铱的特性及纯化

铱及其合金由于熔点高、延展性有限、对杂质含量敏感和特殊的化学性质而被认为难以制造。回顾了用于铱及其合金的各种加工方法，包括提纯、熔化、成型、接合和粉末冶金技术。还包括通过电镀、化学和物理气相沉积以及熔体颗粒沉积的方法进行涂覆和成型。金属铱具有独特的特性组合。包括高熔点、高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，可用于一系列应用，特别是在高温下。然而，在许多情况下。

由于推荐使用它的相同特性，铱也是更难加工成成品的材料之一。二十年前在本杂志上发表的评论“铱的历史”强调了这一点，其副标题是“克服熔化和制造的困难”（1）。本综述的目的是总结过去二十年铱处理的进展。在某些情况下，处理方法得到了改进和改进，而在其他情况下，已经开发出全新的处理方法来服务于铱的新应用。本次审查的范围仅限于纯铱和铱合金材料的加工。

其中铱构成大部分成分。审查的加工方法包括提纯、熔化、粉末加工、成型、接合和涂层。纯化铱的纯度已被证明对名义纯金属及其合金的机械性能具有重要影响(2,3)。铱从铂族金属(pgm)浓缩物中分离出来，并通过传统的化学精炼方法或溶剂萃取工艺(4)进行纯化。在常规方法中，氧化铱溶解在王水中（浓硝酸和盐酸的混合物）并用氯化铵沉淀。经过一系列的溶解和沉淀后。

盐在氢气氛中被加热以产生海绵铱。在溶剂萃取法中，使用一系列有机液体从水溶液中浓缩各种铂族元素。然后可以将铱沉淀并在氢气中加热以生产铱海绵。与传统的化学沉淀方法相比，溶剂萃取方法可以提供成本和环境优势。海绵的纯度对加工细节和原材料都很敏感。据报道，溶解后化学纯化铱化合物的方法可将铂、铑、钌和钯去除至低于百万分之5的重量(浓度)(5)。

一种废料净化和制造方法，使用来自熔盐溶液的铱电沉积(6)。净化可有效去除许多贱金属，但对包括pgms在内的其他一些金属而言效果较差。一种用于净化铱废料的火法冶金方法是在氧化镁坩埚中与空气气氛中感应熔化，通过蒸发去除挥发性杂质和以蒸汽或炉渣形式形成氧化物的杂质（7）。这是一种成本相对较低的方法。尽管一些杂质，包括铁，不容易被它去除。

电子束熔炼已被用于净化，可有效去除除难熔金属元素外的大多数杂质(8,9)。最近的工作是通过电子束熔化去除大量杂质元素(10)。结果表明，由于与理想溶液行为的负?偏差（10）。此外，即使在最佳熔体搅拌条件下，其他几种元素也仅被部分去除。

杂质比定义为最终杂质含量与初始杂质含量的重量比，是在产生5.6%重量的铱蒸发条件下测量铱按钮的电子束熔化。观察到铁、铝和铬的低比率分别为0.004、0.014和0.06。获得的杂质铂、硅和碳的中间比例分别为0.11、0.2和0.3。结果表明与理想的混合和蒸发是一致的。观察到的杂质元素Fe、Al、Cr和Si的净化行为可以通过它们的低活度系数来解释。