Renyum
Renyum gümüşümsü beyaz renkli nadir bir element olup; İridyum, Osmiyum ve Platinden sonraki en yoğun dördüncü elementtir. “Re” ile gösterilir. En yüksek kaynama noktasına ve üçüncü en yüksek erime noktasına sahiptir. Periyodik cetvelin 7-B grubunda yer alan bir ağır geçiş metalidir. Yüksek kaynama noktası ve ısıya dayanıklı kristal yapısı nedeniyle çok iyi bir refrakterdir.
Doğada Renyum saf bir metal olarak nadiren bulunur. En çok bakır madenciliğinin bir yan ürünü olarak üretilir. Ayrıca Renyum’un nabit elementi ya da sülfürlü mineral hali de oldukça nadirdir.
Sinterlenmiş Renyumun Mekanik Özellikleri ve Mikroskobik Analizi Nedir?
“Monotonik gerilime ve tek eksenli yorgunluğa maruz kalan sinterlenmiş renyumun mekanik özellikleri ve mikroskobik analizi “adlı bir çalışma yapılmış ve sonuçlar aşağıdaki gibi bulgulanmıştır.[1]
Sonuçlar
1)Akma gerilimi, nihai gerilme mukavemeti ve kırılmadaki gerinim gibi gerilme özellikleri, bir miktar saçılma ile karakterize edilir. Bunun sebebi, tane boyutunda büyük bir varyasyonla ayırt edilen sinterin kristalografik yapısından kaynaklı olabilir.
2)S – N eğrisine çok yüksek bir R 2 = 0.988 belirleme katsayısı takıldı . Bir yandan bu, örneklerin küçük boyutlu ve geoometrisini yüzey düzgünlüğünden kaynaklı olabilir.
3)Belirlenen yorgunluk eğrisi çok düşük bir eğime sahiptir. Basquin’in üssü sadece c = -0.04’tür. Bu, numunelerin yüzeylerinin parlatılmasının, sinterde küçük ve birkaç düzenli şekilli gözeneklerin varlığının ve tane sınırlarının kırılganlığının bir sonucudur.
4)Test edilen sinter yüksek yoğunluğa sahip olduğu için gözenekler yorulma çatlaklarının gelişimini etkilemez. Gözenekler seyrek, düzenli şekilli ve küçüktür.
5)Yüksek döngü aralığında Renyum ‘un yorgunluk ömrünün güvenli bir şekilde tahmin edilmesine olanak tanıyan yaklaşım yöntemleri vardır. Ancak tekdüze verilere dayanan tüm yöntemlerin, özelliklerin dağılmasıyla sinterlenmiş Renyum durumunda olduğu gibi büyük belirsizliğe tabi olduğu unutulmamalıdır.
6)Sinterleme ile oluşan tane sınırları boyunca yayılan yorulma çatlakları . Tane sınırı kırılması, monoton ve yorulma çatlağı yayılmasının baskın mekanizmasıydı.
7)Monoton gerilim ve yorulma yüklemesi altında, yüklemeye normal yönde çatlaklar gelişti.
8)Monotonik gerilime maruz kalan numunelerin kırıkları, çok sayıda ikiz ve kayma bandının varlığına bağlı olarak belirgin olan yüksek plastisite ile karakterize edilir. Kırığın önemli bir kısmı taneler arası dekezyondan, daha küçük bir kısmı ise plastik alanlardan oluşuyordu.
9)Yorgunluk kırığı, monotonik kırılmaya göre çok daha az plastikti. Dilinim düzlemlerinde başlayan ve bu düzlemlerde en az bir, en fazla üç tane olmak üzere yayılan çatlaklar. Sonra, kırılgan, taneler arası bir şekilde çoğaldılar.
10)Farklı gerilme seviyelerine sahip yorgunluk numunelerinin kırıklarında veya yan yüzeylerinin topografyasında önemli bir fark yoktu. Yorulma çatlağı başlatma ve geliştirme mekanizması, test edilen yükleme genlik aralığının tamamında her numune için aynıydı.
11)Yorulma kırılma yüzeylerinde üç bölünme düzlemi tanımlandı: en yaygın olanı bazal düzlemdi , sonra prizmatik düzlem ve son olarak piramidal düzlem .
12)Sinterlenmiş renyum, mekanik özelliklerin anizotropisine sahipti. Teknolojik süreçte baskının normal olduğu yönde renyum, teğetsel yönlerde olduğundan çok daha büyük bir sertliğe ve güce sahipti.
13)Renyum ‘un deformasyonu, esas olarak, magnezyum ve alaşımlarındaki aktif sistemlere benzer bir süreç olan düzlemlerde bazı dislokasyonlarla eşleştirme mekanizması yoluyla gerçekleşir.
Renyumun Kullanım Alanları Nelerdir?
Renyum, yüksek erime noktası değerine sahip olması nedeniyle, havacılık endüstrisinde özellikle de jet teknolojilerinde yüksek sıcaklık alaşımları elde edilmesinde kullanılmaktadır. W-Re ve Mo-Re alaşımları ise en çok termo-elemanlarda (thermocouple) kullanılır.
Bunun dışında yarı iletkenler, ısıtıcı elemanlar, elektrik ve elektronik uygulamalar, yüksek sıcaklık kaynak rodları ve metalik kaplamalar da en yaygın kullanım alanlarındandır.
Renyum ‘un çeşitli bileşikleri homojen ve heterojen katalizörler olarak çeşitli endüstrilerde kullanılmaktadır. Petrokimya, ecza ve organik sentez (Pt-Re alaşımları) uçak, nükleer, enerji, elektrik ve biyomedikal endüstrileri bunlara bir örnektir.
Renyumun toz metalurjisi ve kimyasal buhar biriktirme yoluyla üretilmektedir. Ne var ki son dönemlerde elektro kaplama yolu ile de üretilmektedir.
Renyum’ un litratürde yorulma özellikleri ve davranışı ile ilgili çok az çalışma vardır. Buna rağmen çeşitli mühendislik endüstrilerinde kullanım alanı gittikçe artmaktadır. Bunun sebebi ise; sınırlı malzeme varlığı, numunelerin zor üretilebilirliği ve aşırı maliyetlerdir.
Asıl olarak uzay endüstrisi için yorulma testleri yapılmaktadır ve aralıkları çok sınırlıdır. Genellikle bunlar, tek numuneler üzerinde yapılan çekme-sıkıştırma testleridir. Burada hedeflenen amaç; yükleme genliği ile akma gerilmesi arasındaki uygunluk için malzemenin 100 döngüden daha uzun bir yorulma ömrüne sahip olup olmadığını kontrol etmektir.
Renyum ayrıca bir alaşım bileşeni veya altıgen kapalı kristal kafesin bir temsilcisi olarak da kullanılır.
[1]https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141343
Kaynaklar
https://pubs.usgs.gov/pp/1802/p/pp1802p.pdf
https://www.mta.gov.tr/v3.0/metalik-madenler/renyum
https://cdn.bartin.edu.tr/metalurji/d7ee7cd9f06346698e1c393503ed6ffb/refraktermetallersunu4renyumonline.pdf
https://pubs.usgs.gov/pp/1802/p/pp1802p.pdf
https://orioleresources.com/investments/muratdere/
