Ренийалюминий

Ренийалюминий (ReAl) — интерметаллическое соединение рения и алюминия в стехиометрическом соотношении 1:1. По внешнему виду — мелкокристаллический порошок или компактный материал светло-серого цвета с металлическим блеском.

Кристаллическая структура ReAl

Кристаллическая решётка ренийалюминия — тетрагональная (структурный тип CuTi, пространственная группа P4/nmm, символ Пирсона tP4, 4 атома в элементарной ячейке). Атомы рения и алюминия занимают упорядоченные позиции: Re — в вершинах ячейки, Al — во внутренних позициях. Это принципиально отличает ReAl от простых сплавов, в которых атомы распределены статистически.

Система Re–Al содержит семь интерметаллических фаз: Re₂Al, ReAl, Re₄Al₁₁, ReAl₄, Re₈Al₃₃₋ₓ, ReAl₆ и ReAl₁₂. Каждая из них имеет собственную кристаллическую структуру и область термодинамической стабильности.

Физические и химические характеристики

Молярная масса ReAl — 213,2 г/моль (Re: 186,21 + Al: 26,98). Плотность — 12,8 г/см³. Для сравнения: плотность чистого рения составляет 21,02 г/см³, алюминия — 2,70 г/см³; интерметаллид занимает промежуточное положение, смещённое в сторону рения вследствие преобладания его атомной массы и высокой упаковочной плотности тетрагональной ячейки.

Как типичный интерметаллид тугоплавких металлов, ренийалюминий химически инертен в обычных условиях: не растворяется в воде и органических растворителях, не гигроскопичен. Реакция с кислотами и щелочами возможна при повышенных концентрациях — это характерно для соединений рения в целом.

Фазовая стабильность и поведение при нагреве

Фаза ReAl является перитектоидной: она не образуется из расплава и не плавится конгруэнтно, а возникает в твёрдом состоянии при температуре ~1060 °C в результате взаимодействия соседних твёрдых фаз (Re₂Al и Re₄Al₁₁). При нагреве выше этой температуры соединение разлагается обратно на составляющие фазы, не достигая жидкого состояния в равновесных условиях. Это существенно при выборе режимов синтеза и термообработки.

Синтез ренийалюминия

Соединение не встречается в природе и может быть получено только искусственным путём. Типовой маршрут синтеза — двухэтапный:

1. Высокотемпературное сплавление стехиометрических количеств чистых металлов — рения и алюминия — при температуре выше 1550 °C в инертной атмосфере или вакууме. На этом этапе формируется смесь фаз.
2. Длительный твердофазный отжиг при температуре ниже перитектоидной (~1060 °C) для перевода материала в однофазное состояние ReAl и гомогенизации структуры.

Пропуск второго этапа приводит к многофазному продукту с примесями других интерметаллидов системы Re–Al.

Класс опасности и условия хранения

Ренийалюминий относится к 4-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007 (вещества низкой опасности). Специальных условий хранения не требует, транспортируется любым видом транспорта в стандартной упаковке.

Применение ренийалюминия

ReAl используется преимущественно как реагент в материаловедческих и физико-химических исследованиях: при изучении фазовых диаграмм тугоплавких систем, синтезе многокомпонентных рениевых соединений, разработке интерметаллических материалов для высокотемпературных применений. Интерметаллиды системы Re–Al представляют интерес в контексте поиска жаропрочных фаз с высокой термодинамической стабильностью.

Подробнее о металлическом рении — на странице рений металлический. Другой представитель системы Re–Al с иным соотношением компонентов — ренийтетраалюминий (ReAl₄).

Поставка

Поставляем ренийалюминий в любых количествах — в наличии и под заказ. Форма поставки: кристаллический порошок. Количество, упаковка и сроки уточняются при оформлении заявки.