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Usos y aplicaciones del cobalto

KZ Editor 16.Aug.2022

Estado de la aplicación de cobalto

En la actualidad, los campos tradicionales de consumo y aplicación del cobalto incluyen principalmente materiales para baterías, aleaciones súper resistentes al calor, aceros para herramientas, carburos cementados y materiales magnéticos; el cobalto consumido en forma de compuestos se utiliza principalmente como catalizadores, desecantes, reactivos, pigmentos. y tintes, etc. El cobalto-60 es un material radiactivo muy utilizado en análisis de activación en bioquímica, estudios de trazadores en galvanoplastia, corrosión y álisis, y exámenes y terapias radiológicos en medicina.

material magnético

El cobalto es uno de los pocos metales que permanece magnético una vez magnetizado. La temperatura a la que se pierde el magnetismo por acción del calor se denomina punto de Curie. El punto de Curie del hierro es de 769 °C, el del níquel de 358 °C y el del cobalto puede alcanzar los 1150 °C. La fuerza coercitiva del acero magnético que contiene 60% de cobalto es 2,5 veces mayor que la del acero magnético general. Bajo el entorno de vibración, el acero magnético general pierde casi 1/3 de su magnetismo. El acero al cobalto pierde sólo un 2%-3,5% de sus propiedades magnéticas. Debido a las propiedades magnéticas superiores del cobalto, se usa ampliamente en la fabricación de materiales magnéticos de alto rendimiento.

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Los materiales magnéticos son materiales funcionales importantes y juegan un papel muy importante en la industria electrónica y en los campos de alta tecnología. La distribución de aplicaciones de cobalto en el campo de los materiales magnéticos es la siguiente: el 70 % se usa en la aleación de imán permanente Alnico, el 20 % se usa en la aleación Smco y el 10 % se usa en otros materiales de imán permanente de tierras raras. En los últimos años, no solo ha aumentado mucho la producción de materiales magnéticos, sino que la estructura del mercado de los imanes también ha sufrido grandes cambios. Desde una perspectiva mundial, la producción de imanes de AlNiCo muestra una tendencia a la baja, pero la transformación de la red eléctrica a gran escala en mi país en los últimos años ha mantenido la producción de imanes de AlNiCo en alrededor de 2.000 toneladas, mientras que la producción de aleaciones de camisa-cobalto ha aumentado año tras año.

Carburo y Superaleación

El acero para herramientas que contiene una cierta cantidad de cobalto puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste y el rendimiento de corte del acero. El cobalto se une a otros granos de carburo metálico en la composición de la aleación, lo que hace que la aleación sea más resistente y reduce la sensibilidad al impacto. La aleación se suelda en el Superficie de la pieza, que puede aumentar la vida útil de la pieza de 3 a 7 veces. El carburo cementado con estelita que contiene más del 50 % de cobalto no perderá su dureza original incluso cuando se caliente a 1000 °C.

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Cuando la temperatura es superior a 1038 °C, se revelan las ventajas de las aleaciones a base de cobalto, y son especialmente adecuadas para fabricar motores de alta temperatura y turbinas de vapor de alta eficiencia. Por lo tanto, las aleaciones a base de cobalto se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial y moderna. campos militares. El uso de aleaciones a base de cobalto que contienen entre un 20 % y un 27 % de cromo en los materiales estructurales de los motores de turbina de los aviones puede lograr una alta resistencia a la oxidación sin ninguna capa protectora. El motor de turbina de calor medio de la cámara de trabajo de calefacción del reactor nuclear puede funcionar continuamente durante más de un año sin mantenimiento.


material de la batería

En la actualidad, casi el 40 % del consumo de cobalto se utiliza en materiales para baterías recargables, como el óxido de cobalto y litio para las baterías de iones de litio y el óxido de cobalto para las baterías de hidruro metálico de níquel.

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El uso más importante del cobalto es para las baterías de litio. Uno de los núcleos de las baterías de iones de litio es su material de electrodo positivo, en el que se utiliza óxido de cobalto de litio (LiCoO2). El óxido de cobalto de litio es un electrolito sólido con alta densidad de energía y alta protección del medio ambiente seguridad. Las ventajas de las baterías de litio radican en un amplio rango de voltaje, alta densidad de energía y protección ambiental (en comparación con Ni-Cd y Ni-Mn). La demanda mundial de óxido de litio cobalto como material principal de las baterías de litio fue de 32.900 toneladas en 2008 (equivalente a 19.700 toneladas de cobalto metálico).Los principales países productores de baterías de litio se concentran en Asia, con Japón representando el 40% (32%). , Corea del Sur representa el 30 % (22 %) y China representa el 28 % (44 %), de los cuales la participación de producción real está entre paréntesis porque muchos productos OEM se fabrican en Japón y Corea del Sur, y el origen real está en China .

Industria médica

El cobalto también se usa ampliamente en el campo de la medicina. El radioisótopo de cobalto puede tratar enfermedades de la piel y tumores malignos. Agregar una cantidad adecuada de cobalto a la penicilina puede mejorar su efecto curativo. La vitamina B12 (alias cobalamina) tiene efectos especiales sobre la hematopoyesis. el contenido de cobalto es tan alto como 4.5%, además, el cobalto también se usa en materiales para articulaciones artificiales y empastes dentales.

1、pigmento

Los esmaltes de Tang Sancai, porcelana azul y blanca y cloisonné, de los que la nación china está orgullosa, contienen cobalto, y solo el azul de los pigmentos de cobalto puede durar mucho tiempo. El cobalto como pigmento se divide principalmente en tres tipos: pigmento azul cobalto, pigmento violeta cobalto y pigmento negro cobalto.

2、Pigmento azul cobalto

El azul cobalto es un pigmento con una historia muy larga, los antiguos griegos y romanos utilizaron por primera vez el óxido de cobalto para colorear el vidrio, dándole un tono azul cielo. La composición química del azul de cobalto es CoO·Al2O3, es decir, aluminato de cobalto, y la composición mineral es Co·Al2O4, es decir, espinela de cobalto y aluminio; el pigmento azul cobalto tiene un color brillante, alta intensidad de color y tiene una gran resistencia a la intemperie, resistencia a los ácidos alcalina, resistente al calor hasta 1200oC o más, adecuado para colorear pigmentos para cerámica, vidrio, esmalte, esmalte y otros materiales.

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3、Pigmento Violeta Cobalto

El pigmento violeta cobalto utilizado para la decoración de cerámica, vidrio y otros productos es el fosfato de cobalto, la fórmula química es Co3(PO4)2, es de color azul-púrpura y se sintetiza en fase sólida seca. Si parte del compuesto de litio se usa para reemplazar el compuesto de cobalto, se puede convertir en fosfato de cobalto y litio, es decir, pigmento púrpura CoLiPO4.

4、Pigmento negro cobalto

Hay principalmente hierro cobalto negro, su fórmula química básica es (Fe, Co) Fe2O4, estructura cristalina tipo espinela, utilizada principalmente para la coloración del cuerpo cerámico, su mecanismo de coloración pertenece a la coloración de fase mixta de metal; y hierro cobalto cromo negro, su fórmula química La fórmula simplificada es: (Co, Fe)(Fe, Cr)2O4 se utiliza principalmente para la coloración de esmaltes cerámicos, y el mecanismo de coloración también es coloración miscible con metales.

otras aplicaciones

Aditivos para piensos: En los animales, especialmente en los rumiantes, la falta de cobalto provocará enfermedades como disminución de la capacidad digestiva y anemia. Por lo tanto, se añaden cantidades mínimas de cobalto a los alimentos para animales.

Catalizador: Los compuestos de cobalto también se utilizan como catalizadores en la industria petroquímica y como aglutinantes en la industria de neumáticos de caucho.


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