Кобальт

Кобальт. Свое название он получил от немецкого Kobold — домовой, гном, мифическое существо, которое, по мнению средневековых металлургов, мешало выплавке металлов из руд. В 1735 г. шведский химик Г. Брандт (1694—1768) выделил из руды, которая считалась серебряной, новый металл и дал ему имя злого горного духа.

Кобальт. Свое название он получил от немецкого Kobold — домовой, гном, мифическое существо, которое, по мнению средневековых металлургов, мешало выплавке металлов из руд. В 1735 г. шведский химик Г. Брандт (1694—1768) выделил из руды, которая считалась серебряной, новый металл и дал ему имя злого горного духа.

Промышленное производство кобальта началось в 1907 г., когда был создан твердый сплав стеллит (от латинского stella — звезда). Стеллит наплавляли на режущие кромки инструментов для обработки металлов и тем самым увеличивали во много раз срок их эксплуатации. Сплавы такого типа применяются и в настоящее время для режущих инструментов. Так, например, твердые спеченные сплавы типа Т5КЮ (титановольфрамовая группа), типа ТТ20К9 (титанотантало-вольфрамовая группа) находят широкое применение для изготовления пластинок к режущему инструменту, оснащения горного инструмента и изготовления рабочих деталей оборудования, применяемого при волочении, прессовании, штамповке и при других видах обработки металлов давлением.

Кобальта в таких сплавах до 25 %, а основными компонентами являются карбиды вольфрама, титана и тантала, которые обеспечивают высокую твердость и позволяют обрабатывать заготовки со скоростями резания, в 50—100 раз превышающими допустимую скорость резания для углеродистой инструментальной стали. Кобальт выполняет функции связующего материала, повышает способность сопротивляться ударным нагрузкам. Чем выше содержание кобальта, тем выше эта способность (но ниже твердость).

Кобальт — один из четырех элементов, обладающих высокими магнитными свойствами, поэтому в 20-е годы нашего столетия он становится важнейшим компонентом магнитных сталей. Оказалось, у сплавов на основе кобальта (альнико, комоль, магнико и викаллой) коэрцитивная сила, характеризующая сопротивление размагничиванию, в 4 раза выше, чем у железа; точки Кюри (температура, при которой сплавы теряют свои магнитные свойства) также выше чем у железа (у кобальта 1020 °С, у железа 769 °С).

Приборостроители давно оценили эти сплавы за их стабильные показатели магнитных свойств в самых неблагоприятных условиях эксплуатации. Сегодня многие миниатюрные магниты, магниты измерительных приборов, магниты поляризованных реле изготовляются из сплавов на основе кобальта.

В 40-е годы сплавы кобальта (до 65 %) применялись в производстве лопаток газовых турбин, т. е. были основным компонентом жаропрочных сплавов. Со временем он уступил позиции никелю, который по жаропрочности превосходит кобальт и почти в 10 раз дешевле. Но легирование кобальтом жаропрочных сплавов применяется и в настоящее время. Оно сводит до минимума окисление при высоких температурах, т. е. повышает жаростойкость.

Соединения кобальта применяются, как и 5000 лет назад, в керамическом и стекольном производстве для окрашивания изделий в голубые, желтые и зеленые цвета, а также в производстве эмалированной посуды, где небольшое количество кобальта (до 0,6 %) позволяет получить прочное сцепление эмали с основой.

Некоторые соединения и изотоп кобальт-60 являются активными помощниками медиков в их борьбе за жизнь человека. Из кобальта-60 изготовлена основная часть аппарата, который называется «кобальтовой пушкой». Аппарат применяют для борьбы с раковыми заболеваниями. Оксид кобальта применяется в противогазах, он предохраняет от синильной кислоты, угарного газа и ряда других отравляющих веществ.

Некоторые соединения кобальта в недалеком будущем будут активно применяться в качестве катализаторов в живых организмах. Например, чтобы согреться, достаточно принять таблетку катализатора, ускоряющего сгорание пищи. Такие исследования ведутся уже давно. Получены металлокомплексные катализаторы, в том числе корриновый комплекс кобальта, эффективность работы которых вполне сравнима с эффективностью работы природных ферментов в живой клетке.

Ближайшая перспектива применения кобальта вполне определенная - он будет широко использоваться в создании магнитных материалов, а также применяться как связующий компонент в твердых сплавах для режущего инструмента и в металлокерамических композициях.

Мировое производство кобальта в 1980г. составило около 20 тыс.т. Цена 1 кг около 35 р., т. е. кобальт и в настоящее время остается дорогостоящим металлом.

Металлы: