Các sản phẩm hợp kim rheni sử dụng rheni kim loại quý hiếm làm thành phần chính. Bằng cách hình thành các hệ thống hợp kim với nhiều nguyên tố kim loại hoặc phi kim loại{1}}khác nhau, bạn có thể kiểm soát và điều chỉnh hiệu suất cũng như kéo dài tuổi thọ sử dụng. Bản thân Rhenium có điểm nóng chảy cực cao (khoảng 3186 độ ), độ bền nhiệt độ-cao và khả năng chống rão tuyệt vời. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, rheni-một nguyên liệu đặt ra những thách thức như độ khó xử lý cao, chi phí cao và không đủ độ bền trong một số điều kiện vận hành nhất định. Do đó, hợp kim hóa đã trở thành phương pháp chính để tối ưu hóa hiệu suất toàn diện của vật liệu dựa trên rhenium{8}}. Thiết kế thành phần của nó trực tiếp xác định các đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và khả năng gia công của sản phẩm.
Hợp kim vonfram Rhenium-là sự kết hợp điển hình của vật liệu kết cấu nhiệt độ-cao. Điểm nóng chảy của vonfram chỉ đứng sau rheni. Sự kết hợp của cả hai có thể nâng cao hơn nữa độ bền nhiệt độ-cao và độ ổn định nhiệt của vật liệu trong khi vẫn duy trì khả năng chống sốc nhiệt tốt. Trong các hợp kim như vậy, hàm lượng rhenium thường nằm trong khoảng từ 10% đến 30%, trong đó vonfram tạo nên sự cân bằng và có thể được tinh chỉnh-theo yêu cầu về nhiệt độ sử dụng và tải trọng. Hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong ống lót vòi phun tên lửa, bộ phận lò nhiệt độ cực cao và bộ phận bảo vệ nhiệt của tàu vũ trụ. Hợp kim bạch kim Rhenium{12}}có cả độ ổn định nhiệt độ-cao và độ trơ hóa học vượt trội. Việc bổ sung bạch kim làm giảm độ giòn trong quá trình xử lý rheni, cải thiện độ dẻo và khả năng tạo hình ở nhiệt độ phòng{15}}của nó, đồng thời mang lại khả năng chống oxy hóa và ăn mòn axit/kiềm tuyệt vời. Hàm lượng Rhenium thường là 5%–20%, với bạch kim làm chất cân bằng và được sử dụng rộng rãi trong-các phần tử cặp nhiệt điện nhiệt độ cao, các giá đỡ chất xúc tác-chống ăn mòn và các điểm tiếp xúc điện tử chính xác.
Việc đưa rheni vào các siêu hợp kim dựa trên niken-hoặc coban-có thể cải thiện đáng kể khả năng chống rão và độ bền-ở nhiệt độ cao của chúng. Lượng rheni bổ sung trong hợp kim gốc niken-thường là 3%–6%, giúp ức chế quá trình tạo hạt thô và chuyển động lệch vị trí ở nhiệt độ cao bằng cách hình thành các kết tủa mịn, phân tán, nhờ đó kéo dài tuổi thọ sử dụng của các bộ phận động cơ khí động quan trọng-chẳng hạn như cánh tuabin.
Hơn nữa, hợp kim rheni với các kim loại chịu lửa như molypden, tantalum và iridium cũng được sử dụng, chủ yếu để cải thiện độ ổn định trong các môi trường cụ thể (như kim loại nóng chảy và môi trường có tính ăn mòn cao) trong khi vẫn duy trì điểm nóng chảy và độ bền cao. Một số hợp kim rheni chức năng cũng kết hợp một lượng nhỏ các nguyên tố cacbon, zirconi hoặc đất hiếm để tối ưu hóa cấu trúc hạt và độ bền liên kết giữa các bề mặt.
Thiết kế thành phần phải xem xét toàn diện nhiệt độ, ứng suất, môi trường ăn mòn và các hạn chế xử lý của môi trường sử dụng mục tiêu, tận dụng lợi thế về nhiệt độ-cao của rhenium đồng thời cân bằng giữa hiệu quả kinh tế và khả năng sản xuất. Bằng cách kiểm soát chính xác tỷ lệ và sự phân bố của từng nguyên tố, các sản phẩm hợp kim rhenium có thể đạt được sự cân bằng về-độ bền nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ lâu dài trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ, năng lượng hạt nhân, điện tử và luyện kim đặc biệt, trở thành vật liệu chiến lược không thể thiếu trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt.
