Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 260
Текст из файла (страница 260)
Н2БОЯ, окисляется НЬ/ОР Получают восстановлением %Ов водородом при 575-600 С. Лпс см. прн ст. Восвартм. Л. П. Зсснсмл . ВОЛЬФРАМА СПЛАВЫ, сплавы на основе вольфрама Различают однофазные н гетерофазные. В последних легируюшие элементы или их саед. с % образуют самостоят. фазы, равномерно распределенные во всем объеме материала К однофазным относятся сплавы, легированные Мо, Та, )т(Ь, Сг н Ке. Среди ннх наиб, прочностью при растяжении отличается сплав, содержащий 15с4 Мо (табл. 1).
Сплавы, легированные Ке, сочетают пластичность в рекристаллизованном состоянии с высокой прочностью! наиб. применение нашли сплавы с 25-274 Ке. Табл 2-ХАРАКТКРИСГИКА СПЛАВОВ ВОЛЬФРАМА ВЫСОНОВ плотности Состав нн«сптнРУкмао сплава, % ю массо Ь11! . ° , МПа Плоти., г/о« ю От Рс 5Ю 17,28 640 П,! 800 17,65 102о НЛ 2,О 4,0 У,О 6,0 3,5 7;О 1,5 з'.о Основу т, иаз. твердых В,с. составляют зерна карбида, сцементированные (прн жцдкофазном спеканнн) кобальтом (табл. 3). Карбидная фаза может состоять нз одного воль!Врама карбида Г%С), двух карбидов (Т)С и %С) илн трех (Т1С, ТаС н %С).
Твердость сплавов иа основе %С в зависимости от содержания %С изменяется от 900 до 830 МПа (по Роквеллу), на основе %С н Т!С 920-870 МПа, иа основе %С, Т!С и ТаС 890-870 МПа (также по Роквеллу). табл з.-хярлиткристикл твхрдых сплавов вольаряма Октав сплава, % по масса МПа Плот», г/смс ис со тс твс 8 б !о 6 ю !о 70 б 9 !4,4-14,8 14,8-1 5,0 Ы«Ъ!4,4 14,7-!5Ь 14,3- 14,6 14,2-14,6 14,4- 14,7 11,2-11,5 зл-Яб П,О-!3.О 1ВЮ 1500 1650 !ЮО 1400 1750 2050 П50 950 !зоо 92 94 90 92 88 90 80 м 68 71 2 2 М 28 8 П Компактные заготовки из В. с.
получают накуумной плавкой (дуговой н электронно-лучевой) илн методами порошковой металлургии. Плавку осуществляют в охлаждасмых водой медных кристаллизаторах с непрерывной вытяжкой слитка по мере его кристаллизация. Порошки % и легируюших элементов заданного гранулометрнч. состава смешивают, а затем прессуют из ннх пол давл. 150-600 кПВ штабнки.
Последние опекают в среде водорода прн 1150-1300'С в электрич. печах, а затем при т.рах до 3000 С, пропуская через заготовки электрич. ток. Заготовки из В.с. сложной формы получают восстановлением %РФ МОРЯ и Кора водородом путем осаждения выделяющихся металлов на нагретой пов-стн, Сплавы с Мо (!5)г) используют для изготовления поковок, сопел ракет я изделий, работающих под высокими на- 820 дов: 8!О (0,02-0,055г цо массе), К8О (0,001 5УЬ А12Ов (0,001-0,003)УЬ Так, для проволоки (днм!ь 100 мкм) из этого сплава ст * составляет при 1500 н 1800'С соотв. 890 н 389 МГГа В кач-ве упрочияющей фазы яспользуют ТЬО, в кол.ве 0,7-5/ по массе. Помимо жаропрочностн присалка ТЬО2 увеличивает и электронную эмиссию сплава.
Для прутков (днам. 2 мм), изготовленных из сплава, содержащего 1,55« по массе ТЬО, О прн 1500, 1800 н 2000 С составлвет соотв. 200, 100 й 80%Па. Сочетанием высоких прочности н пластичности с коррознонной стойкостью и способностью поглощать 7-излучение отличаются гетерофазные сплавы высокой плотности %-Сп-)т(1 и %-Ре-Ы1 (содержание % до 90-955г). Эти сплавы представляют собой системы, в к-рых крнсталлнч. фаза % сцементнрована связкой из сплава Сп-Н! н Ре-Ь(! (табл 2).
К сплавам высокой плотности можно отнести также пссвдосплавьь содержащие 12 — 30;У, по объему Сп или Ай. Последние получают пропиткой пористой вольфрамовой заготовки расплавом Сп нли Ад. Сплавы отличаются повыш. твердостью, высокимн электрич. проводимостью н теплопроводностью. грузкамн, сплавы с Ке (20 и 5;,') — для произ-ва высокотемпературных термопар. Из сплавов %-Мо-Ке и % — Ке изготовляют катоды и др.
детали в электровакуумной технике. Звтектич. сплавы применяют при создании форм (матрицы, волоки), используемых для высокотемпературной обработки металлов лавлением. Сплавы, легированные Т)гО,-материалы катодов для электронных и электротехн. прищзров. Из сплавов с добавками оксидов Бй К и А! получают нити накаливания осветительных ламп всех видов. Из сплавов %-)тй -Сц и %-Те — Кб изготовляют экраны для защиты от радиоактивного излучения и детали ниерц. приборов, из сплавов % — Сц и %-АБ-электроконтакты, электроды для контактной сварки, прерыватели высокого напряжения и др Твердые В.с, использую~ лля изготовления инструментов для буровых работ в крепких породах, обработки металлов резанием, волочеиием, холодной штамповкой и др.
Дисперсноупрочненные сплавы -перспективные материалы для изготовления элементов конструкций, работающих под нагрузкой при высоких т-рах. Лн«. Свойстве н при «канне нетеплое н сплав ллв змктровскууывык приборов Спрвваснае пособие, М., 1973; Копепкнй Ч, В, Структура и св йствв тука лв кнк ыствллоп М„1974; Св ипкий Е.м, Поввровв К. В, Мвкврое П В., Мствллавелсиис вольбр в, М,197З, Зелик«си Л. Н, Нн. ситник л. с, Вольррвы, м,.
1979 Ю. и. Каро«с. В С. Есс «О ВОЛЬФРАМА СУЛЪФИДЫ. Д н с у л ь ф и д %Б -темно-серые кристаллы с гексагон. решеткой (и = = 0,345 нм, с = 0,1225 нм); Ао~~б -203,0 кДжтмоль! Бгвв 68,23 ДжДмоль.К); не раста. в воде, соляной и разб. серной к-тах. Окнсляется Н)ь)О, н кислородом воздуха выше 300'С. В инертной среде не разлагается до - 1100 сС, Получают действием паров серы нли НгБ на % или %О, прн 600 — 800'С.
Встречается в природе в виде минерала туйгстена. %8, — катализатор при крекинге нефти, гидрогенизации бурых углей прн получении синтетнч. жидкого топлива, твердая смазка Трнсульфнд %Б,-темно-коричневое аморфное в-во. Плохо раста. в воде, раста, в р-рах ()ь)Н ),Б и щелочей. Выше!70'С разлагается на %5 и Б. Получают при подкислении соляной нли серной к-той до РН < 5 р-ров тиовольфраматов 74а, напр.: ()ЧНс)г%Бс + НС! %8, + 2)ь(НсС! '1 НгБ. Л.
Н. Зс кнои ВОЛЬФРАМА ХЛОРИДЫ, см. Вольфрама галогениды. ВОЛЬФРАМАТЫ, соли вольфрамовых к-т. Различают нормальные В. (простые Во моновольфраматы3 содержащие аиион %Ос . изополивольфраматы-соли нзополнвольс~рамовых к-т, поливольфраматы, содержащие аинои %кО,,„ „ и гетерополивольфраматы †со гетерополикислот 5)7. ' В структуру моновольфраматов металлов со степенью окисления + 1 н + 3, а иногда и + 2 (Са, Бг, Ва, РЬ) входят тетраэдры %Ос. Структура моновольфраматов металлов (Мп, Ее, Со, )т(ь Сц, ап, Сд) со степенью окисления 9.
2 содержит октаэлры %О,. Кристаллич. Решетка В. типа М%О„тетрагональная (напр., Са%О„) или мопоклинная (М8%О и др.), типа М %Π— кубическая ()Чав%Ос, Айг%Ос) моноклинная (К,%Ос и др.), ромбическая (напр., Сзг%О ) или гексагональная (Т1%Ос). Вольфраматы М %0 плавятся в интервале 600 — 1000 С без разложения, )ьззонойольфраматы щелочных металлов, Мй и 'П(1) хорошо раста. в воде (моиовольфраматы остальных металлов — плохо); выделяются из р-ров в виде кристаллогидратов. Получают моновольфраматы взаимод. р-ров солей металлов с р-рами В. щелочных металлов или нагреванием стехиометрнч. кол-в оксида металла с %О, при 600 — 800 С Моновольфраматы встречаются в природе в виде минералов шеелнта Са%0, вольфрамита (ге, Мп)%О и др Прн подкислении р.ров моновольфраматов в результате поликонденсации аннонов %О' образуются анионы изополивольфраматов. Их структура построена из окгаэдров %О, соединенных вершинами или ребрами.
В заннсимостн от РН преобладают разл. изополнанионы: при РН 6-4 — гексавольфрамат [Н%„0 7]з (паравольфрамат А3 додска- 821 ВОЛЬФРАМАТЫ 423 вольфрамат [Нг%1гОсг]19 (паравольфрамат Х) н его протонированные фоРмы [Нз%1зОЮ] ° [Нс%1зОМ] И ДРП пори РН 4,5-3,5-метавольфрвматы, напр [Нг%тгОсо] и [И*%1 гОсо]~ Метавольфрамовая нзо поликйслота (в отличие от др, изополивольфрамовых к-т) выделена в виде твердого соед. состава Н, [Н,%1гОса] 26Н,О; к-та и ее сола — метавольфраматы-хорошо раста, в воде. При прокаливанни %Оз с моиовольфраматамн, напр. с )ь)аз%Ос, при 600 — 800'С образуются полнвольфраматы: М'%1О„-ливольфраматы, Мзг%зО,о-трявольфраматы, Мг%сО„-тетравольфраматы н др, (где М -металл со степсйью окисления Ч-1). Они существуют только в твердом виде, имею~ цепочечную структуру из тетраздров %О„ и октаэдров %0 . При подкислснйи р-ров, содержащих В, щелочных металлов и соли кремниевой, фосфориоК мышьяковой илн борной к-т, образуются комплексные анионы гетерополивольфраматов, напр.
[Х(%зО,о) ]'в "', где Х-Бй Р, Аа Вг, и — степень окисления Х. Йзвестны гетерополнвольфрамовые к-ты Не[58(%зОго)с] з[Р(%зОзо)с], Н, [Аз(%,0, )с], Н, [В(%,О,о)4] и др. Оии хорошо раста. в воле, выделяются из р-ров в виде кристаллогидратов. Пример гетерополивольфраматов-К,[Р(% О,о)с] 4Н,О. Прн обработке щелочами гетерополиволыррамлты превраш. в моиовольфраматы. См, также Гетертюлисоедииения.
При взаимод. нейтральных илн слабощелочных р-ров моновольфраматов щелочных металлов с избытком кони. НгОг выделяются желтые тстрапероксовольфраматы М3[%(Ог)с] пНгО, при нелостатке Н,О,-бесиа, псроксополивольфраматы М', [%,0, (Ог)с]. пН,О. Прн добавлении НгОг в слабокислые р-ры В. получают монопероксо- и дипепоксожульфраматы-соотв. М', [%Оз(О,)] и М, [%От(Ог)г]. Ниже приводятся сведения о вольфрамовой к-те и важнейших В. Вольфрамовая кислота-моногидрат триоксида вольфрама %О,. Н,О (часто используемая ф-ла Нг%Ос не отвечает действнт.
структуре соед.). Представляет собой желтое кристаллнч. нли аморфное в-во; разлагается выше 180'С на %0 н волу; пдотн. 5,5 г/смз; плохо раста. в воде и минер. к-тах, иаир при 20"С в соляной к-те концентрации 5,5 мольул р-римость составляет 0,01 гтсл. С фторнстоводородной к-той образует Н %ОР н лр. Осажлается нз р-ров моновольфраматов к-тами, прйчем на холоду выделяется белый рыхлый осадок дигидрата %О, 2Н О, к-рый прн кипячении переходит в моногидрат.
Вольфрамовая к-тапромежут. продукт в произ-ве %, адсорбент, протрава при крашении тканей, катализатор гидрогенз(зации. Моновольфрамат натрия )бал%Ос-белые кристаллы; т. пл, 698'С; плоти. 4,18 гусмз. Из водных р-ров выше 6 С кристаллизуется днгидрат (плоти. 3,5 г/смз), ниже 6'С-декагидрат. Р-римость днгидрата (;; по массе в расчете на безводную соль): 42,2 (20'С) н 49,2 (100 "С). Безводный продукт получают сплавлением %Оз с НаОН нли )ь)а СО, а также обезвоживанием дигндрата при 120-!50 С.
(3 моно вольфрамате кальция Са%Ос СМ. КаЛЬЦиЯ СсябфРПЛСатвс. Паравольфрамат аммония ()ь(Нс),о[Нг%тгО*г]' хН,О- белые кристаллы; р-римость в воде (;;, по массе в расчете на безводную соль); 1,064 (17 С), 4,341 (49 'С), 7,91 (70'С). При 400-500'С разлагается с образованием %О,. Получают выпариванием конц, р-ров ()(Нс)1%Ос или нейтрализацией этих р-ров до РН 7,0-7,4 (иижс 50'С нз р-ров выделяется соед. с х = 1О, выше 50(С-с х 4). Паравольфрамат натрия Нато[Нг%тгОсг] хН,О-белыс кристаллы; р-римость в воде (/ по массе в расчете на безводную соль); 5,52 (12 "С), 17,94 (40'С), 70,6 (102 'С).