Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 143
Текст из файла (страница 143)
После охлаждения до комнатной температуры детали помещаюа в контейнеры нз диоксида циркония и производят окончательный обжиг при 2300 К в течение 25 ч. Для предотвращения загрязнения деталей вследствие взаимодействия с материалом контейнера или стенок печи применяют промежуточные пронладки из оксида бериллия. Температура плавления окопано-берил- лиевой керамики около 2800 К, максимальная рабочая температура на воздухе 2500 К, в вакууме или водороде †. 2300...2400 К.
В присутствии варов воды при температуре выше! 500 К оксидно-бериллиевая керамика образует летучие соединения. Кислоты, за исключением НР, действуют на керамику из Вео слабо, в растворах щелочей она устойчива, но разрушается в расплавленных щелочах. По отнопаению к таким металлам, как К, !аа, 1л, А1, РЬ, керамика иэ Вео химически устойчива вплоть до 1050 К. Температура начала взаимодействия оксидно-бериллиевой керамики в вакууме: с углеродом 2600 К, с вольфрамом 2З)0 К, с молибленом и никелем 2000...2100 К, с титаном и кремнием 1900...2000 К, с ннобием и пирконнем !700 К, с ТЬОа 2300...2400 К, с Хгоа н А1аоз 2!00..2200 К, с Мйо 1900...2!00 К. Оксид бериллия применяется также в ядерной энергетике и в качестве материала тиглей для плавки железа, никеля, платины, магния, кальция н бериллия.
Широкому распространению оксида бериллия в качестве огнеупора препятствует ее токсичность и высокая стоимость. При получении тонких пленок оксида бериллия методом термического испарения в вакууме наилучшим способом нагрева является бомбардировка электронным лучом. Оксид магния. Оксид магния — тугоплавкое соединение. Кристаллическая решетка— кубическая типа ЫаС1, Порошок имеет белый цвет. Естественные (периклах) или искусственно выращенные монокристаллы — бесцветны. Оксид магния получается обычно при прокаливании природного магнезита М9СОв Оксид магния менее устойчив, чем оксид бериллия, и является оксндом с отчетливо выраженными основными свойствами.
В кислотах растворяется с образованием солей, при хранении на воздухе постепенно поглощает воду н углеинслый газ, превращаясь в Мц(ОН)а н МяСОз. Реакционная способность порошкосбразного оксида магния существенно снижается гккле прокаливания, которое сопровождаеася укрупнением кристаллов. Сплавленный оксид магния имеет модуль упругости 8,5.10м Па и предел прочности на сжатие 7,5 10' Па.
Оксид магния япляется исходным продуктом для изготовления различных огнеупорных изделий. Основное применение оксида магния в радиоэлектронике — изготовление керамики. Исходным материалом в этом случае является мелкодисперсный Мио, получаемый обжигом осажденного карбоната магния. После размола Мйо до зерен размером около 10 мкм оксид магния увлажняют водой с небольшой йолулрааодлшвавме соединения АпВ»' и А'"В'' !рази.
21] Таблица 251. Физические свойства оксидов металлов второй группы периодической системы элементов миО Свойства ВеО СаО ВаО упО С 60 128,4 К 25,01 Г 40,32 К 103,62 К 153,35 К 81,38 Г 0,2690 0,439 3,03 0,4213 0,4799 0,5083 0,3250 0,5206 5,67 0,5542 0,4690 3,58 4,70 2820 4530 2690 3300 2190 2400 3070 3300 1630 1770 975 430 295 495 !3,1 5,7))а 5,2)) с 5,3))о 5,11)с !3,9 ! 1,2 Гбп 10~в 10'в 10'в ГО в 10в 10в 250...3 00 9,0 3,3 1,7! 5,5...6,0 3,1...4,4 1,72 25 4,5 1,3...2,4 1,84 15...30 4,0...5,0 1,96 1,0 3,3 1,0...2,7 1,95 3,5 1,3...2,6 1,87 34,0 8,5 22,0 Об Молекулярная масса Кристаллическая структура Постоянные кристаллической решетки, нм: а Плотносвзч Мг/мв Температура, К: извинения кипения Удельная теплоемкосгь, Дж/гкг К) Температурный коэффнцвынт линейного расширения для монокристалла, сввХ 10в, К вЂ” '1 Удельное сопротивление, Ом.см Коэффициент теплопроводности, Вт/!м.К) Твердость по шкале Мааса Работа выхода, эВ Показатель преломления Диэлектрическая проницае- мосп добавкой хлористого магния в качестве связки.
)Тетали, полученные методом прессования, подвергают обжигу в окислительной атмосфере прн температуре 2100...2250 К. Из-за сравнительно высокого температурного коэффициента расширения и низкого коэффициента теплопроводности оксидно-магниевой керамики стойкость ее к тепловым ударам невелика. Температура плавления керамики из М90 более 3000 К„ максимальная рабочая температура на воздухе 2600 К в восстановительной атмосфере н вакууме 1900.. 2000 К. Керамика из М9О устойчива при высоких температурах к действию щелочей и нейтральных солей, но соединяется га всеми кислотными оксидами.
По отношению к шелочным металлам имеет ограниченную стойкость (до 600... 700 К). Температура начала взаимодействия керамики в ваиууме или атмосфере инертного газа: с углеродом 2000...2100 К, с вольфрамам 1900...2100 К, с молибденам, танталом, цнрконием и никелем 2000 К. с ниобием и бериллием !900 К, с титаном и кремнием 1700...1800 К, с Таз 2400 К, с ЗгОв 2200 К„ с ВеО 2100 К.
Взаимодействие оксидно-магниевой керамики с металлами и графитом сопровождается вос- становлением магния из оксида с его последуюшим испарением. Керамика из МКО применяется для изготовления внутренних изоляторов элекгровакуумных приборов, тиглей для плавки железа, никеля, марганца, хрома, меди, платины, золота и для футеровки печей. Пленки М9О могут быть получены термическим испарением в вакууме при нагреве электронным лучом. Монокристалгы периклаза имеют высокий О 2 4 б Н й)ихи Г! Рис.
21.5. Зависимость коэффициента пропускания т от длины волны в лля монокристаллического оксида магния толшиной 0,5 ик Соединения с кисло!юдом 525 ($21.1) нвффициеит пропускания оптического излучения с длиной волны до 9 мкм (рнс. 2!.5) и используются для нзготонления деталей, прозрачных в видимом и инфракрасном участках спектра. Искусственные монокристаллы получают выращиванием иэ расплава. Свойства оптической керамики на основе оксида магния рассмотрены в й 21.3.
Оксиды кальция, стронция и бария. Наиболее распространенными соединениями ~целочно-земельных металлов с кислородом являются оксиды СаО, ВгО и ВаО. Это белого цвета тугоплавкие, химически стойкие вещества, проявлиюшие отчетливо выраженные свойства оснований. Основной тип кристаллической решетки — кубическая типа ХаС!. Возможна также ромбическая модификация. При хранении на воздухе в присутствии паров воды и углекислого газа СаО, 5гО и ВаО превращаются в гидроксиды. Это является основноя причаной, ограничивающей применение изделий из этих оксидов. Спеченный оксид кальция имеет температуру плавления около 2900 К, максимальную рабочую температуру на воздухе 2300 К н благодаря дешевизне применяется в промышленности как огнеупор. Имеет большой температурный коэффициент расширения, обладает сравнительно невысокой стойкостью к быстрым изменениям температуры. В электровакуумной промышленности оксилы бария, стронция и кальция в виде двойных и тройных твердых растворов широко применяются в качестве активного слоя оксндных катодов.
Такие катоды получают в готовом приборе при нагреве в вакууме до 1000...! 150 К соответствующей смеси карбонатов этих металлов. Окснд цинка. Оксид цинка — соединение белого цвета сублимируется при 2000 К.Плавится при температуре 2250 К, проявляет как основные, так и кислотные свойства, растворяется в кислотах и в щелочах. Наиболее распространенная кристаллическая модификация — гексагональная типа вюрцит. Известна также более редкая кубическая типа сфалерит. Окснд цинка может быть получен при сжигании или окислении цинка, обжигом на воздухе сернистого цинка, при прокаливании солей, осаждением аммиаком из кипягаего водного раствора аэотнокислого цинка.
Компактные образцы оксида цинка (цинкит) получают прессованием заготовок из порошкообразного соединения и нх последующего спекания. Предварительное спекание проводится при !!00 К, окончательное — при 1700...1800 К. Нагреванне осуществляется либо в специальных высокотемпературных печах, либо прямым пропусканием тока через образцы после нх предварительного прогрева до температуры, при которой возникает достаточная электропроводность. При температуре окончательного спекания 1700...1800 К образуются крупнозернистые образцы с кристаллами до 2 мм. Чтобы получить более мелкозернистую структуру, температуру спекання снижают до 1300...1чОО К. Монокристаллы оксида цинка выращивают гидротермальным спасобом и из газовой фазы, Тонкие пленки ЕпО можно получить испарением и конденсацией цинка на подложку в вакууме с последующим окислением пленки металла при нагревании в атмосфере кислорода или реактивным двукэлектродным ионным распылением 7п в атмосфере Аг+Оз.
Наиболее широко оксид цинка применяется в радиоэлектронике для изготовления самоактивированного люминофора 7пО: Хп. Этот люминофор получают путем прокаливання 7пО в слабовосстановнтельной атмосфере оксида углерода при 1270 К. Цвет свечения люминофора — сине-зеленый, излучение характеризуется двумя максимумами (рис. 21.6), приходящимися на длины волн 0,385 мкм (ультрафиолетовая область) и 0,505 мкм (сине-зеленый участок спектра).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
