Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Постоянная Ричардсона У !О 2130 К 5000 К . 275 Дж-нг ' К 250 кДж-кг 6,0 МДж.кг 6,3 К 0,41 мкОм.м образец) ию!0э 4,4 К вЂ” ' 22 Вт м '.К 65 150 250...400 МПа 900...1000 МПа 12...40 аб 1 2 ай 60...140 МПа 500...600 МПа 75...100 ГПа 3,9 эВ .04...3,0А-м т.К Р «07'и х ,"'Дж.,г-(й- ю 10, 07 м (7( г ЛО' 12 677)ч20 О ДВ 100 02 0,1 0 5777 1700 !ВОО 7( Рис. 13.27. Зависимосп от температуры удельного сопротивления р.
коэффициента ыплопроводности н, удельяой изобаричесной теплоемкости сн удельной излучаемой мощности Р„интегрального коэффициента излучения е и относительного удлинения 51/1, для циркония (1, — длина при Т=293 К) Некоторые физические параметры циркония в зависимости от температуры прелставлены на рис. 13.27...13.30. Все величины относятся к металлу, свободному от кислорода и азота, так как физические свойства циркония очень сильно изменяются прн поглощении этих газов (повышаются предел прочности и тверрость, резко снижается электрическая проводимость, относительное удлинение, вязкость).
Свинь между истинной Т и яркосгной Т„ тепературой цирконин в диапазоне температур 1000...2100 К определяется выражением Т= =0,993 7;+4,2 1О ' Т„'. Металлический цирконий технической чистоты, получаемый иодидным способом, имеет хорошую пластичность и вязкость, легко поддается прокатке, золочению, обработке давлением и резанием, свариваегся точечной сваркой в инертном газе. Характерным лля циркония является его способность при температуре 400...1500 'С по. глощать все газы, кроме инертных, с образованием стойких химических соединений, при этом непористый металл в химическом отноше. нии более устойчив, чем порошкообразный цир. копий. (разя.
13) Материалах длл электронных приборов гЗ» Химические свойства цнркання Условия и характер взаимодействия При комнатной температуре — поверхностное окииь нне с образованием защитной пленки 2гОз. Непорнстый металл горит выше 600 "С, порошкссбразаый — выше !80'С. При малой концентрации кислорода — абсорбция с максимумам прн 600, ...800 'С При 300...400 'С вЂ” ннченснвная абсорбция с образованием угНг, полная десорбция Нз з вакууме — лрз 1500 'С Прн 500'С начинается абсорбция с абразоваааен 2гН Не взаимодействует Выше 400...500'С образуется 2гС Прн 500...!000 'С образуются 24Нз и 2гС Разбавленные и концентрированные, холодные и ш.
рячие, на непорнстый цнрконнй почти не действуют Действуют на цирконий.. НР— при комнатной тен. пературе, НзРО, и „царскан водка" — при нагревании Растворы н расплавы не действуют Реагент Воздух, кислород Водород Азот Ртуть н ее пары Углерод, СО, СОт Углеводоролы Кислоты НС1, Н4504, Низ Кислоты НзРОо Нр...царская водка Шелочн ИаОН, КОН Рна 13.28. Зависимость нормальнога монохроматическаго коэффициента излучения зх. цирковая от длины волны д прн температуре 1400 К Рис. 13.29.
Зависимость временного сопротнв. ленин разрыву о, цирконнн от рабочей температуры 1 — ла4артованлый; т — пластический: 3 — о ~ель чистый, полученный иодидлыы способом Лбсорбционная способность пароп4ка цирконня по отношению к разлнчным газам указана в табл. !3.5. Пленку оксида с поверхности циркония можно удалить травлением в смеси НР и РЬ(ИО4) .
Активным травителем для циркония является смесь плавиковой и азотной кислоты (25... ...50 см' 48 %-яой НР, 450 см ННОз с плотностью 1,42 ггсмэ, 500 см' воды) прн температуре 25...40 'С. П р и мене н не. Непорнсплй вязкий цирконий в электроаакуумаой промышленности является канструкционным материалом для изготовления деталей, работающих прн высоких температурах (анапы н сетки ламп) и служащих одновременно газопоглотнтелями. В этом отношении в некоторых случаях цирконий заменяет тантал. Из цяркониевай жести готаввт также фильтры рентгеновского нзлучення.
11ирканий служит хорошим припоем для пайки вольфрамовых деталей. Из порашкосбразнога металлического цнркония нлн его гидрида изготовляют пакрыткл для молибденовых, графитовых н танталовых деталей, работающих при высоких температурах (аноды и сетки мощных ламп). Этя покрытия являются нераспыляемыми гаэопагчатителями, увеличивают нзлучательную способность поверхности деталей и снижают коэффициент вторичной электронной эмиссии. Покрытия наносятся на детали в виде еуспензли порошка цнркония с размером зерен !...8 мкв в бнндере — 2...5 %-ном растворе ннтроклет. чатки в амилацетате. Предварительное абезгаживанне покрытия достигается нагреваниев деталн до 1000...1700 'С, наиболее эффектлз.
нее поглощение имеет место пря температуйг 400 С для водорода н окало 900 'С для кислорода, азота и других газов. В пронзводстве фотоэлементов порошковый пирконий находит применение в начестм (5 !3.!) Коястрркцпоянзм металлы и склоны 321 Таблица 73.5. Абсорбция газов порошком цмркония, см'. Па на 1 мг цнрковия !1 Заказ !122 восстановителя при получении металлического цезия из СМСгэОг.
Титан. О б щ не сведен н я. Относится к !Тг группе периодической системы Д. И. Менделеева, является аналогом цнркония и во многих отношениях (методика получения металла, химические свойства, применение) подобен ему. Как элемент был отнрыт в 1797 г. М. Клапротом, в виде металла получен тольно в 1910 г. Минералы, содержащие титан, в природе встречаются повсеместно, н по содержанию в земной коре (0,2...0,4 %) титан входит в первый десяток самых распространенных элементов. Наиболее важные титзновые руды — ильменит или титанистый железняк РеТЮэ и титаномагнетнт Ре'ПОэ. РезО», более редкими являются сфен или тнтанит СаО. 5!Оэ ТЮэ, ругил ТЮэ.
Получаемый в результате переработки титановых руд лиоксид титана при взаимодействии с углем н хлором переводится в четыреххлористый титан, который после очистки служит исходным сырьем длн извлечения металлического титана. Промышленныя способ получения порошкообразного титана заключается в восстановлении Т!С1э магнием, реже натрием, з атмосфере гелия или аргоиа прн температуре 800...900 'С. Губчатый металлический титан отделяют от хлористого магния обработкой в разбавленной соляной кислоте, измельчают н для окончательной очистки прокалнзают в вакууме.
Непористый пластичный титан получают из порошка одним из следующих способов: 1. Размолотый порошок увлажняют бензолом и под давлением 700 МПа прессуют в штабикн, которые спекают затем при температуре 1000 С в вакууме 5.10 ' Па в течение 16 ч. 2. Титановый порошок засыпают в оболочки нз листовой стали; после герметизации полученные заготовки подвергают прокатке при температуре 800..1000 'С. 3.
Плавка порошка в графитовых тиглях в атмосфере аргона. 4. Дуговая плавка в вакууме каи аргоне штабинов, спрессованных нз губчатого титана. Наиболее чистый металл получагот пиро- лизам иодида титана на раскаленной вольфрамовой нити, имеющей температуру 1400 'С. Титан выпускаегся в виде порошка, фольги и полос толщиной 0,05...1,5 мм, проволоки диаметром 0,2...4 мм, прутков и трубок. Некоторые физические характеристики титана в зависимости от рабочей температуры представлены на рнс. 13.31...13.33. Связь между истинной Т и яркостной Т. температурой титана в диапазоне температур 1100...1400 К определяется выражением Т= =1,0306 Т,— 4,2 ° 10 " )с. Чистый титан является пластичным и вязким металлом.
Он легко поддается горячей ковке (диапазон температур 700...1000 'С), холодной прокатке (с применением промежуточных отжигав в вакууме при 1000 'С), золочению (промежуточные отжиги на воздухе при 600 "С), вытяжке, обработке резанием, точечной сварке. В химическом отношении титан во многом подобен цирконню. Рнс. 13.30. Температурные зависимости для пиркония ! — давления касншекнага пара, Пэ: 2 -- плотности тока термаэлектроквай эмиссии, 10 Д м 3 -- скорости испарения, кг- м .с Материалы для алектрояльтл приборов [равд.
13! в,йту"Н ' сс йГ,А'г !В мхОм н Гб Дттг'хг и„ 12 д О2 4 01 Ир аЮ айр й П,4 Рис. !3.3!. Зависимость от температуры удельного сонротнвления р (по двум различным источникам), коэффициента теплопроводности я, удельной изобарической теплоемкости ср, температурного коэффициента линейного расширения тч и интегрального коэффициента излученин е чистого титана Фнзнко-механнческне свойства титана Атомный номер . Атомная масса . Изотопы Постояннан кристаллической решетки: ниже 1158 К-гексагональный а-Т! .
выше 1!58 К-гранецентрированный куб, Р-Т1 . Плотность д 10 Температура плаитення . Температура кнпеннн . Удельная теплоемкость . Удельная теплота плавления . Удельная теплота испарения . Температурный коэффициент линейного расширен Удельное сопротивление: отожженный твердый . Температурный коэффициент удельного сопрстивл Коэффициент теплопроводности . ЧислО Б!эннелля: отожженный, иодидный твердый, нз спеченного штабика . Временное сопротивление разрыву: отожженный, иодндвый твердый, из спеченного штабика . Относительное удлинение перед разрывом: отожженный, колядный твердый, нз спеченного штабнка .
Предел текучести: отожженный, нодидный твердый, нз спеченного штвбнка . Модуль упругости . Ходуль сдвига . Работа выхода электронов . Постоянная Ричардсона Х 10 22 47,90 . 46; 47; 48; 49; 50 0,29510,469 нм 0,3306 нм 4,52 кг.м ' 1960 К 3450 К 530 !Тж.кг ' К 380 кДж кг 7„5 ХД»т. 8,2 К ия ат 1О 0,47 мкОм ° м 0,55 мкОм.м 3,3...5,5 К 17 Вт. м '. К ения ал.!Оз . 270...340 МПа 860 МГ!а 40 ой 7...12 % !40...170 ХПа 800 МПа 100...120 ГПа 37..42 ГПа 3,95 эВ 0,44 А.м '.К ' Хнмнческне свойства тагана Условия н характер взаимодействия Устойчив на воздухе до 700 'С, покрывается зашитной пленкой Т!Оэ. При накаливании выше 800'С н кислороде воспламеняется. При малой концентрации кислорода — сорбцня при 500 С Реа тент Воздух, кислород 5 !3.2) Материалы для клгадае Выше 600 'С абсорбция с образованием ТНЧ При нагревании абсорбция с образованием Т!Нз. Десорбция — при нагреве до 1000 'С в вакууме Устойчив Действуют при комнатной температуре (НзЗО4 — при нагревании) Не действует Сильно действует Азот Водород Рис.