Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 89
Текст из файла (страница 89)
13.32. Зависизюсть временного сопротивления разрыву а, и относительного удлинения А(г! титана от температуры (сплошнаи кривая — твердый; штриховая — отожженный) хз=м а й) е (() я)-д дею дг Шелочи, растворы Кислоты НС1, НзРОз, НК НзБОз (концентрированные) Кислота ННОз Пероксид водорола 1)д т()д Л30 тбб Я6 Ж6)( Рис. 1З.ЗЗ. Зависимость давления насыщенного гзара р и скорости испарения йш титане от температуры Травление титана с целью удаления пленки оксидов можно проводить в растворах НаОН, НаОН+ Г(а)ЧОз или в смеси НГ+ Н)ЧОз.
Для травления микрошлифов рекомендуется смесь НГ, ННОз и глицерина. П р и м е не в не. Примененненепористого титана в качестве конструкционного материала и порошкового титана в качестве геттера аналогично соответствующему применению циркония. Гидрид титана применяется в качестве источника водорода в тиратронах. Порошкообразный титан является восстановителем бария в некоторых типах распыляемых газопоглотителей. За последние годы титан получил широкое применение в титановых сорбционных и ионносорбционных насосах. !3.2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КАТОДОВ Шелачные металлы.
Шелочные металлы литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций относятся к основной подгруппе ! группы периодической системы Д. И. Менделеева. Для них характерны малая плотность, высокая сжиыаемость, низкие температуры плавления и кипения, большая вязкость и высокая властичностзч сохраняемая даже при глубоком уоЪ яр тда уа к Рис. 13.34. Зависимость давления р насыщенных паров щелочных металлов от темпера- уры т (д-Б ЛЮ Я6 гий 9()0 (( Рис. 13.35. Зависимость скорости испарения йш щелочных металлов аг температуры Материалы длл электронных приборов (равд. 13) 7облпцо !З.б. Физические свойства щелочных,метккнов Численное значение Параметр !л 3 6,94 6; 7 0,312 0,534 180,5 !317 3550 434 21,4 37 85,47 85; 87 0,506 !.532 38,7 701 361 25,7 0,8! 19 39,10 9; 40; 41 0,473 0,865 754 766 59,6 1,98 55 132,9! 133 0,544 1,873 28,6 685 !6.4 0,5 11 22,99 23 0,382 0,971 97,8 890 ! 223 113 3,87 90 0,12! 69 0,042 97 0,20 5,00 133 0,04 10,0 5,14 2,35 5,5 98 0,04 4,34 2,22 4,32 71 0,05 4,9 5,39 2,39 5,1 35,5 0,022 2,4 4,18 2,13 4,8 24 0,015 1,8 3,89 1,9 1,62 охлаждении (до 100 К и ниже).
Они имеют малую тнердость, не превышающую твердости васка, и легко режутся ножом. Щелочные металлы имеют серебристо-белый цвет с желтоватым оттенком, который усиливается у цезия до золотисто-желтога. Кристаллическая решетка щелочных металлов при обычных условиях кубическая, объемно центрированвая. Щелочные металлы имеют низкие потенциалы нонизацни. Важнейшие физические свойства щелочных металлов (за исключением франиия) сопоставлены в табл. !3.5. Значения работы выхода электронов следует рассматривать как ориентировочные, так как в сильной степени зависят от состояния поверхности.
Зависимости давления паров щелочных металлов и скорости испарения от температуры показаны на рнс. 13.34 н 13.35. В химическом отношении щелочные мегззлы исключительно реакционны, причем нх активность возрастает от литии к цезию. Во всех соединениях эти металлы одновалентны, легко окисляются с выделением большого количества теплоты, а рубидий н цезий даже воспламеняются. Энергично взаимодействуют с водгй. Поэтому щелачные металлы хранят либо под защитным слоем нейтральной жидкости (бензин, керосив), либо в запаянных вакуумираванных ампулах.
Эффективным способом очистки щелач- Атомный номер Атомная масса Изотопы Атомный диаметр. нм Платность д 10 з, кг м 3 Температура плавления, 'С Температура кипения, 'С Удельная теплоемкостзч Дж кг ' К Удельная теплота плавления, кДж кг Удельная теплота испарения, МДж-кг Температурный коэффициент линейного расширения пп10з, К Удельное сопротивление, мкОм м Температурный коэффициент сопротивления ан !0з, К Коэффиииент теплопроводнасти, Вт. и '. К Число Бринелля Модуль упругости, ГПа Первый ионизационный патенииал, В Работа выхода фотоэлектронов, эВ Постоянная Ричардсона, Х10 ', А.м ' К ных металлов является вакуумная днстилляция. Все шелочные металлы хорошо растворяются в ртути (в наименьшей сзепени литий), образуя амальгамы.
Почти все сали щелочных металлов растворимы в воде. Сравнительно доступные литий, натрий и его сплав с калием широко используются как теплоносители в ядерной энергетике. В электровакуумной технике щелочныеметаллы имезог исключительное значевие для формирования фотоэмиссионных слоев и эмиттеров вторичных электронов. Л и т н й, Литий был открыт в 1817 г. А. Арфзедсоном. В виде свободного металла получен впервые Р. Бунзеном и О.Матиссеном в 1855 г. По содержанию в земной коре (О 02 агй) литий довольно распространенный элемент, встречается, главным образом, как спутник природных месторождений натрия и калия.
Основные собственные минералы лития — алюмосиликаты, наиболее распространенный из которых сподумен 1/2()л)зО АВОз.45!Ох). Самый богатый литием минерал — криалитионит ЗЫГ ЗВар 2А!Гз. В крупных масштабах литий получа~от электролизом расплавленного 1.)С1, в который для снижения точки плавления вводят КС!. Последующая очистка осуществляется переплавкой и дистилляцией металла в вакууме при температуре 780 'С. Очень чистый литий получают также электролизом расплава смеси 85... 325 Материалы длл катодов [$13.2[ 90 огб (ВВг и 15 10 ох«Ь!С1.
В отличие от остальных щелочных металлов литий можно получать электролиэом неводных растворов, например 1.!С) з безводном пиридине. Очень чистый металл можно получить восстановлением 1340 порошкообразиым кремнием нли алюминием при нагревании до 900... ...! ООО "С в вакууме, достигаемая при этом чистота 99,95 а»а». В малых количествах для нужд электровакуумной техники литий можно получать восстановлением 1 части ПэС«О» б... ...3 частями порошкообразного цирконии при температуре 450...600 'С в вакууме. Литий заметно выделяется среди остальных щелочных металлов и по некоторым свойствам приближается к магнию. Литий имеет существенно более высокую температуру плавления, большую твердость, сравнительно устойчив на воздухе.
допускает получение из него проволоки и фольги в обычных условиях. В химическом отнашснии значительно устойчивее остальных щелочных металлов. Химические свойства литии Реагент Воздух, кислород, сухие Практически не взаимодействуют до 200'С. Выше 200 'С литий воспламеняется в кислороде с образованием оксида П40 и частично — пероксида ПэО» Взаимодействует с образованием гидрсюксида ПОН Взаимодействует медленно при комнатной температуре, быстро — при 250 'С с образованием ингрида Ы«И Выше 500'С со вспышкой образуется гидрид ПН Бурное взаимодействие при комнатной температуре с образованием ПОН и Н» В парах серы образуется сульфид (143 При нагревании образуется 51»Р и возможно !»Р Выше 550 'С реакция с образованием карбида П»С« При нагревании взаимодействуют Бурное взаимодействие Слабое взаимодействие Энергично взаимодействует со всеми галогенами Воздух влажный Азот Водород Вода Литий при температуре выше 150 'С разрушает стекло, фарфор, выше 235 'С вЂ” кварц.
Литий примеаяется в качестве эффективной присадки к сплавам А1, Мй, РЬ, Еп, Сц, существенно повышая их твердость и вязкость. Листовой литий и литиевые стекла («гетанэ, линдемаиовское) используются в качестве окон, прозрачных для мягкого рентгеновского излучения. В последние годы литий нашел применение в химических источниках тока с высокими удельными характеристиками.
В электравакуумной технике литий применяют для изготовления фотокатадов и в качестве источника водорода (в виде гидрнда 13Н). Сера Фосфор Углерод, углеводороды Углекислый газ Кислоты разбавленные Кислота Н43О», коацеатрированнаи Гало гены Н а т р и й.
Соединения натрия известны с древнейших времен. В виде металла был получен впервые в 1307 г. Г. Дэви злектролизом расплава ЫаОН. По содержанию в земной коре (2,0 уа») натрий является одним из самых распространенных элементов. Наибольшее количество натрия заключено в морской воде и в залежах каменной соли НаС1. Встречается также в виде минералов !/2 (ЫаэО А)«О»Х Х63!Оэ) †.натриевый полевой »ипат, ЗЫаРХ ХА!Рэ -- криолит и других соединений. В промышленных масштабах натрий получают обычно электролизом расплава ЫаОН или ИаСЬ В последнем случае для понижения температуры плавления берут смесь 40 а»5 ЫаС)+60 Я СаС)4.
Иногда натрий получают восстановлением при накаливании соды с углем. Для последу»ошей очистки натрия используют дистилляцию металла в вакууме. Внутрь оболочки злектровакуумного прибора натрий вводят в маленьких стеклянных ампулах, дистилляцией, электролизом нагре- Условия и характер взаимодействия того до 350 'С стекла оболочки, разложением таблеток ингрида )4а»Ы. Натрий является типичным щелочным металлом с весьма высокой активностью. Натрий широко применяется в качестве восстановителя, при изготовлении антифрикционных сплавов, для высокотемпературных термометров. В электровакуумной технике используется при изготовлении фотокатодов, для наполнения натриевых газосветных ламп, как поглотитель паров ртути.