химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

ько монокарбид TiC, точнее TiCj.j., так как он имеет широкую область гомогенности. Карбид титана имеет кубическую структуру типа NaCl, в которой атомы Ti и С имеют октаэдрическую координацию. В TiC связь Ti — С осуществляется за счет 2р-орбиталей атомов углерода и 3d- и 45-орбиталей атомов титана (гибридизация dss). Однако образующиеся связи делокали-зованы, сохраняются связи металл — металл и свободные электроны, о чем свидетельствует электронная проводимость карбида. Сочетание металлической связи и ковалентной составляющей обеспечивает высокую прочность кристаллической решетки, поэтому карбид титана относится к числу наиболее тугоплавких и твердых веществ (см. рис. 67).

Растворимость углерода в обеих модификациях титана невелика: в a-Ti до 2, в p-Ti до 4 ат.%. Карбид титана достаточно жаропрочен до температуры 1000—1200°, на его поверхности образуется пленка из оксикарбидов, предохраняющая его от окисления. Кислоты и щелочи действуют на TiC слабо; разложить его можно, действуя царской водкой или сплавляя с щелочами.

Классические методы синтеза карбида титана (и других карбидов) — прямой синтез из элементов в инертной атмосфере в электродуговой печи и спекание порошков окислов и углерода ниже температуры плавления. В последнем случае карбиды оказываются загрязненными кислородом, поэтому предпочтительнее использовать гидриды.

Силициды. Атом кремния имеет сравнительно большой радиус (1,17 А) и большинство силицидов, строго говоря, нельзя относить к соединениям внедрения — они занимают промежуточное положение между соединениями внедрения и интерметаллическими соединениями. При образовании твердых растворов с переходными элементами IV группы атомы кремния могут входить в решетку и по принципу внедрения, и по принципу замещения. Кремний — электронный гомолог углерода, поэтому единственный фактор, мешающий образованию фаз внедрения,— размерный. В низших силицидах сохраняется преимущественно металлический характер связи, а структура их сходна со структурой металлов. В высших силицидах наблюдается тенденция к преобладанию ковалентной связи и образованию сложных структур. Силициды обнаруживают сходство с карбидами, с другой стороны, они во многом родственны боридам.

Титан образует три силицида — Ti5Si3, TiSi и TiSi2. Силицид Ti5Si3 образует с титаном легкоплавкую эвтектику (1330°, 14 ат.% Si), поэтому добавка кремния снижает температуру плавления титана. Растворимость кремния в a-Ti (до 1 ат.%) меньше, чем в (З-Ti (около 5,5 ат.%), поэтому кремний снижает температуру ач± Р превращения. Сплавы титана, содержащие до 11 ат.% кремния, при высокой температуре обладают ковкостью, силициды же хрупки. Силициды получают спеканием порошков титана и кремния в вакууме или алюмотер-мическим восстановлением смеси ТЮ2 с Si02.

Нитриды. Нитрид титана (как и нитриды циркония и гафния) во многих отношениях близок к карбиду. Для нитридов характерно преобладание металлической связи; они изоструктурны карбидам, имеют достаточно высокие температуры плавления и твердость. Однако существуют и различия, обусловленные особенностями строения атомов углерода и азота. Оболочка L атома азота имеет 5 электронов — 2s82p3, т. е. она более достроена до октета, чем оболочка L атома углерода, следовательно, более стабильна, поэтому у азота ослаблена до-норная и усилена акцепторная способность. В основном состоянии атом азота имеет три неспаренных (2/?3) электрона, которые прежде всего" и участвуют в образовании связей (возбуждение 25-электронов требует большой затраты энергии). У атома углерода в образовании связей^участвуют четыре электрона. Вследствие этого в нитридах титана, циркония и гафния, имеющих, как и карбиды, структуру типа NaCl и октаэдрическую координацию, электронная плотность меньше, чем у карбидов, а следовательно, связь азот — металл ослаблена, для нее характерно увеличение ионной составляющей. Это находит подтверждение в уменьшении температуры плавления и твердости нитридов по сравнению с карбидами.

Титану присуща способность растворять боль

страница 134
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
s 56090 xns1 сброс индикации о замене фильтра
благотворительная помощь инвалидам
k sileo 160 xl
кровати из экокожи morelli 22

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.09.2017)