химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

шое количество азота с образованием а-твердого раствора, благодаря чему a-Ti сохраняет гексагональную структуру при концентрации азота 25 ат.% и температуре 1400°. С ростом концентрации азота образуется TiN, имеющий широкую область гомогенности (TiN0t38_12), причем превышение содержания азота против стехиометрии возможно только при высоком давлении.

Общие методы получения нитридов ?— взаимодействие порошков металлов с азотом или аммиаком при 800—1200° и низкотемпературный синтез;

< 0° 200—400°

TiCl4 + 4NH3 > Ti (NH2)i > TiN^ (22)

Технические нитриды получают, восстанавливая окислы металлов углеродом и другими восстановителями в азотной среде ниже 1200°; но при этом нитриды загрязняются кислородом и углеродом:

TiOa + С + N TlNi_^ + СО (23)

Окислы. Атом кислорода невелик, его радиус меньше радиусов атомов углерода и азота; однако настоящие фазы внедрения кислорода — только твердые растворы и низшие окислы переходных металлов. В силицидах и боридах фактором, препятствующим образованию фаз внедрения, является большой атомный радиус, в окислах такой фактор — электронная структура атома кислорода. Электронная оболочка атома кислорода ls22s22/?4 имеет два неспаренных электрона. Кислород подчиняется правилу октета, и завершенная электронная структура может быть получена путем приобретения двух электронов. Поэтому у кислорода донорная способность ослаблена склонностью к поглощению электронов. Цирконий и гафний легче отдают электроны, поэтому только титан образует с кислородом фазу переменного состава на основе окисла TiO с преимущественно металлической связью (радиус кислорода в ней 0,7 А) и координационным числом титана 6.

При высокотемпературном окислении титана кислород внедряется в решетку титана. При этом образуется твердый раствор и сохраняются металлические свойства, но увеличивается твердость и уменьшается пластичность металла. Растворимость кислорода в a-Ti велика (30 ат.%), что соответствует составу ТЮ0>42, в (З-Ti значительно меньше — не более 4—4,5 ат.%. Сопоставление размерных факторов показывает, что при внедрении кислорода в пустоты объемноцентрированной решетки |3-Ti искажения ее должны быть больше, чем при внедрении его в октаэдрические пустоты a-Ti. Этим объясняется большая растворимость в a-Ti, стабилизация a-фазы и повышение температуры a +± (3 превращения.

Сложные фазы внедрения. Число трех- и многокомпонентных систем переходных металлов и неметаллов очень велико. Тройные систем могут быть образованы металлом и двумя неметаллами либо двумя металлами и одним неметаллом. Для тройных систем титана, циркония и гафния с неметаллами характерны непрерывные и ограниченные твердые растворы; сложные соединения, как правило, не образуются. О взаимодействии в них можно судить по соответствующим квазибинарным системам: TiC — ZrC, TiN — ZrN, TiC — TiN и т. д. Возможность образования непрерывных твердых растворов в системах определяется рядом факторов. Для изоструктурных карбидов и нитридов вследствие близости размеров атомов углерода и азота решающее значение имеет соотношение радиусов атомов металлов. Поэтому карбиды и нитриды титана, циркония и гафния обладают полной взаимной растворимостью. Непрерывные твердые растворы образуются также с карбидами и нитридами металлов других групп периодической системы. В этом отношении они достаточно точно следуют «правилу 15%» Юм Розери, сформулированному первоначально только для металлов. В случае карбидов и нитридов автоматически выполняется условие совпадения типа связи. Полная растворимость наблюдается и в других системах, например TiB2 — ZrB2. Техническое значение таких фаз огромно, так как возможность регулирования состава позволяет получать материалы с широкой гаммой свойств.

В системах, в состав которых входят два неметалла (кроме систем с углеродом и азотом), вследствие значительной разницы в атомных размерах и электронной структуре большей частью наблюдается ограниченная растворимость: Ti—С — В, Ti — Si—С и др. Большое практичеекое значение имеют системы, в

страница 135
< 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
профнастил пермь купить дешево
Барный стул (Шоколад) RB 9000
пилот концерт в москве 2017
Форма для кекса 23 см

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
(05.12.2016)