химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

ения статических искажений решетки а-феррита подтверждается сопоставлением изменения статических искажений и магнитной прони-

92

цаемости карбонильного железа, происходящих при отжиге последнего.

Сопоставление кривых зависимостей ]/и2 = f(T) и Ро = f'(T) приведенное на рис. 31, отчетливо указывает на одинаковую закономерность в изменении этих величин. Представленные на рисунке экспериментальные кривые соответствуют теоретически выведенной [87] связи между величиной искажений кристаллической решетки и величиной начальной магнитной проницаемости ферромагнетика ц0

u,-l=~f~f, (V-40)

где /5 — намагниченность насыщения;

Xs — константа магнитострикции насыщения; сг — искажения кристаллической решетки, обусловленные статическими сдвигами атомов.

Интенсивность коагуляции карбидов и нитридов при температурах отжига карбонильного железа 300 °С и выше приводит к быстрому снятию когерентных и дисперсионных искажений. При этих же температурах обработки происходит также и удаление растворенного углерода, на что указывает резкое уменьшение параметра решетки карбонильного железа.

Карбидные превращения в карбонильном железе, начиная с отжига при 250 °С, внешне сходны с карбидными превращениями в конце третьей стадии отпуска закаленной стали. Однако эти превращения в карбонильном железа начинаются и проходят при более низкой температуре и гораздо интенсивнее, чем у закаленных сталей. У закаленных сталей снятие когерентных и дисперсионных искажений решетки происходит при температуре отпуска порядка 400 °С, а формирование карбидной фазы Fe3C, дающей отчетливые рентгеновские отражения при 500— 600 °С. В карбонильном же железе снятие искажений и формирование крупных кристаллов Fe3C, аналогичных карбиду, образующемуся при отпуске закаленной стали при 600 °С, заканчивается в области температур 300— 325 °С.

Отсутствие роста блоков до температуры отжига, при которой начинается когалуяция карбидов и нитридов железа, объясняется, по-видимому, наличием по границам блоков карбонильного железа изолирующей прослойки

;93

из высокодисперсных кристалликов карбида и нитрида железа. Расположенные по границам блоков карбиды и нитриды препятствуют их передвижению, т. е. сдерживают рост блоков. Это видно из выражения для свободной энергии атомов на границах кристаллических блоков, учитывающего влияние примесных включений:

bF' = koV[-r---f-j,

где k — постоянная;

а — поверхностная энергия блока; г — радиус кривизны границы блока; г„ — радиус примесного включения; р — объемная концентрация включения; V — объем 1 г-атома металла. Это выражение можно записать в виде

AF' — AF—М,

где AF — относится к упругой или поверхностной энергии;

М — энергетический член, связанный с наличием включений и их дисперсностью.

В случае порошков карбонильного железа быстрый рост кристалликов карбидной и нитридной фаз, происходящий при отжиге порошков при температурах свыше 300 °С, соответствует быстрому уменьшению величины М и росту вследствие этого величины AF', что и приводит к быстрому росту блоков.

Следует, по всей вероятности, считать, что высокая твердость частиц карбонильного железа, сравнимая с твердостью закаленной на мартенсит стали, обусловливается малыми размерами кристаллических блоков, иска-женностью их решетки и наличием на границах блоков твердых и высокодисперсных кристалликов карбида и нитрида железа.

Одним из основных требований, предъявляемых к магнитодиэлектрикам на основе карбонильного железа, является требование стабильности электромагнитных свойств в широком интервале температур. Температурно-временная стабильность электромагнитных свойств карбонильного железа прямо связана с температурно-времен-ной стабильностью его атомнокристаллической структуры.

94

Кинетика уменьшения микродеформаций кристаллической решетки карбонильного железа при его отжиге описывается уравнением [86]:

где е0 — микродеформация кристаллической решетки до отжига;

kB — постоянная, характеризующая скорость изменения микродеформаций; т — время температурного воздействия. Величина fee описывается уравнением

h = K~eVRT,

где Qe — энергия активации снятия искажений, равная для порошков карбонильного железа 55000 ккал/г-атом; Кв —- предэкспоненциальный множитель, равный 1,5-10".

Расчет показал, что в районе температур 300 °С уже в течение секундных интервалов времени происходят быстрые изменения микродеформаций решетки.

Резкая зависимость е от температуры и времени ее воздействия на порошки карбонильного железа приводят к следующим выводам:

1. поскольку температуры разложения паров Fe(CO)5 и формирование частиц порошков карбонильного железа соответствуют температурам быстрого изменения микро-Деформаций кристаллической решетки карбонильного железа, то для получения воспроизводимых по электромагнитным свойствам порошков температурный режим аппарата разложения должен быть жестко стабильным;

2. порошки, полученные при более высоких температурах, должны иметь меньшие искажения кристаллической решетки;

3. поскольку величина частиц связана прямой зависимостью со временем их пребывания в реакторе, искажения кристаллической решетки частиц карбонильного железа связаны обратной зависимостью с величиной частиц.

Исследования показали правильность этих выводов.

Кинетика роста блоков при отжиге карбонильного железа описывается аналогичными уравнениями, однако значения величин энергии активации QD и предэкспо-

95

ненциального множителя kD оказались значительно меньшими (QD = 47000 ккал/г-атом; &D=4-1015), чем Qe и kB.

Подсчет времени, необходимого для увеличения размеров блоков на различную степень при отжиге порошков карбонильного железа, показывает, что продолжительность отжига в этом случае увеличивается в несколько раз по сравнению со временем отжига, изменяющим микродеформации решетки в такой же степени.

Однако следует учесть возможность управления размерами блоков кристаллической решетки частиц карбонильного железа путем подбора температурного режима реактора (в области температур >300 °С),

страница 24
< 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

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


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

 

 

Реклама
медсправки на права в москве
тони раут оренбург 2017 купить билет
реакционный артрит
http://taxiru.ru/laytboks-u/

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
(18.11.2017)