08.01.2022

Čisti metali. Čišće, još čistije! Opća fizička svojstva metala


PURE METALS

metali, metali sa niskim sadržajem nečistoća. U zavisnosti od stepena čistoće, razlikuju se metali visoke čistoće (99,90-99,99%), metali visoke čistoće ili hemijski čisti (99,99-99,999%), metali posebne čistoće ili spektralno čisti, ultra čisti metali (preko 99,999 %).

Velika sovjetska enciklopedija, TSB. 2012

Pogledajte i tumačenja, sinonime, značenje riječi i šta su ČISTI METALI na ruskom u rječnicima, enciklopedijama i referentnim knjigama:

  • CLEAN
    PRIVATNE DOMAĆE INVESTICIJE - bruto obim privatnih domaćih investicija minus amortizacija...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    GUBICI - gubici privrednih subjekata povezani sa stvaranjem vještačke nestašice od strane monopoliste, što dovodi do uspostavljanja cijena koje se ne poklapaju sa graničnim ...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    TRANSFERNA PLAĆANJA - lična i vladina transferna plaćanja rezidentima drugih zemalja minus lična i državna transferna plaćanja primljena od rezidenata drugih zemalja...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    OBRTNA IMOVINA - obrtna, lako ostvariva imovina minus troškovi povezani sa njima...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    KUPOVINE - ukupan iznos kupovine za određenom periodu minus popusti, povrati originalno kupljenih proizvoda i sniženja normalne cijene i...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    POREZI NA PROIZVODE - razlika između poreza na proizvode i subvencija dodijeljenih za njihove ...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    UVOZNE POREZI - razlika između uvoznih taksi i subvencija na ...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    POREZI - porezi koje stanovništvo plaća državi, minus transferne uplate koje stanovništvo prima od...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    LIKVIDNA SREDSTVA - iznos gotovine gotovina, jednostavan za implementaciju vrijednosne papire, itd. potraživanja za...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    KAPITALNE INVESTICIJE - bruto kapitalna ulaganja minus...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    TROŠKOVI OBJAVLJIVANJA - troškovi direktno vezani za proces kupovine i prodaje robe; uključiti troškovi transporta, troškovi pretovara tereta, njegove obrade, ...
  • CLEAN u Rečniku ekonomskih pojmova:
    IMOVINA - obračunska vrijednost koja se utvrđuje oduzimanjem od iznosa imovine, koja uključuje novčanu i nenovčanu imovinu po knjigovodstvenoj vrijednosti, ...
  • METALI u Rečniku ekonomskih pojmova:
    DRAGOCJENI - pogledajte PLEMENI METALI...
  • METALI u biblijskoj enciklopediji Nikifora:
    U St. Sveto pismo često spominje metale: gvožđe, bakar, kalaj, olovo, cink, srebro, zlato. vidi o svakom za sebe...
  • METALI u Velikom enciklopedijskom rječniku:
    (grčke) materije koje u normalnim uslovima imaju visoku električnu provodljivost (106-107 Ohm-1 cm-1, opada sa porastom temperature) i toplotnu provodljivost, savitljivost, "metalni" sjaj...
  • METALI
    jednostavne supstance, koji u normalnim uslovima ima karakteristična svojstva: visoku električnu i toplotnu provodljivost, negativan temperaturni koeficijent električne provodljivosti, sposobnost da dobro reflektuje elektromagnetne ...
  • METALI
    I (i metaloidi) (hemijski) - M. je grupa jednostavnih tijela (vidi) koja imaju poznata karakteristična svojstva, koja su kod tipičnih predstavnika oštro ...
  • METALI u Modernom enciklopedijskom rječniku:
  • METALI u Enciklopedijskom rječniku:
    jednostavne supstance koje u normalnim uslovima imaju karakteristična svojstva - visoku električnu provodljivost (106-104 Ohm-1?cm-1), opadajuću sa porastom temperature, visoku toplotnu provodljivost, sjaj,...
  • CLEAN
    "ČISTA BRAĆA" ("Braća čistoće", arapski. Ikhwan al-Safa), grupa filozofa 10. stoljeća, koja je uključivala mislioce Iraka (glavni uzorak iz grada ...
  • METALI u Velikom ruskom enciklopedijskom rečniku:
    "METALI", naučna. Časopis Ruske akademije nauka, od 1959, Moskva. Osnivač (1998) - Metalurški institut im. A.A. Baykova. 6 soba u…
  • METALI u Velikom ruskom enciklopedijskom rečniku:
    METALI, supstance koje u normalnim uslovima imaju visoku električnu provodljivost (10 6 - 10 4 Ohm -1 cm -1, opada sa ...
  • CLEAN u Novom objašnjavajućem rečniku ruskog jezika Efremove:
  • METALI u Modernom eksplanatornom rječniku, TSB:
    (grčki), materije koje u normalnim uslovima imaju visoku električnu provodljivost (106-107 Ohm-1 cm-1, opada sa porastom temperature) i toplotnu provodljivost, savitljivost, "metalni" sjaj...
  • CLEAN u Efraimovom objašnjavajućem rječniku:
    čista množina raspadanje Ostatak novca nakon odbitka...
  • CLEAN u Novom rečniku ruskog jezika Efremove:
    pl. raspadanje Ostatak novca nakon odbitka...
  • CLEAN u Velikom modernom objašnjavajućem rečniku ruskog jezika:
    pl. raspadanje Ostatak novca nakon odbitka...
  • OBOJENI METALI u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    metali, tehnički naziv svi metali i njihove legure (osim gvožđa i njegovih legura, koje se nazivaju crni metali). Izraz "C. m." V …
  • Vatrostalni metali u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    metali, prema tehnička klasifikacija- metali koji se tope na temperaturama iznad 1650-1700 |C; T. m (tabela) uključuje titanijum...
  • RIJETKI METALI u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    metali, konvencionalni naziv grupe metala (preko 50), čija je lista data u tabeli. To su metali koji su relativno novi u tehnologiji ili inače...
  • PLEMENI METALI u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    metali, zlato, srebro, platina i metali iz platinske grupe (iridijum, osmijum, paladijum, rodijum, rutenijum), koji su svoje ime dobili uglavnom zbog visokog ...
  • LIVANJE METALA: METALI ZA LIVANJE u Collierovom rječniku:
    Do artikla LIVANJE METALA Svi metali se mogu liveti. Ali nemaju svi metali ista svojstva livenja, posebno tečnost -...
  • IMPRESIONIZAM u Leksikonu neklasične, umetničke i estetske kulture 20. veka, Bičkova:
    (od francuskog impresija - utisak) Pokret u umetnosti koji je nastao u Francuskoj u poslednjoj trećini 19. veka. Glavni predstavnici I.: Claude...
  • SOLID u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB.
  • HEMIJSKI REAGENSI u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    hemikalije, hemijski reagensi, hemijski preparati (supstance) koji se koriste u laboratorijama za analizu, naučna istraživanja (prilikom proučavanja metoda proizvodnje, svojstava i transformacija...
  • METALURGIJA u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    (od grčkog metalurgeo - kopam rudu, prerađujem metale, od metalon - rudnik, metal i ergon - rad), u originalu, usko...
  • LJEPILA u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    prirodne ili sintetičke supstance koje se koriste za povezivanje razni materijali zbog stvaranja ljepljive veze između ljepljivog filma i površina materijala koji se lijepe. ...
  • TROŠKOVI OBJAVLJIVANJA u Velikoj sovjetskoj enciklopediji, TSB:
    promet, ukupnost troškova povezanih sa procesom cirkulacije robe. Po svojoj ekonomskoj prirodi, I. o. dijele se na čiste i dodatne. Čisti...
  • FLUOR
  • TURKS u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona:
    (tačno značenje riječi je nepoznato) - grupa naroda koji govori različitim dijalektima turskog jezika (vidi turski jezici) i prema fizičkim karakteristikama...
  • LEGURE u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona.
  • PLANTINGS u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona:
    šumske površine koje se prirodno razlikuju od susjednih po prirodi drvenaste vegetacije. Razlika između N. može se odrediti po njihovom porijeklu, sastavu, starosti, stepenu...
  • ORGANSKE VEŠTAČKE BOJE u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona:
    Razvoj proizvodnje i upotrebe vještačkih organskih jedinjenja usko je povezan sa istorijom naučnog istraživanja katrana ugljena. Proučavajući kompoziciju potonjeg, Runge u ...
  • FAKTORIJE u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona:
    U razgovornom jeziku pojmovi Z. i tvornica se ne razlikuju, a možda i dalje nema posebne potrebe za tim...
  • NJEMAČKI FIZIČKI TIP u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona:
    Rim. pisci (Tacit i drugi) opisali su G. kao ljude visokog rasta, snažne građe, plave ili crvenokose i svijetle, plave...
  • OPORAVAK u Enciklopedijskom rječniku Brockhausa i Euphrona:
    Alhemičari su prihvatili da su metali složena tijela, koja se sastoje od duha, duše i tijela, ili žive, sumpora i soli; u duhu...

Čisti metali i legure koje se koriste u radio elektronici

Predavanje 8. Materijali provodnika i žice

Namjena materijala za provodnike;

Namjena i vrste žica.

Ciljevi predavanja:

Proučavanje vodljivih materijala;

Proučavanje žica.

8.1 Značenje opružni materijali

Većina materijala metalnih provodnika ima visoku električnu provodljivost ( ρ = 0,015 ÷ 0,028 µOhm m). To su pretežno čisti metali koji se koriste za proizvodnju žica i kablova za namotaje i radio instalaciju.

Uz to, u radioelektronici se koriste provodnici s visokim električnim otporom - legure. razni metali. Za metal (otporni) ρ = 0,4 ÷ 2,0 µOhm m. Ove legure čine grupu metalni materijali sa niskim temperaturnim koeficijentom otpornosti (TC ρ ) i koriste se za proizvodnju žičanih otpornika i drugih radio komponenti.

Bakar– glavni materijal visoke duktilnosti, dovoljno mehaničke čvrstoće i visoke električne provodljivosti. Tačka topljenja bakra je 1083°C, koeficijent termičkog širenja CTE = 17 10 -6 1/°C. Za proizvodnju proizvoda (namotaja, radio instalacijskih žica i kablova) koriste se čisti bakar razreda M00k; MOKU; Mok; M1k i M00b; Mob; M1b. Sadržaj bakra 99,99 – 99,90%. Proizvodi od mekog bakra (na 20°C) imaju gustinu od 8900 kg/m3; σ r = 200÷280 MPa; e = 6÷35%; ρ = 0,072÷0,01724 µOhm m. Temperaturni koeficijent otpornosti za sve vrste bakra TK ρ = 0,0041/°C.

Bronza je legura bakra sa kositrom (kalajna bronza), aluminijumom (aluminijum), berilijumom (berilij) i drugim legirajućim elementima. Što se tiče električne provodljivosti, bronza je inferiornija od bakra, ali je superiornija u odnosu na mehaničku čvrstoću, elastičnost, otpornost na habanje i otpornost na koroziju. Opružni kontakti, kontaktni dijelovi konektora i ostali dijelovi izrađeni su od bronze.

Brass– legura bakra i cinka, u kojoj najveći sadržaj cinka može biti 45% (težinski). Od mesinga se izrađuju različiti dijelovi: stezaljke, kontakti, pričvršćivači. Glavne karakteristike bronce, mesinga i bakra date su u tabeli 8.1.

Kovar– legura nikla (oko 29% masenog udjela), kobalta (oko 18%), željeza (ostatak). Karakteristična karakteristika Kovar je blizina njegovih CTE vrijednosti = (4,3÷5,4) · 10 -6 1/°C CTE vrijednosti stakla i keramike u temperaturnom rasponu 20 – 200°C. Ovo omogućava izradu konzistentnih, hermetički zatvorenih spojeva između kovara i stakla i keramike. Koristi se za izradu IC paketa i poluvodičkih uređaja.

Aluminijum je drugi materijal provodnika nakon bakra zbog svoje relativno visoke električne provodljivosti i otpornosti na atmosfersku koroziju.

Gustina aluminija 2700 kg/m 3, ᴛ.ᴇ. 3,3 puta je lakši od bakra, tačka topljenja 658°C. Aluminij se odlikuje niskom tvrdoćom i niskom vlačnom čvrstoćom (σ r = 80÷180 MPa) i većim CTE = 24·10 -6 1/°S u odnosu na bakar. Ovo je nedostatak aluminijuma.

Oplate elektrolitskih kondenzatora, kao i folije, izrađene su od aluminijuma visoke čistoće. Aluminijumska žica se proizvodi Ø0,08 – 8mm u tri varijante: meka (AM), polutvrda (APT), tvrda (AT).

Tabela 8.1

Srebro spada u grupu plemenitih metala koji ne oksidiraju na zraku na sobnoj temperaturi. Oksidacija počinje na 200°C. Srebro se odlikuje visokom duktilnošću, što omogućava proizvodnju folije i žice promjera do 0,01 mm, te najvećom električnom provodljivošću.

Glavne karakteristike srebra: gustina 1050 kg/m 3 ; tačka topljenja 960,5 °C; σ r = 150÷180 MPa (meko srebro); σ r = 200÷300 MPa (čvrsto srebro); ρ = 0,0158 µOhm m; TK ρ = 0,003691/°S; KTE= 24·10 -6 1/°S.

Srebro se koristi za izradu zaštitnih slojeva na bakarnim provodnicima radioinstalacijskih žica koje se koriste na temperaturama do 250°C. Srebro se nanosi na unutrašnju površinu valovoda kako bi se dobio sloj visoke električne provodljivosti, a unosi se i u lemove (PSr10, PSr50) koji se koriste za lemljenje provodnih dijelova u elektroničkim uređajima.

Zlato– za razliku od srebra, ne oksidira u zraku čak ni na visokim temperaturama. Od nje se proizvodi folija debljine do 0,005 mm i žica prečnika do 0,01 mm.

Glavne karakteristike zlata: gustina 1930 kg/m 3; tačka topljenja 1063°C; σ r = 150÷180 MPa, ρ = 0,0224 µOhm m; TK ρ = 0,003691/°S;

KTE= 14,2·10 -6 1/°S.

Zlato se koristi za tankoslojne kontaktne prevlake pri prebacivanju niskih struja u mikro krugovima, kao i za oblaganje zidova

talasovode i mikrotalasne rezonatore.

Čisti metali i legure koje se koriste u radio elektronici - koncept i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "Čisti metali i legure koje se koriste u radio elektronici" 2017, 2018.

Opšti sažetak


Vatrostalni metali - vanadijum, hrom, niobijum, tantal, molibden i volfram su do nedavno korišćeni uglavnom za legiranje legura na bazi metala kao što su gvožđe, nikl, kobalt, aluminijum, bakar, a u vrlo ograničenim količinama u drugim industrijskim oblastima, npr električne lampe i hemijsku industriju.
Za legiranje je bilo sasvim dovoljno imati metale koji sadrže 1-2% nečistoća. Vatrostalni metali sa takvim sadržajem nečistoća su izuzetno krti i nisu prikladni za upotrebu kao konstrukcijski materijali. Međutim, duktilnost vatrostalnih metala raste sa povećanjem njihove čistoće, a problem njihove upotrebe kao konstrukcijskih materijala postao je sasvim realan nakon razvoja metoda za proizvodnju ovih metala s vrlo niskim sadržajem nečistoća.
Vatrostalni metali se obično dobijaju redukcijom njihovih soli ili oksida aktivnim metalima ili vodikom, kao i elektrolizom.
Vanadijum se dobija redukcijom njegovog pentoksida sa kalcijumom ili vanadij trihloridom sa magnezijumom ili kalcijumom. Najčišći vanadijum se dobija jodidnom metodom, kao i elektrolitičkom rafinacijom u rastopljenim solima.
Jednostavan način za dobijanje dovoljno čistog hroma je njegovo elektrolitičko taloženje iz vodenih rastvora. Elektrolitički krom, međutim, sadrži prilično značajne količine kisika i vodika. Veoma čisti hrom se dobija jodidnom metodom, kao i vakuumskom destilacijom i rafinacijom vodonika tehnički čistog hroma.
Niobij se obično javlja u prirodi zajedno s tantalom. Stoga je pri dobijanju ovih metala u čistom obliku neophodno njihovo pažljivo odvajanje. Nakon odvajanja, čisti tantal se dobija redukcijom njegovog fluorotantalata natrijumom ili drugim aktivnim metalima. Niobij se ekstrahuje iz niobijum karbida ili oksida, koji nastaje kada se tantal i niobijum razdvoje. Niobijum se takođe može dobiti elektrolizom kalijum fluoroniobata i redukcijom niobijum pentaklorida vodonikom. Za konačno prečišćavanje, tantal i niobijum se tope u visokom vakuumu.
Molibden i volfram se dobijaju redukcijom njihovih pročišćenih oksida, hlorida ili amonijumovih soli sa vodikom.
Treba napomenuti da se nakon vađenja iz ruda većina vatrostalnih metala nalazi u obliku praha ili sunđera. Stoga, za njihovo dobijanje u kompaktnom obliku, koriste se metode metalurgije praha, taljenje luka i u u poslednje vreme- veoma efikasno topljenje elektronskih zraka.

Fizička i hemijska svojstva čistih vatrostalnih metala


Vatrostalni metali koji se ovdje razmatraju pripadaju podgrupama VA (vanadij, niobijum i tantal) i VIA (hrom, molibden i volfram).
Neki fizička svojstvačisti vatrostalni metali dati su u tabeli. 25.

Od ostalih fizičkih svojstava čistih vatrostalnih metala treba istaći relativno mali poprečni presjek za hvatanje termičkih neutrona: niobijum 1,1, molibden 2,4, hrom 2,9 i volfram 4,7 barns. Najčišći volfram i molibden na temperaturama blizu apsolutne nule su superprovodnici.
Ovo se takođe odnosi na vanadijum, niobijum i tantal, čije su temperature prelaza u supravodljivo stanje 5,9 odnosno 4,5°K.
Hemijska svojstva čistih vatrostalnih metala su vrlo različita. Krom je otporan na zrak i vodu na sobnoj temperaturi. Kako temperatura raste, aktivnost hroma se povećava i on se direktno spaja sa halogenima, dušikom, ugljikom, silicijumom, borom i nizom drugih elemenata, te sagorijeva u kisiku.
Vanadijum je hemijski aktivan. Počinje da stupa u interakciju sa kiseonikom, vodonikom i azotom već na temperaturama iznad 300°C. Vanadijum direktno reaguje sa halogenima kada se zagreje na 150-200°C.
Molibden je stabilan u zraku i kisiku na sobnoj temperaturi, ali kada se zagrije iznad 400°C počinje intenzivno oksidirati. Ne reaguje hemijski sa vodonikom, ali ga slabo apsorbuje. Molibden aktivno stupa u interakciju s fluorom na uobičajenim temperaturama, počinje interakciju s hlorom na 180 ° C i gotovo ne reagira s parama joda.
Volfram je takođe stabilan u vazduhu i kiseoniku na sobnoj temperaturi, ali snažno oksidira kada se zagreje iznad 500° C. Volfram ne reaguje sa vodonikom do tačke topljenja. Reaguje sa fluorom na sobnoj temperaturi, sa hlorom na temperaturama iznad 300°C i veoma teško reaguje sa parama joda.
Od metala koji se razmatraju, čisti tantal i niobij odlikuju se najvećom otpornošću na koroziju. Stabilni su u hlorovodoničnoj, sumpornoj, azotnoj i drugim kiselinama, a nešto manje stabilni u alkalijama. U mnogim sredinama, čisti tantal se približava platini po svojoj hemijskoj otpornosti. Karakteristična karakteristika tantala i niobija je njihova sposobnost da apsorbuju velike količine vodonika, azota i kiseonika. Kada se zagriju iznad 500°C, ovi metali intenzivno oksidiraju na zraku.
Za mogućnost upotrebe vatrostalnih metala na povišenim temperaturama od posebne je važnosti njihova sklonost oksidaciji. Od metala koji se razmatraju, samo čisti krom ima visoku otpornost na oksidaciju. Svi ostali vatrostalni metali intenzivno oksidiraju na temperaturama iznad 500-600°C. Visoka otpornost hroma na oksidaciju nastaje zbog stvaranja gustog vatrostalnog oksidnog filma na njegovoj površini, koji štiti metal od dalje oksidacije. Na površini drugih vatrostalnih metala ne stvaraju se zaštitni oksidni filmovi.
Oksidi molibdena i vanadijuma su vrlo topljivi (njihove tačke topljenja su 795, odnosno 660 ° C) i isparljivi. Oksidi niobija, tantala i volframa imaju relativno visoke tačke topljenja (1460, 1900 i 1470 ° C, respektivno), ali njihove specifične zapremine znatno premašuju specifične zapremine odgovarajućih metala. Iz tog razloga, oksidni filmovi, čak i sa vrlo malom debljinom, pucaju i ljušte se od metala, omogućavajući pristup kisiku njegovoj čistoj površini.

Mehanička svojstva čistih vatrostalnih metala i utjecaj nečistoća na ta svojstva


Budući da svi opisani vatrostalni metali imaju tijelo centriranu rešetku, njihova mehanička svojstva imaju niz karakteristika karakterističnih za metale takve strukture. Mehanička svojstva vatrostalnih metala (zatezna čvrstoća, duktilnost, tvrdoća) jako zavise od prisustva nečistoća u njima. Negativan utjecaj čak i najmanjih količina nečistoća na njihovu plastičnih svojstava izuzetno velika.
Odlučujuća uloga u promjenama mehaničke karakteristike metale usredsređene na telo igraju intersticijske nečistoće kao što su ugljenik, azot, kiseonik i vodonik koji ulaze u intersticijske prostore.
Tako se u molibdenu topljenom u lučnoj peći sadržaj ugljika može smanjiti na 0,01%, a sadržaj plina može se smanjiti na vrlo male vrijednosti, na primjer kisika na 1 dio na milijun. Takav štap se može savijati bez razaranja do temperature od oko -50°C, ali se lomi prilikom ispitivanja na udar.
Zonskim taljenjem, sadržaj ugljika u molibdenu može se smanjiti sa 0,01 na 0,002% i niže. Tokom ispitivanja na udar, zonski očišćeni štapovi zadržavaju svoju duktilnost do -140°C. Iz toga jasno slijedi da je duktilnost molibdena (kao i drugih vatrostalnih metala) funkcija njihove čistoće u odnosu na međuprostorne nečistoće. Oslobođen ovih nečistoća, molibden i drugi vatrostalni metali lako podnose hladnu obradu (valjanje, štancanje i druge slične operacije).
Stepen prečišćavanja molibdena od kiseonika ima veoma jak uticaj na temperaturu prelaska u krto stanje: na 0,01% O2 je plus 300°C, na 0,002% O2 - plus 25°C, a na 0,0001%) O2 - minus 196° SA.
Trenutno se uzgajaju veliki monokristali molibdena dužine oko 500 mm i poprečnog presjeka 25x75 mm (metodom zonskog topljenja uz zagrijavanje elektronskim snopom). Ovi monokristali postižu visoku čistoću materijala sa ukupnim sadržajem intersticijskih nečistoća manjim od 40 delova na milion. Takvi monokristali najčistijeg molibdena odlikuju se vrlo visokom plastičnošću do temperature tekućeg helijuma.
Monokristal molibdena može se saviti za 180 stepeni bez razaranja od monokristala molibdena prečnika 12 mm, hladnom deformacijom može se proizvesti žica prečnika 30 mikrona i dužine 700-800 m ili debljina folije; od 50 mikrona, kojima se može izložiti hladno štancanje sa auspuhom, što je veoma važno za dobijanje niza kritičnih delova električnih usisivača.
Sličnom metodom dobijaju se monokristali drugih vatrostalnih metala - volframa, vanadijuma, niobija, tantala. Volfram se trenutno proizvodi zonskim topljenjem elektronskih zraka u obliku monokristala prečnika oko 5 mm i dužine oko 250 mm visoke gustine i čistoće (99,9975% W). Ovaj volfram je plastičan čak i na temperaturi od -170°C.
Monokristali volframa dobijeni topljenjem elektronskim snopom mogu izdržati dvostruko savijanje na sobnoj temperaturi, što ukazuje na vrlo nisku temperaturu prijelaza ovog metala iz duktilnog u krto stanje. Za obični volfram početak prijelaza u krto stanje je na temperaturama iznad 700 ° C.
Monokristali volframa lako podnose hladnu obradu i trenutno se koriste za proizvodnju žice, šipki, limova i drugih poluproizvoda. Monokristalni niobijum se može deformisati na sobnoj temperaturi do 90% kompresije i zadržava prilično visoku duktilnost na temperaturi tečnog azota (-194°C). Monokristal tantala, komprimiran za 80%, također ima dovoljnu duktilnost pri izradi žice.
Odlična duktilnost, minimalno radno očvršćavanje, visoka otpornost na koroziju i dobra stabilnost karakteristični su za vatrostalne metale visoke čistoće dobijene u obliku monokristala taljenjem u zoni elektronskog snopa. Vanadijum, niobijum i tantal u obliku polikristalnih ingota topljenja elektronskim snopom ili monokristala pročišćenih zonskim topljenjem ne postaju krhki čak ni uz veoma duboko hlađenje.

Primjena čistih vatrostalnih metala


Upotreba čistih vatrostalnih metala (a u budućnosti će se očigledno koristiti samo u ovom obliku) razvija se u dva glavna pravca: 1) za nadzvučne avione, vođene projektile, projektile i svemirski brodovi; 2) za elektronska tehnologija. U oba slučaja potrebni su najčišći metali, koji imaju vrlo visoku duktilnost, što se, kao što smo vidjeli gore, postiže dubinskim prečišćavanjem vatrostalnih metala od međuprostornih nečistoća.
Čelici i legure otporni na toplinu na bazi nikla i kobalta, koji mogu raditi na temperaturama od 650-870°C, više ne ispunjavaju zahtjeve nadzvučne avijacije i raketne tehnologije. Potrebni su materijali dovoljno dugotrajne čvrstoće na temperaturama iznad 1100°C. Takvi materijali su čisti vatrostalni metali (ili legure na njihovoj osnovi), sposobni za plastičnu deformaciju.
Za proizvodnju omotača za nadzvučne avione i projektile potrebni su listovi čistog molibdena i niobija, koji imaju veću specifičnu čvrstoću od tantala i volframa, do 1300 °C.
Delovi vazdušno-mlaznih, raketnih i turbomlaznih turbina rade u težim uslovima. Za izradu ovih delova koji rade na temperaturama do 1370°C preporučljivo je koristiti čisti molibden i niobij, ali na više visoke temperature Prikladni su samo tantal i volfram. Za rad na temperaturama iznad 1370°C najveće je zanimanje za čisti tantal i njegove legure, koje na takvim temperaturama imaju relativno visoku duktilnost i po otpornosti na toplinu nisu inferiorne od volframa.
Dijelovi rade u najtežim uvjetima gasne turbine. Za takve dijelove najprikladniji su čisti niobij i legure na njegovoj osnovi, koje imaju prihvatljivu otpornost na oksidaciju.
Najčišći vatrostalni metali nalaze različite primjene u elektronskoj i vakuumskoj tehnologiji. Tantal je dobar getter i široko se koristi u proizvodnji vakuumskih cijevi. Niobij se koristi u električnoj vakuumskoj tehnologiji za proizvodnju anoda, rešetki, cijevi i drugih dijelova. Molibden i volfram se koriste u električnim vakuumskim uređajima i radio cijevima za proizvodnju filamenata, elektroda, kuka, privjesaka, anoda i rešetki.
Volfram monokristali visoke čistoće i bez pora koriste se kao katodni grijači u električnim vakuumskim uređajima, za električne kontakte, u vakuumskim prekidačima, u ulazima u vakuumske instalacije - gdje je odsustvo plinova važan faktor.
Čisti vatrostalni metali proizvedeni topljenjem elektronskih zraka naći će direktnu primjenu u proizvodnji minijaturnih elektroničkih uređaja. Interesantni su premazi od čistih vatrostalnih metala dobijenih raspršivanjem ili termičkom razgradnjom spojeva vatrostalnih metala.
Čisti vanadijum i niobijum, zbog svog malog poprečnog preseka hvatanja toplotnih neutrona, takođe se uspešno koriste u nuklearna energija. Vanadijum se koristi za izradu tankozidnih cevi za nuklearnih reaktora, školjke gorivnih elemenata, budući da nije legiran uranijumom i ima dobru toplotnu provodljivost i dovoljnu otpornost na koroziju.
Čisti niobijum ne stupa u interakciju sa rastopljenim natrijumom i bizmutom, koji se često koriste kao rashladna sredstva, i ne stvara krhka jedinjenja sa uranijumom.
Čisti tantal, zbog svoje visoke otpornosti na koroziju, koristi se za proizvodnju dijelova kemijske opreme koja radi u kiselim agresivnim sredinama, na primjer, u proizvodnji umjetnih vlakana. U posljednje vrijeme tantal se ovdje često zamjenjuje čistim niobijumom, koji je jeftiniji i u prirodi ga ima više. Čisti krom ima slične primjene. Ovi primjeri daleko od iscrpljivanja područja primjene najčistijih vatrostalnih metala koja se stalno šire.

07.02.2020

Prije kupovine polica za police u Kijevu, poduzetnik treba razumjeti njihove vrste, svrhu i nijanse kupovine. Hajde da razmotrimo sve glavne i...

07.02.2020

Prije nego što zgrabite prvi produžni kabel na koji naiđete sa pulta i platite za njega, morate sami utvrditi da li uređaj odgovara dužini kabela, broju utičnica,...

06.02.2020

Geotekstil ili geofabrika namijenjena za vrtne staze je biološki čist materijal. Stvaraju ga tanke presovane niti. U pejzažnom dizajnu...

VAKUUMSKA DESTILACIJA VAKUMULJNIH METALA 4. PERIODA (Mn, Cr, Fe, Ni, Co)

Najvatrostalniji i niskoisparljivi metali koji su trenutno podvrgnuti destilaciji su mangan, krom, željezo, nikal i kobalt. Svi ovi metali su dio najvažnijih tehničkih legura.

Mehanička i fizička svojstva legura na bazi željeza, nikla i drugih specificiranih elemenata, posebno svojstva različitih legura otpornih na toplinu, u velikoj su mjeri određena čistoćom polaznih materijala. Poznato je da su nemetalne inkluzije i broj nečistoća koje formiraju topljive eutektike naglo pogoršavaju mnoga svojstva legura: duktilnost, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju, itd. Posebno štetne nečistoće u svim ovim metalima su olovo, bizmut, kadmijum, sumpor, fosfor, azot i kiseonik. proizvodnja čistih metala 4. perioda je od izuzetnog interesa kako sa stanovišta proučavanja njihovih svojstava, tako i za proučavanje uticaja legirajućih aditiva na promene svojstava legura u vakuumskoj tehnologiji elektroda, za anode rendgenskih cijevi i za proizvodnju nekih dijelova ionskih uređaja, gvožđe gotovo da ne stupa u interakciju sa živinim parama. Čisto željezo ima visoku magnetnu permeabilnost, što ga čini mogućim za zaštitu magnetnih polja. Nikl visoke čistoće je neophodan za premazivanje različitih vatrostalnih metala. Značajnu količinu čistih metala 4. perioda troši hemijska industrija za proizvodnju raznih jedinjenja. Detaljne informacije o uticaju nečistoća na svojstva dotičnih metala mogu se naći u monografijama.

Najčešći metod za prečišćavanje vatrostalnih metala 4. perioda je hemijsko vezivanje nečistoća kao rezultat redoks procesa (često tretmanom vodonikom), nakon čega sledi otplinjavanje i destilacija nečistoća tokom topljenja u vakuumu. Obrada rastopljenih metala u vakuumu je postala široko rasprostranjena u posljednjih 5-10 godina. Koristi se ne samo za čiste metale, već i za čelike i druge legure. Bez mogućnosti da detaljno pokrijemo relevantne radove, u kojima raspon razmatranih pitanja daleko prevazilazi okvire ove teme, ograničićemo se samo na opis radova na destilaciji ovih metala i destilaciji metalnih nečistoća. . Detaljne informacije o vakuumskom topljenju metala i uklanjanju gasnih nečistoća mogu se naći u brojnim zbirkama članaka i monografija.

Od metala razmatranih u ovom paragrafu, gvožđe, nikl i kobalt su uključeni u podgrupu gvožđa grupe VIII periodnog sistema. Kao glavne nečistoće u ovim metalima, pored srodnih elemenata, nalaze se bakar, silicijum, mangan, hrom, aluminijum, ugljenik, fosfor, sumpor i gasovi (N 2, 0 2, H 2). Zbog sličnosti svojstava srodnih elemenata, stepen prečišćavanja od njih tokom destilacije je nizak, ali mali dodaci ovih metala malo utiču na svojstva glavnog elementa. Svi čisti metali podgrupe gvožđa su duktilni na sobnoj temperaturi i čak nižim, a nikal je duktilni do temperature tečnog helijuma (4,2°K). Međutim, povećanje sadržaja plina i nekih metalnih nečistoća može dovesti do povećanja temperature prijelaza metala iz duktilnog u krto stanje. Dakle, gvožđe koje sadrži >0,005% 0 2 postaje krto na 20°C. Kobalt ima nižu duktilnost od gvožđa ili nikla, što može biti posledica njegove nedovoljne čistoće. Sva tri razmatrana metala imaju slične vrijednosti pritiska pare. Njihova destilacija se obično vrši na temperaturama 20-50°C iznad tačke topljenja, iako se svi sublimiraju u vakuumu na temperaturama >1100°C.

Za razliku od metala podgrupe gvožđa, hrom i mangan visoke čistoće su krti na sobnoj temperaturi. Čak i male koncentracije nečistoća kao što su ugljik, sumpor, dušik i kisik naglo pogoršavaju njihova mehanička svojstva. Za najčistiji hrom, temperatura prijelaza iz krtog u plastično stanje je blizu 50°C. Međutim, moguće je smanjiti ovu temperaturu daljnjim pročišćavanjem metala.

Trenutno se vjeruje da je glavni razlog krhkosti hroma na sobnoj temperaturi prisustvo azota i kiseonika u količinama od ^0,001%. Temperatura na kojoj krom prelazi u plastično stanje naglo raste s dodatkom aluminija, bakra, nikla, mangana i kobalta. Moguće je da se veliki efekat prečišćavanja hroma od azota može postići destilacijom u izolovanoj zapremini.

Mangan je krhak u cijelom rasponu postojanja α-faze (do 700°C), dok su visokotemperaturne faze (β- i γ-Μπ) prilično plastične. Razlozi za krhkost α-Μn nisu dovoljno proučeni.

Krom i mangan imaju značajan pritisak pare ispod tačaka topljenja. Krom sublimira u vakuumu primjetnom brzinom iznad 1200°C. Pošto je tačka topljenja hroma oko 1900°C, nemoguće ga je rastopiti u vakuumu zbog sublimacije. Obično se topljenje izvornog metala ili kondenzata vrši u inertnom plinu pod pritiskom većim od 700 mm Hg. Art. Mangan se destiluje i sublimacijom i iz tečne faze.

Tipično, destilacija svih dotičnih metala može dati kondenzate ~99,99% čistoće. Međutim, visoko efikasno čišćenje moguće je samo kada se koriste kondenzatori sa temperaturnim gradijentom. Destilaciju hroma i mangana detaljno je proučavao Kroll iu autorskom laboratoriju.

Destilaciju mangana u vakuumu prvi su opisali Tiede i Birnbrauer. Geiler je detaljno proučavao ovaj proces i istražio niz svojstava rezultirajućeg mangana visoke čistoće. Destilacija je izvršena u kvarcnoj cijevi dužine 600 mm i prečnika 100 mm. Mangan je ispario u magnezitnom lončiću i kondenzovao na drugom sličnom lončiću. Metal se zagrijavao strujama visoke frekvencije. Isparavanje je izvedeno na temperaturi od ~1250°C u vakuumu od 1-2 mm Hg. Art. Kao polazni materijal korišten je aluminotermni metal čistoće od ~99% i tehnički mangan (~96-98%). Rezultati pojedinačne destilacije prikazani su u tabeli. 48. Prinos čistog metala bio je -50% težine tereta. Uz navedene parametre procesa i opterećenje od 2,7 kg, za 5 sati dobijeno je 0,76 kg čistog metala. U Geylerovoj instalaciji nije eliminirana mogućnost interakcije između metala i materijala cijevi, pa je zbog toga u nizu eksperimenata destilat kontaminiran silicijumom.

metali ili legure sa niskim sadržajem nečistoća. U zavisnosti od stepena čistoće, razlikuju se metali cf. čistoća, odnosno tehnički čista (99,0 - 99,90%). povećanje čistoća (99,90 - 99,99%), visoka čistoća ili hemijski čista (99,99 - 99,999%). posebne čistoće, odnosno spektralne čistoće (preko 99,999% osnovnog metala).

  • - imovina nakon isključenja obaveza...

    Rječnik poslovnih pojmova

  • - ukupan obim investicija minus ulaganja izvršena kroz amortizaciju osnovnih sredstava...

    Rječnik poslovnih pojmova

  • - metali ili legure sa niskim sadržajem nečistoća. U zavisnosti od stepena čistoće, razlikuju se metali cf. čistoća, ili tehnički čista. povećanje čistoće, visoke čistoće ili hemijski čistoće...

    Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

  • - ukupna bruto kapitalna ulaganja minus odbici za amortizaciju...

    Rječnik poslovnih pojmova

  • - bruto investicije minus ulaganja izvršena od iznosa amortizacije osnovnih sredstava...

    Veliki ekonomski rječnik

  • - ukupna bruto kapitalna ulaganja minus odbici za amortizaciju. Njihovom implementacijom se za isti iznos povećavaju osnovna sredstva...

    Veliki ekonomski rječnik

  • - procijenjenu vrijednost utvrđenu oduzimanjem iznosa njegovih obaveza od iznosa imovine...

    Odličan računovodstveni rječnik

  • - ...
  • - ....

    Enciklopedijski rečnik ekonomije i prava

  • - ....

    Enciklopedijski rečnik ekonomije i prava

  • - metali sa niskim sadržajem nečistoća...

    Veliki Sovjetska enciklopedija

  • - Proveri čistu vevericu...

    Istorija reči

  • - čista množina raspadanje Ostatak novca nakon odbitaka, odbitaka...

    Eksplanatorni rječnik Efremove

  • - Čistogan - do sre. Baares Geld. sri Argent comptant...

    Mikhelsonov eksplanatorni i frazeološki rječnik

  • - Za čist novac. Čistoganom - po računu. sri Baares Geld. sri Argent comptant...

    Michelsonov eksplanatorni i frazeološki rječnik (orig. orf.)

  • - gotovina, crna gotovina, čist novac, gotovina, gotovina, gotovina, gotovina,...

    Rječnik sinonima

"ČISTI METALI" u knjigama

Brother metals

autor Terletsky Efim Davidovič

Brother metals

Iz knjige Metali koji su uvijek uz tebe autor Terletsky Efim Davidovič

Bratski metali Natrijum i kalij se mogu nazvati, ako ne metalima blizancima, onda svakako bratskim metalima. Oba pripadaju alkalnim metalima, oba imaju neparne brojeve, zauzimaju susedne ćelije u periodnom sistemu, iako u različitim periodima; i taj

Plemeniti metali

Iz knjige Popravka i restauracija namještaja i antikviteta autor Khorev Valerij Nikolajevič

Plemeniti metali Dakle, sijeda antika stavlja u naše ruke tri dobro poznate kategorije metala i legura: crne, obojene i plemenite. Potonji također pripadaju obojenim ljudima, ali se s pravom izdvajaju kao posebna grupa. Ovdje je sve jasno - ni zlato, ni srebro, ni

Metali i metalurgija

Iz knjige Asteci, Maje, Inke. Velika kraljevstva antičke Amerike autor Hagen Victor von

Metali i metalurgija I iako su Inke otkrile dobro staro zlato veliki broj, oni su zapravo kopali razne druge metale. Bakar legiran sa kalajem dao im je bronzu, koja je igrala veoma dobro važnu ulogu i bio je jedini metal

Plemeniti metali

Iz knjige Profitirajmo od krize kapitalizma... ili Gdje pravilno uložiti novac autor Khotimsky Dmitry

Plemeniti metali Zlato U prvom dijelu knjige rekli smo da zlata nije najviše najbolji način dugoročno ulaganje sredstva. Tehnologije za njegovo vađenje se poboljšavaju, a cijene metala padaju. Međutim, u trenutku kada investitori strahuju od depresijacije

Plemeniti metali

Iz knjige Kako napraviti lični finansijski plan i kako to implementirati autor Savenok Vladimir Stepanovič

Plemeniti metali Nekontrolisani optimizam može prerasti u maniju. A jedan od glavnih znakova manije je zaboravljanje lekcija istorije. Benjamin Graham Obratite pažnju na divnu izjavu velikog investitora Benjamina Grahama - Warrenovog učitelja

Iz knjige Ekstračulna percepcija. Odgovori na pitanja ovdje autor Khidiryan Nonna

Treći dan. A zore su ovde tihe... i čiste, čiste, kao suze... Doručkujemo. Andrey dolazi i požuruje... da već krenemo naprijed. Sportske motorne sanke su snažnije i više. Potpuno je drugačiji osjećaj Otvoreno polje... jurimo 90 km/h. Prelepo je, ne osećaš brzinu. WITH

Metali

Iz knjige Ayurveda za početnike. Najstarija nauka o samoizlječenju i dugovječnosti od Lad Vasant

Metali Pored upotrebe lekovitih biljaka, ajurveda koristi i lekovita svojstva metala, nakita i kamenja. Ajurvedska učenja kažu da je sve što postoji u prirodi obdareno energijom Univerzalne svijesti. Svi oblici materije su jednostavno vanjski

Metali

Iz knjige Ayurveda i joga za žene od Varma Juliet

Metali Svi metali, bez izuzetka, imaju iscjeljujuću moć. Glavna stvar je pravilno koristiti ovu snagu. Kada su u kontaktu sa kožom, emituju elektromagnetnih talasa. Ovi talasi utiču ne samo na kožu, već i na sve organe i tkiva u telu. Ali moraš biti

Teški metali

Iz knjige Otrovi - juče i danas autor Gadaskina Ida Danilovna

Teški metali Ova grupa obično uključuje metale gustoće veće od željeza, a to su: olovo, bakar, cink, nikl, kadmijum, kobalt, antimon, kalaj, bizmut i živa. Ističući ih okruženje javlja se uglavnom tokom sagorevanja mineralnih goriva. U pepelu uglja

Metali

Iz knjige Enciklopedijski rječnik (M) autor Brockhaus F. A. autor Khokhryakova Elena Anatolyevna

Metali Obično gvožđe Gvožđe je jedan od najčešćih elemenata u prirodi. Njegov sadržaj u zemljinoj kori iznosi oko 4,7% po težini, stoga se gvožđe, sa stanovišta njegove pojave u prirodi, obično naziva makroelementom, gvožđem


2024
newmagazineroom.ru - Računovodstveni izvještaji. UNVD. Plata i osoblje. Valutne transakcije. Plaćanje poreza. PDV Premije osiguranja