08.01.2022

Metale pure. Mai curat, chiar mai curat! Proprietățile fizice generale ale metalelor


METALELE PURE

metale, metale cu conținut scăzut de impurități. În funcție de gradul de puritate, există metale de înaltă puritate (99,90-99,99%), metale de înaltă puritate, sau chimic pure (99,99-99,999%), metale de puritate deosebită sau metale spectrale pure, ultrapure (peste 99,999 %).

Marea Enciclopedie Sovietică, TSB. 2012

Vedeți, de asemenea, interpretări, sinonime, semnificații ale cuvântului și ce sunt METALELE PURE în rusă în dicționare, enciclopedii și cărți de referință:

  • CURAT
    INVESTIȚII INTERNE PRIVATE - volumul brut al investițiilor interne private minus deprecierea ...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    PIERDERI - pierderi ale entităților economice asociate cu crearea unei penurii artificiale de către monopolist, ducând la stabilirea de prețuri care nu coincid cu cele marginale...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    PLATI DE TRANSFER - plăți de transfer personale și guvernamentale către rezidenți din alte țări minus plățile de transfer personale și guvernamentale primite de la rezidenții altor...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    ACTIVE CURANTE - active curente, ușor realizabile minus costurile asociate acestora...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    ACHIZIȚII - suma totală a achizițiilor pentru anumită perioadă minus reduceri, returnări ale produselor achiziționate inițial și reduceri de preț normal și...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    TAXELE PE PRODUSE - diferența dintre taxele pe produse și subvențiile alocate pentru ...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    TAXELE LA IMPORT - diferența dintre taxele de import și subvențiile la...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    IMPOZE - impozite care sunt plătite de către populație către stat, minus plățile de transfer pe care populația le primește de la...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    ACTIVE LICHIDE - suma de numerar numerar, usor de implementat valori mobiliare, etc. conturi de primit pentru...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    INVESTIȚIE DE CAPITAL - investiție de capital brută minus...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    COSTURI DE DIVULGARE - costuri legate direct de procesul de cumpărare și vânzare a mărfurilor; include costurile de transport, costurile de transbordare a mărfurilor, procesarea acesteia, ...
  • CURAT în Dicționarul de termeni economici:
    ACTIVE - o valoare calculată determinată prin scăderea din valoarea activelor, care include proprietăți monetare și nemonetare la valoarea contabilă, ...
  • METALELE în Dicționarul de termeni economici:
    PRECIOUS - vezi METALELE PRETIOASE...
  • METALELE în Enciclopedia Biblică a lui Nikephoros:
    În St. Scripturile menționează adesea metale: fier, cupru, cositor, plumb, zinc, argint, aur. vezi despre fiecare în sine...
  • METALELE în Marele Dicționar Enciclopedic:
    (greaci) substanțe care în condiții normale au conductivitate electrică ridicată (106-107 Ohm-1 cm-1, scade odată cu creșterea temperaturii) și conductivitate termică, maleabilitate, luciu „metalic”...
  • METALELE
    substanțe simple, care în condiții normale au proprietăți caracteristice: conductivitate electrică și termică ridicată, coeficient de temperatură negativ al conductibilității electrice, capacitatea de a reflecta bine electromagnetice ...
  • METALELE
    I (și metaloizi) (chimic) - M. este un grup de corpuri simple (vezi) care au proprietăți caracteristice cunoscute, care în reprezentanții tipici sunt brusc ...
  • METALELE în dicționarul enciclopedic modern:
  • METALELE în dicționarul enciclopedic:
    substanțe simple care, în condiții normale, au proprietăți caracteristice - conductivitate electrică ridicată (106-104 Ohm-1?cm-1), în scădere odată cu creșterea temperaturii, conductivitate termică ridicată, strălucire,...
  • CURAT
    „PURE BROTHERS” („Brothers of Purity”, arabă. Ikhwan al-Safa), un grup de filozofi din secolul al X-lea, care includea gânditori din Irak (eșantionul principal din oraș...
  • METALELE în Marele Dicționar Enciclopedic Rus:
    „METALE”, științific. Jurnalul Academiei Ruse de Științe, din 1959, Moscova. Fondator (1998) - Institutul de Metalurgie numit după. A.A. Baykova. 6 camere in…
  • METALELE în Marele Dicționar Enciclopedic Rus:
    METALELE, substanțe care au conductivitate electrică ridicată în condiții normale (10 6 - 10 4 Ohm -1 cm -1, scade cu...
  • CURAT în Noul Dicționar explicativ al limbii ruse de Efremova:
  • METALELE în Dicționarul explicativ modern, TSB:
    (greacă), substanțe care în condiții normale au conductivitate electrică ridicată (106-107 Ohm-1 cm-1, scade odată cu creșterea temperaturii) și conductivitate termică, maleabilitate, luciu „metalic”...
  • CURAT în Dicționarul explicativ al lui Efraim:
    plural pur descompunere Banii ramasi dupa deduceri...
  • CURAT în noul dicționar al limbii ruse de Efremova:
    pl. descompunere Banii ramasi dupa deduceri...
  • CURAT în Marele Dicționar explicativ modern al limbii ruse:
    pl. descompunere Banii ramasi dupa deduceri...
  • METALELE NEFEROSE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    metale, denumire tehnică toate metalele și aliajele lor (cu excepția fierului și a aliajelor acestuia, numite metale feroase). Termenul "C. m." V…
  • METALELE REFRACTARE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    metale, conform clasificare tehnică- metale care se topesc la temperaturi peste 1650-1700 |C; T. m. (masa) include titan...
  • METALELE RARE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    metale, denumirea convențională a unui grup de metale (peste 50), a căror listă este dată în tabel. Acestea sunt metale care sunt relativ noi în tehnologie sau altfel...
  • METALELE NOBILE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    metale, aur, argint, platină și metale din grupa platinei (iridiu, osmiu, paladiu, rodiu, ruteniu), care și-au primit numele în principal datorită nivelului ridicat de ...
  • TURNARE METALE: METALE PENTRU TURNARE în dicționarul lui Collier:
    La articolul TURNAREA METALELOR Toate metalele pot fi turnate. Dar nu toate metalele au aceleași proprietăți de turnare, în special fluiditatea -...
  • IMPRESIONISM în Lexiconul culturii non-clasice, artistice și estetice a secolului al XX-lea, Bychkova:
    (din franceză impresie - impresie) O mișcare în artă care a apărut în Franța în ultima treime a secolului al XIX-lea. Reprezentanți principali ai I.: Claude...
  • SOLID în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB.
  • REACTIVI CHIMICI în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    substanțe chimice, reactivi chimici, preparate (substanțe) chimice utilizate în laboratoare de analiză, cercetare științifică (la studierea metodelor de producție, proprietăților și transformărilor...
  • METALURGIE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    (din grecescul metalurgeo - minereu, prelucrez metale, din metalon - mine, metal și ergon - lucru), în original, îngust ...
  • ADEZIVI în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    substanțe naturale sau sintetice folosite pentru a lega diverse materiale datorită formării unei legături adezive între filmul adeziv și suprafețele materialelor care se lipesc. ...
  • COSTURI DE DIVULGARE în Marea Enciclopedie Sovietică, TSB:
    circulatie, totalitatea costurilor asociate procesului de circulatie a marfurilor. Prin natura sa economică, I. o. sunt împărțite în pure și suplimentare. Curat...
  • FLUOR
  • TURCI în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
    (sensul exact al cuvântului este necunoscut) - un grup de popoare care vorbesc diferite dialecte ale limbii turcești (vezi limbile turce) și în funcție de caracteristicile fizice ...
  • ALIAJE în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron.
  • PLANTĂRI în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
    zone de pădure care se deosebesc în mod natural de cele învecinate prin natura vegetaţiei lemnoase. Diferența dintre N. poate fi determinată de originea, compoziția, vârsta, gradul...
  • VOPSELE ARTIFICIALE ORGANICE în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
    Dezvoltarea producției și utilizării compușilor organici artificiali este strâns legată de istoria cercetării științifice asupra gudronului de cărbune. Studiind compoziția acestuia din urmă, Runge în ...
  • FABRICII în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
    În limbajul colocvial, conceptele de Z. și fabrică nu se disting și, poate, încă nu este nevoie în mod special de asta...
  • TIP FIZIC GERMAN în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
    Roma. scriitorii (Tacitus și alții) l-au descris pe G. ca pe un popor de statură înaltă, constituție puternică, blond sau roșcat și cu deschis, albastru...
  • RECUPERARE în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
    Alchimiștii au acceptat că metalele sunt corpuri complexe, formate din spirit, suflet și corp, sau mercur, sulf și sare; in spirit...

Metale pure și aliaje utilizate în electronica radio

Curs 8. Materiale conductoare și fire

Scopul materialelor conductoare;

Scopul și tipurile de fire.

Obiectivele cursului:

Studiul materialelor conductoare;

Studiind firele.

8.1 Semnificație materiale de primăvară

Majoritatea materialelor conductoare metalice au o conductivitate electrică ridicată ( ρ = 0,015 ÷ 0,028 µOhm m). Acestea sunt predominant metale pure care sunt utilizate pentru fabricarea firelor și cablurilor de bobinaj și instalații radio.

Alături de aceasta, în radioelectronica se folosesc conductori cu rezistență electrică ridicată - aliaje. diverse metale. Pentru metal (rezistiv) ρ = 0,4 ÷ 2,0 µOhm m. Aceste aliaje alcătuiesc grupul materiale metalice cu un coeficient de rezistivitate de temperatură scăzut (TC ρ ) și sunt utilizate pentru fabricarea rezistențelor bobinate și a altor componente radio.

Cupru– materialul principal cu ductilitate ridicată, rezistență mecanică suficientă și conductivitate electrică ridicată. Punctul de topire al cuprului este de 1083°C, coeficientul de dilatare termică CTE = 17 10 -6 1/°C. Pentru fabricarea produselor (înfășurare, fire și cabluri de instalare radio) se utilizează cupru pur clasele M00k; MOKU; Mok; M1k și M00b; Mob; M1b. Conținut de cupru 99,99 – 99,90%. Produsele din cupru moale (la 20°C) au o densitate de 8900 kg/m3; σ р = 200÷280 MPa; e = 6÷35%; ρ = 0,072÷0,01724 µOhm m. Coeficientul de temperatură al rezistivității pentru toate gradele de cupru TK ρ = 0,0041/°C.

Bronz este un aliaj de cupru cu staniu (bronz cu staniu), aluminiu (aluminiu), beriliu (beriliu) și alte elemente de aliere. În ceea ce privește conductivitatea electrică, bronzul este inferior cuprului, dar superior acestuia ca rezistență mecanică, elasticitate, rezistență la abraziune și rezistență la coroziune. Contactele cu arc, părțile de contact ale conectorilor și alte părți sunt realizate din bronz.

Alamă– un aliaj de cupru și zinc, în care cel mai mare conținut de zinc poate fi de 45% (în greutate). Din tablă de alamă sunt fabricate diferite piese: cleme, contacte, elemente de fixare. Principalele caracteristici ale bronzului, alamei și cuprului sunt prezentate în Tabelul 8.1.

Kovar– un aliaj de nichel (aproximativ 29% din greutate), cobalt (aproximativ 18%), fier (restul). Trăsătură caracteristică Kovar este apropierea valorilor sale CTE = (4,3÷5,4) · 10 -6 1/°C de valorile CTE ale sticlei și ceramicii în intervalul de temperatură 20 – 200°C. Acest lucru permite producerea de îmbinări consistente, sigilate ermetic între kovar și sticlă și ceramică. Este folosit pentru a face pachete IC și dispozitive semiconductoare.

Aluminiu este al doilea material conductor după cuprul datorită conductivității electrice relativ ridicate și rezistenței la coroziune atmosferică.

Densitatea aluminiului 2700 kg/m 3, ᴛ.ᴇ. este de 3,3 ori mai ușor decât cuprul, punctul de topire 658°C. Aluminiul se caracterizează prin duritate scăzută și rezistență scăzută la tracțiune (σ р = 80÷180 MPa) și CTE mai mare = 24·10 -6 1/°С comparativ cu cuprul. Acesta este un dezavantaj al aluminiului.

Placările condensatoarelor electrolitice, precum și foliile, sunt fabricate din aluminiu de înaltă puritate. Sârma de aluminiu este produsă Ø0.08 – 8mm în trei variante: moale (AM), semi-dură (APT), tare (AT).

Tabelul 8.1

Argint aparține grupului de metale nobile care nu se oxidează în aer la temperatura camerei. Oxidarea începe la 200°C. Argintul se distinge prin ductilitatea sa ridicată, care face posibilă producerea de folii și sârme cu un diametru de până la 0,01 mm și cea mai mare conductivitate electrică.

Principalele caracteristici ale argintului: densitate 1050 kg/m 3 ; punct de topire 960,5 °C; σ р = 150÷180 MPa (argint moale); σ р = 200÷300 MPa (argint solid); ρ = 0,0158 uOhm m; TK ρ = 0,003691/°С; KTE= 24.10 -6 1/°С.

Argintul este utilizat pentru realizarea straturilor de protecție pe conductorii de cupru ale firelor de instalații radio utilizate la temperaturi de până la 250°C. Argintul este aplicat pe suprafața interioară a ghidajelor de undă pentru a obține un strat cu conductivitate electrică ridicată și este introdus și în lipituri (PSr10, PSr50) folosite pentru lipirea pieselor conductoare din dispozitivele electronice.

Aur– spre deosebire de argint, nu se oxidează în aer nici la temperaturi ridicate. Are o ductilitate foarte mare; din ea se produc folie cu o grosime de până la 0,005 mm și sârmă cu un diametru de până la 0,01 mm.

Principalele caracteristici ale aurului: densitate 1930 kg/m 3; punct de topire 1063°C; σ р = 150÷180 MPa, ρ = 0,0224 uOhm m; TK ρ = 0,003691/°C;

KTE= 14,2·10 -6 1/°С.

Aurul este folosit pentru acoperirile de contact cu peliculă subțire la comutarea curenților mici în microcircuite, precum și pentru acoperirea pereților.

ghiduri de undă și rezonatoare cu microunde.

Metale pure și aliaje utilizate în electronica radio - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Metale și aliaje pure utilizate în electronica radio” 2017, 2018.

Rezumat general


Până de curând, metalele refractare - vanadiu, crom, niobiu, tantal, molibden și wolfram erau utilizate în principal pentru aliajele pe bază de metale precum fier, nichel, cobalt, aluminiu, cupru și în cantități foarte limitate în alte zone industriale, de ex lămpile electrice și industria chimică.
Pentru aliere, a fost suficient să existe metale care conțin 1-2% impurități. Metalele refractare cu un astfel de conținut de impurități sunt extrem de fragile și nu sunt potrivite pentru utilizare ca materiale structurale. Cu toate acestea, ductilitatea metalelor refractare crește odată cu creșterea purității lor, iar problema utilizării lor ca materiale structurale a devenit destul de reală după dezvoltarea metodelor de producere a acestor metale cu un conținut foarte scăzut de impurități.
Metalele refractare se obțin de obicei prin reducerea sărurilor sau oxizilor lor cu metale active sau hidrogen, precum și prin electroliză.
Vanadiul se obține prin reducerea pentoxidului său cu calciu sau triclorura de vanadiu cu magneziu sau calciu. Vanadiul cel mai pur se obtine prin metoda iodurii, precum si prin rafinare electrolitica in saruri topite.
O modalitate simplă de a obține crom suficient de pur este precipitarea sa electrolitică din soluții apoase. Cu toate acestea, cromul electrolitic conține cantități destul de semnificative de oxigen și hidrogen. Cromul foarte pur se obține prin metoda iodurii, precum și prin distilare în vid și rafinare cu hidrogen a cromului pur tehnic.
Niobiul apare de obicei în natură împreună cu tantalul. Prin urmare, la obținerea acestor metale în forma lor pură, este necesară separarea lor atentă. După separare, tantalul pur este obținut prin reducerea fluorotantalatului său cu sodiu sau alte metale active. Niobiul este extras din carbura sau oxidul de niobiu, care se formează atunci când se separă tantalul și niobiul. Niobiul poate fi obținut și prin electroliza fluoroniobatului de potasiu și reducerea pentaclorurii de niobiu cu hidrogen. Pentru purificarea finală, tantalul și niobiul sunt topite în vid înalt.
Molibdenul și wolframul se obțin prin reducerea oxizilor, clorurilor sau a sărurilor lor de amoniu purificate cu hidrogen.
Trebuie remarcat faptul că, după extracția din minereuri, majoritatea metalelor refractare sunt sub formă de pulbere sau burete. Prin urmare, pentru a le obține într-o formă compactă, metodele de metalurgie a pulberilor, topirea cu arc și în în ultima vreme- topirea cu fascicul de electroni foarte eficientă.

Proprietățile fizice și chimice ale metalelor refractare pure


Metalele refractare considerate aici aparțin subgrupelor VA (vanadiu, niobiu și tantal) și VIA (crom, molibden și wolfram).
Unele proprietăți fizice metalele refractare pure sunt date în tabel. 25.

Printre alte proprietăți fizice ale metalelor refractare pure, trebuie remarcată secțiunea transversală relativ mică pentru captarea termică a neutronilor: niobiu 1,1, molibden 2,4, crom 2,9 și wolfram 4,7 hambare. Cel mai pur wolfram și molibden la temperaturi apropiate de zero absolut sunt supraconductori.
Acest lucru este valabil și pentru vanadiu, niobiu și tantal, ale căror temperaturi de tranziție la starea supraconductoare sunt de 5,9 și, respectiv, 4,5 ° K.
Proprietățile chimice ale metalelor refractare pure sunt foarte diferite. Cromul este rezistent la aer și apă la temperatura camerei. Pe măsură ce temperatura crește, activitatea cromului crește și se combină direct cu halogeni, azot, carbon, siliciu, bor și o serie de alte elemente și arde în oxigen.
Vanadiul este activ din punct de vedere chimic. Începe să interacționeze cu oxigenul, hidrogenul și azotul deja la temperaturi de peste 300 ° C. Vanadiul reacționează direct cu halogenii atunci când este încălzit la 150-200 ° C.
Molibdenul este stabil în aer și oxigen la temperatura camerei, dar când este încălzit peste 400 ° C, începe să se oxideze intens. Nu reacționează chimic cu hidrogenul, dar îl absoarbe slab. Molibdenul interacționează activ cu fluorul la temperaturi obișnuite, începe să interacționeze cu clorul la 180 ° C și aproape că nu reacționează cu vaporii de iod.
Tungstenul este, de asemenea, stabil în aer și oxigen la temperatura camerei, dar se oxidează puternic când este încălzit peste 500° C. Tungstenul nu reacționează cu hidrogenul până la punctul de topire. Reacționează cu fluorul la temperatura camerei, cu clorul la temperaturi peste 300 ° C și reacționează foarte greu cu vaporii de iod.
Dintre metalele luate în considerare, tantalul pur și niobiul se caracterizează prin cea mai mare rezistență la coroziune. Sunt stabili în acizi clorhidric, sulfuric, azotic și alți acizi și oarecum mai puțin stabili în alcalii. În multe medii, tantalul pur se apropie de platină în ceea ce privește rezistența sa chimică. O trăsătură caracteristică a tantalului și niobiului este capacitatea lor de a absorbi cantități mari de hidrogen, azot și oxigen. Când sunt încălzite peste 500 ° C, aceste metale se oxidează intens în aer.
Pentru posibilitatea utilizării metalelor refractare la temperaturi ridicate, tendința lor de a se oxida este de o importanță deosebită. Dintre metalele luate în considerare, doar cromul pur are rezistență ridicată la oxidare. Toate celelalte metale refractare oxidează intens la temperaturi peste 500-600° C. Rezistența ridicată a cromului la oxidare se datorează formării unei pelicule dense de oxid refractar pe suprafața sa, care protejează metalul de oxidarea ulterioară. Pe suprafața altor metale refractare nu se formează pelicule de oxid de protecție.
Oxizii de molibden și vanadiu sunt foarte fuzibili (punctele lor de topire sunt 795, respectiv 660 ° C) și volatili. Oxizii de niobiu, tantal și wolfram au puncte de topire relativ ridicate (1460, 1900 și, respectiv, 1470 ° C), dar volumele lor specifice depășesc semnificativ volumele specifice ale metalelor corespunzătoare. Din acest motiv, peliculele de oxid, chiar și cu o grosime foarte mică, se crăpă și se desprind de pe metal, permițând oxigenului accesul la suprafața curată.

Proprietățile mecanice ale metalelor refractare pure și efectul impurităților asupra acestor proprietăți


Deoarece toate metalele refractare descrise au o rețea centrată pe corp, proprietățile lor mecanice au o serie de caracteristici caracteristice metalelor cu o astfel de structură. Proprietățile mecanice ale metalelor refractare (rezistența la tracțiune, ductilitate, duritate) depind puternic de prezența impurităților în ele. Impactul negativ al unor cantități mici de impurități asupra acestora proprietăți plastice excepţional de mare.
Rol decisiv în schimbare caracteristici mecanice metalele centrate pe corp sunt jucate de impuritățile interstițiale, cum ar fi carbonul, azotul, oxigenul și hidrogenul care intră în spațiile interstițiale.
Astfel, în molibdenul topit într-un cuptor cu arc, conținutul de carbon poate fi redus la 0,01%, iar conținutul de gaz poate fi redus la valori foarte mici, de exemplu, oxigenul la 1 parte per milion. O astfel de tijă poate fi îndoită fără distrugere la o temperatură de aproximativ -50 ° C, dar se rupe în timpul unui test de impact.
Prin topirea zonei, conținutul de carbon din molibden poate fi redus de la 0,01 la 0,002% și mai jos. În timpul testării de impact, tijele curățate în zonă își păstrează ductilitatea până la -140° C. Rezultă în mod clar că ductilitatea molibdenului (precum și a altor metale refractare) este o funcție a purității lor în raport cu impuritățile interstițiale. Eliberate de aceste impurități, molibdenul și alte metale refractare rezistă cu ușurință la prelucrarea la rece (laminare, ștanțare și alte operațiuni similare).
Gradul de purificare a molibdenului din oxigen are o influență foarte puternică asupra temperaturii de trecere la starea fragilă: la 0,01% O2 este plus 300° C, la 0,002% O2 - plus 25° C și la 0,0001%) O2 - minus 196° CU.
În prezent, sunt crescute monocristale mari de molibden cu o lungime de aproximativ 500 mm și o secțiune transversală de 25x75 mm (prin metoda topirii zonei cu încălzire cu fascicul de electroni). Aceste monocristale ating o puritate ridicată a materialului, cu un conținut total de impurități interstițiale de mai puțin de 40 de părți per milion. Astfel de monocristale din cel mai pur molibden se caracterizează printr-o plasticitate foarte mare până la temperatura heliului lichid.
Un monocristal de molibden poate fi îndoit la 180 de grade fără distrugere dintr-un singur cristal de molibden cu un diametru de 12 mm, deformarea la rece poate produce un fir cu un diametru de 30 de microni și o lungime de 700-800 m sau o folie cu o grosime; de 50 microni, la care poate fi supus ștanțare la rece cu hotă de evacuare, care este foarte importantă pentru obținerea unui număr de părți critice ale dispozitivelor electrice de vid.
O metodă similară este utilizată pentru obținerea monocristalelor din alte metale refractare - wolfram, vanadiu, niobiu, tantal. Tungstenul este produs în prezent prin topirea zonei cu fascicul de electroni sub formă de monocristale cu un diametru de aproximativ 5 mm și o lungime de aproximativ 250 mm de înaltă densitate și puritate (99,9975% W). Acest wolfram este din plastic chiar și la o temperatură de - 170° C.
Monocristalele de wolfram obținute prin topirea cu fascicul de electroni pot rezista la îndoire de două ori la temperatura camerei, ceea ce indică o temperatură foarte scăzută de tranziție a acestui metal de la o stare ductilă la una fragilă. Pentru wolfram obișnuit, începutul tranziției la o stare fragilă este la temperaturi de peste 700 ° C.
Monocristalele de wolfram rezistă cu ușurință la lucru la rece și sunt utilizate în prezent pentru fabricarea de sârmă, material de tijă, foi și alte produse semifabricate. Niobiul monocristalin poate fi deformat la temperatura camerei cu o compresie de până la 90% și păstrează o ductilitate destul de ridicată la temperatura azotului lichid (-194°C). Un monocristal de tantal, comprimat cu 80%, are, de asemenea, suficientă ductilitate atunci când face sârmă.
Ductilitatea excelentă, întărirea minimă, rezistența ridicată la coroziune și stabilitatea bună sunt caracteristice metalelor refractare de înaltă puritate obținute sub formă de monocristale prin topirea zonei cu fascicul de electroni. Vanadiul, niobiul și tantalul sub formă de lingouri policristaline de topire cu fascicul de electroni sau monocristale purificate prin topirea zonei nu devin fragile chiar și la răcire foarte profundă.

Aplicarea metalelor refractare pure


Utilizarea metalelor refractare pure (și în viitor vor fi utilizate evident doar sub această formă) se dezvoltă în două direcții principale: 1) pentru aeronave supersonice, rachete ghidate, rachete și nave spațiale; 2) pentru tehnologie electronică. În ambele cazuri sunt necesare metale cele mai pure, care au o ductilitate foarte mare, ceea ce, după cum am văzut mai sus, se realizează prin purificarea în profunzime a metalelor refractare din impuritățile interstițiale.
Oțelurile și aliajele rezistente la căldură pe bază de nichel și cobalt, care pot funcționa la temperaturi de 650-870 ° C, nu mai îndeplinesc cerințele aviației supersonice și tehnologiei rachetelor. Sunt necesare materiale cu rezistență suficientă pe termen lung la temperaturi peste 1100°C. Astfel de materiale sunt metale refractare pure (sau aliaje pe baza acestora), capabile de deformare plastică.
Pentru fabricarea de piei pentru aeronave supersonice și rachete, sunt necesare foi de molibden pur și niobiu, care au o rezistență specifică mai mare decât tantalul și wolfram, până la 1300 ° C.
Părți ale turbinelor cu jet de aer, rachete și turbojet funcționează în condiții mai severe. Pentru fabricarea acestor piese care operează la temperaturi de până la 1370° C, este recomandabil să se folosească molibden pur și niobiu, dar la mai mult temperaturi ridicate Doar tantalul și wolfram sunt potrivite. Pentru lucrul la temperaturi de peste 1370° C, cel mai mare interes este în tantalul pur și aliajele sale, care au o ductilitate relativ ridicată la astfel de temperaturi și nu sunt inferioare wolframului ca rezistență la căldură.
Piesele funcționează în cele mai severe condiții turbine cu gaz. Pentru astfel de piese, niobiul pur și aliajele pe bază de acesta, care au o rezistență acceptabilă la oxidare, sunt cele mai potrivite.
Cele mai pure metale refractare găsesc o varietate de aplicații în tehnologia electronică și a vidului. Tantalul este un bun getter și este utilizat pe scară largă în producția de tuburi vidate. Niobiul este folosit în tehnologia de vid electric pentru fabricarea anozilor, grilelor, tuburilor și a altor piese. Molibdenul și wolframul sunt utilizate în dispozitivele electrice de vid și tuburile radio pentru fabricarea de filamente, electrozi, cârlige, pandantive, anozi și grile.
Monocristalele de tungsten de înaltă puritate și fără pori sunt utilizate ca încălzitoare catodice în dispozitivele electrice de vid, pentru contactele electrice, în vacuoruptoare, în intrările la instalațiile de vid - unde absența gazelor este un factor important.
Metalele refractare pure produse prin topirea cu fascicul de electroni își vor găsi aplicație directă în producția de dispozitive electronice miniaturale. De interes sunt acoperirile din metale refractare pure obtinute prin pulverizarea sau descompunerea termica a compusilor metalelor refractare.
Vanadiul și niobiul pur, datorită secțiunii lor mici de captare a neutronilor termici, sunt de asemenea utilizate cu succes în energie nucleară. Vanadiul este folosit pentru a face țevi cu pereți subțiri pt reactoare nucleare, carcase de elemente de combustibil, deoarece nu este aliat cu uraniu și are o conductivitate termică bună și o rezistență suficientă la coroziune.
Niobiul pur nu interacționează cu sodiul topit și bismutul, care sunt adesea folosiți ca agenți de răcire, și nu formează compuși fragili cu uraniul.
Tantalul pur, datorită rezistenței sale ridicate la coroziune, este utilizat pentru fabricarea pieselor echipamentelor chimice care funcționează în medii acide agresive, de exemplu, în producția de fibre artificiale. Recent, tantalul este adesea înlocuit aici cu niobiu pur, care este mai ieftin și mai abundent în natură. Cromul pur are aplicații similare. Aceste exemple departe de a epuiza zonele de aplicare în continuă expansiune ale celor mai pure metale refractare.

07.02.2020

Înainte de a cumpăra rafturi în Kiev, un antreprenor ar trebui să le înțeleagă tipurile, scopul și nuanțele de cumpărare. Să luăm în considerare toate principalele și...

07.02.2020

Înainte de a apuca primul prelungitor pe care îl întâlniți de pe tejghea și să plătiți bani pentru el, trebuie să vă dați seama singur dacă dispozitivul este potrivit în ceea ce privește lungimea cablului, numărul de prize,...

06.02.2020

Geotextilul sau geoțesatura destinat căilor de grădină este un material biologic pur. Firele subțiri presate o creează. În amenajarea peisajului...

DISTILAREA ÎN VID A METALELOR REFRACTARE DIN PERIOADA A 4-A (Mn, Cr, Fe, Ni, Co)

Cele mai refractare și slab volatile metale care sunt supuse în prezent la distilare sunt manganul, cromul, fierul, nichelul și cobaltul. Toate aceste metale fac parte din cele mai importante aliaje tehnice.

Proprietățile mecanice și fizice ale aliajelor pe bază de fier, nichel și alte elemente specificate, în special proprietățile diferitelor aliaje rezistente la căldură, sunt în mare măsură determinate de puritatea materialelor de pornire. Este bine cunoscut faptul că incluziunile nemetalice și un număr a impurităților care formează eutectice fuzibile înrăutățesc drastic multe proprietăți ale aliajelor: ductilitate, rezistență la căldură, rezistență la coroziune etc. Impuritățile deosebit de dăunătoare din toate aceste metale sunt plumbul, bismutul, cadmiul, sulful, fosforul, azotul și oxigenul. producerea metalelor pure din perioada a IV-a prezintă un interes excepțional atât din punct de vedere al studiului proprietăților acestora cât și al studiului influenței aditivilor de aliere asupra modificărilor proprietăților aliajelor. Metalele pure sunt necesare pentru fabricare de electrozi, pentru anozii tuburilor cu raze X și pentru producerea unor părți ale dispozitivelor cu ioni, fierul aproape că nu interacționează cu vaporii de mercur. Fierul pur are o permeabilitate magnetică ridicată, ceea ce îi permite să fie folosit pentru a proteja câmpurile magnetice. Nichelul de înaltă puritate este necesar pentru acoperirea diferitelor metale refractare. O cantitate semnificativă de metale pure din perioada a 4-a este consumată de industria chimică pentru fabricarea diferiților compuși. Informații detaliate despre influența impurităților asupra proprietăților metalelor în cauză pot fi găsite în monografii.

Cea mai comună metodă de purificare a metalelor refractare din perioada a 4-a este legarea chimică a impurităților ca urmare a proceselor redox (adesea prin tratare cu hidrogen), urmată de degazarea și distilarea impurităților în timpul topirii în vid. Prelucrarea metalelor topite în vid a devenit larg răspândită în ultimii 5-10 ani. Este folosit nu numai pentru metale pure, ci și pentru oțeluri și alte aliaje. Fără a putea acoperi în detaliu lucrările relevante, în care gama de probleme luate în considerare depășește cu mult sfera acestui subiect, ne vom limita doar la o descriere a lucrărilor privind distilarea acestor metale și distilarea impurităților metalice. . Informații detaliate privind topirea în vid a metalelor și îndepărtarea impurităților gazoase pot fi găsite într-o serie de colecții de articole și monografii.

Dintre metalele luate în considerare în acest paragraf, fierul, nichelul și cobaltul sunt incluse în subgrupa de fier din grupa VIII a sistemului periodic. Ca impurități principale din aceste metale, pe lângă elementele înrudite, există cuprul, siliciul, manganul, cromul, aluminiul, carbonul, fosforul, sulful și gazele (N 2, 0 2, H 2). Datorită asemănării proprietăților elementelor înrudite, gradul de purificare a acestora în timpul distilării este scăzut, dar adăugările mici ale acestor metale au un efect redus asupra proprietăților elementului principal. Toate metalele pure din subgrupa fierului sunt ductile la temperatura camerei și chiar mai mici, iar nichelul este ductil până la temperatura heliului lichid (4,2°K). Cu toate acestea, o creștere a conținutului de gaz și a unor impurități metalice poate duce la o creștere a temperaturii de tranziție a metalelor de la o stare ductilă la una fragilă. Astfel, fierul care conține >0,005% 0 2 devine casant la 20°C. Cobaltul are o ductilitate mai mică decât fierul sau nichelul, ceea ce poate fi o consecință a purității sale insuficiente. Toate cele trei metale luate în considerare au valori similare ale presiunii de vapori. Distilarea lor se efectuează de obicei la temperaturi de 20-50 ° C peste punctul de topire, deși toate sublimează în vid la temperaturi > 1100 ° C.

Spre deosebire de metalele din subgrupul fierului, cromul și manganul de puritate ridicată sunt fragile la temperatura camerei. Chiar și concentrațiile minore de impurități, cum ar fi carbonul, sulful, azotul și oxigenul, le înrăutățesc drastic proprietățile mecanice. Pentru cel mai pur crom, temperatura de tranziție de la starea fragilă la cea plastică este aproape de 50°C. Este, totuși, posibilă reducerea acestei temperaturi prin purificarea suplimentară a metalului.

În prezent se crede că principalul motiv pentru fragilitatea cromului la temperatura camerei este prezența azotului și oxigenului în acesta în cantități de <0,001%. Temperatura la care cromul se transformă în stare plastică crește brusc odată cu adăugarea de aluminiu, cupru, nichel, mangan și cobalt. Este posibil ca un mare efect de purificare a cromului din azot să poată fi obținut prin distilarea acestuia într-un volum izolat.

Manganul este fragil pe întreaga gamă de existență a fazei α (până la 700° C), în timp ce fazele de temperatură înaltă (β- și γ-Μπ) sunt destul de plastice. Motivele fragilității α-Μn nu au fost suficient studiate.

Cromul și manganul au presiuni semnificative de vapori sub punctele lor de topire. Cromul se sublimează în vid la o viteză vizibilă peste 1200°C. Deoarece punctul de topire al cromului este de aproximativ 1900°C, este imposibil să-l topești în vid din cauza sublimării. În mod obișnuit, topirea metalului sau a condensatului inițial se realizează într-un gaz inert la o presiune mai mare de 700 mm Hg. Artă. Manganul este distilat atât prin sublimare, cât și din fază lichidă.

De obicei, distilarea tuturor metalelor în cauză poate produce condens cu o puritate de ~99,99%. Cu toate acestea, curățarea foarte eficientă este posibilă numai atunci când se utilizează condensatoare cu un gradient de temperatură. Distilarea cromului și manganului a fost studiată în detaliu în principal de Kroll și în laboratorul autorilor.

Distilarea manganului în vid a fost descrisă pentru prima dată de Tiede și Birnbrauer. Geiler a studiat acest proces în detaliu și a investigat o serie de proprietăți ale manganului de înaltă puritate rezultat. Distilarea a fost efectuată într-un tub de cuarț de 600 mm lungime și 100 mm în diametru. Manganul s-a evaporat într-un creuzet de magnezit și s-a condensat pe un alt creuzet similar. Metalul a fost încălzit cu curenți de înaltă frecvență. Evaporarea a fost efectuată la o temperatură de ~ 1250 ° C într-un vid de 1-2 mm Hg. Artă. Un metal aluminotermic cu o puritate de ~99% și mangan tehnic (~96–98%) au fost utilizate ca materie primă. Rezultatele unei singure distilare sunt prezentate în tabel. 48. Randamentul metalului pur a fost de -50% din greutatea sarcinii. Cu parametrii de proces specificați și o sarcină de 2,7 kg, s-au obținut 0,76 kg de metal pur în 5 ore. În instalația Geyler, posibilitatea interacțiunii dintre metal și materialul țevii nu a fost eliminată și, prin urmare, într-o serie de experimente, distilatul a fost contaminat cu siliciu.

metale sau aliaje cu conținut scăzut de impurități. În funcție de gradul de puritate, metalele se disting cf. puritate sau pur tehnic (99,0 - 99,90%). crește puritate (99,90 - 99,99%), puritate ridicată sau pur chimic (99,99 - 99,999%). puritate specială sau pur spectral (peste 99,999% metal de bază).

  • - active după excluderea datoriilor...

    Dicţionar de termeni de afaceri

  • - volumul total al investițiilor minus investițiile realizate prin amortizarea mijloacelor fixe...

    Dicţionar de termeni de afaceri

  • - metale sau aliaje cu conținut scăzut de impurități. În funcție de gradul de puritate, metalele se disting cf. puritate sau pur tehnic. crește puritate, puritate ridicată sau pur chimic...

    Big Enciclopedic Polytechnic Dictionary

  • - investiția totală brută de capital minus deducerile pentru amortizare...

    Dicţionar de termeni de afaceri

  • - investitie bruta minus investițiile realizate din sumele de amortizare ale activelor fixe...

    Dicționar economic mare

  • - investiția totală brută de capital minus deducerile pentru amortizare. Implementarea lor crește activele fixe cu aceeași sumă...

    Dicționar economic mare

  • - o valoare estimată determinată prin scăderea sumelor pasivelor sale din valoarea activelor...

    Marele dicţionar de contabilitate

  • - ...
  • - ....

    Dicţionar enciclopedic de economie şi drept

  • - ....

    Dicţionar enciclopedic de economie şi drept

  • - metale cu conținut scăzut de impurități...

    Mare Enciclopedia sovietică

  • - Vezi o veveriță curată...

    Istoria cuvintelor

  • - plural pur descompunere Banii care raman dupa deduceri, deduceri...

    Dicţionar explicativ de Efremova

  • - Chistogan - de mier. Baares Geld. mier. Argent comptant...

    Dicţionar explicativ şi frazeologic Mikhelson

  • - Pentru bani puri. Chistoganom - după socoteală. mier. Baares Geld. mier. Argent comptant...

    Dicționar explicativ și frazeologic Michelson (orig. orf.)

  • - numerar, numerar negru, bani curați, numerar, numerar, numerar, numerar,...

    Dicţionar de sinonime

„METALE PURE” în ​​cărți

Brother metale

autor Terlețki Efim Davidovich

Brother metale

Din cartea Metalele care sunt mereu cu tine autor Terlețki Efim Davidovich

Metale frați Sodiul și potasiul pot fi numite, dacă nu metale gemene, atunci cu siguranță metale frate. Ambele aparțin metalelor alcaline, ambele având numere impare, ocupând celule adiacente în tabelul periodic, deși în perioade diferite; si acela

Metale prețioase

Din cartea Reparatii si restaurare mobilier si antichitati autor Khorev Valeri Nikolaevici

Metale prețioase Așadar, antichitatea ne-a pus în mâinile noastre trei categorii binecunoscute de metale și aliaje: feroase, neferoase și nobile. Aceștia din urmă aparțin și oamenilor de culoare, dar sunt pe bună dreptate evidențiați ca fiind grup special. Totul este clar aici - nici aur, nici argint, nici

Metale și metalurgie

Din cartea Azteci, Mayași, Incași. Marile Regate ale Americii Antice autor Hagen Victor von

Metale și metalurgie Și deși incașii au descoperit aur vechi bun număr mare, au extras de fapt o varietate de alte metale. Cuprul aliat cu staniu le-a dat bronz, care a jucat foarte bine rol importantși era singurul metal

Metale prețioase

Din cartea Să profităm de criza capitalismului... sau Unde să investim corect banii autor Khotimski Dmitri

Metale prețioase Aur În prima parte a cărții am spus că aurul nu este cel mai mult cel mai bun mod investitie pe termen lung fonduri. Tehnologiile pentru extracția sa se îmbunătățesc, iar prețurile metalelor scad. Cu toate acestea, într-un moment în care investitorii se tem de depreciere

Metale prețioase

Din cartea Cum să faci un personal plan financiarși cum să o implementezi autor Savenok Vladimir Stepanovici

Metale prețioase Optimismul necontrolat se poate transforma în manie. Iar unul dintre principalele semne ale maniei este uitarea lecțiilor istoriei. Benjamin Graham Atenție la declarația minunată a marelui investitor Benjamin Graham - profesorul lui Warren

Din cartea Perceptia extrasenzoriala. Răspunsuri la întrebări aici autorul Khidiryan Nonna

A treia zi. Și zorii aici sunt liniștiți... și puri, puri, ca lacrimile... Luăm micul dejun. Andrey vine și se grăbește... ca să putem merge deja înainte. Snowmobilele sport sunt mai puternice și mai înalte. Este un sentiment complet diferit Un câmp deschis... ne grăbim cu 90 km/h. E frumos, nu simți viteza. CU

Metalele

Din cartea Ayurveda pentru începători. Cea mai veche știință a auto-vindecării și longevității de Lad Vasant

Metale Pe lângă utilizarea plantelor medicinale, Ayurveda folosește proprietățile vindecătoare ale metalelor, bijuteriilor și pietrelor. Învățăturile ayurvedice spun că tot ceea ce există în natură este înzestrat cu energia Conștiinței Universale. Toate formele de materie sunt pur și simplu exterioare

Metalele

Din cartea Ayurveda și yoga pentru femei de Varma Julieta

Metalele Toate metalele, fără excepție, au puteri de vindecare. Principalul lucru este să utilizați corect această putere. Când intră în contact cu pielea, ele emit unde electromagnetice. Aceste valuri afectează nu numai pielea, ci și toate organele și țesuturile corpului. Dar trebuie să fii

Metale grele

Din cartea Otrăvuri - Ieri și Azi autor Gadaskina Ida Danilovna

Metale grele Această grupă include de obicei metale cu o densitate mai mare decât cea a fierului și anume: plumbul, cupru, zinc, nichel, cadmiu, cobalt, antimoniu, staniu, bismut și mercur. Evidențierea lor în mediu apare mai ales în timpul arderii combustibililor minerali. În cenușa cărbunelui

Metalele

Din cartea Dictionar Enciclopedic (M) autor Brockhaus F. A. autor Khokhryakova Elena Anatolyevna

Metale Fier comun Fierul este unul dintre cele mai comune elemente din natură. Conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 4,7% din greutate, prin urmare fierul, din punctul de vedere al apariției sale în natură, este de obicei numit un macroelement în apa naturală, fier


2024
newmagazineroom.ru - Declarații contabile. UNVD. Salariul si personalul. Tranzacții valutare. Plata taxelor. CUVĂ. Primele de asigurare