Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кржижановский Р.Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы) справ. кн

.pdf
Скачиваний:
56
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.86 Mб
Скачать

В табл. 17-4 приводится зависимость термодинамических

свойств закиси никеля

от температуры.

 

 

Таблица 17-4

Термодинамические свойства закиси никеля

[36]

 

Ну —

Н 2 0 8

 

 

S Г

т, ° к

 

мол

 

 

JQ

 

 

_

 

 

о

МОЛ

 

 

 

<

 

їй

 

 

 

 

.55

 

ч

 

И

 

а

м

 

 

а

 

a

 

a

 

 

a

 

 

 

 

 

38,02

9,08

 

 

 

 

 

400

4

878

1

165

52,04

12,43

500

10

610

2

535

64,77

15,47

600

16

500

3

940

75,58

18,05

700

21

860

5

220

83,82

20,02

800

27

220

6

500

90,98

21,73

900

32

570

7

780

97,31

23,24

1000

37

980

9

070

103,0

24,60

1100

43

420

10

370

108,2

25,84

1200

48

990

11

700

112,9

26,97

1300

54

680

13

060

117,6

28,08

1400

60

500

14

450

121,9

29,11

1500

66

410

15

860

125,9

30,08

1600

72

440

17

300

129

8

31,01

1700

78

590

18

770

133,6

31,90

1800

84

830

20

260

137,2

32,76

АН°Т

мол

 

•О

 

 

 

 

a

 

 

 

a

 

а

 

 

 

 

—239 900

— 57 300

—239 300

— 57

150

—238 000

— 56 850

—237

200

—56 650

—236 600

—56

500

—236

100

— 56 400

— 235 500

— 56 250

—235

100

— 56

150

—234 500

— 56 000

— 234

100

— 55 900

—233 600

— 55 800

— 233 000

— 55 650

—232 800

— 55 600

—232 200

— 55 450

—231

500

— 55 300

—248

700

—59

400

О

AFT

мол

Ї

a a

—211

900

—50

600

—202

200

—48

300

— 193 000

— 46

100

— 184 200

— 44 000

— 175 400

— 41

900

— 166 600

— 39 800

— 158

100

- 3 7

750

— 149 500

— 35 700

— 140 700

— 33 600

— 132 300

— 31

600

— 123 700

—29

550

— 1 15 400

—27 550

— 107 000

—25 550

- 9 8

390

—23 500

— 90 230

— 21

550

- 8 1

860

— 19 550

 

 

 

 

 

 

17-6. Теплопроводность

 

 

 

 

 

Коэффициент

теплопроводности

 

NiO

при

температуре

100° С

равен

12,4

впг/(мград)

 

[2,96-10"2 кал/(см

сек-град)} [57].

 

 

 

 

 

В табл.

17-5, 17-6 и на рис.

17-4, 17-5 приводятся зависимости

теплопроводности

закиси

никеля

 

от

температуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100 300 500 700 800 1100 1300

 

 

300

 

500 700 9001000 13001500

 

 

 

 

 

т—

- р .

1

т,"к 0,010 о.

 

 

V '

1

1

г 1 п

! 1 1 ! 1

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,025

Ц-

 

 

 

 

 

-

0,008

а 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00В

 

 

 

 

 

 

0,020

М

2

 

 

 

 

 

Сі-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

0,004

 

 

 

 

 

 

 

0,015

 

 

 

 

 

 

 

0,002

 

 

 

 

 

 

 

0,010

 

0

200 400 600

 

t °С0,000

2

 

 

 

 

 

0,005

 

0

800 1000 1200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

0

 

 

 

 

и0,000

 

Рис. 17-5. Зависимость [коэффициента

 

200

200 400 600 800 1000

 

 

теплопроводности

закиси никеля с до­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бавкой MgO (50% NiO, 50% MgO) от

Рис.

17-4. ЗависимоспГкоэффициента

теп­

 

 

 

температуры

 

лопроводности

закиси Л никеля

от темпе­

С к о р р е к т и р о в а н о п о н у л е в о й пористости

 

 

 

 

 

ратуры

 

 

 

 

 

 

 

[30 ]

 

 

 

 

 

Характеристика

образцов

к рис. 17-4

 

 

 

 

О б о ­

Плот ­

П о р и с т о с т ь ,

 

Т е м п е р а т у р ­

 

источник

 

з н а ч е ­

ность,

%

 

 

ный и н т е р ­

П р и м е ч а н и е ,

 

ние

 

кг/м3

 

 

в а л , °С

 

 

 

 

 

 

 

Скорректирова­

80—1000

 

[30]

 

 

 

 

 

но по нулевой по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ристости

25,7

 

100—1000

Образец изготовлен

из NiO,

О

5046

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прокаленной при 10С0°С, спрес­

 

 

 

 

 

 

 

 

сован

и обожжен

при 1500° С

 

 

 

 

 

 

 

 

в окислительной

 

атмосфере

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[57]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

17-6

 

 

Зависимость коэффициента теплопроводности закиси никеля

 

 

 

 

 

 

от

температуры

[57]

 

 

 

 

 

 

 

Т е п л о п р о в о д н о с т ь

при т е м п е р а т у р е , °С

 

 

 

 

 

 

 

100

|

200

400

 

600

800

 

1000

П р и м е ч а н и е

 

 

 

 

 

 

 

 

12,40

 

9,92

7,16

5,69

4,61

 

4,48

Плотность

 

 

0,0296

 

0,0237

0,0171

0,0136

0,0110

0,0107

6800

кг/м3

(теорети­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческая);

поликри­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сталл

 

 

 

 

9,21

 

7,37

5,32

4,19

3,43

 

3,14

Плотность

 

 

0,022

 

0,0176

0,0127

0,0100

0,0082

0,0075

5050

кг/м3;

порис­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тость

25,7%;

поли­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кристалл

 

 

П р и м е ч а н и е .

В д р о б н ы х

о б о з н а ч е н и я х

числитель в

вгпЦм-град),

з н а м е н а т е л ь

вкал/(см-сек-град).

 

17-7. Электрические свойства

 

 

Закись никеля

NiO — полупроводник

с ды­

рочной

проводимостью, имеющий

при температуре

600° С

удельное

электросопротивление

6,7

ом-м

[11]; при 1250° С —0,24 ом-м [11].

 

 

Зависимость

электросопротивления

и электро­

проводности закиси

никеля от температуры

и дав­

ления приведены на рис. 17-6—17-8.

 

 

Магнитная

восприимчивость

закиси

никеля

равна

76010~6 кг'1

[ И ] .

 

 

 

Рис. 17-6. Зависимость удельного электро­ сопротивления закиси никеля от температуры

О — м о

н о к р и с т а л л ( 2 0 — 3

5 0 ° С); •

— п о л и к р и с ­

т а л л

(«чистый» окисел)

( 2 0 0 — 4 5 0 °

С) [233]

6

800400

200

100 5020

т і

 

5

 

 

 

4

3

2

1

0

-1

-2

-3

4

0,61,0 1,4 1,8 2,2 2,63,03,4

1000

Т

11001000900

800

700

3

1

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

А Г°

 

 

Г |

0,6

 

 

•'о

 

 

,<*•о '

О

о

 

 

I

ОЛ

 

 

Z

°<3

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

10' ЯГ 1CJ 10*

10~3 10'' 10' 10

 

 

 

 

Ро2,атм

 

Рис. 17-7. Зависимость электро­

Рис. 17-8. Зависимость

электропровод­

проводности закиси

никеля от

ности закиси

никеля

от давления [267]

температуры

[266]

 

 

 

 

 

17-8. Взаимодействие с другими веществами

Закись никеля не растворяется в воде и гидроокисях щелочных металлов, но растворяется в большинстве концентрированных кислот.

Не представляет ценности как огнеупор, так как в восстановительной атмосфере легко восстанавливается до металла приблизительно при 400° С. В окислительной атмосфере окисляется до полуторной окиси № 2 0 3 , а при температуре около 600° С снова превращается в закись. Это превращение сопровождается изменением объема, приводящим к разрушению изделий из закиси никеля [11].

 

 

РАЗДЕЛ

ВОСЕМНАДЦАТЫЙ

 

 

ОКИСЛЫ НИОБИЯ

 

 

18-1. Общие сведения

Молекулярная

масса:

 

 

 

1\ВДзакись)

 

 

108,9054

N b 2 0 3

(трехокись)

 

 

233,8102

Nb0 2

(двуокись)

 

 

124,905

Nb 2 O s

(пятиокись)

 

 

265,809

Температура

плавления:

 

 

 

NbO

 

 

 

2377° С [16]

N b 2 0 3

 

1772° С

[11]; 1780° С [13]

Nb0 2

 

 

2002° С [16]

N b 2 0 5

 

1460° С

(рекомендуемое значение)

 

 

 

[11,

16];

1512° С [36, 229];

 

 

 

1440° С

[30], 1486° С [230]

Температура

кипения:

 

 

 

N b 0 2

 

 

 

3527° С [16]

N b 2 0 5

 

 

2927° С [16]; 2227° С [36]

Твердость по

шкале Мооса:

 

 

 

N b 2 0 3

 

 

 

6,5 [11]

18-2. Кристаллическая структура

Данные по кристаллической структуре окислов ниобия приведены в табл. 18-1.

 

 

 

 

Таблица 18-1

Кристаллическая

структура окислов ниобия

[16]

 

 

 

 

 

П а р а м е т р ы р е ш е т к и ,

О к и с е л

Сингония и ти п решетки

 

А

 

 

NbO

Кубическая

 

а =

4,21

Nb 2 O s

Тригональная, типа La 2 0 3

а =3,84;

N b 2 0 3

 

 

 

с =

6,01

Кубическая, типа La 2 0 3

а =

11,078

NbO

Тетрагональная,

типа ТЮ 2

а =

4,77;

 

 

 

 

с =

2,96

 

 

18-3.

Плотность

 

 

Теоретическая

плотность N b 2 0 5 4470 кг/м3 [30].

 

 

 

18-4.

Тепловое расширение

 

 

На рис. 18-1—18-4 и в табл. 18-2 —18-5 приведена зависимость линейного расши­ рения окислов ниобия от температуры, состава и обработки образцов.

Таблица 18-2

 

Характеристика образцов

к рис. 18-1 [30] (стр. 154)

О б о з н а ч е н и е

Т е м п е р а т у р н ы й

П р и м е ч а н и е

и н т е р в а л , °С

О20—650 Измерялось интерферометрическим методом; об­

д

о

О б о з н а ч е н и е

О

 

 

 

разец (99,6%

Nb 2 0 5 ,

остатки Та 2 05 ) обжигался при

 

 

 

1455° С

 

 

 

 

2 ч при 1315° С; ох­

20—850

 

То же, образец нагревался

 

 

 

лаждался

в печи

 

 

при 1370° С 2 ч; ох­

20—860

 

То же, образец нагревался

20—850

 

лаждался

в печи

 

 

при 1315° С 2 ч; ох­

 

То

же, образец нагревался

20—880

 

лаждался

на

воздухе

 

при 1370° С 2 ч; ох­

 

То же, образец нагревался

20—840

 

лаждался

на

воздухе

 

при 1370° С охлаж­

 

То

же, образец нагревался

 

 

 

дался

в печи.

Повторно

нагревался 100 ч

при

 

 

 

1200° С; охлаждался

в печи

 

 

 

Характеристика

образцов к рис. 18-2

[30]

(стр. 154)

Таблица

18-3

 

 

 

 

 

 

 

Т е м п е р а т у р ­

 

 

 

 

Химический

состав

 

ный и н т е р ­

 

П р и м е ч а н и е

 

 

 

 

 

 

в а л , °С

 

 

 

 

 

—72,3% Nb 2 05 ;

27,7%

20—700

 

Образец

прокаливался

А12 03 . Изготовлено

из хи­

 

 

2 ч при 1200° С и обжи­

мически

чистого

сырья

 

 

гался

при 1480° С

 

(наибольшие

 

примеси

 

 

 

 

 

 

 

Та2 06 )

 

 

 

 

20—890

 

Образец

обжигался

2 ч

72,3%

Nb 2 05 ;

 

27,7%

 

А12 03 ( A l A - N b A )

 

 

 

при 1450° С и охлаждался

 

 

 

 

 

 

 

24 ч

 

 

 

о, to

200

WO

600

800

WOO

1200

 

 

 

 

 

!

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

0,05

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

еа

 

 

 

 

с

 

 

=.? 0,00

f

 

 

n

Vn і

 

AX

 

 

LJ

M

 

 

 

 

 

д

 

 

ll-

 

 

 

л

о

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

CO5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.10

 

 

 

 

 

 

t;c

0

200

400

 

600

800

1

100

 

WOO

Рис. 18-1. Зависимость относительного удлинения пятиокиси ниобия от температуры. (Пояснения на стр. 153)

О 100

300

 

500

 

700

900

1100

 

0,20

Г"" т

 

 

 

 

 

1

•л

а

 

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

0,10

 

 

 

г

м г-'

 

 

Сі

 

 

 

 

р

 

 

 

0,05

 

 

 

и

 

 

 

0,00

- J

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,05

 

J

 

 

 

 

 

 

-0,10

О

 

200

400

600

 

800

 

 

 

 

 

Рис. 18-3. Зависимость относительного удлине­ ния пятиокиси ниобия с различными добавками Т Ю 2 от температуры

0,30

 

1 — т— т ~

 

- 1 — т ~

т—

т — п—

0,25

 

 

 

 

 

т"к

 

 

 

 

 

 

0,20

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

0,10

 

 

 

 

 

 

" 0,05

 

 

 

 

 

 

0,00

 

 

 

 

 

 

-0,05

 

 

 

 

 

 

<-0,i0

 

 

 

 

 

t,°c

 

 

 

 

 

 

200

0

200

400

600

800

1000

Рис. 18-2. Зависимость относительного удлинения пяти­ окиси ниобия с различными добавками А 1 2 0 3 от тем­ пературы. (Пояснения на стр. 153)

О

100

300

 

500

700

900

1100

1300

0,15

 

і

 

т—

I

 

 

 

0,10

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

 

 

 

А

А

 

 

0,00

 

—•Jn

I

и *

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,05

 

 

 

 

 

 

 

t°c

-0,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-200

0

 

200

400

600

800

1000

Рис. 18-4. Зависимость относительного удлинения пятиокиси ниобия с различными добавками Z r 0 2 от температуры

 

Характеристика образцов к рис. 18-3

[30]

О б о з н а ­

 

Т е м п е р а т у р ­

 

Химический состав

ный и н т е р ­

П р и м е ч а н и е

ч е н ие

 

в а л , °С

 

 

 

 

Об о ­

зн а ч е ­ ние

T i C v N b 2 0 5

(76,9%

20—700

N b 2 0 6 ;

23,1%

ТЮ2 );

при­

 

готовлено

из

химически

 

чистого

 

сырья (наиболь­

 

шие примеси

Т а 2 0 5 )

 

 

T i 0 2 - N b 2 0 6

+ Т і 0 2

 

20—600

(62,5% N b 2 0 5 ; 37,5%

ТЮ2 );

 

сырье то

же

 

 

20—860

76,9%

NbO„; 23,1%

ТЮ 2 ;

( T i 0 2 - N b a 0 6 ) "

Образец прокаливался 2 ч при 1120° С, обжигался при 1400° С

То же

Образец обжигался 2 ч при 1450° С; охлаждался 24 ч

Таблица 18-5

Характеристика образцов к рис. 18-4 [30]

Темпера ­

т у р н ы й Х и м и ч е с к и й состав Пористость и н т е р в а л , П р и м е ч а н и е

°С

 

 

86,6%

N b 2 0 5 ;

|

 

I

20—900

Образец

обжигался

 

13,4%

Zr0 2 ; (3Nb2 05

-+

 

 

 

2

ч при

1400° С, охлаж­

+

Zr02 )

 

13,4%

15%

I

 

дался

24

ч

прокаливал­

I

—86,6% N b A ;

20—660

Образец

 

Zr0 2 ;

(3Nb A +

Zr02 )

(кажу-

 

 

ся 2 ч при 1065° С, обжи­

 

стабилизированный

 

щаяся)

 

 

гался

при

1345° С

 

Zr0 2 ;

приготовлено

из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

химически

чистых

ма­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

териалов

(наибольшие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

примеси:

Т а 2 0 6 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18-5. Термодинамические свойства

 

 

 

 

 

Удельная молярная теплоемкость окислов ниобия

при температуре 25° С [16]:

 

NbO

 

 

 

45,68 кдж/(кмоль-град)

[10,91

калі'(моль-град)]

 

N b 0 2

 

 

 

60,38 кдж/(кмоль-град)

[14,43 калі

(моль-град)]

 

N b 2 0 5

 

 

 

135,62 кджі (кмоль-град)

[32,39 кал/(моль-

град)]

В табл. 18-6 и на рис. 18-5 приводится зависимость теплоемкости окислов нио­ бия от температуры.

100 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100

 

0,9

 

 

 

 

 

 

i;t:

0,22

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

- 0,20

 

 

 

 

 

 

 

 

0,18

~

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,16

S~

СО

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

- 0,14

СО

 

ГҐ

 

 

 

 

э

 

 

 

-/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,12

^.

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

0

200

400

600

800

1000 1200 1400 1600

1800

0,10*

 

-200

Рис. 18-5. Зависимость удельной теплоемкости окиси ниобия (0,03% Si, меньше 0,05% Mg и 0,01% Ті) от температуры

П е р е д испытанием о б р а з е ц нагревался д о 1050° С [229]

Удельная теплоемкость окислов ниобия

Окисел ниобия

NbO

N b 0 2

N b , 0 8

Окисел ниобия

NbO

N b 0 2

N b A

 

Т е п л о е м к о с т ь

при т е м п е р а т у р е ,

° К

 

298

400

600

800

|

1000

1200

45,68

47,56

51,25

54,93

 

58,62

62,30

10,91

11,36

12,24

13,12

 

14,00

14,88

60,28

66,95

72,35

75,11

 

77,12

78,80

14,43

15,99

17,28

17,94

 

18,42

18,82

135,62

148,22

159,94

167,73

 

172,84

178,11

32,39

35,40

38,20

40,06

 

41,28

42,54

 

Т е п л о е м к о с т ь пр и т е м п е р а т у р е , ° К

 

1400

1600

1800

2200

 

2400

2650

65,99

69,67

73,36

80,72

 

84,41

89,02

15,76

16,64

17,52

19,28

 

20,16

21,26

80,39

81,86

83,28

86,08

 

19,20

19,55

19,89

20,56

 

 

 

 

183,14

188,00

192,77

 

 

 

 

43,74

44,90

46,04

 

(1795° С)

П р и м е ч а н и е .

1.

В

д р о б н ы х о б о з н а ч е н и я х

 

числитель в

кджЦкмоль-

град),

знаме ­

н а т е л ь

в калЦмоль-град).

 

 

2.

Р а с с ч и т а н о

п о

ф о р м у л а м : д л я NbO

Ср — 9,6

+ 4 , 4 - Ю - 3 Т,

кал/(моль-град)

[16];

N b 0 2

Ср =

17,1

+

1 , 6 - 1 0 ~ 3

Г

— 2 , 8 - Ю 5

Т'2, калЦмоль-град)

[16];

N b 2 0 6

Ср

= 36,23

+

5,54-

10~3

Г - 4 , 8 8 - 1 0 5 — Г - 2

,

калЦмоль-град)

[36].

 

 

Ниже приводятся значения некоторых термодинамических свойств двуокиси ниобия при комнатной температуре и температуре плавления.

NbO

N b 0 2 N b 2 0 6

A S 2 9 8 :

NbO

N b 0 2 N b 2 0 6

А Я П Л : NbO

N b 0 2 N b 2 0 6

. . . .

40 600 кдж/кмоль

(—97 ккал/моль) [16]

 

. . . .

—791 000 кдж/кмоль

(—189

ккал/моль)

[16]

. . . .

—1 906 000 кдж/кмоль

(—455,2 ккал/моль)

[16]

. . . .

50 кдж/(кмоль-град)

[12 кал/(моль-град)]

[16]

. . . .

53,2

кдж/(кмоль-град)

 

[12,7 кал/(моль•

град)]

[16]

. . . .

137,3

кдж/(кмоль-град)

 

[32,8 кал/(моль-град)]

[16]

. . . .

 

6 700

кдж/кмоль

(16

ккал/моль)

[16]

 

. . . .

 

6 700

кдж/кмоль

(16

ккал/моль)

[16]

 

. . . .

 

117 000

кдж/кмоль

(28

ккал/моль)

[16]

 

Зависимость термодинамических свойств окислов ниобия от температуры при­ ведена в табл. 18-7, 18-8.

 

 

 

 

 

 

Таблица 18-7

 

Термодинамические свойства

двуокиси ниобия [36]

 

 

 

 

 

О

AF°T

т °к

 

Я 2 9 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кдж/кмоль

кал/моль

кдж/кмоль

кал/моль

кдж/кмоль

кал/моль

298

6 280

 

—797 000

—190 400

—742 000

—177 200

400

1 500

—796 000

—190 200

—723 500

—172 800

500

12 980

3 100

—796 000

—190 000

—705 500

—168 500

600

19 680

4 700

—794 000

—189 700

—687 500

—164 200

700

26 800

6 400

—793 400

—189 500

—670 000

—160 000

800

33 500

8 000

—792 600

—189 300

—652 000

—155 700

900

40 200

9 600

—791 800

—189 100

—634 700

—151 600

1000

43 130

10 300

—790 000

—188 900

—617 000

—147 400

1100

54 400

13 000

—790 000

—188 700

—600 000

—143 300

1200

61 550

14 700

—789 000

—188 500

—582 000

—139 100

1300

68 670

16 400

—788 000

—188 300

—565 000

— 135 000

1400

76 200

18 200

—788 000

—188 100

—548 000

—130 900

1500

84 160

20 100

—787 000

—187 900

—531 300

—126 900

1600

90 800

21 700

—785 900

—187 700

—514 200

—122 800

1700

98 400

23 500

—785 000

—187 500

—497 400

— 118 800

1800

105 900

25 300

—784 000

—187 300

—480 000

—114 700

1900

113 900

27 200

—783 000

—187 100

—463 500

—ПО 700

2000

122 300

29 200

—782 000

—186 800

—446 800

—106 700

 

 

 

 

 

 

Таблица 18-8

 

Термодинамические

свойства пятиокиси ниобия

(Nb 2 0 5 ) [36]

 

Hj> — W 298

т, °к

 

 

'моль

 

о

 

25

 

м

Пі

1?

5 Т

 

АН°Т

О

 

AFT

моль

/кмол

моль

£>

моль

Щ

 

 

к

a

 

a

298

 

 

 

 

137,3

32,8

— 1 905 000

— 455 000

— 1 771

000

— 423 050

400

14 650

3 500

.179,7

42,91

— 1 903 200

— 454 550

— 1 726 000

— 412 250

500

29

730

7 100

213,5

51,00

— 1

901 000

— 453 950

— 1 682 000

— 401

750

600

45 550

10 880

242,2

57,85

— 1

898 000

— 453 200

— 1 63Ь 000

— 391 200

700

60

710

14

500

267,2

63,82

— 1

896 000

— 452 900

— 1 596 000

— 381

300

800

78

300

18 700

289,2

69,08

— 1 892 000

— 452 000

— 1 553 000

— 370 900

900

96

300

230 000

309,1

73,82

— 1

888 000

—451 000

— 1 509 000

— 360 500

1000

112

200

26 800

327,2

78,14

- 1

887 000

— 450 600

— 1 469 010

— 350 800

1100

129 500

30

940

343,8 '

82,11

— 1 883 000

— 449 700

— 1 426 000

— 340 600

1200

147 600

35 260

359,2

85 78

— 1 879 000

— 448 850

- 1

385 000

— 330 850

1300

165 300

39

470

373,5

89,20

- 1

876 000

— 448 100

- 1

344 000

— 321

100

1400

183 800

43 890

387,0

92 42

— 1

872 400

— 447 200

— 1 302 600

— 311

100

1500

201

300

48

070

400,1

95,56

— 1

871 000

— 446 900

— 1 264 000

— 301

900

1600

220

700

52 720

411,7

98,34

— 1 866 000

— 445 550

- 1

221

000

—291

650

1700

239 300

57

150

421,5

100,68

- 1

862 000

— 444 800

— 1 180 000

—281

800

1800

361 900

86

430

491,3

117,35

— 1

755 000

— 419 150

— 1 144 000

—273 150

1900

386

800

92

370

504,4

120,48

— 1 746 000

— 416 950

— 1 107

700

— 264 650

2000

411

300

98

230

516.3

123,45

— 1 738 000

— 415 000

— 1 072

700

— 256 200

 

 

 

 

 

18-6. Электрические свойства

 

 

 

 

Трехокись

ниобия

N b 2 0 3 имеет металлический

характер проводимости.

Удельное

электросопротивление

N b 2 0 3 при

температуре

20° С

 

составляет

8,6-10"* ом-м [11].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На

рис. 18-6, 18-7 и в табл. 18-9 приводится

зависимость электрических

свойств

окислов

ниобия

от температуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

977

839

7Z9

636

570

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10''

V

 

1

 

 

,577

5 70

352

227

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

727 394 227 197 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- o Q -

c o o

 

cTTT

o - o ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

10 _3

L

 

 

 

 

 

 

 

 

' t 10

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

to

 

ft

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10'

 

 

 

N.

1,0

2,0

3,0

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\ \

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

Ю00/Т°К

 

 

 

 

 

 

 

10'

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2 1,3

 

 

 

Рис. 18-6. Зависимость

0,81,01,2 1,4

1,6 1,8 2,02,1

электропроводности

 

 

1000_

 

 

 

1000

 

монокристаллаа-ЫЬ2 05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от температуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О б р а з е ц о б р а б а т ы в а л с я 4 ч в в а к у у м е 10~6 атм

Рис. 18-7. Зависимость электропроводности пятиокиси ниобия от температуры и давления

 

 

Характеристика

образцов к рис. 18-7 [30]

 

Таблица

18-9

 

 

 

 

 

 

О б о ­

К р и с т а л л и ­

Х и м и ч е с к и й

Т е м п е р а т у р ­

 

П р и м е ч а н и е

 

 

з н а ч е ­

ч е с к а я

ный и н т е р ­

 

 

 

состав

 

 

 

ние

с т р у к т у р а

 

в а л °С

 

 

 

 

 

 

Спеченный

a - Nb 2 0 3

600—800

Испытывалось

при давлении

образец

почти стехио-

0,12

атм

0 2

 

 

 

 

метрический

 

 

 

 

 

 

 

То же

То же

630—830

Испытывалось

при давлении

 

»

 

0,9 атм 0 2

 

 

 

О

a-Nb2 Os

—250—960

Испытывалось

при

нормаль­

 

 

 

ном давлении воздуха. Образец

 

 

обрабатывался в

течение

8 ч

 

 

при

875° С в вакууме

10~6

атм

 

 

воздуха

 

 

 

 

 

a - Nb 2 0 5

—300—900

Испытывалось

при

нормаль­

 

 

 

ном давлении в воздухе. Обра­

 

 

 

зец обрабатывался в течение 8 ч

*

 

 

при

860° С

 

 

 

 

• a-Nb2 08

—250—900

То же, образец

обрабатывал­

 

 

 

ся

0,5 ч при 860° С

 

 

 

a-Nb2 05

250—800

То же, образец

обрабатывал­

»

 

ся

8

ч при 750° С

 

 

a-Nb2 05

220—850

То

же,

образец

обрабаты­

 

 

вался 0,5

ч при 800° С

 

Цвет:

18-7. Оптические свойства

 

NbO

Черно-коричневый

N b 2 0 3

Сине-черный

N b 0 2

Черный

N b 2 0 6

Белый [82]

18-8. Взаимодействие с другими веществами

N b 2 0 3 — тугоплавкий окисел. Легко окисляется до пятиокиси (Nb 2 0 6 ) меньшей тугоплавкости. Устойчив в нейтральных атмосферах. Растворяется во многих кисло­ тах. Применяется в нейтральных и восстановительных средах, но в качестве огнеупора мало ценен [11].

 

 

 

 

РАЗДЕЛ

ДЕВЯТНАДЦАТЫЙ

 

 

 

 

 

ОКИСЬ ОЛОВА (Sn02 )

 

 

 

 

 

 

19-1. Общие сведения

 

 

Молекулярная масса . . .

 

150,6888

 

Температура

плавления, °С

19 000

[11]; 1 625 [16];

 

 

 

 

 

1 127

(разлагается)

[13]

 

»

 

кипения, °С .

.2 927 [16]; 1 510 (возгоняется) [11];

 

 

 

 

 

1 850

(возгоняется)

[36]

Твердость

по шкале Мооса

 

6—7 [11]

 

Цвет

 

 

 

 

 

Белый [82]

 

 

 

 

 

19-2. Кристаллическая структура

 

Окись

олова

Sn0 2

[16] (кассерит)

имеет тетрагональную решетку типа Т і 0 2

(а = 4,728

А, с =

3,167

А) [16].

 

 

 

19-3. Плотность

Теоретическая плотность окиси олова при комнатной температуре 7000 кг/м3 [11]; 6950 кг/м3 [13].

19-4. Тепловое расширение

Коэффициент линейного расширения двуокиси олова при комнатной темпера­ туре 3,4- Ю - 6 град'1; в интервале температур 22—650° С — 3,7610""6 град'1 [11 ] .

Зависимость линейного расширения окиси олова от температуры приведена на рис. 19-1 и в табл. 19-1.

 

 

250

350

450 550

650

750

850

950

Ю50

 

 

0,40 т—

1 і

1 1

1

1

 

1 —г- —г- -г-

 

1°к

 

 

•0,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,20

 

 

 

:

 

 

 

 

 

Рис. 19-1. Зависимость

 

 

 

 

\

 

]

 

 

относительного

удлине­ |

0,15

 

 

 

 

1

 

 

 

ния окиси олова от тем­

0,10

 

 

с 1

 

 

 

 

пературы

 

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-0,15

 

 

 

 

 

 

 

 

t°c

 

 

-0 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

200

300

400

500

600

700

800