
книги из ГПНТБ / Кржижановский Р.Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы) справ. кн
.pdfМолекулярный объем: |
|
|
Ti 2 O a |
30,79-10"3 мЧкмоль |
[36] |
Температура |
плавления: |
|
ТЮ |
2020° С; 1737° С (разлагается) [16] |
|
Т І Д |
2127° С [16, 36]; 2130° С [238] |
|
ТцСч |
>2227° С [36]; 2177° С [16] |
|
ТЮ2 |
1840° С [11, 14] |
|
Температура |
кипения: |
|
„ Т і 2 0 3 |
3027° С [16] |
|
Т і 3 0 5 |
3327° С [16] |
|
Т Ю 3 |
2227° С (разлагается) |
[11] |
В табл. 23-1 приводятся температуры плавления и кипения Т і 0 2 |
по данным раз |
||||
ных авторов. |
|
|
Таблица 23-1 |
||
|
|
|
|||
Температура |
плавления |
и кипения двуокиси титана (ТЮ2 ) |
|||
Т е м п е р а т у р а |
И с т о ч н и к |
Т е м п е р а т у р а к и п е н и я , |
И с т о ч н и к |
||
п л а в л е н и я , °С |
°С |
||||
|
|
|
|||
1840 |
[ П , 14] |
2227 (разлагается) |
|
[11] |
|
1830 |
[12] |
3000 |
|
[36] |
|
1850 |
[36] |
2927 |
|
[16] |
|
1855 |
[16] |
|
|
|
|
1837 |
[30] |
|
|
|
Твердость |
по шкале |
Мооса для Т Ю 2 : 5,5—6,0 (рутил) [11]; 6,0—6,5 |
(рутил) |
[268]; 5,5—6,0 |
(анатаз) |
[268]. |
|
|
|
23-2. Кристаллическая структура |
|
Энергия кристаллической решетки Т Ю 2 12 159 000 кдж/кмоль (2904 |
ккал/моль) |
||
[167]. |
|
|
|
Существует по две аллотропных модификации а и (3 для ТЮ; Т і 2 0 3 и Т і 3 0 6 и че |
|||
тыре аллотропные модификации двуокиси титана ТіОг; анатаз I I , анатаз І, |
бруклит |
ирутил.
Втабл. 23-2 и 23-3 приводятся данные о кристаллической структуре окислов
титана.
|
|
Кристаллическая |
структура |
окислов титана |
Таблица |
23-2 |
||||
|
|
|
|
|||||||
|
Окислы |
С и н г о н и я и ти п р е ш е т к и |
П а р а м е т р |
И с т о ч н и к |
||||||
и м о д и ф и к а ц и я |
р е ш е т к и |
|||||||||
Т і 2 0 3 |
|
Тригональная, типа |
|
а = |
5,144 А; |
[16] |
||||
|
|
а-А12 03 |
|
|
|
|
с = |
13,64 А |
|
|
Т і 0 2 |
(анатаз) |
Тетрагональная, типа Т і 0 2 |
а = |
3,73 А; |
[16, |
268] |
||||
|
|
(кристаллы |
в |
форме |
|
пира |
с = |
9,37 А |
|
|
|
|
миды) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т і 0 2 |
(бруклит) |
Ромбическая, |
типа |
Т і 0 2 |
а = |
5,447 А; |
[16] |
|||
|
|
|
|
|
|
|
b = 9,184 А; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с = |
5,145 А |
|
|
Т і 0 2 |
(рутил) |
Тетрагональная,типа |
Т і 0 2 |
а = |
4,5014 А; |
[16, 268] |
||||
|
|
(кристаллы |
в форме |
иглы) |
с = |
2,8988 А |
|
|
Температура и теплота превращений модификаций окислов титана
|
|
|
• |
|
|
Д Я |
превр |
|
|
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р а |
|
|
|
|
|
|
Окислы и м о д и ф и к а ц и я |
п р е в р а щ е н и я , |
кдж |
ккал |
И с т о ч н и к |
||||
|
|
|
|
|
°С |
кмоль |
моль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а-ТіО -> Р-ТЮ |
|
991 |
3430 |
820 |
[16, |
36] |
|||
а - Т і 2 0 3 |
-> 6 - Ті 2 0 3 |
|
200 |
900 |
215 |
[16, |
36] |
||
а - Т і 3 0 6 |
-> р - Т і 3 0 5 |
|
132 |
9380 |
2240 |
[16, |
36] |
||
Т і 0 2 |
(анатаз |
II) -> Т і 0 2 |
(ана |
642 |
|
|
|
|
|
таз І) |
|
|
|
|
(превращение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
протекает |
|
|
[11] |
|
|
|
|
|
|
быстро) * |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т і 0 2 |
(анатаз |
II ) -> Т і 0 2 |
(рутил) |
915 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(превращение |
|
|
|
|
протекает |
[11] |
|
медленно) * |
||
|
* Интервалы устойчивого с у щ е с т в о в а н и я модификации точно не определены .
|
|
23-3. Плотность |
|
Теоретическая плотность различных модификаций двуокиси титана (ТІО2) при |
|||
температуре 20° С: бруклита |
4170 |
кг/м3 |
[11, 13]; рутила 4240 кг/м3 [ П , 14]; |
4260 кг/м3 [268, 13]; анатаза |
I 3840 кг/м3 |
[11, 268, 13]. |
|
Теоретическая плотность |
Т і г |
0 3 5370 кг/м3 [238]. |
|
|
23-4. Тепловое расширение |
|
|
||
В интервале температур |
20—600° С |
коэффициент линейного |
расширения |
дву |
||
окиси титана |
7,0-^8,0-10~6 |
град'1. |
|
|
|
|
Средние коэффициенты линейного расширения двуокиси титана, по данным раз |
||||||
ных авторов, |
приведены в табл. 23-4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
23-4 |
Средние коэффициенты линейного расширения двуокиси титана |
|
|||||
Т е м п е р а т у р н ы й |
|
|
|
И с т о ч н и к |
||
и н т е р в а л , |
а-10», град'1 |
П р и м е ч а н и е |
||||
°С |
|
|
|
|
|
|
20—600 |
7,0—8,0 |
Плотность 4170 |
кг/м3 |
[11] |
|
|
100—500 |
7,5 |
[12] |
|
|||
25—1000 |
8,95 |
» |
3960 |
кг/м3 |
[270] |
|
25—1000 |
8,85 |
» |
3310 |
кг/м3 |
[270] |
|
400—800 |
10,8 |
Рутил, |
вдоль оси с |
[157] |
||
400—800 |
8,3 |
» |
» |
» а |
[157] |
|
400—800 |
9,1—9,2 |
» |
|
|
[157] |
В табл. 23-5—23-7 и на рис. 23-1—23-3 приведена зависимость теплового расши рения двуокиси титана от температуры.
|
Коэффициент |
линейного расширения |
двуокиси |
титана |
|
|||||||||||||
|
а-Ю", град~1 |
п р и т е м п е р а т у р е , |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
И с т о ч н и к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е |
|
|||
|
300 |
|
600 |
900 |
|
1200 |
|
1450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
[22] |
7,1 |
|
7,7 |
8,2 |
|
8,7 |
|
9,1 |
|
|
Грубое |
плавленое зерно |
||||||
[24] |
10,33 |
|
9,77 |
|
|
8,4 |
|
|
|
измерялось вдоль оси а; те |
||||||||
[24] |
11,61 |
|
11,05 |
|
|
9,75 |
|
|
|
трагональная |
структура из |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мерялась вдоль оси с; тетра |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гональная |
структура |
|||||
|
1,6 |
0 |
|
200 |
400 |
600 |
|
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
|
1600 |
1800 |
|
|||
|
|
|
|
|
1 — |
|
|
— |
і — |
|
г — |
|
|
1 — |
т°к |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
С д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< е |
0 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
( t n |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І |
|
|
||
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
» |
ін |
|
|
< » |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,4 |
|
|
|
|
1 |
|
|
г |
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
|
|
• і *•?ЬГ* 1 |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і °С |
|
|
-200 |
0 |
200 |
400 |
800 |
800 |
|
1000 |
1200 |
1400, |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Рис. 23-1. |
Зависимость |
относительного |
удлинения |
двуокиси |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
титана от |
температуры^ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
200 |
400 |
600 |
800 |
|
1000 |
1200Т°К |
Рис. 23-2. Зависимость относительного удлинения двуокиси титана с раз личными добавками S i 0 2 от температуры [185]
П о я с н е н и я на с т р . 204
200 400 600 800 1000
О б о |
|
|
|
Т е м п е р а т у р |
з н а ч е |
Х и м и ч е с к и й состав |
ный и н т е р |
||
ние |
|
|
|
в а л , °С |
|
T i O s |
|
|
5 0 - 1 2 0 0 |
|
T i O a |
|
|
75 — 1025 |
|
Т і О г ; |
|
Г р у б о плавленые |
300 — 1450 |
|
зерна |
|
|
|
|
Т Ю 2 |
|
|
100—900 |
|
90% |
Т І 0 2 ; 3,4% |
1 0 0 - 6 0 0 |
|
|
C a T i S i 0 6 |
; MgO, В е О |
|
|
|
T i O j |
|
«черный рутил» |
0 - 4 1 4 |
|
( р у т и л |
с |
недостатком кис |
|
|
лорода) |
|
|
|
|
100% |
|
T i O j |
0 — 1000 |
|
100% |
|
Т Ю 2 |
1 0 0 - 4 5 0 |
|
|
|
|
100 — 1400 |
|
|
|
|
100 - 130 0 |
|
|
|
|
1 0 0 - 1 0 0 0 |
1 0 0 - 1 0 0 0
100 — 1000
|
|
П р и м е ч а н и е |
|
|
|||
Испытывалось |
в о з д у х о м |
||||||
О б р а з е ц о б ж и г а л с я |
в |
кис |
|||||
л о р о д н о й |
атмосфере, |
п р о с е и |
|||||
вался через |
сито |
325 |
меш . и |
||||
с п е к а л с я |
пр и |
1200° |
С в |
в о з д у |
|||
хе . |
Испытывался |
в |
атмосфере |
||||
гелия |
|
|
|
|
|
|
|
О б р а з е ц |
|
н а г р е в а л с я |
12 |
||||
при |
1100° С, |
н а г р е в а л с я |
6 ч |
||||
при |
1250 — 1430° С |
|
|
|
|
||
О б р а з е ц и з г о т о в л я л с я |
на |
||||||
греванием |
д о |
1538° |
С в |
в а к у у |
|||
ме |
|
|
|
|
|
|
|
О б р а з е ц о б ж и г а л с я 2 ч пр и 1540° С и 8 ч пр и 1500° С
О б р а з е ц о б ж и г а л с я 18 ч пр и
1080° С П о л и к р и с т а л л , н а г р е в а н и е
То ж е , |
остывание |
|
М о н о к р и с т а л л р у т и л а , |
изме |
|
р я л о с ь по |
ос и а |
|
То ж е , и з м е р я л о с ь по ос и с |
||
Среднее |
з н а ч е н и е |
м е ж д у |
д в у м я п р е д ы д у щ и м и |
|
Ис т о ч ни к
|
О |
200 400 |
600 |
800 WOO 1200 1400 |
|
|
|
|
|
|
т,"К |
|
V* |
|
|
|
• |
|
1,2 |
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
1ft |
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
' |
) |
• |
• |
|
0,6 |
|
|||
Рис. 23-3. Зависимость |
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
||
относительного удлинения |
|
|
|
• |
|
окиси титана (ТіО) от |
0,4 |
|
• |
|
|
температуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 — в ' в а к у у м е ; |
ф |
— в атмо |
сфере |
Н |
е |
0,2 |
|
• • |
• |
|
|
|
|
0,1 |
т |
|
|
|
|
t |
|
0,0-200 |
|
|
|
0 |
200 |
400 600 800 4000 1200 |
О б о |
|
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 |
Х и м и ч е с к и й с о с т а в |
ный и н т е р |
н и е |
|
|
|
|
- |
вал, °С |
|
|
|
|
|
|
|
||
О |
97% |
Т і 0 2 ; |
3% |
Si0 2 |
20—1000 |
Образец нагревался 2 ч при |
|
• |
|
|
|
|
|
|
1540° С и 8 ч при 1500° С |
92% |
ТЮ2 ; |
8% |
Si0 2 |
20—1000 |
То же |
||
Л |
84% |
Т і 0 2 ; |
16% |
Si02 |
20—1000 |
» |
|
О |
76% |
Т і 0 2 ; |
24% |
Si0 2 |
20—1000 |
» |
|
• |
76% |
Т і 0 2 ; |
24% |
Si0 2 |
100—1000 |
» |
|
67% |
Т і 0 2 |
; |
33% |
Si0 2 |
20—1000 |
» |
|
о |
57% |
Т і 0 2 |
; |
43% |
Si0 2 |
70—1000 |
» |
|
57% |
Т і 0 2 |
; |
43% |
Si0 2 |
100—1000 |
То же, обжигался 1 ч при |
|
|
|
|
|
|
|
1670° С |
• |
56% |
ТЮ 2 |
; 42% |
SiQ2 ; 2% |
100—1000 |
То же, но обжигался при |
|
|
Ge02 |
|
|
|
|
|
1540° С |
23-5. Термодинамические свойства
Удельная теплоемкость двуокиси титана при комнатной температуре для модифи
каций: рутил — 55,1 |
^кдж/(кмоль-град) |
[13,6 кал/(моль-град)] |
[11]; анатаз — |
|
55,3 кдж/(кмоль-град) |
(13,22 кал/(моль-град)] |
[11]. |
|
Зависимость удельной теплоемкости от температуры различных окислов титана приводится в табл. 23-8, 23-9 и на рис. 23-4 и 23-5.
Рис. 23-4. Зависимость удель- |
Рис. 23-5. |
Зависимость удельной теплоемкости |
ной теплоемкости двуокиси ти- |
трехокиси |
титана ( Т і 2 0 3 ) от температуры [48] |
тана от температуры |
|
|
П о я с н е н и я на с т р . 206 |
|
|
При низких температурах удельная молярная теплоемкость двуокиси титана определена в [43]:
Температура, °К |
10 |
25 |
50 |
100 |
150 |
200 |
298,1 |
Теплоемкость: |
|
|
|
|
|
|
|
кдж/(кмоль-град) |
(0,084) |
(1,05) |
(6,36) |
19,2 |
31,95 |
43,34 |
56,48 |
кал/(моль-град) |
(0,02) |
(0,25) |
(1,52) |
4,59 |
7,63 |
10,35 |
13,49 |
Удельная молярная теплоемкость различных модификаций окислов титана (расчетные значения) [36]
|
|
|
Т е п л о е м к о с т ь п р и т е м п е р а т у р е , ° К |
|
|
|
|
|||
О к и с е л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф о р м у л а д л я р а с ч е т а |
288 |
400 |
405 |
473 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
1600 |
1800 |
тю |
39,99 |
45,43 |
— |
|
— |
51,12 |
55,10 |
58,53 |
62,80 |
— |
— |
— |
Ср = 10,57+3,60 10-3Т— |
|||
9,55 |
10,85 |
|
12,21 |
13,16 |
13,98 |
15,00 |
—1,86 • 10 5 Г - 2 , |
кал/(моль-град} |
||||||||
|
|
|
|
а |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
Ср = 7,31+53,52-10-3 T, |
|||
Т і 2 0 3 |
97,39 |
120,25 |
|
136,58 |
128,7 |
136,6 |
142,9 |
146,4 |
148,8 |
150,6 |
152,2 |
153,7 |
кал/(моль |
-град) |
(а - Ті 2 0 3 ) |
|
— |
Ср = 34,68+1,3010"3 Г — |
|||||||||||||||
(а и Р) |
23,26 |
28,72 |
|
32,62 |
30,736 |
32,63 |
34,13 |
34,96 |
35,53 |
35,98 |
36,36 |
36,71 |
|
— 10,20 •10 5 Т - 2 , |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кал/(моль - град) (Р-Ті203) |
|||
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср = |
35,47+29,50 - 10 -3 Г, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Т і 3 0 5 |
185,3 |
197,9 |
198,5 |
187,7 |
— |
194,3 |
201,0 |
207,7 |
214,4 |
221,1 |
|
— |
кал/(моль |
- град) |
(а - Ті 3 0 5 ) |
|
(а и р) |
44,26 |
47,27 |
47,42 |
44,84 |
46,40 |
48,00 |
49,60 |
51,20 |
52,80 |
|
Ср |
= |
4 1 , 6 0 + 8 , 0 0 - Ю ^ Г , |
|||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кал/(моль |
- град) |
• (Р-Ті305) |
|
тю2 |
55,10 |
64,31 |
— |
|
— |
70,89 |
73,31 |
74,61 |
75,37 |
75,95 |
76,41 |
76,79 |
Ср |
= |
17,97+0,28-Ю"3 Г — |
|
13,16 |
15,36 |
|
16,93 |
17,51 |
17,82 |
18,00 |
18,14 |
18,25 |
18,34 |
|
— 4,35 - 10 5 Г - 2 , |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кал/(моль |
-град) |
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 кджЦкмоль- |
град), з н а м е н а т е л ь в калЦмоль- |
град). |
О б о |
К р и с т а л л и |
Х и м и ч е с к и й |
П л о т |
Т е м п е р а т у р |
||
з н а ч е |
ч е с к а я |
с о с т а в |
ность, |
ный интер |
||
ние |
с т р у к т у р а |
|
|
кг/м3 |
в а л , °С |
|
О |
А н а т а з |
99,3% |
Т Ю 2 |
3877 |
—220+200 |
|
• |
|
|
0,3% |
н 2 о |
|
|
Р у т и л |
99,7% |
Т Ю 2 |
4245 |
—220-7-25 |
||
Д |
— |
— |
|
— |
22 — 800 |
|
О |
Рентгенов |
Т і 0 2 |
3909 |
1 2 0 - 7 2 0 |
||
|
ский |
а н а л и з |
|
|
|
|
|
п о к а з а л |
|
|
|
|
|
|
т о л ь к о |
линии |
|
|
|
|
|
анатаза |
|
|
4149 |
20—920 |
|
н |
Рентгенов |
Т Ю 2 |
||||
|
ский |
а н а л и з |
|
|
|
|
|
не п о к а з а л |
|
|
|
|
|
|
л и н и й |
ана - |
|
|
|
|
|
тала . |
Р у т и л |
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е |
|
Источ |
|||
|
|
|
ник |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В н е с е н а |
поправка |
на |
[147] |
|||
Н 2 0 . |
|
|
П о г р е ш н о с т ь |
|
|||
+ |
0,3% |
|
|
|
|
|
|
|
То |
ж е |
|
|
|
[147] |
|
|
Сомнительная |
|
по |
[205] |
|||
грешность |
|
|
|
|
|||
|
О б р а з е ц |
искусствен |
[51] |
||||
но |
|
приготовлен |
и з |
|
|||
д в а ж д ы |
|
д и с т и л л и р о |
|
||||
в а н н о й , |
ТіС1 4 |
н а г р е |
|
||||
вался |
4 |
ч |
пр и |
565° С |
|
||
|
То |
ж е , |
н о н а г р е в а л |
[51] |
|||
ся |
1,5 |
ч |
пр и |
930° |
С. |
|
|
М а т е р и а л |
белый с |
не |
|
||||
значительным |
желтым |
|
|||||
оттенком |
|
|
|
|
Ниже приводятся значения некоторых термодинамических свойств окислов ти тана при комнатной температуре и температурах плавления и кипения.
ТіО |
|
—518 800 кдж/кмоль |
(—123,9 ккал/моль) |
|
[16, 36] |
|||
Т і 2 0 3 . . . . |
—159 500 кдж/кмоль |
(—362,9 ккал/моль) |
[16] |
|||||
Т і 3 0 5 . . . . |
—2 456 500 кдж/кмоль |
(—586,7 кал/моль) |
[16] |
|||||
Т Ю 2 |
. . . . |
—912 800 кдж/кмоль |
(—218,0 кал/моль) |
|
[11] |
|
||
&F298: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т Ю 2 |
(рутил) |
—853 300 кдж/кмоль |
(—203,8 кал/моль) |
|
[11] |
|
||
A S 2 9 8 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
ТіО |
|
34,79 кджЦкмоль-град) |
|
[8,31 кал/{моль-град)} |
[16,36] |
|||
Т і 2 0 3 . . . . |
78,84 кдж/{кмоль-град) |
|
[18,83 кал/{моль• |
град)] |
[16] |
|||
Т і 3 0 5 . . . |
. 129,59 кдж/(кмоль-град) |
|
[30,95 кал/(моль-град)] |
[16] |
||||
ТЮ 2 |
(рутил) |
50,29 кдж/(кмоль-град) |
|
[12,01 кал/(моль• |
|
град)] |
[11] |
|
Т і 0 2 |
(анатаз) |
49,95 кдж/(кмоль-град) |
|
[11,93 кал/(моль-град)] |
[11] |
|||
А Я П Л : |
|
|
|
|
|
|
|
|
ТЮ |
. . . . |
586 200 |
кдж/кмоль |
(14 кал/моль) |
[361 |
|
||
Т і 2 0 3 . . . . |
160 800 |
кдж/кмоль |
(38,4 кал/моль) |
|
[36]; |
|
||
|
|
100 000 |
кдж/кмоль |
(24 кал/моль) |
[16] |
|
||
Т і 3 0 6 . . . . |
209 000 |
кдж/кмоль |
(50 кал/моль) |
[36] |
|
|||
Т Ю 2 |
. . . . |
67 000 |
кдж/кмоль |
(16 кал/моль) |
[36] |
|
||
А Я К И П : |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т і 3 0 6 . . . . |
356 000 |
кдж/кмоль |
(85 кал/моль) |
[36] |
|
Зависимость термодинамических свойств окислов титана от температуры приво дится в табл. 23-10—23-13.
Термодинамические свойства закиси титана (ТІО) [36]
Ну —" Я 2 9 8 |
4 |
АНу |
AF°y |
т, ° к |
/кмоль |
|
|
моль |
|
|
кдж, |
а |
|
|
о |
298 |
|
|
400 |
4 522 |
1 080 |
500 |
9 295 |
2 220 |
600 |
14 280 |
3 410 |
700 |
19 430 |
4 640 |
800 |
24 700 |
5 900 |
900 |
30 310 |
7 240 |
1000 |
36 010 |
8 600 |
1100 |
41 950 |
10 020 |
1200 |
48 П О |
11 490 |
1300 |
57 950 |
13 840 |
1400 |
64 600 |
15 430 |
1500 |
71 390 |
17 050 |
1600 |
78 300 |
18 700 |
1700 |
85 330 |
20 380 |
1800 |
92 490 |
22 090. |
кдж,/кмоль •град |
кал/ моль-град |
34,8 |
8,31 |
47,8 |
11,42 |
58,4 |
13,96 |
67,5 |
16,13 |
75,4 |
18,02 |
82,6 |
19,72 |
89,06 |
21,27 |
95,1 |
22,71 |
100,7 |
24,06 |
106,1 |
25,34 |
113,9 |
27,21 |
118,9 |
28,39 |
123,6 |
29,51 |
128,0 |
30,57 |
132,3 |
31,59 |
136,4 |
32,57 |
Л
*ч
о
а кдж.
—518 800
— 518 400
— 517 700
— 517 100
— 516 500
— 515 800
— 515 200
— 514 400
— 513 300
— 516 200 - 5 1 1 200
— 509 600
— 507 900 —505 600
— 503 700
— 501 400
моль
*ч
а
a
—123 900
—123 800
—123 650
—123 500
—123 350
—123 200
—123 050
—122 850
—122 600
—123 300
—122 100
—121 700 - 1 2 1 300
—120 750
—120 300
—119 750
кдж /кмоль
- 4 8 9 500
— 475 400
— 470 000
— 460 600
— 450 900
— 441 700
— 432 500
— 423 300
— 414 100
— 404 900
— 395 700
— 387 300
— 378 300
— 369 900
— 361 800
— 354 800
моль
а
a
—116 900
—И З 550
—1 12 250
—ПО 000
—107 700
—105 500
—103 300
—101 100
—98 900
—96 700
—94 500
—92 500
—90 350
—88 350
—86 400
—84 750
|
|
|
Таблица 23-11 |
Термодинамические свойства окиси-трехокиси титана (Ті а 0 3 ) [36] |
|||
Ну ' " Я 2 9 8 |
4 |
АНу |
AF°y |
т, °к
293
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
/кмоль \ |
'моль |
/кмоль-град |
'моль-град |
|
/кмоль |
'моль |
|
кдж |
кал/ |
кдж |
калі |
|
кдж |
кал. |
|
|
|
78,8 |
18,83 |
— 1 |
519000 |
— 362 900 |
|
10 930 |
2 610 |
110,2 |
26,32 |
- 1 |
518 000 |
— 362 |
600 |
24 870 |
5 940 |
141,1 |
33,70 |
— 1 514 000 |
— 361 |
600 |
|
38 270 |
9 140 |
165,6 |
39,54 |
— 1 511 000 |
— 360 900 |
||
52 090 |
12 440 |
186,8 |
44,62 |
— 1 |
508 000 |
— 360 150 |
|
66 700 |
15 930 |
205,7 |
49,14 |
— 1 |
505 000 |
- 3 5 9 |
400 |
80 680 |
19 270 |
222,7 |
53,19 |
— 1 502 000 |
— 358 650 |
||
95 210 |
22' 740 |
238,0 |
56,85 |
— 1 |
499 000 |
— 358 000 |
|
ПО 000 |
26 260 |
252,1 |
60,21 |
— 1 496 000 |
— 357 200 |
||
124 800 |
29 800 |
265,0 |
63,29 |
— 1 |
500000 |
— 358 350 |
|
139 700 |
33 360 |
276,9 |
66,13 |
— 1 |
497 000. |
— 357 550 |
|
154 700 |
36 950 |
288,0 |
68,79 |
— 1 |
494 000 |
— 356 700 |
|
169 800 |
40 560 |
298,5 |
71,29 |
— 1 491 000 |
— 356 050 |
||
185 000 |
44 180 |
308,2 |
73,62 |
- 1 |
487 000 |
— 355 100 |
|
200 300 |
47 830 |
317,5 |
75,83 |
— 1 |
483 000 |
^-354 300 |
|
215 600 |
51 490 |
326,3 |
77,93 |
- 1 |
480 000 |
— 353 450 |
|
••/кмоль |
|
'моль |
|
|
И |
|
кал/ |
|
|
а |
|
|
|
— 1 440 000 |
— 344 000 |
|||
— 1 403 000 |
— 335 200 |
|||
— 1 374 000 |
— 328 250 |
|||
- 1 |
348 |
000 |
— 322 |
000 |
— 1 321 |
000 |
- 3 1 5 |
550 |
|
— 1 295 000 |
— 309 300 |
|||
— 1 269 000 |
— 303 050 |
|||
— 1 247 000 |
— 297 |
800 |
||
— 1 217 000 |
— 290 600 |
|||
- 1 |
191 |
000 |
— 284 350 |
|
- 1 |
166 000 |
— 278 550 |
||
— 1 140 000 |
—272 300 |
|||
— 1 116 000 |
- 2 6 6 |
450 |
||
— 1 091 000 |
— 260 600 |
|||
— 1 067 000 |
— 254 750 |
|||
- 1 |
044 000 |
— 249 450 |
Термодинамические свойства окиси титана (Ті 3 0 6 ) [36]
И^ —" Я 2 9 8
т, ° к
|
а |
|
|
ч |
|
|
о |
'МОЛЬ |
|
а |
|
|
=$ |
|
|
кдж |
*ч |
|
а |
|
|
|
|
298 |
|
|
400 |
19 510 |
4 660 |
500 |
48 440 |
11 570 |
600 |
67 910 |
16 220 |
700 |
87 420 |
20 880 |
800 |
107 ООО |
25 550 |
900 |
126 800 |
30 290 |
1000 |
146 700 |
35 030 |
1100 |
168 600 |
40 270 |
1200 |
190 600 |
45 510 |
1300 |
212 100 |
50 660 |
1400 |
233 700 |
55 810 |
4 |
|
|
АН°Т |
|
|
|
AF°T |
|
/КМОЛЬ •град |
моль-г рад |
|
/кмоль |
'моль |
|
/кмоль |
|
моль |
кдж, |
кал/ |
|
кдж |
кал/ |
|
кдж |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
*ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
129,4 |
30,9 |
— 2 458 000 |
— 587 000 |
—2 316 |
000 |
- 5 5 3 200 |
||
185,6 |
44,33 |
— 2 454 000 |
- 5 8 6 000 |
— 2 |
269 |
000 |
- 5 4 1 900 |
|
250,2 |
59;75 |
— 2 440 000 |
— 582 800 |
— 2 224 000 |
— 531 100 |
|||
285,6 |
68,22 |
— 2 437 000 |
— 582 050 |
— 2 |
180 000 |
— 520 650 |
||
315,7 |
75,40 |
— 2 434 000 |
— 581 400 |
— 2 |
138 000 |
- 5 1 0 700 |
||
341,8 |
81,64 |
— 2 432 000 |
- 5 8 0 900 |
— 2 |
096 |
000 |
— 500 700 |
|
365,1 |
87,21 |
— 2 430 000 |
— 580 400 |
— 2 |
058 000 |
- 4 9 1 600 |
||
387,0 |
92,42 |
— 2 429 000 |
- 5 8 0 050 |
- 2 |
014 000 |
— 480 900 |
||
407,9 |
97,42 |
— 2 |
425 000 |
— 579 150 |
— 1 972 000 |
— 471 050 |
||
426,2 |
101,79 |
— 2 |
433 000 |
— 581 150 |
— 1 930 000 |
— 460 850 |
||
443,4 |
105,91 |
— 2 |
430 000 |
— 580 300 |
- 1 |
886 |
000 |
— 450 500 |
459,4 |
109,73 |
— 2 |
426 000 |
- 5 7 9 550 |
— 1 845 000 |
— 440 750 |
Таблица 23-13
Термодинамические свойства двуокиси титана (ТЮ2 — рутила) [36]
|
Я у — Н 29 8 |
||
т, ° к |
|
|
|
|
кдж/кмоль |
кал/моль |
|
298 |
|
|
|
400 |
6 448 |
1 540 |
|
500 |
12 980 |
3 |
100 |
600 |
19 820 |
4 735 |
|
700 |
26 960 |
6 440 |
|
800 |
34 160 |
8 |
160 |
900 |
41 450 |
9 900 |
|
1000 |
48 780 |
11 650 |
|
1100 |
56 190 |
13 420 |
|
1200 |
63 640 |
15 200 |
|
1300 |
71 180 |
17 000 |
|
1400 |
78 800 |
18 820 |
|
1500 |
86 500 |
20 660 |
|
1600 |
94 370 |
22 |
540 |
1700 |
101 900 |
24 |
340 |
1800 |
110 300 |
26 |
340 |
|
4 |
|
CJ |
П І |
|
Q. |
||
о. |
||
£ |
||
ГО |
||
6 |
•ч |
|
а* |
||
О |
||
Пі |
а |
|
а |
a |
|
|
50,3 12,01
68,8 16,44
83,4 19,92
95,9 22,90
106,8 25,52
116,5 27,82
125,1 29,87
132,8 31,71
139,8 33,40
146,3 34,95
152,4 36,39
158,0 37,74
163,3 39,01
168,4 40,22
173,2 41,37
177,8 42,46
АН°Т |
А Е-0 |
|
AFj |
||
|
кдж/кмоль |
кал/моль |
кдж/кмоль |
|
кал/моль |
|
—944 600 |
—225 600 |
— 889 |
300 |
—212 400 |
|
— 943 700 |
— 225 400 |
— 870 500 |
— 207 |
900 |
|
— 942 900 |
— 225 200 |
— 852 |
500 |
- 2 0 3 |
600 |
— 942 100 |
— 225 000 |
— 834 500 |
- 1 9 9 |
300 |
|
— 941 000 |
— 224 750 |
— 816 200 |
— 194 950 |
||
— 940 200 |
— 224 550 |
— 798 700 |
- 1 9 0 |
750 |
|
— 939 400 |
— 224 350 |
— 781 |
100 |
— 186 550 |
|
— 938 700 |
— 224 200 |
— 763 500 |
— 182 350 |
||
— 937 900 |
— 224 000 |
— 745 300 |
— 178 000 |
||
— 941 200 |
—224 800 |
— 728 |
100 |
— 173 890 |
|
— 940 200 |
— 224 550 |
— 709 900 |
— 169 550 |
||
- 9 3 9 400 |
— 224 350 |
— 692 |
700 |
— 165 450 |
|
— 938 700 |
— 224 200 |
— 674 |
900 |
— 161 200 |
|
— 937 200 |
— 223 850 |
— 658 400 |
— 157 250 |
||
- 9 3 6 200 |
— 223 600 |
— 641 |
000 |
— 153 100 |
|
— 935 200 |
- 2 2 3 350 |
- 6 2 5 |
300 |
- 1 4 9 |
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23-6. |
Теплопроводность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
При температуре |
100° С коэффициент теплопроводности |
двуокиси |
титана |
(ТЮг) |
||||||||||||||||||||||||
6,53 вті'(м-град) |
[0,0156 кал!(см-сек-град) |
|
] |
[157]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Анизотропное |
отношение |
ТЮг — 0,65 |
[58]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Коэффициент теплопроводности поликристаллической двуокиси титана с плот |
||||||||||||||||||||||||||||
ностью 4260 кг/м3 |
(теоретической) |
определен |
в [57]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Температура, |
°С . . . . |
|
100 |
|
200 |
|
|
400 |
|
600 |
|
|
800 |
|
1000 |
1200 |
||||||||||||
Теплопроводность: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
вт/(м-град) |
|
. |
|
. . |
. (6,53) |
|
5,0 |
|
3,915 |
|
3,62 |
|
|
3,39 |
|
3,31 |
3,31 |
|||||||||||
кал/(см-сек-град) |
|
|
(0,0156) |
0,01193 |
0,00935 0,00864 |
|
0,0081 |
0,0079 |
0,0079 |
|||||||||||||||||||
|
9,0 о |
|
200 |
400 |
|
600 |
800 |
|
1000 1200 |
1400 |
1600 1800 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
7 °к 1 |
|
|
|
|
||
|
8,0 |
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\о,020 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
0,018 |
|
|
|||
|
|
%0 |
|
|
|
- о |
|
|
|
- f . |
4- |
•І |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 0,0.16 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
6,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,014 |
°§ |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
> >. |
і |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,012 |
£ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
<Г |
|
1 |
« |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1і |
|
|
|
|
• |
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3,0 |
|
|
|
|
д |
' |
Ь |
|
• |
1 |
|
|
|
о |
|
<> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
д |
|
|
1 |
• |
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
• |
іґ |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
0,006 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ї |
|
і |
А |
,k |
/!* |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,004 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t,°C |
|
|
||
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•200 |
|
0 |
200 |
400 |
|
600 |
800 |
1000 |
1200 |
1400 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
Рис. 23-6. Зависимость |
коэффициента теплопроводности двуокиси |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
титана |
от |
температуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Данные |
по зависимости |
|
коэффициента |
теплопроводности |
|
ТЮг от |
температуры |
|||||||||||||||||||||
приводятся |
на рис. 23-6 и в табл. |
23-14. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Зависимость |
теплового |
|
сопротивления |
|
Т1О2 от температуры приводится на |
|||||||||||||||||||||||
0 |
200 |
400 |
600 800 |
10001200 |
|
|
|
|
рис. |
23-7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
На |
рис. |
23-8 |
приводится |
'зависи |
|||||||||||||||||||
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АД 200 |
|
|
|
мость длины свободного |
пробега фоно- |
|||||||||||||
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
нов от температуры для двуокиси титана |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
(ТЮ2 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150^ |
|
|
CU |
20 |
3001 |
400 |
500 |
|
600 |
||||||||
СЪ ' |
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
loo |
S |
|
|
•gg- |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 т;к |
||||||
.5: |
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
Со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
50 |
Ч |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ёо,1 |
|
і" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
0,0 у' |
|
|
|
t°0 |
о |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t,°c~ |
|||||||
273 |
0 |
200 |
|
400 |
600 |
|
800 |
|
|
|
|
|
|
о |
|
200 |
|
400 |
600 |
800 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Рис. 23-7. Зависимость |
теплового сопро |
|
РИС. 23-8. Зависимость |
длины |
свобод- |
|||||||||||||||||||||||
тивления двуокиси титана от температуры |
|
|
ногопробега фононов в двуокиси титана |
|||||||||||||||||||||||||
О — монокристалл; |
• |
— п о л и к р и с т а л л |
|
[58] |
|
|
|
от температуры |
[58 ] |
|
||||||||||||||||||
14 К р ж и ж а н о в с к и й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
209 |