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

Молекулярный 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 *•Г* 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,

 

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) -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)

-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

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

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

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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