Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

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

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

15.86 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 3423 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 > Следующая >>>

О б о

Х и м и ч е с к и й

Плотность,

П о р и с Т е м п е р а т у р

И с т о ч

з н а ч е

тость,

ный и н т е р

П р и м е ч а н и е

с о с т а в

кг/м3

ник

ние

в а л ,

°С

Спектро

9580

—

73—140

Образец

получен

[30]

скопически

горячим

прессова

чистый

нием

при

1790—

окисел

1820° С;

испытывал-

•

8074

16,7

440—1340

ся

в вакууме

[62]

—

Образец

отливал

400—1500

ся

из

суспензии

[17]

—

8070

16,75

100—1200

— .

[57]

—

9690

100—1500

—

[57]

24-7. Электрические свойства

Двуокись тория — изолятор, имеющий при 20° С удельное

электросопротивле

ние

4 - Ю 1 1

ом-м

[11, 15].

Зависимость удельного электросопротивления двуокиси тория от температуры

приведена в табл. 24-10—24-12 и на рис. 24-5—24-7.

Таблица

24-10

Характеристика образцов к рис. 24-5

Т е м п е р а т у р

Х и м и ч е с к и й

с о с т а в

ный и н т е р

П р и м е ч а н и е , источник

в а л , °С

тю2

555—945

Образец 1 см3; концы граней пла

тю2

тинированы [128]

1200—1800

[29]

и Не [30]

Т Ю 2 ;

0,01%

А1;

385—977

Измерялось в атмосфере Н 2

La;

следы

Сг,

Си,

Si,

Be, Ті, Се, Y, Zr

560—977

0 2

[30]

To же

650—1190

» 0 2 при 760 мм Hg [30]

750—940

» 0 2

при 0,37 мм Hg [30]

690—1000

Измерялось

0 2

при 0,000002

мм

[30]

T h 0 2

431—1394

Дуговая

плавка.

Измерялось

при

10 мм Hg [30]

Th0 2 ,

очень

Ч И

600—1200

Образец

получен

под

давлением

СТЫЙ

несерийный

300 Мнім2;

прокаливался при 2100° С;

испытывался

воздухе;

плотность

7802 кг/м3;

пористость

24%

[129]

600—1200

То же, но испытывался в вакууме

[129]

400—860

Испытывалось в вакууме; ч меняется

в зависимости от плотности тока;

7,6- 104

а/м2;

плотность

7001

кг/м3

[264]

а/м2 [264]

400—860

То же, кроме/ =

0,76104

400—860

/ =

0,076104 а м2

[264]

			-200	-100	0		1000	zoo	t,°c
	Рис. 24-6. Зависимость электросопротивления двуокиси тория с раз
			личными добавками		V02 от	температуры		[265]
									Таблица 24-1
			Характеристика		образцов	к рис.	24-6 [265]
О б о з н а		Х и м и ч е с к и й с о с т а в			Т е м п е р а т у р н ы й			П р и м е ч а н и е
ч е н и е		Х и м и ч е с к и й с о с т а в			и н т е р в а л , °С			П р и м е ч а н и е
ч е н и е					и н т е р в а л , °С
О		90%	Th0 2 ;	10% U 0 2	30—144		Перемешивались элементы
							с <0,01% переходных и ред
							коземельных металлов; спрес
							совались; обжигались 8 ч при
					30—144		1750° С в Н 2
•		80%	ThOa ; 20% U 0 2		30—144		То же
Л		50%	Т Ю 2 ; 50% иОа		30—144

И с т о ч	Э л е к т р о с о п р о т и в л е н и е ,			ом-м, при	т е м п е р а т у р е ,		°С
							П р и м е ч а н и е
ник
	500	550	800	1000	1200	1300	1500

[85]	1-	105		1,15-	102		25
[85]	6-	105		2,5-	103	3-	102
[15]	1,2-	101 0 2,6- 105		8-	103	3-	102
		1000'800 600		400	300	о
					t°c
		-1	{{І
	to -2		{{І

-5 -	Ъ-
-6	\>
1.0	1,5
	1000

Рис. 24-7. Зависимость электро проводности двуокиси тория от температуры [237]

		7	2
		20	7	Образец спекался
				при	2000° С;		плот
				ность		8110	кг/м3;
1,5-	102	20	7	99%	Т Ю 2
1,5-	102	20	7
	600		800	WOO	1200
	so 1	700	ООО 1100			1300
	so 1	1 - I — T "		т — Т " • т —
						а
	80					J
	10					J
	10
	• 60
	50
I	40
	30
	20

400 600 800 ЮОО

Рис. 24-8. Зависимость инте гральной нормальной излучательной способности двуокиси тория от температуры

		24-8. Оптические свойства
Цвет двуокиси	тория — белый [238]. Показатель		преломления 2,09 [238].
Спектральная степень черноты двуокиси тория для А. =			0,65 мкм в интервале темпе
ратур 1200—1500° С	равна	0,35 [11].
На рис. 24-8 приведена		зависимость степени черноты двуокиси тория от темпе
ратуры.

24-9. Взаимодействие с другими веществами

Характер химического соединения — основной [15]. Меньше всех других окис лов ТЬОг подвержена воздействию металлов. Нерастворима в воде, щелочах и раз бавленных кислотах, но растворяется в горячей серной кислоте. Обжиг при высоких температурах сообщает стойкость против действия кислот [11]. Огнеупорность дву окиси тория 2700° С [11, 15]. Термостойкость — плохая [11 ] . Температура заметной летучести в вакууме 0,35 мм рт. ст. равна 2300° С [11]. Максимальная рабочая температура 2500° С [14]. Причинами, ограничивающими применение, являются вы сокая стоимость и радиоактивность [11].

Химическая стойкость двуокиси тория в различной среде оценивается следующим образом [11 ]: восстановительная атмосфера — хорошая стойкость, углерод — удов летворительная, кислые шлаки — плохая, основные шлаки — хорошая, металлы — отличная.

В табл. 24-13 приводятся		некоторые данные по взаимодействию двуокиси									тория
с другими	веществами.
										Таблица	24-13
Характер взаимодействия спеченной					Th0 2 с различными				материалами
	в зависимости от температуры						и среды [17]
М а т е р и а л	Т е м п е р а т у р а				Х а р а к т е р в з а и м о д е й с т в и я
М а т е р и а л	°С				Х а р а к т е р в з а и м о д е й с т в и я
	Атмосфера печи — гелий
Мо	1800	Взаимодействия				нет
Ni	1600	»				»
Nb	1600	»				»
Nb	1800	Слабое	взаимодействие
Ті	1800	Взаимодействия				нет
Be	1600	Слабое		взаимодействие
Si	1600	Сильное				»
Zr	1800	Взаимодействия				нет
		В	вакууме
Графит	2000	Восстановление				Tri0 2 с		образованием		карбидов
Be	2100	Плавление; полное					расплавление		при 2200° С
MgO	2200	Разрушение Th0 2 ; прилипание к тиглю отсутствует
2 r 0 2	2200	Слабое		сцепление;			отсутствие		жидкой фазы		при
	2300° С
W	2200	Слабое восстановление Th0 2 ; слабая реакция при
	2300° С; сильное					приваривание
Mo	1900	Слабое	взаимодействие до 2300° С; прилипание от
	сутствует
		В газовой			печи
A12 03	1500	Взаимодействия				нет
MgO	1800	»				»
ВеО	1800	Сильное		взаимодействие
Z r 0 2	1800	Взаимодействия				нет
Шпинель	1800	»				»
Степень взаимодействия в инертной атмосфере при 1800° С между ТЬОг и следую
щими материалами по [11]:
Металл		Mo		Ni		Nb	Ті	Zr	Be	Si
Степень взаимодействия		А		А	АБВ		АБ	АБ	АБ	БВ
Здесь	A — отсутствие физического			изменения			на	границе	металл—керамика;

Б — разъедание по границам зерен и превращение оксидной фазы; В — незначитель

ное корродирование		окисла.
	Температура ликвидуса для комбинаций ТпОг с различными окислами определена
в	[14]:
Окисел		А1 2 0 3	ВеО СаО СеОг MgO	Si0 2	Th0 2	T i 0 2	Z r 0 2
Т,	°С	1750	2150 2300 2600 2100	1700	3050	1630	2680

		РАЗДЕЛ	ДВАДЦАТЬ	ПЯТЫЙ
		ОКИСЛЫ УРАНА
		25-1. Общие сведения
Молекулярная		масса:
Молекулярная масса:
UO	(моноокись) . .			254,0294
и 3 о б				794,0870
U 0 2	(двуокись) . .			270,0288
U 3 0 8	(закись-окись)			842,0852
U 0 3	(трехокись) . .			286,0282
U 0 4	(перекись) . .			302,0276
Молекулярный объем:				24,62-10-3 м3/кмоль	[238]
UO.				24,62-10-3 м3/кмоль	[238]
Температура		плавления:
UO				2477° С [16]
ЦРь				Разлагается [16]
и о ,				2280° С
Ц А			.	1677° С (разлагается)	[36];
и о 3				1450° С [17]
и о 3				450° С (разлагается
				с образованием U 3 0 8 )	[17];
				652° С (разлагается) [16, 36]
U 0 4				150° С (разлагается)	[17]
Температура		кипения:
U 0 2				1400° С [11]

В табл. 25-1 приводятся температуры плавления двуокиси урана по данным разных авторов.

Твердость по шкале	Мооса:
U 0 2	6—7 [17]
U 3 0 8	3,8 [17]

Моноокись урана (UO) известна лишь в виде пленок на металле.

	Температуры		плавления		двуокиси	урана	Таблица	25-1
	Температуры		плавления		двуокиси	урана
Т е м п е р а т у р а				П р и м е ч а н и е			Источник
п л а в л е н и я , °С				П р и м е ч а н и е			Источник
2280	Окисел высокой		чистоты; плотность			10 960 кг/м3	[11]
2878 ± 2 2	Плотность	10 020		кг/м3			[12]
2727				—			[16,	36]
2750+40	Принято в технической литературе						[250]
2175+2500	Плотность	11 000—10 400			кг/м3		[169]
2800± 200	»	10 970		кг/м3			[17]
2176	Измерялось	в атмосфере			азота		[17]
2500—2600				—			[13]
2800 .	Спеченный	образец -					[14]
2877				—			[30]

25-2. Кристаллическая структура

Данные по кристаллическому строению окислов урана приведены в табл. 25-2.

15 К р ж и ж а н о в с к и й

225

О к и с е л

Сингония и тип р е ш е т к и

Источник

П а р а м е т р

р е ш е т к и , А

ио

Кубическая, типа NaCl

а =

4,92

[16]

и 2 о 5

Ромбическая

а=

8,27;

6 =

31,65;

[16]

ио2

с =

6,72

Кубическая,

гранецен-

а =

5,4692;

[11,

16,

(уранит)

трированная,

типа

CaF2

а =

5,468

169,

250]

и 3 о 8

(флюорита)

а=

Ь=

Ромбическая

6,721;

3,988;

[169]

а=

с =

4,149

а - Ш з

Гексагональная,

три

3,963+0,004;

[16,

169]

гональная, типа а-1Ю3

с=

4,160+0,008

U 0 4 - 2 Н 2 0

Ромбическая

а = 8,74;

Ъ =

6,50;

[17]

с =

4,21

25-3.

Плотность

Теоретическая

плотность Ш 2

10 960 кг/м3,

U 3

0 8 8130—8300 кг/м3,

Ш 3

5920—

7540

кг/м3.

табл. 25-3 приводятся данные разных авторов по плотности окислов урана.

Таблица

25-8

Теоретическая плотность

окислов

урана

О к и с е л

П л о т н о с т ь ,

кг/м3

И с т о ч н и к '

и 2 о 5

8 350

[294]

10 960

[11]

ио2

10 950

[17]

10 970

[250]

10 900

[13]

10 400—11 100

[169]

10 820

[238]

8 390

(рентгенографическая)

[17]

и 3 о 8

6 970—8 340

(экспериментальная)

[17]

8 130—8 300.

[169]

8 420

(рентгеновская)

[127]

8 340 (пикнометрическая)

[127]

ио3

8 340

(вычисленная)

[17]

5 920—7 540

(экспериментальная)

[17]

6040

[169]

U 0 4 - 2 Н 2 0

4660

[17]

25-4. Тепловое расширение

В интервале температур			20—1000° С коэффициент					линейного		расширения	дву
окиси урана 10,0- 10_ в	град'1.		Средние		коэффициенты			линейного		расширения,	по
данным разных авторов, приведены в табл. 25-4.
Зависимость линейного		расширения			двуокиси		урана от температуры, величины
частиц и состава образцов приведена в табл. 25-5—25-7 и на рис. 25-1 и 25-2.
0	200		400	600	800	Ю00		1200	1400	WOO
1 I	1	I	1 I	1 1	' Г '	'	1	1—I	' — I ^T73
1,4
1,2-

f,o-

Ш 0,8\

№

ом

0,2\

0,0 \

t,°C\

Z00 0 ZOO 400 600 800 WOO 1200

Рис. 25-1. Зависимость относительного удлинения двуокиси урана от температуры [30]

Таблица 25-4

Средние коэффициенты линейного расширения двуокиси урана

И н т е р в а л	а 10"	град'1	И с т о ч
т е м п е р а	а 10"	град'1	ник
т у р , "С

0	50	150	250	350	450	550	650	750
0,6 т—г—		1 - І	-т	г - - і — г - I — 1 ~ т			г-	т,°к
								т,°к

0,4

З? 0,2

27—400	9,2	[250]	0,0
27—400	9,2	[250]
400—800	10,8	[250]	-0,2
20—1000	10,0	[238]	-0,2
20—1000	10,0	[238]
25—1000	10,52	[238]	-0,4				t,°c
800—1200	12,9	[17]					t,°c
800—1200	12,9	[17]
27—1260	11,2 *	[12]	-200	-100	0	200 400	600 800 W00
		Рис. 25-2. Зависимость относительного удлине
		ния	двуокиси	урана	с	различными добавками
* П л о т н о с т ь	1002	кг/м3.	MgO от температуры				[30]

15*

227

			Линейное расширение плавленой двуокиси					урана [269]
В е л и ч и н а			Т е м п е р а т у р		О т н о с и т е л ь	Т е м п е р а		К о э ф ф и ц и е н т л и н е й н о г о
В е л и ч и н а			Т е м п е р а т у р		О т н о с и т е л ь	т у р н ы й		р а с ш и р е н и я а - 1 0 в г р а д - 1
ч а с т и ц ,		мкм	ный	и н т е р	н о е у д л и	и н т е р в а л ,
ч а с т и ц ,		мкм	в а л , °С		н е н и е , %	и н т е р в а л ,
			в а л , °С		н е н и е , %		°С	н а г р е в а н и е	о х л а ж д е н и е
							°С

От	0 д о	5	27—400		0,34	27—400		9,07	9,28
			27—800		0,77	400	— 800	10,8	10,7
			27 — 1260		1,36	800 — 1260		13,0	12,9
От	15 д о	20	27 — 400		0,34	27	— 400	9,03	9,76
			27	— 800	0,79	400	— 800	11,4	10,8
			27	— 1260	1,39	800 — 1260		12,9	12,9

Таблица 25-6

Характеристика образцов к рис. 25-1

		Т е м п е р а
Х и м и ч е с к и й состав	П л о т н о с т ь ,	т у р н ы й		П р и м е ч а н и е
Х и м и ч е с к и й состав	кг/м3	и н т е р в а л ,		П р и м е ч а н и е
		°С
ио3	7 240	20—910	Образец		спечен;		испыты-
			вался при возрастании темпе
			ратуры	на	10 граді мин			в ат
ио,			мосфере	аргона
ио,	7 240	20—910	То же;		испытывался				при
			возрастании температуры						на
			3,5 град/мин		в атмосфере ар
ио,2,13			гона
ио,2,13	8 570	20—910	То же;		испытывался				при
			возрастании температуры						на
			10 град/мин		в атмосфере ар
ио.			гона
ио.	10 140	20-910	То же;		испытывался				при
			возрастании температуры						на
			3,5 град/мин		в атмосфере ар
			гона
99,8% Ш а ; 0,083%	9 230	20—960	Образец		отливался			и	от
MgO; 0,002% А12 03 ;			жигался	при 1750° С в атмо
0,001% CuO; Fe2 03 ;			сфере Н 2 ; температура воз
Si0 2			растала	на 205		град/ч
U 0 2		20—730	[272]
0,001—0,01% A l ;		20—1270,
Fe; 0,0001—0,001%
Ca; Mg; 0,0001% Си		20—370	Образец спрессован					из по
UO,	85%	20—370	Образец спрессован					из по
	теоретиче		рошка;	спечен		при	темпера
	ской	20—940	туре 1950° С в атмосфере						Н 2
	10 020	20—940	Образец приготовлен из по
			рошка;	спрессован,			спекался
		20—940	3 ч при 1400° С в аргоне.
	10 020	20—940	То же
U 0 2		200—800	[250]

О б о з

на ч е

ни е

•

Х и м и ч е с к и й			Т е м п е р а т у р н ы й		П р и м е ч а н и е
Х и м и ч е с к и й		П л о т н о с т ь	и н т е р в а л ,
с о с т а в		П л о т н о с т ь	и н т е р в а л ,
с о с т а в			°С
			°С
63,8%	Ш 2	80%	20—340	Спрессовано		из	порош
36,2%	MgO	теоретической		ка,	спечено
		плотности
70,9%	U 0 2	То же	20—400	Спрессовано		из	порош
29,1%	MgO			ка,	спечено при		1850° С

					25-5. Термодинамические свойства
	Удельная молярная теплоемкость при температуре														25° С:
	UO . . . .			46,89		кдж/'(кмоль-град)						[11,20 кал/(моль-град)]							[16]
	и.о.			230,1		кдж/(кмоль-град)						[54,96 кал/(моль-град)]							[16]
	ио2			63,73		кдж/(кмоль-град)						[15,22 кал/(моль•					град)]		[16, 36]
	и 0 3			85,00		кдж/(кмоль-град)						[20,30 кал/(моль-град)]							[17]
	и 0 3							в интервале температур 0—1200° С 0,25 кдж/(кг X
X	Удельная теплоемкость U 0 2							в интервале температур 0—1200° С 0,25 кдж/(кг X
X	град)	[0,059	кал/(г-град)]				[250].
	Зависимость теплоемкости окислов урана от температуры приведена в табл. 25-8,
25-9 и на рис. 25-3.
				200		400		600	800	• 1000			1200		1400 1600
		0	100		300	500		'• 700		900		1100		1300		1500 1700
			1	- J —	1	1 1	- 1 — - 1 — л - - ] —				1	1	п 1	1	1	1	I	і 1	0,11
		0,4																	0,10
		0,4																- 0,09
																		- 0,09
																- о -			0,08
																			0,07
																			0,06
		I 0',2																	0,05
		I 0',2																- 0,04
																		- 0,04		^
		Д	ff															- 0,03
																		- 0,03
																		- 0,02
																			0,01
		о -200			I													t,°c 0,00
					I
				0		200		400	600			800	' 1000		1200		1400
		Рис. 25-3. Зависимость						удельной			теплоемкости					окислов			урана
								от	температуры
							П о я с н е н и я			на с т р .			231
в	При	низких	температурах				удельная			теплоемкость					двуокиси			урана		определена
в	[17]:
	Температура,			°К								100		200			250			300
	Теплоемкость:
		кдж/(кмоль-град)										29,13		52,21			59,33 64,40
		калЦмоль-град)										6,958		12,47			14,17			15,38

<<< < Предыдущая 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 3423 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
29.10.20237.46 Mб21Крейндлин Л.Н. Конструкции и производство щитовых дверей.pdf
#
19.10.20232.69 Mб14Кремень, З. И. Доводка плоских поверхностей.pdf
#
25.10.202317.57 Mб36Кремниевые планарные транзисторы..pdf
#
22.10.202318.68 Mб21Кремс, А. Я. Условия формирования и закономерности размещения залежей нефти и газа.pdf
#
25.10.202316.58 Mб41Кретович В.Л. Введение в энзимологию.pdf
#
25.10.202315.86 Mб56Кржижановский Р.Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы) справ. кн.pdf
#
29.10.20238.06 Mб16Кривандин В.А Керамические рекуператоры.pdf
#
19.10.20233.31 Mб9Кривенко, Е. И. Технологические процессы на предприятиях автосервиса.pdf
#
22.10.202311.8 Mб97Кривовяз, Л. М. Практика оптической измерительной лаборатории.pdf
#
29.10.20233.09 Mб18Кривозуб Д.С. Агрегаты бесперебойного питания (лекция).pdf
#
19.10.20236 Mб30Кривоносов, А. И. Полупроводниковые датчики температуры.pdf