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 22 23 2425 / 3425 26 27 28 29 30 31 32 33 34 > Следующая >>>

лия [ И , 17]. Термостойкость — удовлетворительная [14]. Максимальная рабочая

температура	2200° С [238].
Данные	о взаимодействии	UOa с некоторыми другими веществами приведены
в табл. 25-17.		Таблица 25-17
		Таблица 25-17
	Совместимость двуокиси урана с металлами [250]
М е т а л л		Х а р а к т е р в з а и м о д е й с т в и я

Алюминий

Бериллий

Нержавеющая сталь Ниобий Цирконий Никель

Медь "і Платина \ Золото J

Взаимодействие наблюдается при 500° С, но идет относительно медленно при размере частиц более 40 мк

Плотные материалы совместимы до 600° С

Совместима	даже	при температурах выше	600° С
Взаимодействует		при 1000° С и выше
»		» температурах выше	800° С
Медленное	взаимодействие при 1400° С

При кратковременных испытаниях совместимы до температуры плавления

Совместимость двуокиси урана с теплоносителями [250 ]: с СО2 хорошая до 900° С, с водой хорошая до 300° С, с водородом хорошая до очень высоких температур; для

жидких сплавов

NaK данные статических

испытаний различны.

РАЗДЕЛ

ДВАДЦАТЬ

ШЕСТОЙ

ОКИСЬ

ХРОМА (Сг2 03 )

26-1.

Общие

сведения

Молекулярная

масса

151,9902

Молекулярный

объем

29,18-10~3

м3/кмоль

[238]

Температура

плавления

2265° С [11, 16]; 2280° С [36];

1990° С [13]

кипения

3000° С [11, 36]

26-2. Кристаллическая структура

Энергия кристаллической

решетки

15 186 000 кдж/кмоль

(3627 ккал/моль)

[167].

Окись хрома кристаллизуется

в тригональной решетке, типа Fe203, принадлежащей

гексагональной

сингонии.

Параметры

решетки:

а =

4,94 А; с = 13,57 А.

Изо

морфна с корундом

[11, 16].

26-3.

Плотность

Теоретическая

плотность

окиси

хрома

при комнатной

температуре 5210

кг/м3

[ П , 13].

26-4. Тепловое расширение

Коэффициент

линейного

расширения

окиси

хрома

интервале

20—1400° С,

9,6 - Ю - 6 град'1

[11].

Зависимость относительного удлинения окиси хрома

от температуры приведена

на

рис. 26-1 и

в табл. 26-1.

WO 300 500 700. S00 іійи . 1300 1500 1700

		W		- J —	-г—		т—- т——
				- J —
		0,8
Рис.	26-1. Зависи	0,6
Рис.	26-1. Зависи
мость	относитель	0,4
ного удлинения
окиси хрома от тем		0,2
пературы		0,0
		0,0
		•0,2
		•0,4									t°c
		-200	0	200		400	600	800	1000	1200	1400'
		Характеристика		образцов		к рис. 26-1				Таблица	26-1
		Характеристика		образцов		к рис. 26-1

Обозна чение

•

	Т е м п е р а т у р н ы й
Х и м и ч е с к и й состав	и н т е р в а л ,	П р и м е ч а н и е	И с т о ч н и к
	°С

С г 2 0 3			79%	100—1200	Плотность 5220 кг/м3	[159]
MgOСг0 3 ;				20—1200	Образец нагревался на	[204]
С г 2 0 3 ;	21% MgO				4 град/мин	[204]
74%	Сг 2 0 3 ;		21%	20—1200	То же
MgO;	5%	А1 2 0 3

					26-5. Термодинамические свойства
При температуре 25° С удельная теплоемкость окиси хрома 118,8 кдж/(кмоль X
X град)	[28,38		кал/(моль		• град) ].
На рис. 26-2 приводится зависимость теплоемкости окиси хрома от температуры.
		V 100 200 300400
		1— т —			0,275
		1— т —
		і,і			-
		1,0			-
		1,0
		0,9		І
«а		0,8		1IL	0,200
?•		0,8			0,175
?•		0,7			0,175
		0,6		I	- 0,150 ?"
		0,6		I	Лі
		0,5	/	f	_ 0,125 "\| Рис.		26-2. Зависимость удельной теп
і;		0,5		f		лоемкости окиси хрома от температуры
		0,4					в интервале		—173-4-77° С
		0,3	/		0,075	Твердый		о б р а з е ц сформован из о б о ж ж е н
		0,3	/		0,075	ного	на	( N H 4 ) 2	C r 2 O j
			/			ного	на	в о з д у х е при	т е м п е р а т у р е 1000° С
		0,2	/		0,050
		0,1			0,025
		0		0	0,000
		-200		0	"200

16 К р ж и ж а н о в с к и й

Значения удельной молярной теплоемкости С г г 0 3 [16, 36] для ряда								температур,
рассчитанные по формуле Ср =		28,53 + 2,201СГ3 Г — 3,736-105 Т'2,						кал/(моль X
X град), приведены	ниже:
Температура, °К	- - - 298	400	600	800	1000	1200	1400	1600	1800
Теплоемкость:
кдж/(кмоль-град)	104,59	113,4	120,6	124,4	127,1	129,5	131,6	133,6	135,6
кал/(моль-град)	24,98	27,08	28,81	29,71	30,36	30,91	31,42	31,9	32,38

При низких температурах [43] удельная молярная теплоемкость окиси хрома принимает следующие значения:

Температура, °К		10	25	50	100	150	200	298,1
Теплоемкость:
кдж/(кмоль-град)	. . .	(0,0837)	(0,586)	4,606	24,2	51,1	75,4	118,8
кал/(моль-град)	. . . .	(0,02)	(0,14)	(1,1)	5,78	12,20	18,00	28,38

Ниже приводятся значения некоторых термодинамических свойств окиси хрома

при комнатной	температуре:
Д Я 2 9 8	—1 129 000	кдж/кмоль	(—269,7 ккал/моль)		[11]
AFi9i	—1 048 000	кдж/кмоль	(—250,2 ккал/моль)		[11]
A S 2 9 8	81,2 кдж/(кмоль-град)		[19,4	кал/'(моль-град)]	[11]
АНПЛ	105 000 кдж/кмоль		(25	ккал/моль) [16]

Зависимость термодинамических свойств окиси хрома от температуры приводится в табл. 26-2.

Таблица 26-2

Термодинамические свойства окиси хрома [36]

	Нт-		^ 2 8 8
		£>
		<3
		О		с>
		==		с>
		3.
к	кдж,			кал/
298
400	11	470	2		740
500	23	200	5		540
600	35	090	8 380
700	47	230	11		280
800	59	600	14 230
900	72	060	17 210
1000	84	740	20	240
1100	97	600	23	320
1200	110	700	26	430
1300	123	700	29		550
1400	136	800	32	670
1500	149	850	35	790
1600	163	000	38	920
1700	176	000	42	050
1800	189	200	45		180

	S Т		Л Я »					А С - 0
								А С - 0
л	£)		о				О
оч	£)		о				О
							•ч
«8	О		5-						о
	кал,		кдж,	кал/			кдж.		кал/
81,2	19,4	- 1	142 000	— 272	650	— 1 060		000	—253	150
115,8	27,66	- 1	142 000	—272	650	— 1 035		000	—247	100
142,0	33,92	— 1 138 000		—271	850	— 1 006 000			—240 300
163,7	39,09	- 1	136 000	—271	500	— 980	000		—234 050
182,4	43,56	— 1 135 000		—271	150	— 954	000		—227	850
198,9	47,50	— 1 134 000		—270 850		—928	300		— 221	700
213,5	51,00	- 1	133 000	—270 600		—902	500		—215	550
227,0	54,20	- 1	132 000	— 270	450	— 877	000		— 209	450
239,2	57,14	- 1	131 300	—270 200		— 851	000		—203 250
250,6	59,84	— 1 131 000		—270	050	- 8 2 6	000		— 197 200
261,0	62,33	— 1 130 300		—269	950	— 800	000		— 191	050
270,7	64,65	— 1 130 100		—269	900	—775 000			— 185 050
279,7	66,80	- 1	130 300	—269	950	— 748	000		— 178 750
288,2	68,82	— 1 130 500		—270	000	- 7 2 3	500		— 172	800
296,0	70,72	— 1 130 900		—270	100	- 6 9 8	600		— 166	850
303,6	72,51	- 1	131 500	—270	250	— 674	000		- 1 6 1	000

26-6. Электрические свойства

Окись хрома — полупроводник с дырочной проводимостью.

Зависимость электросопротивления и электропроводности от температуры и со

става образца приводится в табл. 26-3,		26-4 и на рис. 26-3—26-5. Удельное электри
ческое сопротивление окиси хрома определено в [11]:
Температура, °С		350	1200	—600	—1100
Сопротивление, ом-м		13	0,23	6,8-10"8	4,2-10"5
Магнитная восприимчивость	равна	203010"в кг'1		[11]

800 1000 1200 1400 WOO 1800 2000 Г, К


600	800	WOO 1200		1400	1600		1800 t°C
Рис. 26-3. Зависимость		электросопротивления				окиси	хрома
	от	температуры		[83]
С — о б о ж ж е н о д о 1450° С в течение 10 ч,				п л о х о спеченный . Остальные
о б р а з ц ы п р е д в а р и т е л ь н о		с п е к а л и с ь	в течение		1 ч	п р и 1500° С
	в	атмосфере	аргона

Таблица	26-3	900 700	500	300	200
Характеристика образцов к рис. 26-3	[83]
					'ъ°с

Обозна чение

Т е м п е р а т у р Х и м и ч е с к и й состав ный и н т е р

в а л , °С

О	100%	С г 2 0 3 , [89]			6 5 0 -	1500
•	Свободная		вода,		9 7 7 -	1690	«о
	0,5%	щелочей; -					-!
	0,055% Fe; 0,037%						-!
	0,055% Fe; 0,037%
	Са;	0,01%		Si;
	0,023% Mg
Л	То	же,	плюс		1000-	1600
	0,9%	С и 2 0						1.0	1,5	2,0
о	То	же, что		• ,	1000—-1600				1000
•	плюс 6% N d 2 0 6								Т
	То	же, что		• ,	1200-	1600	Рис. 26-4. Зависимость логариф
	плюс	0,5%	Т Ю 2				ма электропроводности			спечен
о	То	же, что		• ,	1200-	1600	ных образцов из окиси			хрома от
о	То	же, что		• ,	1200-	1600		температуры [94]
•	плюс 0,7%		Т Ю 2				/	— спеченный	о б р а з е ц	с п о с е р е б
	То	же, что		• ,	1200-	1600	/	— спеченный	о б р а з е ц	с п о с е р е б
	То	же, что		• ,	1200-	1600	2	— спеченный	о б р а з е ц ,	и з м е р е н о
							ренными контактами ( 1 0 0 — 6 0 0 ° С);
	плюс 2,5% NiO						на	в о з д у х е б е з с е р е б р е н и я контак
							на	в о з д у х е б е з с е р е б р е н и я контак

тов ( 2 0 0 — 9 0 0 ° С)

16*

243

800	WOO 1200 /МО 1600 1800 T,aK

400

600

800

1000 г

1200

1400

1600

t°C

Рис.

26-5. Зависимость

электросопротивления

окиси

хрома

с различными добавками

А 1 2 0 3

от температуры

П л о х о

спеченные образцы о б ж и г а л и с ь

10 ч д о

1500° С [89]

Таблица

26-4

Характеристика

образцов к рис. 26-5

О б о з н а ч е н и е

Х и м и ч е с к и й состав

Т е м п е р а т у р н ы й и н т е р в а л ,

°С

100%

С г 2 0 3

600—1500

•

98%

Сг 2 0 3 ;

2% А1 2 0 3

600—1480

92%

Сг 2 0 3 ;

А1 2 0 3

540—1480

84%

Сг 2 0 3 ;

16%

А1 2 0 3

570—1500

•

52%

Сг 2 0 3 ;

48% А1 2 0 3

570—1500

26-7. Оптические свойства

Цвет

окиси

хрома — зеленый

[238].

Показатель

преломления — 2,50

[238].

26-8. Взаимодействие с другими веществами

Легко

восстанавливающийся

окисел.

Применяется

окислительных средах.

Как огнеупор используется вместе с А 1 2 0 3 и MgO [11 ] .

	РАЗДЕЛ	ДВАДЦАТЬ	СЕДЬМОЙ
	ОКИСЬ	ЦИНКА (ZnO — цинкит)
	27-1. Общие		сведения
		\
Молекулярная масса . .		.		81,3694
Температура	плавления		1975° С [11, 36]; 1800° С [13]
»	кипения		1950° С	(возгоняется)	[11];
			1800°С	(возгоняется)	[13]
Твердость по шкале Мооса			-	4—4,5 [11]

27-2. Кристаллическая структура

Энергия

кристаллической

решетки

4 107 000

кдж/кмоль

(981 ккал/моль)

[11].

Окись цинка кристаллизуется в гексагональной решетке типа

вюрцита. Параметры

решетки:

а=

3,2531 А;

с =

5,2053 А [16].

27-3.

Плотность

При 20° С теоретическая

плотность окиси

цинка 5660 кг/м3

[11 ] .

27-4. Тепловое расширение

Зависимость линейного расширения монокристалла окиси цинка от температуры

приведена

на рис. 27-1.

300

500

700 900

1100

1300

ио

%°iy

0,8

-і

"5s

0,6

Рис.

27-1. Зависимость

относительного

удлинения

окиси

цинка

от

температуры

0А

— по оси

а; 2

— п о оси с

0,2

t°c

200

400

600

800

1000

27-5. Термодинамические свойства

При

температуре

25° С

удельная

молярная

теплоемкость

окиси

цинка

40,3

кдж/(кмоль-град)

[9,62 кал/(моль-град)]

[11].

Ниже приводится зависимость теплоемкости окиси цинка от температуры.

Значения удельной молярной теплоемкости окиси цинка (ZnO) [36] для ряда

температур, рассчитанные по формуле Ср

11,71 + 1,22-10~3 Т +

2,18-105 7""2 ,

кал/(моль-град),

приведены

ниже:

Температура, °К . . . .

298

400

600

800

100

1200

1400

1600

1800

Теплоемкость:

кдж/(кмоль-град)

40,3

45,39

49,57

51,67

53,22

54,51

55,73

56,27

56,86

кал/(моль-град)

9,62

10,84

11,84

12,34

12,71

13,02

13,31 13,44

13,58

При низких температурах

[43] теплоемкость окиси цинка принимает

следующие

значения:

Температура,

°К

100

150

200

298,1

Теплоемкость:

кдж/(кмоль-град)

(0,084)

(1,51)

7,79

17,8

25,9

32,3

40,3

кал/(моль-град)

(0,02)

(0,36)

(1,86)

4,24

6,18

7,72

9,62

Ниже приведены значения некоторых термодинамических функций окиси цинка

при

комнатной температуре:

Л # 2 9 8

—348 200 кдж/кмоль

(—83 170 кал/моль)

[11]

AF2 98

—318 400 кдж/кмоль

(—76 050 кал/моль)

[11]

A S 2 9 8

43,65 кдж/(кмоль-град)

[10,43 кал/(моль•

град)]

[16]

Зависимость термодинамических свойств окиси цинка при различных темпера турах приводится в табл. 27-1.

Термодинамические свойства окиси цинка [36]

			SТ		АН°Т		д4
г, °к			X	X			<ч
г, °к							<ч
							X)
	о	•ч		о л	о	•О	о	О
		о	а	" а		о		О
			а	" а	"Ї	о	If
		а	%х	« у	"Ї		If	a
		*	%х	х X		о	<о
298	4 480	1 070	43,65	10,43	— 348 500	— 83 250	— 318 500	—76 100
400	4 480	1 070	56,75	13,51	— 348 300	— 83 200	— 312 500	—74 650
500	9 135	2 190	67,00	16,01	— 347 800	— 83 050	— 298 500	— 71 300
600	14 020	3 350	75,80	18,12	— 347 200	— 82 950	—288 700	— 68 950
700	18 970	4 530	83,45	19,94	-354 000	— 84 600	— 278 800	— 66 600
800	24 030	5 740	90,20	21,56	— 354 000	— 84 550	—268 000	— 64 000
900	29 180	6 970	69,25	23,00	— 354 000	— 84 500	— 257 400	— 61 500
1000	34 400	8 220	101,9	24,32	— 353 200	— 84 400	—247 000	— 59 000
1100	39 760	9 500	107,0	25,54	— 351 600	—84 000	—235 000	— 56 100
1200	45 200	10 800	111,6	26,67	— 467 500	— 111 600	—223 600	— 53 400
1300	50 750	12 120	116,1	27,72	—465 500	— 111 200	—212 200	— 50 700
1400	56 300	13 450	120,2	28,71	— 464 000	— ПО 800	—200 500	—47 900
1500	61 950	14 800	124,1	29,64	— 462 000	— ПО 400	— 188 800	— 45 100
1600	67 700	16 160	127,8	30,52	—461 000	— ПО 000	— 176 700	— 42 200

27-6. Теплопроводность

При температуре 200° С коэффициент теплопроводности для окиси цинка, имею щей нулевую пористость, 17,05 eml'(м-град) [0,0409 калі'{см-сек-град)} [57].

Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры, структуры об разца и различных добавок представлена на рис. 27-2; 27-3 и в табл. 27-2; 27-3.

Рис. 27-2. Зависимость коэффициента тепло-	Рис. 27-3. Зависимость коэффициен-
проводности окиси цинка от температуры	та теплопроводности окиси цинка от
	температуры и различных добавок
	[30]

		Т е м п е р а
С т р у к т у р а	П л о т н о с т ь ,	т у р н ы й	интер	П р и м е ч а н и е
С т р у к т у р а	кг/м3	в а л ,	°С	П р и м е ч а н и е

О	Желтая	5290	45—108	Образец	обжигался		1 ч
	ZnO			при 1310°С			1 ч
Д	Серая	5205	48—140	Образец	обжигался		1 ч
•	ZnO			при 1400°С
•	Поли	3720	400—800	Образец	изготовлялся
	кристалл			прокаливанием		химически
				чистой ZnO при 900° С и от
				ливался;	пористость		34%
О	То же	5660	200—800	То же,	но	нулевая	по
		(теоретиче		ристость

ская)

Таблица 27-3

Характеристика образцов к рис. 27-3

Х и м и ч е с к и й состав П р и м е ч а н и е

MgO : 4ZnO; 94,78% ZnO;				5220	45—145	Обожжено		в	течение
5,22%	MgO; гигроскопичность				2	ч	при 1374° С. Испы
0,029%				5010	тано		в вакууме
MgO : 4ZnO; 88,98% ZnO;				5010	45—135	То же
11,02% MgO; гигроскопичность
0,015%				5000		Обожжено		в	течение
3MgO : 7ZnO; 82,49% ZnO;				5000	45—135	Обожжено		в	течение
17,5%	MgO; гигроскопичность				2	ч	при 1427° С. Испы
0,003%				4850	тано		в вакууме
2MgO:3ZnO;		75,17%	ZnO;	4850	45—135	То же
24,83%	MgO; гигроскопичность
0,010%
MgO : ZnO; 66,87% ZnO; 4865					45—145
33,13%	MgO; гигроскопичность
0,040%				4645
3MgO:2ZnO;		57,37%	ZnO;	4645	18—135
42,63%	MgO; гигроскопичность
0,006%

	27-7. Электрические свойства
Окись цинка — полупроводник			с электронной проводимостью, имеющей при
800° С удельное	электрическое	сопротивление 67 ом-м [11];			при 1350° С —
5 - Ю " 2 ом-м [11].					температуры и
Зависимость	электропроводности		и	электросопротивления от
структуры образца представлена		на рис. 27-4, 27-5 и в табл. 27-4.
Диэлектрическая проницаемость при комнатной температуре 36,5 [11]. Магнит
ная восприимчивость равна —39- 10"в			кг'1	[11 ] .

0	0	0	450	600	750	900	1050	1200 Т°К
		10* \ = ± I		I 1	= f = —	н — h -	' 1	I

Я?0

400 500 600 700 800 900 t°C

Рис. 27-4. Зависимость удельного электросопротивления окиси цинка от температуры

377 727 560 441 352 282t°C

-6\	\|	I	I	\|	I I
0,8 1,0		1,2	1,4	1,6	1,8
			103
		Т°К

Рис. 27-5. Зависимость удель ной электропроводности (]g о, ом-1, м'1) окиси цинка от температуры

П л о т н о с ть	65—75% от	теорети
ч е с к о й , т е м п е р а т у р а		с п е к а н и я
— 46% от	т е м п е р а т у р ы	п л а в л е
	ния [85]

Обозначение	Структура	Температурный	Примечание	Источник
		интервал, °С


О	Спеченные	343—905		Химически		чистый		обра		[105]
	поликри			зец, прокаливался			2 ч при
	сталличе			постоянной		температуре
	ские			1400° С;	испытывался			при
•	образцы			давлении	< 1 0 ~ 5 л ж р о т . ст.					[97]
	—	200—838		Значения		неустойчивые,
				зависят	от	предыстории

					образца
	27-8.	Взаимодействие		с другими веществами
ZnO — очень распространенный			промышленный		продукт.		При		температуре
более 1700° С становится		летучей. При высоких температурах легко восстанавли
вается. Не растворима в воде, но растворяется в кислотах и основаниях,									что ограни
чивает	ее применение. Применяется		в окислительных		средах. В качестве					огнеупора
не применяется, но входит с составной частью в стекла и глазури							[11 ] .

	РАЗДЕЛ ДВАДЦАТЬ	ВОСЬМОЙ
	ДВУОКИСЬ ЦИРКОНИЯ (Zr02 )
	28-1. Общие сведения
Молекулярная	масса	123,2188
Молекулярный	объем	21,69 -10~3 м3/кмоль [31]
Температура плавления		2677° С

Данные разных авторов по температурам плавления двуокиси циркония приве дены в табл. 28-1.

Таблица 28-1

Температуры плавления двуокиси циркония по данным разных авторов

Температура				Примечание	Источник ]
плавления, °С				Примечание	Источник ]
2677	Окисел		высокой чистоты; плотность 5560 кг/м3		[11, 36]
2700				—	[15]
2550	Спеченная			ZrOa	[27]
				—	[14]
2900				—	[280]
2700				—	[218]
2600	Z r 0 2	+	5%	CaO (стабилизированная); плотность	[12, 15]
	5350	кг/м3

Температура кипения двуокиси циркония 4300° С [11, 280]; 4297° С [36]. Твердость по шкале Мооса 6,5—8 [11 ] .

<<< < Предыдущая 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2425 / 3425 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