
книги из ГПНТБ / Кржижановский Р.Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы) справ. кн
.pdf35-2. Кристаллическая структура и плотность
Шпинели кристаллизуются в кубической решетке.
Данные о кристаллической структуре и плотности шпинелей и шпинелидов
приводятся в табл. 35-2. |
|
|
|
|
кг/м3 [11], ВеА1 2 0 4 — 3760 |
кг/м3 |
||||||||
Теоретическая |
плотность: M g A l 2 0 4 — 3580 |
|||||||||||||
[11], M g C r 2 0 4 — 4390 кг/м3 |
[11]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
35-3. Тепловое расширение |
|
|
|
|
|
||||
Магнезиальная |
шпинель |
( M g O A l 2 0 3 ) |
имеет малое тепловое расширение. Дан |
|||||||||||
ные по коэффициенту линейного |
расширения M g O - A l 2 0 3 |
и ряда других шпинелей |
||||||||||||
приводятся |
в табл. 35-3, 35-4 и-на рис. 35-1, 35-2. |
|
|
|
|
|
||||||||
Средний коэффициент линейного расширения в различных температурных ин |
||||||||||||||
тервалах приведен в ряде работ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Интервал |
температур, |
°С |
|
|
20—1250 |
20—1000 |
30—1000 |
|
||||||
а - 1 0 е , град'1 |
|
|
|
|
|
9,0 [11] |
8,6 [18] |
7,6 [20] |
|
|||||
|
0о^0 |
200 400 |
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т— |
|
|
|
|
|
2,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0,75 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t'C |
|
|
|
-050 |
|
0 |
200 |
400 |
600 |
800 |
|
|
|
|
|
||
|
|
-200 |
10001200 1400 1600 1800 |
|
||||||||||
|
Рис. |
35-1. Зависимость относительного удлинения |
некоторых |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
шпинелей |
от |
температуры |
|
|
|
Таблица |
35-3 |
||
|
|
|
|
Характеристика образцов к рис. 35-1 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
О б о |
Х и м и ч е с к и й |
|
Т е м п е р а т у р н ы й |
|
|
|
|
|
|
И с т о ч |
||||
значе |
|
|
|
Примечание |
|
|||||||||
состав |
|
и н т е р в а л , |
°С |
|
|
|
ник |
|||||||
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
M g O - A l 2 0 3 |
|
25—1200 |
|
Изготовлен |
из химически чи |
[24] |
|||||||
• |
|
|
|
|
|
|
|
стых материалов |
|
|
|
|||
MgA104 |
|
25—1200 |
|
Изготовлен |
из |
99% |
А 1 2 0 3 , |
[35] |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
97% MgO |
(периклаза) |
|
[22] |
|||
Л |
M g A l 2 0 4 |
|
300—1525 |
|
Изготовлен |
из |
грубоспечен- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ного зерна |
|
кг/м3 |
|
|||
0 |
M g A l 2 0 4 |
|
125—1200 |
|
Плотность |
3556 |
[159] |
|||||||
• |
M g A l 2 0 4 |
|
230—1150 |
|
|
|
— |
|
|
[211] |
||||
ZrO - Cr 2 0 3 |
|
80—1200 |
|
Кубическая |
структура |
[24] |
||||||||
• |
Z n O - A l 2 0 3 |
|
80—1200 |
|
|
|
|
|
|
[24] |
||||
MgO-A1..03 |
|
80—1200 |
|
» |
|
|
» |
|
[24] |
|||||
* |
MgO-AlgO, |
|
1000—1400 |
|
» |
|
|
» |
|
[ П ] |
||||
• |
M g O - A l 2 0 3 |
|
200—1200 |
|
Плотность |
2787 |
кг/м3 |
[33] |
||||||
|
(25% |
MgO; |
|
|
|
|
|
Пористость (кажущаяся) 19% |
|
|||||
|
70% |
A12 03 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 35-4. Зависимость коэффициента теплопроводности от температуры
Ниже приводятся значения некоторых Термодинамических |
свойств |
шпинелей |
|||||||||||
при комнатной |
температуре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д#298 (из окислов): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЩСфа |
. . . |
—20 900 кдж Ікмоль |
(—5,0 ккал/моль) |
|
[161 |
|
|
|
|||||
FeCr-A, . . . |
—5 400 кдж/кмоль |
(—1,0 ккал/моль) |
[16] |
|
|
|
|||||||
ZnFe2 04 |
—29 300 кдж/кмоль |
(—7,0 ккал/моль) |
[16] |
|
|
|
|||||||
SrALO, |
—8 400 кдж/кмоль |
(—2,0 ккал/моль) |
[16] |
|
|
|
|||||||
AF» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FeCr2 04 |
—1 330 000 кдж/кмоль |
(—317,7 ккал/моль) |
[16] |
|
|||||||||
A S 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M g A l 2 0 4 |
80,60 кдж/(кмоль-град) |
[(19,25 кал/(моль-град)] |
[16] |
||||||||||
MgCr2 03 |
105,9кдж/(кмоль-град) [25,3кал/(моль• |
град) |
[16] [11] |
||||||||||
FeCr2 04 |
146,1 |
кдж/(кмоль-град) |
|
[34,9 кал/(моль• |
град)] |
[16] |
|
||||||
ZnFe204 |
150,77 кдж/(кмоль-град) |
[36,01 кал/(моль |
• град)] |
[16] |
|
||||||||
SrALCv |
104,7 |
кдж/(кмоль-град) |
|
[25 ка^/(л;олб-град)] [16] |
|
||||||||
|
|
35-5. |
Теплопроводность |
|
|
|
|
|
|
||||
При температуре 100° С коэффициент теплопроводности шпинели, |
имеющей ну |
||||||||||||
левую пористость, 14,95 |
вт/(м-град) |
[0,0357 кал/(см-сек-град)] |
|
[57]. |
|
|
|||||||
Н а р и с . 35-4 и в табл. 35-6 |
приводится зависимость |
коэффициента |
теплопровод |
||||||||||
ности шпинели M g A l 2 0 4 |
от температуры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Характеристика образцов |
к рис. 35-4 |
|
|
Таблица |
35-6 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Плотность |
Т е м п е р а т у р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
О б о з н а ч е н ие |
|
ный |
|
|
П р и м е ч а н и е , |
источник |
|
||||||
кг/м3 |
|
|
°С |
|
|
||||||||
|
|
|
и н т е р в а л , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
• |
3540 |
|
100—1100 |
|
Поликристалл, |
нулевая |
пористость |
||||||
(теоретическая) |
200—1100 |
[57] |
|
|
|
|
|
|
|||||
О |
3270 |
|
|
Поликристалл, |
пористость 7,65% |
||||||||
Д |
5110 |
|
200—1200 |
[57] |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Размер |
зерна |
70,2 мм |
|
|
|||||||
|
(объемная) |
200—1200 |
|
|
|
||||||||
• |
1200 |
|
|
Размер |
зерна |
1—0,2 |
мм |
|
|||||
|
(объемная) |
200—1400 |
|
|
|||||||||
• |
920 |
|
|
То же |
|
|
|
|
|
|
|||
|
(объемная) |
200—1200 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
* |
1790 |
|
|
Размер |
зерна |
2—5 мм [194] |
|
||||||
|
(объемная) |
320—980 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
[11] |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент теплопроводности поликристаллической шпинели при нулевой |
|||||||||||||
пористости (плотность 3540 кг/м3) |
приведен |
ниже: |
|
|
|
|
|
|
|||||
Температура, |
°С |
|
100 |
200 |
|
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 |
|||
Теплопроводность: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вт/(м-град) |
|
|
(14,95) |
12,9 |
|
10,22 |
8,12 |
6,66 |
5,78 |
5,44 |
|||
кал/(см-сек-град) |
. . . |
(0,0357) |
0,0308 |
0,0244 0,0194 0,0159 |
0,0138 |
0,0130 |
35-6. Электрические свойства
Удельное электрическое сопротивление алюмомагнезиальной шпинели (MgAl 2 0 4 ) при температуре 500° С — 2,8- 10в ом-м [1 Ц при 900° С — 7,35103 ом-м [17] при 1100° С — 2- 103 ом-м [11].
|
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ |
|
|
|
||
1. Г л у ш к о |
В. П., |
Г у р в и ч |
Л . В. и др. Термодинамические |
свойства |
||||
индивидуальных веществ. Изд-во АН СССР, 1962. |
|
|
|
|||||
2. К и р и л л и н В . А . , Ш е й н д л и н |
А. Е . , |
Исследования |
термодинами |
|||||
ческих свойств веществ. Госэнергоиздат, 1963. |
|
|
|
|
||||
3. Л ы к о в А. В . , |
М и х а й л о в |
Ю. А. Теория переноса энергии |
и веще |
|||||
ства. Минск, Изд-во АН БССР, 1959. |
|
|
|
|
|
|||
4. Ч у д н о в с к и й |
|
А. Ф. Теплофизические |
характеристики |
дисперсных |
||||
материалов. Физматгиз, |
1962. |
|
|
|
|
|
||
5. Д у л ь н е в |
Г. |
Н. |
Теплопроводность |
зернистых систем. — ИФЖ, 1964, |
т.7, № 10.
6.Б о р и ш а н с к и й В . М., Ку т а т е л а д з е С. С. Справочник по тепло передаче. Машгиз, 1960.
7. |
Тепловые |
единицы. ГОСТ |
9550—61, Стандартгиз, 1963. . |
|
8. |
О л е й н и к |
Б . Н. Единицы измерения количества тепла. «Тр. Института |
||
стандартов, мер |
и |
измерительных |
приборов», вып. 51 (3), Стандартгиз, 1961. |
9.В а р г а ф т и к Н. Б . (ред.). Теплофизические свойства веществ (спра вочник). Госэнергоиздат, 1956.
10.Ч и р к и н В. С. Теплофизические свойства материалов. Физматгиз, 1959.
11. |
К е м п б е л л И. Э. (ред). Техника |
высоких |
температур. Изд-во |
иностр. лит., 1959.:* |
|
|
|
12. |
К о е n і g J. Н. New development in ceramics. — Mater, design, eng. 1958, |
||
vol. 47, |
№ 5. |
|
|
13.H a n d b o o k of chemistry and physics. Thirty-Seventh edition, Clevelend, Ohio, 1955.
14.К и н г е р и У. Д . Тугоплавкие окислы. Сб. «Исследование при высоких температурах», Изд-во иностр. лит., 1962.
15. |
С т а д н ы х |
Б . И., |
С а м с о н о в |
Г. В. Термопары для измерения высо |
|||||||||||
ких температур. — ТВТ, 1964, т. 2, № |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
16. |
З е ф и р о в |
А. П. (ред.). Термодинамические свойства |
неорганических |
||||||||||||
веществ (справочник). Атомиздат, 1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
17. |
Ч е р е п а н о в |
А. М., |
Т р е с в я т с к и й |
С. |
Г. |
Высокоогнеупорные |
|||||||||
материалы и изделия из окислов. Металлургиздат, |
1964. |
|
|
|
|||||||||||
1"8. Н u m m е 1 |
F. A. Observations |
on the thermal expansion of crystalline and |
|||||||||||||
glassy |
substances.—J. Amer. Ceram. |
Soc, |
1950, |
vol. 33, № 3 . |
|
||||||||||
19. |
E n g 1 e r g |
C. J., |
Z e h m s E. H . Thermal expansion of A12 03 ; BeO; MgO; |
||||||||||||
B4 C; SiC and |
TiC above |
1000° C. — J. |
Amer. Ceram. |
Soc, |
1959, |
vol. 42, № 6. |
|||||||||
20. |
К і n g e г у |
W. D. Factors offecting |
thermal |
stress resistance of ceramic |
|||||||||||
materials. — J. Amer. Ceram. Soc, 1955, |
vol. 38, № 1. |
|
|
|
|
||||||||||
21. |
Л у к и н |
E. С , |
П о л у б о я р и н о в Д . |
H . Некоторые термодинами |
|||||||||||
ческие |
свойства |
керамики |
из |
чистых |
окислов. — «Огнеупоры», |
1963, № 7. |
|||||||||
22. |
W h і t t e m о r e |
O. J., |
A u 1 t |
N . N . Thermal expansion of varions ceramic |
|||||||||||
materials to |
1500° C. — J. |
Amer. Ceram. |
Soc, 1956, |
vol. 39, |
№ |
12. |
|
49. |
Р о д и г и н а Э . |
Н . и Г о м е л ь с к и й |
К - 3 . Теплосодержание |
а-моди- |
|||||||||||||||||||
фикации А 1 2 0 3 |
(корунда) |
при высоких |
температурах. — Ж Ф Х , 1955, т. 29, № 6. |
|||||||||||||||||||||
|
50. |
О г і а n і |
R. A. and |
M u r p h y |
W. К- The heat capacity of |
chroium car |
||||||||||||||||||
bide (Cr2 C3 ). — J. Amer. Chem. Soc, |
1954, |
vol. 76, |
№ 1. |
|
|
|
Beitr. |
|||||||||||||||||
|
51. L і e t z |
|
J. |
The |
specific |
heat |
of |
rutile |
and anatase. — Hamburger |
|||||||||||||||
angew. |
Mineral |
u. Kristallphys., 1956, |
vol. 1, p. 229—238. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
52. |
Ч у д H |
о в с к и й |
|
А. Ф. Теплообмен в дисперсных |
средах. |
Гостехиздат, |
|||||||||||||||||
1954. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53. |
Е g a n |
Е. P., |
W a k e f i e l d |
Z. Т., |
E l m o r e К- L . High-temperature |
||||||||||||||||||
heat |
content of |
hydroxyapatite. — J. |
Amer. Chem. Soc, |
1950, vol. 72, p. |
2418. |
|||||||||||||||||||
|
54. |
W a 1 k e г |
В. E., |
G r a n d |
|
J. A., |
M i l l e r |
R. R. Heat capasiti and |
||||||||||||||||
heat |
content of |
A l 2 O s |
and |
|
MoSi2 . — J. |
Phys. Chem., 1956, vol. 60, № 2. |
|
|
||||||||||||||||
|
55. |
T о d d |
S. S. Heat |
|
capacities |
at |
low temperatures and entropies at 298,16° К |
|||||||||||||||||
of |
andalusite, kyanite and sillimanite. — J. Amer. Chem. Soc, |
1950, vol. 72, |
p. 4742. |
|||||||||||||||||||||
|
56. |
Ill e й H д л и H A. E., Ч е х о в с к о й |
В. Я-, |
П е т р о в |
В. А. Энталь |
|||||||||||||||||||
пия и теплоемкость расплава корунда |
до температур порядка 2800° К- — ИФЖ , |
|||||||||||||||||||||||
1964, № 5, с. 63—65. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
57. |
K i n g e r y |
W. D. and |
F r a n c l |
J. |
Thermal conductivity: X, Data for |
||||||||||||||||||
several pure oxide materials corrected |
to zero porosity. — J. Amer. Ceram. Soc, |
1954, |
||||||||||||||||||||||
vol. 37, |
№ |
2, part. |
I I , p. |
107—110. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
58. |
С h a r v a t |
F. |
R. |
and |
K i n g e r y |
W. D . Thermal conductivity: X I I I , |
|||||||||||||||||
Effect |
of microstructure |
on |
conductivity |
of |
single — phase |
ceramics. — J. |
|
Amer. |
||||||||||||||||
Ceram. Soc, 1957, vol. 40, |
|
p. 306—315. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
59. |
К а й H a p с к и й |
|
И. С , |
Г а о д у |
А. Н. Корундовый легковесный |
огне- |
|||||||||||||||||
упор |
низкого объемного |
веса. — «Огнеупоры», |
1963, № |
5. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
60. |
B e r g m a n |
|
R. |
|
The |
thermal |
conductivity of some polycrystalline solids |
||||||||||||||||
at |
low |
temperatures. |
— Proc. |
Phys. |
Soc. |
Lnd., |
1952, vol. 65, p. 1029. |
|
|
|||||||||||||||
|
61. |
F r a n с 1 |
J. and |
K i n g e r y |
W. D. Thermal conductivity: IV, Apparatus |
|||||||||||||||||||
for |
determining thermal |
conductivity by |
a comperative method. Date for Pb, |
|
A I 2 0 3 , |
|||||||||||||||||||
BeO, |
MgO. — J. |
Amer. Soc, |
1954, |
vol. 37, |
№ |
2 |
(part |
I I ) , p. 80—84. |
|
|
||||||||||||||
|
62. |
A d a m s |
M . Thermal conductivity: I I I , |
Prolate |
spheroid envelope method. |
|||||||||||||||||||
Date for A1 2 0 3 , |
BeO, MgO, ThOa |
and Z r 0 2 . — J. Amer. Ceram. Soc, |
1954, |
vol. 37, |
||||||||||||||||||||
p. 74—79. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
63. |
K i n g e r y |
W. D. Thermal conductivity: V I , Determination of conductivity |
|||||||||||||||||||||
of |
A1 2 0 3 |
by spherical |
envelope |
and cylinder methods. — J. Amer. Ceram. Soc, |
1954, |
|||||||||||||||||||
vol. 37, |
№ |
2 (part |
II ) p. 88—90. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
64. |
Mc |
Quarrie |
Malcolm, |
Thermal |
conductivity: V, High-temperature |
method |
and results for alumina, magnesia, beryllia from 1000° to 1800° C. — J. Amer. Ceram.
Soc, |
1954, |
vol. 37, |
№ |
2 (part I I ) , p. 84—88. |
|
|
|||||||
|
|
65. |
W e e k s |
J. L . and |
S і e f e r t |
R. L . The thermal conductivity of synthetic |
|||||||
sapphire — J. Amer. Ceram. Soc, |
1952, |
vol. 35, p. 15. |
|
||||||||||
|
|
66. |
W h і t t e m о r e |
O. J. Properties and uses of pure oxide heavy refractories.— |
|||||||||
J. Amer. Ceram. Soc, |
1949, |
vol. 32, p. 48—53. |
|
|
|||||||||
|
|
67. |
F r a n c l |
J. |
and |
K i n g e r y |
W. D. Thermal conductivity: I X , Experi |
||||||
mental |
investigation of effect |
of porosity on thermal conductivity. — J. Amer. Ceram. |
|||||||||||
Soc, |
1954, |
vol. 37, |
№ |
2 (part I I ) , p. 99—107. |
|
|
|||||||
|
|
68. |
Б e л о в |
Г. Я-, Измерение коэффициентов теплопроводности жаропрочных |
|||||||||
материалов |
при высоких |
температурах. — Т. В. Т., 1966, т. 4, № 6. |
|||||||||||
|
|
69. |
R u d о г f f |
W. and |
V a l e t |
G. On the cerium-uranium blue and mixed- |
|||||||
crystals |
in the sistem Ce0 2 — U0 2 — U 3 0 8 . — Z. anorg. u. allgem. Chem. 1953, v. 271, |
||||||||||||
p. 257—272. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
70. |
W e e k s |
J. L . and |
S i e f e r t |
R. A. Apparatus for the measurement of |
||||||||
the |
thermal |
conductivity |
of |
solids. — Rev. Sei |
Instruments, |
1953, vol. 24, № 10, |
|||||||
p. |
1054—1057. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
71. |
K n a p p |
W. J. Thermal |
conductivity of |
nonmetallie |
single crystals. — J. |
|||||||
Amer. Ceram. Soc, |
1943, |
vol. 26, |
№ 2. |
|
|
|
|||||||
|
72. |
В г о w n |
F. H . and |
D u w e r |
P. The zirconia-titania sustem. — J. Amer. |
||||||||
Ceram. |
Soc, |
1954, |
vol. 37, p. 129—131. |
|
|
|
73. К у з н е ц о в А. К- Некоторые особенности образования цирконата каль ция. — Ж Н Х , 1957, т. 2, с. 2327.