
книги из ГПНТБ / Кржижановский Р.Е. Теплофизические свойства неметаллических материалов (окислы) справ. кн
.pdfо
,ff8oo woo 1200 то |
івоо івоо |
2000 т°к |
s800 1000 1200 МО 1600 1800 2000 Т°К |
Г I M l I 1 I M l |
I ' I M l |
I ' I I 'I |
|
|
600 |
800 |
1000 |
1200 |
П00 |
1600 |
18001,". |
Рис. 1-18. Зависимость электросопротивления окиси алю |
Рис. 1-19. Зависимость |
электросопротивления окиси |
алюми |
||||
миния от температуры |
ния с различными добавками |
С г 2 0 3 |
от температуры |
[89] |
|
|
Характеристика |
образцов |
к рис. 1-18 |
|
|
|
||
О б о |
Х и м и ч е с к и й |
П о р и с т о с т ь |
Т е м п е р а т у р |
|
|
|
|
|
|
з н а ч е |
с о с т а в |
% |
ный |
и н т е р |
П р и м е ч а н и е |
|
|
||
ние |
|
|
в а л , °С |
|
|
|
|
|
|
О |
Сапфир |
|
600 |
— 1400 |
П р е д в а р и т е л ь н ы й |
п о д о |
|||
• |
» |
|
800 — 1400 |
грев о б р а з ц а |
д о |
1400° |
С |
||
— |
— |
|
|
|
|||||
Д |
П р и м е с и |
|
560—1400 |
О б р а з е ц спечен; |
а - А 1 2 0 3 |
||||
|
0,03% |
|
830 |
— 1 100 |
О б р а з е ц н а г р е в а л с я |
пр и |
|||
О |
— |
— |
|||||||
|
— |
27 |
800—1480 |
< 10"6 атм |
—. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0 |
— |
— |
6 0 0 - 1 5 0 0 |
— |
|
|
|
||
•• |
99% А12 Оз |
24 |
740 |
— 1400 |
— |
|
|
|
|
— |
3,1 |
600 |
— 1300 |
И з г о т о в л е н и е |
о б р а з ц а : |
||||
|
|
( к а ж у щ а я с я ) |
|
|
р а с п л а в л е н , |
отлит |
пр и |
||
|
— |
4,2 |
600 |
— 1400 |
1930° С |
|
|
|
|
|
То ж е , отлит при 1940° С |
||||||||
|
|
( к а ж у щ а я с я ) |
|
|
|
|
|
|
|
Ис т о ч ник
[30]
[30] [88]
[88]
[89] [89] [90] [90]
[90]
Об о з н а ч е н ие
•<>!>• О
|
Характеристика образцов к рис. |
1-19 [89] |
Таблица |
1-25 |
|||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
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 |
|
П р и м е ч а н и е |
|
|||||
|
|
|
|
|
в а л , °С |
|
|
|
|
100% |
А 1 2 0 3 |
; |
0% |
СгОз |
600 — 1400 |
О б р а з ц ы |
о б о ж ж е н ы |
пр и |
|
|
|
|
|
|
|
1500" |
С в |
течение 10 ч |
|
97% |
А 1 2 0 3 |
; |
3% |
СгОз |
880 — 1420 |
То |
ж е |
|
|
94% |
А 1 2 0 3 |
; |
6% |
СгОз |
700 — 1500 |
|
» |
|
|
87% |
А 1 2 0 3 |
; |
13% |
СгОз |
5 7 5 - 1 5 0 0 |
|
» |
|
|
76% |
А 1 2 0 3 ; |
24% |
СгОз |
700 — 1500 |
|
|
|
|
1-8. Оптические свойства
Кристалл окиси алюминия бесцветный: цвет порошка белый [82].
Данные |
по степени черноты и прозрачности окиси |
алюминия |
в зависимости от |
||||||||||
температуры |
и длины |
волны |
приводятся |
на рис. 1-20—1-22 и в табл. 1-26, 1-27. |
|||||||||
80 |
0 |
100 |
300 |
500 |
700 |
900 |
1100 |
1300 |
1500 |
1700 |
1900 2100 |
||
|
1 |
' . |
|
|
|
|
|
|
т |
1— |
Т°К |
||
|
|
3 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
Л » |
• |
|
|
|
|
^40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rC |
|
||
|
|
|
|
|
ІЇ |
|
|
г |
* |
|
|||
30 |
|
|
|
|
|
М |
1 1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г 0 |
- |
і |
. f |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
-200 |
0 |
200 |
W0 |
000 |
|
800 |
1000 |
1200 МО 1600 1800 |
||||
|
|
||||||||||||
Рис. |
|
1-20. |
Зависимость излучательной |
способности |
окиси |
алюминия |
|||||||
|
|
|
|
|
|
от температуры |
|
|
|
|
Характеристика образцов к рис. 1-20
О б о з н а |
Т е м п е р а т у р н ы й |
П р и м е ч а н и е , источник |
ч е н ие |
и н т е р в а л , °С |
О-185-f-+1480 Интегральная, нормальная излучательная спо
собность; испытывалось в воздухе [30]
П815-И540 Спектральная, нормальная излучательная спо
собность; длина волны 0,665 ц[30]
Д- 185 - н+1480 Интегральная нормальная излучательная спо
собность; испытывалось в воздухе [30]
О850ч-1540 Спектральная, нормальная излучательная спо
|
400ч-800 |
|
собность; длина волны 0,665 ц[30] |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Интегральная, |
нормальная |
излучательная |
спо |
||||||||||||
|
900 ч-1480 |
|
собность. Чистая окись алюминия [30] |
|
|
|||||||||||||
С |
|
|
То |
же, [93] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
• |
900ч-1400 |
|
|
Спектральная, |
нормальная |
излучательная |
спо |
|||||||||||
* |
700ч-1400 |
|
собность. Высокоплотная |
А1 2 0 3 [93] |
|
|
|
|||||||||||
|
|
То |
же, [30] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
О |
700 ч-1500 |
|
|
Полная |
лучеиспускательная |
способность |
[11] |
|||||||||||
100 |
|
|
|
с ft* |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
Е"= |
|
|
|
|
|
- О " |
ч |
ч |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
4 |
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|||
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ * |
' |
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
||
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
W |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
N\ N |
\ V1 |
|
|
||
40 |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
\\\ ' |
|
|
|||
|
|
|
г |
р - о - ( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
п п |
|
г |
|
|
|
|
|
|
* |
\ |
*\ і |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*1Ч |
|
|
||||||
|
— а о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
20 |
|
о |
А V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
10 |
— |
К/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
г |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
1 |
|
|
0 0 |
0,4 0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
2ft |
3,2 |
3,6 |
4,0 4,4 |
4,8 |
5,2 5,6 |
6,0 6,4 |
|
|||||
Рис. |
1-21. Зависимость излучательной |
способности |
окиси |
алюминия |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
от длины волны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в , % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
\34°С |
|
Рис. 1-22. Зависимость |
прозрачности для |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
инфракрасных |
волн |
монокристалла |
окиси |
|||||||||
40 |
|
|
|
\ |
|
|
алюминия |
от |
длины |
волны |
и |
темпера |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
туры |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
|
|
|
ХЗООЪ |
|
Д а н н ы е с к о р р е к т и р о в а н ы |
по^потерям |
на |
о т р а |
|||||||||
|
|
|
\600ЯС |
|
ж е н и е . |
Т о л щ и н а о б р а з ц а 2 |
мм |
[80] |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
тох |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
4 |
51,МКМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика образцов к рис. 1-21
О б о з н а ч е н и е |
Т е м п е р а т у р а |
П р и м е ч а н и е , и с т о ч н и к |
°С |
О |
Комнатная |
- |
[30] |
п |
» |
- |
[96] |
л |
» |
- |
[96] |
0 |
» |
Сапфир |
[96] |
П35 Данные скорректированы по потерям на отра
|
|
жение. Сапфир. Толщина образца 2 |
мм [30] |
||
Q |
300 |
То |
же |
[30] |
|
А• |
600 |
|
» |
[30] |
|
1200 |
|
» |
[30] |
|
|
25 |
То |
же. |
Толщина образца 1,97 мм [30] |
||
О |
300 |
То |
же |
[30] |
|
• |
600 |
|
» |
[30] |
|
•• |
1200 |
|
» |
[30] |
|
1500 |
|
» |
[30] |
|
|
Комнатная |
Синтетический сапфир. Толщина образца 3 мм |
||||
|
|
[30] |
|
|
|
|
1-9. Взаимодействие |
с другими веществами |
|
||
Характер |
химического |
соединения — нейтральный [15]. Окись |
алюминия — |
наиболее стойкий из тугоплавких окислов. Стоек против действия фтористого водо рода и почти не разлагается углекислым натрием, каустической содой и перекисью натрия. Не растворим в воде, а при сильном обжиге — и в неорганических кислотах и основаниях. При температурах 1700—1800° С выдерживает воздействие всех газов,
кроме |
фтора |
[11]. Огнеупорность 1950° С [15]. |
Термическая |
стойкость — хоро |
|
шая |
[11]. |
|
|
|
|
Некоторые данные о взаимодействии |
окиси алюминия с другими веществами |
||||
приводятся |
ниже. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
1-28 |
|
|
Стойкость окиси |
алюминия |
(А12 08 ) |
|
всреде различных жидких металлов [98]
Ме т а л л ы
|
Т, °С |
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Na |
L i |
Hg |
|
А1 |
Са |
|
|
|
|
300 |
X |
X |
|
X |
|
|
X |
|
|
|
600 |
О |
о |
п |
— |
|
X |
X |
|
|
|
800 |
О |
О |
п |
•— |
|
— |
— |
|
|
П |
П р и м е ч а н и е : |
X — х о р о ш а я , |
О — о г р а н и ч е н н а я , |
|
|
|||||
— п л о х а я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура ликвидуса для комбинаций с различными окислами |
[14]: |
|
||||||||
Окисел |
Р С . . . |
А 1 2 0 3 |
ВеО |
СаО |
СЮ 2 |
MgO |
Si0 2 |
T h 0 2 |
T i 0 2 |
Z r 0 2 |
Температура, |
. 2050 |
1900 |
1400 |
1750 |
1930 |
1545 |
1750 |
1720 |
1700 |
З |
Кржижановский |
33 |
Ниже приведена степень взаимодействия в инертной атмосфере |
при |
1800° С |
|||||
между окисью алюминия и некоторыми материалами [11]: |
|
|
|
||||
Металл |
Mo |
N i |
Nb |
Ті |
Zr |
Be |
Si |
Степень взаимодействия |
А |
А |
А |
БВ' |
БВ' |
Б Г |
Б Г |
Здесь А — отсутствие изменения на границе металл— керамика; Б — разъе дание по границам зерен и превращение оксидной фазы; В' — значительное корродирование окисла; Г — образование новой фазы на границе металл—керамика.
Химическая стойкость глинозема в различных средах может быть оценена сле дующим образом [11]: окислительная атмосфера — хорошая стойкость до 1900° С, восстановительная атмосфера — хорошая, углерод — удовлетворительная, кислые шлаки — хорошая, основные шлаки — хорошая, металлы — хорошая.
|
|
|
|
|
|
|
|
РАЗДЕЛ |
ВТОРОЙ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ОКИСЬ |
БАРИЯ (ВаО) |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2-1. Общие сведения |
|
|
|
|
|
|
|||||
Молекулярная |
масса |
. . . . |
|
|
153,339 |
|
|
|
|
|||||||||
Температура |
плавления |
|
. |
. |
. 1917° С [11] (рекомендуемое |
значение); |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1923° С |
[36, 13] |
|
|
|
||
Температура |
кипения . |
. |
. |
. 2200° С [11] (рекомендуемое |
значение); |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2727° С [36]; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000° С [13] |
|
|
|
|
||
Твердость |
по шкале |
Мооса |
|
|
|
|
3,3 [11] |
|
|
|
|
|||||||
Цвет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вещество бесцветное |
[82] |
|
|
||||
|
|
|
|
|
2-2. Кристаллическая структура |
|
|
|
|
|
||||||||
Энергия кристаллической решетки |
3 128 000 кдж/кмоль |
(747 |
ккал/моль) |
[167]. |
||||||||||||||
Считается, |
что ВаО имеет |
аморфное |
строение, |
но известны |
две ее |
кристаллические |
||||||||||||
модификации |
с |
гексагональной |
|
и |
кубической |
структурами [11]. Д л я |
кубической |
|||||||||||
структуры |
(типа |
NaCl) параметр |
|
решетки а 5,542 А [16]. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3. |
Плотность |
|
|
|
|
|
|
||
При 20° С теоретическая плотность окиси бария |
5720 кг/м3 [11, 13]. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2-4. Термодинамические свойства |
|
|
|
|
|
||||||||
При |
температуре |
25° С |
|
|
удельная |
теплоемкость |
|
окиси |
бария |
|||||||||
47,48 кджі'(кмоль-град) |
[11,34 калі {моль-град)] |
[11]. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Зависимость теплоемкости окиси бария от температуры приведена на рис. 2-1. |
||||||||||||||||||
Ниже |
приведена |
удельная |
молярная теплоемкость, рассчитанная |
по формуле |
||||||||||||||
Ср |
= |
12,74 + |
1,0410"3 |
|
Т - f 1,98410в Т'2, |
кал/(моль-град) |
[16]: |
|
||||||||||
Температура, |
°К |
298 |
300 |
|
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1100 |
1300 |
||||||
Теплоемкость, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кдж/(кмоль-град) |
45,30 |
45,43 |
49,91 52,21 53,64 54,68 55,52 56,23 57,45 58,53 |
|||||||||||||||
кал! (моль-град) |
|
10,82 |
10,85 |
11,92 |
12,47 |
12,81 13,06 13,26 13,43 13,72 13,98 |
||||||||||||
При низких |
температурах теплоемкость окиси бария принимает следующие зна |
|||||||||||||||||
чения [43]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура, |
°К |
|
|
|
|
|
|
|
Ю |
25 |
50 |
100 |
150 |
200 |
298,1 |
|||
Теплоемкость, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кдж/(кмоль-град) |
|
|
|
|
|
|
0,2931 |
4,44 |
16,95 |
32,0 |
40,0 |
43,8 |
47,5 |
|||||
кал!(моль-град) |
|
|
|
|
|
|
|
(0,07) (1,06) |
(3,81) |
7,63 |
9,55 |
10,47 |
11,34 |
Ниже приводятся значения некоторых термодинамических свойств окиси бария при комнатной температуре и температуре плавления:
А Я г 9 8 |
—558 500 кдж/кмоль |
(—133,4 ккал/моль |
[11] |
|
&FMS |
—528 800 кдж/кмоль |
(—126,3 ккал/моль |
[11] |
|
Д 5 2 в 8 |
70,3кдж/(кмоль-град) |
[16,8кал/(моль-град)} |
||
|
|
[ И ] |
|
|
А Я П Л |
57 80 кдж/кмоль |
(1380 кал/моль) |
[36] |
В табл. 2-1 приводится зависимость термодинамических свойств от температуры.
т,°к«г
Со
• 4»
0 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
f200 |
Рис. 2-І. Зависимость удельной теплоемкости окиси бария от температуры [104]
И с п ы т ы в а л ся материал, |
п о л у ч е н н ы й |
пр и р а з л о ж е н и и В а О г , ег о |
состав; 99% |
ВаО ; о к о л о |
1% S O , [104] |
Таблица 2-1
Термодинамические свойства окиси бария (ВаО) [36]
ИТ-Н.
298 |
|
|
|
|
70,3 |
16,8 |
- 5 5 8 |
500 |
— 133 400 |
— 528 |
800 |
— 126 |
300 |
|||
400 |
5 |
020 |
1 200 |
85,00 |
20,3 |
— 557 |
700 |
— 133 200 |
— 519 200 |
— 124 |
000 |
|||||
500 |
10 |
100 |
2 |
400 |
95,9 |
22,9 |
— 556 900 |
— 133 000 |
— 509 |
400 |
— 121 |
650 |
||||
600 |
15 500 |
3 |
700 |
105,9 |
25,3 |
—555 |
600 |
— 132 700 |
— 499 |
900 |
— 119 |
400 |
||||
700 |
20 520 |
4 900 |
113,9 |
27,2 |
—554 |
400 |
— 132 |
400 |
— 490 |
300 |
— 117 |
100 |
||||
800 |
26 |
380 |
6 |
300 |
121,4 |
29,0 |
—553 500 |
— 132 200 |
— 481 |
500 |
— 115 |
000 |
||||
900 |
31 |
800 |
7 |
600 |
128,5 |
30,7 |
—552 |
700 |
— 132 |
000 |
— 473 |
500 |
— И З |
100 |
||
1000 |
37 500 |
8 950 |
134,0 |
32,0 |
— 563 600 |
— 134 |
600 |
— 465 |
200 |
—111 |
|
100 |
||||
1100 |
43 |
100 |
10 300 |
139,0 |
33,2 |
—561 |
900 |
— 134 |
200 |
— 454 |
300 |
— 108 |
500 |
|||
1200 |
|
|
|
|
— |
|
( - 5 5 9 |
000) |
( - 1 3 3 |
500) |
( — 444 |
000) |
( — 106 |
000) |
||
1300 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
— |
— |
(—559 |
000) |
( — 133 500) |
( — 433 |
400) |
( — 103 500) |
|||||
1400 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
— |
— |
( — 559 |
000) |
( — 133 |
500) |
( — 425 |
000) |
( — 101 |
500) |
|||
1500 |
(66 570) |
(15 |
900) |
|||||||||||||
— |
— |
(—559 |
000) |
( — 133 500) |
( — 414 |
500) |
( — 99 |
000) |
||||||||
1600 |
|
|
|
|
—• |
— |
( — 556 |
900) |
( — 133 000) |
( — 404 |
000) |
( — 96 |
500) |
|||
1700 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
— |
— |
(—554 800) |
( — 132 |
500) |
( — 395 700) |
( — 94 |
500) |
|||||
1800 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
— |
— |
(—554 800) |
( — 132 |
500) |
( — 387 |
000) |
( — 92 |
500) |
||||
1900 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
— |
— |
(—552 700) |
( — 132 000) |
( — 376 800) |
(—90 |
000) |
||||||
2000 |
(96 |
900) |
(23 |
150) |
||||||||||||
|
|
( - 6 9 9 |
200) |
( - 1 6 7 |
000) |
( - 3 6 0 |
000) |
( — 86 |
000) |
|||||||
|
|
|
|
2-5. Электрические свойства |
|
|
|
||
Окись бария — полупроводник с электронной проводимостью, |
имеющий коэф |
|||||
фициент |
электросопротивления |
1 1 0 4 |
(ом-м) при температуре |
300° С |
[11] и |
|
0,22 ом-м |
при 500° С [11 ] . Зависимости |
электрических |
свойств окиси бария |
приве |
||
дены на рис. 2-2 и 2-3. |
окиси бария равна —10,3- 10"6 кг'1 |
|
|
|||
Магнитная восприимчивость |
[11]. |
|
||||
|
600 |
800 |
1000 |
1200 |
|
|
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|||
Рис. 2-2. Зависимость |
электросопротивления |
окиси |
бария |
||||
|
от |
температуры [105] |
|
|
|
||
И с п ы т ы в а л ся |
о б р а з е ц |
В а О , и з г о т о в л е н н ы й |
из |
х и м и ч е с к и |
чистых |
||
м а т е р и а л о в и |
о б о ж ж е н н ы й в в а к у у м е |
в |
течение 2 ч |
|
646 496 404 325 253
-2
V
-6
X
Рис. 2-3. Зависимость логарифма элек тропроводности катодного покрытия из окиси бария, нанесенного на платино вый стержень, от температуры
О — д о и с п о л ь з о в а н и я ; X — п о с л е и с п о л ь з о в а н и я [106]
1,1 1,3 1,5 1,7 1,9
1000
Т°К
2-6. Взаимодействие с другими веществами
Характер химического соединения — восстановитель. Окись бария неустойчива на воздухе даже после обжига при высоких температурах. Быстро соединяется с водой. При нагревании взаимодействует с сернистым газом и двуокисью углерода; энергично разжижает силикаты. Причинами, ограничивающими применение, яв ляются токсичность и гидратация, из-за которой через несколько дней изделия из ВаО разваливаются в сухом помещении [ П ] .
|
РАЗДЕЛ |
ТРЕТИЙ |
|
ОКИСЬ БЕРИЛЛИЯ (ВеО) |
|
|
3-1. Общие сведения |
|
Молекулярная масса |
25,0116 |
|
Температура |
плавления |
2550° С |
Температура |
кипения |
4260° С |
Температура |
Дебая |
1280° К [108] |
Твердость по шкале Мооса |
9 [11] |
|
В табл. 3-1 и 3-2 приводятся данные разных авторов по температурам плавления |
||
и кипения окиси |
бериллия. |
|
Таблица 3-1
Температура плавления окиси бериллия [11, 12, 14, 15, 17, 36, 63, 85, 108]
Т е м п е р а т у р а , |
Г о д |
Т е м п е р а т у р а , |
Г о д |
|
°С |
о п р е д е |
°С |
о п р е д е л е н и я |
|
л е н и я |
||||
|
|
|
Таблица 3-2
Температура кипения окиси бериллия [85]
Т е м п е р а т у р а , |
Г о д |
°С |
о п р е д е л е н и я |
2525 |
|
|
1913 |
2527 |
1948; |
1949 |
|
3900 |
1918 |
|
|||||
2400+ 100 |
1914 |
2550 |
1952 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2450+50 |
|
1915 |
2810 |
1953 |
|
4100 |
1918 |
|
|||||||
2410 |
|
|
1916 |
2450±20 |
1956 |
|
4260+ 160 |
1946 |
|
||||||
2570 |
|
|
1930 |
2550+25 |
1956 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2530± 30 |
|
1932 |
2450+30 |
1959 |
|
4120±170 |
1951 |
|
|||||||
2520± 30 |
|
1937 |
2470+20 |
1959 |
|
3850+200 |
1959 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
3-2. Кристаллическая структура |
|
|
|
|
||||
Энергия кристаллической решетки 4,522- 10е—4,602- 106 |
кджікмоль |
(1080— |
|||||||||||||
1099 |
ккалімоль) |
[85]. Кристаллы гексагональной |
структуры |
типа |
вюрцита |
(ZnS). |
|||||||||
Других |
модификаций нет |
|
|
|
|
|
|
Таблица |
3-3 |
||||||
[11]. Бесцветные, одноос- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ные, |
|
ионные |
кристаллы |
Периоды решетки окиси бериллия [85] |
|
|
|||||||||
в форме |
призм. |
Струк |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тура |
|
их представляет со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
бой |
плотную упаковку из |
П е р и о д ы р е ш е т к и , |
А |
|
|
Т е м п е р а т у р а , |
|||||||||
атомов |
кислорода, |
поло |
|
|
|
|
с/а |
||||||||
|
|
|
|
|
°С |
' |
|||||||||
вина |
|
|
тетраэдрических |
а |
|
с |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
пустот |
которой |
занята |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
атомами |
бериллия |
[109]. |
2,68 |
|
4,36 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
Межатомные расстоя |
|
|
1,63 |
|
|
|
||||||||
ния |
|
1,65 |
А (эксперимен |
2,69 |
|
4,37 |
|
1,62 |
|
— |
|
||||
|
2,70 |
|
4,40 |
|
1,63 |
|
|
|
|||||||
тальные), |
1,75 |
А |
(вычис |
|
|
|
|
|
|||||||
2,693 |
|
4,397 |
1,632 |
|
— |
|
|||||||||
ленные) |
[85] |
|
|
2,6929 |
|
4,3972 |
1,632 |
|
18 |
|
|||||
|
Периоды |
решетки |
2,69 |
|
4,39 |
|
1,63 |
Комнатная |
|||||||
окиси |
бериллия |
приве |
2,72 |
|
4,43 |
|
1,63 |
1025 |
|
||||||
дены |
в табл. 3-3. |
|
2,6981 |
|
4,3767 |
1,622 |
— |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
3-3. |
Плотность |
|
|
|
|
|
|
|
3030 |
Теоретическая |
плотность окиси |
бериллия |
при |
комнатной |
температуре |
|||||||||
кг/м* |
[11]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В табл. 3-4 приведена зависимость |
плотности окиси бериллия от размеров |
кри |
|||||||||||||
сталлов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость плотности и пористости |
образцов |
из окиси бериллия |
от исходных размеров |
кристаллов |
[17] |
И с х о д н ы е р а з м е р ы
ч а с т и ц , |
мкм |
от |
ДО |
Л и н е й н а я у с а д к а , о/ /о
п о |
по |
д л и н е |
в ы с о т е |
Об ъ е м н а я плот
ность ,
кг/м3
Ис т и н н а я
по р и с тость ,
%
Ср е д н и й
ра з м е р
зе р е н в о б о ж ж е н н о м
об р а з ц е ,
мкм
Ко э ф ф и
ци е н т р е к р и с
та л л и з а ции
зе р е н
0 |
|
1,25 |
17,0 |
|
16,9 |
|
|
|
|
43 |
|
40 |
|
||
1,77 |
2,50 |
15,2 |
|
13,0 |
2740 |
|
9,3 |
|
45 |
|
21 |
|
|||
2,50 |
3,50 |
15,0 |
|
13,0 |
2730 |
|
9,6 |
|
36 |
|
12 |
||||
3,5 |
|
5,0 |
|
13,5 |
|
12,0 |
2750 |
|
9,0 |
|
40 |
|
9,4 |
||
5 |
|
7 |
|
13,5 |
|
13,2 |
2780 |
|
8,0 |
|
37 |
|
6,2 |
||
7 |
10 |
|
11,3 |
|
11,5 |
2730 |
|
9,6 |
|
26 |
|
3,1 |
|||
10 |
14,1 |
|
9,7 |
|
9,4 |
2590 |
|
14,3 |
|
22 |
|
1,8 |
|||
14,1 |
20 |
|
6,9 |
|
7,6 |
2500 |
|
17,2 |
|
|
|
|
|
||
20 |
26,2 |
|
5,0 |
|
5,8 |
2360 |
|
22,0 |
|
29 |
|
1,2 |
|||
28,2 |
44 |
|
—* |
|
4,3 |
2320 |
|
23,2 |
|
29 |
|
0,8 |
|||
|
|
|
|
3-4. Тепловое расширение |
|
|
|
|
|
||||||
При 50° С коэффициент линейного расширения окиси бериллия |
7,0610~в |
град'1 |
|||||||||||||
[17]; |
5,0-10"в |
град'1 |
[147] |
(рекомендованное |
значение); |
при |
2000° С —« |
||||||||
15,5- Ю - 6 град'1 |
[17]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Данные, отражающие зависимость теплового расширения окиси бериллия от |
|||||||||||||||
температуры, |
анизотропии, структуры и обработки образцов и примесей |
приводятся |
|||||||||||||
в табл. 3-5—3-10 и на рис. 3-1—3-3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица |
3-5 |
|
|
|
|
Таблица |
3-6 |
||
Средние коэффициенты |
линейного |
|
Среднее относительное |
удлинение |
|||||||||||
расширения |
окиси |
бериллия |
в различных |
||||||||||||
|
окиси |
бериллия |
|
|
|||||||||||
|
температурных интервалах |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р |
О т н о с и т е л ь |
И с т о ч |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ный |
|
н о е |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ник |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и н т е р в а л , °С у д л и н е н и е , % |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
25 |
100 |
|
5,5 |
горячепрес- |
[13] |
|
|
25—1000 |
|
1,08 |
|
[109] |
|||
20 |
600 |
10,1 . |
сованная |
[13] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
800 |
|
|
8,3 |
|
[108] |
|
|
25—1000 |
|
1,07 |
|
|
[30] |
|
25 |
800 |
|
|
9,2 |
|
[85] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30- |
1000 |
|
|
9,0 |
|
[85] |
|
|
25—1000 |
|
0,82 |
|
|
[24] |
|
30- |
1000 |
|
|
9,0 |
|
[20] |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
20 |
1400 |
|
|
|
|
|
|
|
25—1000 |
|
0,89 |
|
|
[19] |
|
20 |
1400 |
|
|
10,1 |
|
[108] |
|
|
|
|
|
||||
20 |
1400 |
|
|
|
|
|
25—1000 |
|
1,08 |
|
|
[24] |
|||
20 |
1400 |
|
|
9,5 |
|
[ Н ] |
|
|
|
|
|
||||
- 20--1400 |
|
|
9,3 |
|
[17] |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
25- |
1700 |
|
|
10,6 |
|
[85] |
|
1000—2000 |
10,1 ± 0 , 6 |
|
[19] |
||||
-1000- |
2000 |
|
|
10,1 |
|
[17] |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1400 |
2000 |
|
|
13,4 |
|
[85] |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3-7
Коэффициент линейного расширения окиси бериллия в интервале температур от комнатной до указанной в таблице
(<gl000° С)
|
К о э ф ф и ц и е н т |
л и н е й н о г о |
р а с ш и р е н и я |
а |
X 10е , град-1 |
п р и |
т е м п е р а т у р е , |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е , |
источник |
|||
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
600 |
|
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
|
|
|
|
|
5,5+1,0 |
|
8,0+0,6 |
|
|
9,6+0,8 |
|
— |
10,3±0,9 |
|
10,8±1,0 |
Поликристалл, |
[109] |
|
||||
— |
5,0 |
(5,85) |
6,5 |
(7,05) |
|
7,5 |
|
(7,85) |
8,13 |
— |
— |
|
» |
|
|
[85] * |
|
— |
6,0 |
(6,5) |
7,0 |
(7,5) |
|
8,0 |
|
(8,4) |
8,6 |
(8,9) |
9,2 |
|
» |
|
|
[111] |
|
— |
— |
8,22 |
(8,30) |
(8,40) |
|
8,44 |
|
(8,56) |
(8,65) |
(8,75) |
9,02 |
Гексагональная |
ВеО, [241 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1200° С) |
|
|
|
|
|
|
5,35 |
6,00 |
6,55 |
7,04 |
7,37 |
|
7,67 |
|
7,98 |
8,22 |
8,62 |
8,85 |
Образец |
плавленный в- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
электродуговой |
печи, |
плот |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность 1753 кг/ж3 |
[108] |
|
||
5,42 |
5,98 |
6,60 |
7,08 |
7,39 |
|
7,74 |
|
8,03 |
8,38 |
8,61 |
8,89 |
«Сырая |
масса», |
плотность |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2142 кг/ж3 , [108] |
|
|
||
5,4 |
6,0 |
(6,7) |
7,2 |
(7,4) |
|
7,7 |
|
(8,0) |
8,4 |
(8,7) |
8,9 |
|
[147] |
|
|
|
|
* Р а з н ы е о б р а з ц ы . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
3-7а |
|
Коэффициент |
линейного расширения окиси |
бериллия в интервале температур от комнатной до указанной в таблице |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(2йЮ00° С) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
К о э ф ф и ц и е н т |
л и н е й н о г о |
р а с ш и р е н и я |
а |
X 10', |
град'1 |
пр и т е м п е р а т у р е , |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е , |
источник |
|||
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
|
1500 |
|
1600 |
1700 |
1800 |
1900 |
2000 |
|
|
|
|
|
8,6 |
(8,9) |
9,3 |
(9,75) |
10,0 |
(10,05) |
10,0 |
(10,05) |
10,1 |
|
|
Поликристалл, [85] * |
||||||
9,2 |
(9,5) |
9,7 |
(9,9) |
10,0 |
(10,25) |
10,4 |
10,5 |
|
|
|
|
» |
|
[111] |
|||
8,9+0,5 |
|
10,6+0,3 |
|
10,1±0,4 |
|
|
10,5±0,5 |
1,08±0,7 10,9±2,0 |
|
|
|
» |
|
[19] |
|||
9,3 |
9,6 |
10,1 |
10,2 |
10,3 |
10,5 |
10,7 |
10,8 |
10,85 |
10,9 |
10,95 |
100% |
ВеО, |
объемная |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотность 2840 кг/ж3 , ка |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жущаяся |
пористость |
0%, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
температура |
|
обжига* |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1950° С |
|
|
|
|
* Р а з н ы е о б р а з ц ы .