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

Таблица

Анизотропия относительного теплового расширения для окиси бериллия [112]

 

 

 

Л и н е й н о е р а с ш и р е ­

А н и з о ­

 

 

 

Л и н е й н о е р а с ш и р е ­

А н и з о ­

Т е м п е ­

 

ние

от 25 д о t °С ,

 

 

 

 

н и е

о т 25 д о t °С ,

 

 

т р о п н о е

Т е м п е р а ­

т р о п н о е

 

%, по о с я м

 

 

%, п о о с я м

р а т у р а ,

 

 

о т н о ш е ­

 

т у р а ,

 

 

о т н о ш е ­

°С

 

 

 

 

 

 

 

н и е %

 

°С

 

 

 

 

 

н и е %

 

 

 

а

 

с

 

Аа/%\с

 

 

 

а

 

с

Д а / % Ас

 

Ре нтгеноскоп ический метод

 

 

Дила тометричес кие

измерения

 

 

 

 

 

(пор ошок)

 

 

 

 

 

300

 

0.1991Т

0,1691

1,177

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

0,4633

0,4020

 

 

1,535

 

600

 

0,4679

0,4199

1,114

800

 

0,6746

0,5985

 

1,127

 

800

 

0,681 U

0,6006

1,134

1000

 

0,8896

0,7881

 

 

1,129

 

1000

 

0,9116"

0,8006

1,139

1200

 

1,1639

1,0257

 

1,135

 

1200

 

1,1511

1,0261

1,122

3,0

О

 

200

400

800

800

 

1000

1200

1400 1800

1800 2000

2200

2400

 

 

 

 

 

 

т

 

1

т

1— т

1 —

-1

1—

 

5 °к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 <)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<>

0 <>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

і

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< \

А0 t\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

fі

 

л

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0 -200

,

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

200

ООО 600

800

1000 1200 1400 1600 1800 2000

2200

Рис. 3-1.

Зависимость

относительного удлинения

окиси

бериллия

от температуры

 

 

 

 

 

Характеристика образцов

к рис. 3-1

 

Таблица

3-9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е м п е р а т у р ­

 

П р и м е ч а н и е , источник

 

О б о з н а ч е н и е

П л о т н о с т ь ,

кг/м3

 

 

ный и н т е р ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в а л , ° С

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

200—1600

 

[ П ]

 

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

 

 

100—1200

 

[24]

 

 

 

 

 

 

 

2430—2990

 

 

200—2100

 

Порошки,

горячепрессован-

 

 

 

 

 

 

 

 

100—1000

 

ные при 1700° С [113]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обожженный

и электроплав-

 

 

 

2840 (объемная)

 

 

1000—2000

 

ленный образец

[114]

1950° С;

о

 

 

 

 

 

Температура

обжига

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кажущаяся

пористость

0%

[21 j

о

 

 

 

Плотный образец

 

 

 

0—2000

 

Поликристалл

[115]

 

 

Анизотропия коэффициента линейного расширения монокристалла окиси берил­ лия по [108] приведена ниже:

Температура,

°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

1025

 

 

аХ 10е

град'1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по

оси а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,3

11,0

 

 

 

 

по

оси с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,1

9,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0

2 0 0

W

0

6 0 0

8 0 0 т 0

1

1—°

к

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 0 0

Т

 

300500 7009001100130015001700

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

?

0,4

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

%9

 

 

 

 

 

 

0,2

\

 

 

 

1

 

 

 

 

 

Со г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

1

 

 

 

 

\t°c

 

•*Ц2

-200

0

200

400

600

 

 

0

700400600800100012001400

 

800 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3-2. Зависимость коэффициента

Рис. 3-3.

Зависимость

относительного

 

удли­

линейного расширения окиси берил­

нения окиси бериллия

с различными

добав­

лия

от температуры

[116]

 

ками А 1 2 0 3 , T h 0 3 , MgO от температуры [35]

 

 

 

Характеристика

образцов

 

к рис. 3-3

[35]

Таблица

 

3-10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х и м и ч е с к и й

состав

 

О б о з н а ­

 

 

Х и м и ч е с к и й

состав

 

 

 

 

 

ч е н и е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(160BeO-2Al2 O3 -ThO2 )

 

 

 

 

(48BeO-10Al2 O3 -ThO2 )

 

 

89,55% ВеО; 5,91% Т1Ю2 ;

 

 

 

48,33%

ВеО;

 

41,04%

 

 

4,56%

А 1 2 0 3

из:

ВеО

 

 

 

А1 2 0 3 ;

10,63% Т Ю 2

 

 

 

 

 

Приготовлено

 

 

 

Исходный

материал

 

 

99,7% чистоты,

А 1 2 0 3

99%

 

 

 

 

тот

же

 

 

 

 

 

 

 

чистоты,

обожженной

Т Ю 2

 

 

 

(12ВеО - А1 2 0 3 - ТЮ 2 )

 

 

 

 

99%

чистоты

 

 

 

 

 

 

45,05% ВеО; 39,65% Т Ю 2 ;

 

 

(48ВеО - А1 2 0 3 - ТЮ 2 )

 

 

 

 

 

15,30% А 1 2 0 3

 

 

 

 

 

 

76,63% ВеО; 16,86% Т Ю 2

;

 

 

 

Исходный

материал

 

 

6,5%

А 1 2 0 3

 

 

 

 

 

 

тот

же

 

 

 

 

 

 

 

Исходный

материал

 

 

 

 

(18BeO-4Al2 03 -Th02 )

 

 

тот же

 

 

 

 

 

 

 

40,12%

ВеО;

 

39,34%

 

 

(48ВеО - 2А1 2 0 3 - ТЮ 2 )

 

 

 

 

 

А 1 2 0 3

23,54% Т Ю 2

 

 

 

 

 

64,11% ВеО; 21,78% Т Ю 2

;

 

 

 

Исходный

материал

 

 

14,11% А 1 2 0 3

 

 

 

 

 

 

тот

же

 

 

 

 

 

 

 

Исходный

материал

 

 

 

 

(4MgO-96BeO-Al2 03 )

 

 

тот же

 

 

 

 

 

 

 

90,12%

ВеО; 6,05% MgO;

 

 

(24BeO-2Al2 03 -Th02 )

 

 

 

 

3,83%

А 1 2 0 3

из

 

MgO

 

 

' 56,19% ВеО; 24,72%

Th0 2 ;

 

 

 

Приготовлено

 

 

 

19,09% А 1 2 0 3

 

 

 

 

 

 

97%

чистоты,

ВеО

99,7%

 

 

Исходный

материал

 

 

 

 

чистоты; А 1 2 0 3 99%

чистоты

 

 

тот же

 

 

 

 

 

 

 

(MgO-16BeO-Al2 03 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73,77%

ВеО;

18,80%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А12 03 ; 7,43% MgO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходный

материал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тот

же

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-5. Термодинамические свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

температуре

25° С

удельная

молярная

теплоемкость

окиси

бериллия

25,4

кджі (кмоль-град)

 

[6,07

калі (моль-град)

[11].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные о зависимости

теплоемкости

40

80

120

160

200

240

280Т,Ч

от температуры приведены

в

табл. 3-11,

24,0

 

 

 

 

 

 

 

т

1

•—

3-12

и на

рис. 3-4,^3-5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

200

400

600

800

1000 1200

 

У 0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-200

0

200

 

400

600

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240

-200 -160 -120

-80

-40

 

0

-

Рис. 3-4. Зависимость

удельной

теплоем­

Рис.

3-5. Зависимость молярной

теп­

кости окиси

бериллия

от

температуры

лоемкости

окиси

бериллия

от

 

темпе­

 

 

 

[68]

 

 

 

 

 

 

 

ратуры

(при низких

температурах)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

[117]; X —

[85]

 

 

 

 

 

 

Удельная

теплоемкость

окиси бериллия (ВеО)

 

Таблица

 

3-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 , °с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И с т о ч н и к

 

 

- 1 0 0

 

0

 

100

 

200

 

300

 

400

 

П р и м е ч а н и е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[17]

 

 

 

 

 

1,25

1,47

1,63

 

1,76

 

Средняя

 

удель

 

 

 

 

 

 

0,299 0,351

0,390

0,421

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[85]

 

 

 

 

 

 

1,0

1,29

 

1,76

 

Истинная

 

удель

 

 

 

 

 

 

 

0,24

0,308

 

 

0,420

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

(данные

раз

 

 

 

 

 

 

 

 

(20° С)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных

авторов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[10]

 

.

0,54

 

0,88

1,21

1,44

1,63

 

1,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,13

 

0,21

0,29

0,34

0,39

 

0,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е п л о е м к о с т ь пр и т е м п е р а т у р е , °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И с т о ч н и к

 

 

500

 

600

 

700

 

 

 

900

 

 

П р и м е ч а н и е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[17]

 

 

1,85

 

1,98

 

1,99

 

2,04

 

2,08

 

 

Средняя

 

удель

 

 

0,443

0,461

 

0,476

0,487

 

0,497

 

ная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[85]

 

 

2,09

 

 

 

2,06

 

2,08

 

 

Истинная

 

удель

 

 

 

0,50

 

 

 

 

 

0,492

 

0,497

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

(данные

раз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных

авторов)

 

 

[Ю]

 

 

1,88

 

1,94

 

1,97

 

1,99

 

2,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,45

 

0,46

 

0,47

 

0,48

 

0,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1000° С)

 

 

 

 

 

 

 

 

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

кджЦкг-град),

 

з н а м е н а т е л ь

в кал/{г-

град).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельная молярная теплоемкость Окиси бериллия (ВеО)

И с т о ч н и к

 

 

100

[16,

139]

[85,

139]

 

 

1,26

[Ю]0,3

(173° К)

И с т о ч н и к

 

 

1200

[16,

139]

53,80

12,85

 

 

[85,

139]

54,56

13,03

 

 

 

 

53,17

[Ю]12,7

(1273° К)

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

 

298

500

700

1000

26,2

38,77

44,38

50,3

6,26

9,26

10,60

12,03

25,42

38,44

44,38

50,79

6,07

9,18

10,60

12,13

23,03

41,03

46,58

50,24

5,5

9,8

11,1

12,0

(273° К)

(573° К)

(773° К)

(973° К)

Т е п л о е м к о с т ь пр и т е м п е р а т у р е , ° К

 

1500

2000

2500

2800

58,74

66,62

74,36

79,01

14,03

15,91

17,76

18,87

 

 

 

П р и м е ч а н и я .

1.

В

д р о б н ы х

о б о з н а ч е н и я х

в

числителе

т е п л о е м к о с т ь

в

кджЦкмоль-град),

в з н а м е н а т е л е

— в кал/(моль-град).

2. Расчет

п р о и з в е д е н

п о с л е д у ю щ и м

ф о р м у л а м :

С„ =

8,69 +

3,65

Ю~'Т — 3,13 • 10~6 Т~\

кал/(моль-град)

[16,

139], Ср =

=

8 , 4 5 +

4 - 1 0 - г 7

— 3 , 1 7 - 1 0

3 Г - 2 ,

калЦмоль-град)

[85,

139].

 

 

 

 

При низких температурах удельная молярная теплоемкость ВеО принимает значения [43]:

Т е м п е р а т у р а , ° К

10

25

50

100

150

200

298,1

Т е п л о е м к о с т ь ,

 

 

 

 

 

 

 

кдж/(кмоль-град)

(0,00)

(0,0837)

(0,377 )

2,89

7,96

14,3

25,4

кал/моль-град

(0,00)

(0,02)

(0,09 )

0,69

1,90

3,42

6,07

Ниже приводятся значения некоторых термодинамических свойств окиси берил­ лия при комнатной температуре и температурах плавления и испарения:

Д#298

611 300 кдж/кмоль

(—146,0 ккал/моль)

[11]

A F 2 9 8

—582 000 кдж/кмоль

(—139,0 ккал/моль)

[11, 109]

AS2 o8

14,2 кдж/(кмоль-град)

[3,39 кал/(моль• град)] [11]

ДЯщ,

71 000 ± 6 000 кдж/кмоль

(17 ±

1,4 ккал/моль)

[36, 109]

Д # и с п

490 000 ± 44 000 кдж/кмоль

(117 ± 10,5

ккал/моль)

 

 

[36,

109]

 

В табл. 3-13, 3-14 и на рис. 3-6 приводится зависимость термодинамических свойств окиси бериллия от температуры.

Источник

 

 

 

Энтропия

окиси

бериллия (ВеО)

 

 

 

 

 

 

Э н т р о п и я пр и т е м п е р а т у р е , ° К

 

 

 

298,16

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

[118]

0

Q.159

8,747

16,90

24,31

32,29

37,15

42,73

47,87

52,63

57,07

0

0,038

2,089

4,034

5,807

7,713

8,872

10,206

11,433

12,57

13,63

 

[36]

14,1

 

22,9

30,8

38,1

44,9

51,08

56,65

61,84

66,78

71,39

3,37

 

5,46

7,35

9,10

10,73

12,20

13,53

14,77

15,95

17,05

 

 

 

П р и м е ч а н и я . 1.

В д р о б н ы х

о б о з н а ч е н и я х

числитель в кдж/(кмоль-град),

знаме ­

натель в кал/(моль-

град).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. П о 1118]

AS = S°T

S ^ 9

8 1 6 к ;

п о

[36]

AS=S°T

— S 1

 

 

 

 

 

Термодинамические

свойства окиси

бериллия

Таблица 3-14

 

 

 

 

 

Т е м п е р а т у р а ,

 

АН°Т

[36]

 

 

 

 

[36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

° К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кдж/кмоль

 

кал/моль

 

 

кдж/кмоль

 

кал/моль

 

298

 

599 200

 

— 143 100

 

 

—569 900

 

— 136 100

 

400

 

— 599 400

 

— 143 150

 

 

— 559 800

 

— 133 700

 

500

 

— 599 800

 

— 143 250

 

 

— 550 200

 

— 131

400

 

600

 

— 599 200

 

— 143 100

 

 

— 539 300

 

— 128 800

 

700

 

— 598 300

 

— 142 900

 

 

— 530 900

 

— 126 800

 

800

 

— 597 900

 

— 142 800

 

 

— 520 600

 

— 124 350

 

900

 

— 597 500

 

— 142 700

 

 

— 510 800

 

— 122 000

 

1000

 

— 596 900

 

— 142 550

 

 

— 501 400

 

— 1 19 750

 

1100

 

— 595 800

 

— 142 300

 

 

— 491 800

 

— 1 17 450

 

1200

 

— 595 000

 

— 142 100

 

 

— 482 600

 

— 115 250

 

1300

 

— 594 100

 

— 141 900

 

 

— 472 500

 

— 112 850

 

1400

 

— 593 300

 

— 141 700

 

 

—465 400

 

— 111

150

 

1500

 

— 588 300

 

— 140 500

 

 

— 457 400

 

— 109 250

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

— 598 300

 

— 142 900

 

 

— 406 100

 

— 97 000

 

 

 

 

 

 

 

Т е м п е р а т у р а ,

— ( ^ ° - Н д ) / Г

[108]

 

( F T ~ Я 2 9 8 , 1 5 °

- s 2 9 8 , 1 5 ° К

 

\

т [118]

 

° К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кджЦкмоль-град)

 

кал/

(моль-град) кджЦкмоль-град)

кал/(моль-град)

 

298

 

4,48

 

 

1,07

 

 

 

 

 

 

 

400

 

8,0

 

 

1,91

 

 

1,118

 

0,267

 

500

 

11,8

 

 

2,82

 

 

3,468

 

0,828

 

600

 

15,6

 

 

3,73

 

 

6,336

 

1,513

 

700

 

19,3

 

 

4,61

 

 

9,392

 

2,243

 

800

 

22,9

 

 

5,46

 

 

12,49

 

2,982

 

900

 

26,3

 

 

6,29

 

 

15,54

 

3,711

 

1000

 

29,6

 

 

7,08

 

 

18,52

 

4,423

 

1100

 

32,8

 

 

7,84

 

 

21,40

 

5,112

 

1200

 

35,6

 

 

8,50

 

 

24,20

 

5,779

 

1300

 

38,6

 

 

9,23 *

 

 

 

 

 

 

 

1400

 

41,5

 

 

9,91 *

 

 

 

 

 

 

 

1500

 

44,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,55 *

 

 

 

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* П о л у ч е н о э к с т р а п о л я ц и е й .

Энтальпия

ВеО, вычисленная

в

(118]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е м п е р а т у р а ,

 

 

298,16

 

300

 

400

500

 

 

600

 

 

700

 

 

 

 

Э н т а л ь п и я :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кдж/кмоль

 

 

 

 

 

0

 

47,3

 

3051

6711

 

10 790

 

15

150

 

 

 

 

кал/моль

 

 

 

 

 

 

0

 

11,3

 

728,8

1602,9

2

576,8

 

3

619,2

 

 

 

Т е м п е р а т у р а ,

° К

 

 

 

 

800

 

 

 

900

1 ООО

 

 

1 100

 

1 200

 

 

 

Э н т а л ь п и я :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кдж/кмоль

 

 

 

 

 

19 730

 

24

470

29

350

 

 

34 350

 

39

450

 

 

 

 

кал/моль

 

 

 

 

4 712,2

 

5 844,8

7

010,1

 

 

8 203,3

 

9 421,4

 

 

а)

300

500

700

900

1100

 

 

 

 

 

Ь%300

 

 

500

 

700

900 1100

1%

 

Д 100ООО

 

 

 

 

 

' т;к- 25000 *

§

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20000

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

."

20^

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

|

ss S0000

 

 

 

 

 

 

 

 

15000

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/2§"

20000

 

 

 

 

 

 

 

 

10000

\

\

 

цо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

5000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

МО

800

1200 1600

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш

 

800

 

1200 1800

0 *?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3-6. Зависимость

теплосодержания

(а) и энтропии

(б)

окиси

бериллия

от тем­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пературы

[108]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Энтальпия

ВеО,

рассчитанная

 

по

 

формуле

 

Нт — # 2

9 8 , 1 в

 

=

 

9,471Г-

 

1,045- 1 0 - 3 Г 2

— 3540,

кал/моль

[119]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т е м п е р а т у р а ,

° К

 

 

 

1 200

 

 

 

 

1 400

 

 

 

1 600

 

 

1 800

 

 

 

 

Э н т а л ь п и я :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кдж/кмоль

 

 

 

39

060,0

 

 

 

49

270

 

 

59

830

 

 

70

730

 

 

 

 

кал/моль

-

 

 

9

330,0

 

 

 

11

767,6

 

 

14 288,8

 

 

16 893,6

 

 

 

Т е м п е р а т у р а ,

° К

 

 

2

000

 

2

200

 

2

400

 

2

 

600

 

 

2

800

 

 

 

 

Э н т а л ь п и я :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кдж/кмоль

- •

 

82

000,0

 

93 600

10 560

117

900

 

130 500

 

 

 

 

кал/лоль

 

 

 

19

582,0

 

22

354,0

25 209,6

28

148,8

 

31

171,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-6. Теплопроводность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окисел с необычайно высокой теплопроводностью

 

[11]. При температуре

50° С

 

коэффициент теплопроводности

окиси

 

бериллия,

имеющей

 

нулевую

 

пористость,

 

234,2

впг/(м-град)

[0,56 кал/(см-

секград)]

 

[85].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зависимость коэффициента теплопроводности образцов окиси бериллия от их

 

объемной

плотности при 800° С приведена

в [17]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемная

плотность,

кг/ж3

 

 

1890

2000

2100

2160

2230

2870

 

 

 

Коэффициент теплопроводности,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вш/м-град

 

 

 

 

 

 

 

12,6

 

14,6

17,2

18,0

2,09

 

31,4

 

 

 

 

кал/(см-сек-град)

. . . .

0,030

0,035

0,041 0,043

0,050

0,075

 

 

Зависимости теплопроводности от температуры, плотности і(пористости) и способов изготовления образцов приводятся в табл. 3-15—3-21 и на рис. 3-7— 3-15.

о)

О

200

400

BOO 800

WOO 1200 МО

1600 1800 2000 2200 2400 2600

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г*"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

?50

» •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5 ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

ЇI

 

 

 

 

 

 

 

0,4 Ь

%W0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Со

 

 

 

•І

 

 

 

 

 

 

 

Ё

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

WO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

-&,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

0,1

-f(7(7

0

Ш7

Ш

Ш

 

Ш

1000 1200 14001600 1800 2000 2200

0,0

 

 

б)

0_

200_±00

600 800

1000 1200 МО 1600 1800 2000 2200 2400

 

 

-

 

\

 

 

 

 

 

 

/

 

200,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сі.

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

о,з Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mjoo,o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЗ

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02 *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

* —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

•200

 

0

200

400

600

800

 

t,"О

0,0

 

 

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

'

Рис. 3-7. Зависимость

коэффициента теплопроводности окиси бериллия

 

 

 

 

 

 

от

температуры

(а, б)

 

Характеристика образцов к рис. 3-7 и 3-8.

О б о з н а

П л о т н о с т ь ,

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

к г / ж 3

и н т е р в а л , °С

 

ЗОЮ

50—300

Горячеформованный

образец

[120]

 

2995

70

То же, испытано в вакууме [70]

 

 

2970

54—140

Горячепрессованный образец, 100% ВеО

2960

50—170

[121]

 

 

 

 

 

 

 

То же, испытано в вакууме [30]

 

 

2867

300—910

Образец

изготовлен

горячим

прессова­

 

 

 

нием порошка, полученного

измельчением

2820

100—500

огнеупора

до 200 меш. [30]

 

 

 

Горячеформованный

образец

[120]

2800

50—400

 

 

»

 

»

 

[120]

о

2790

440—1170

 

 

»

 

»

 

[94]

2720

110—400

Горячеформованный

образец

[120]

2690

400—1200

Образец приготовлен

шликерной

отлив­

 

 

 

кой тонкомолотого материала

[62]

 

 

2675

50—600

То же, кажущаяся

пористость 0% [124]

А

2643

50—1240

Общая пористость 10%; образец (99,6%

 

 

ВеО), изготовлен шликерной отливкой [69]

2610

30—760

Горячепрессованный

образец

(примесей

д

2290

50—600

более 0,2%), обожжен

при

1700° С [125]

Образец обожжен при 1750°С [120]; свы­

¥

 

300—600

ше 99% ВеО, основная часть примеси А1 2 0 3

2242

Образец

изготовлен

горячим

прессова­

 

 

 

нием порошка, полученного

измельчением

®

 

 

огнеупора

до 200 меш. [30]

 

 

 

2178

300—910

Образец

изготовлен

из

огнеупорного

-

 

 

порошка 200 меш. обжигом

прессованного

2114

300—900

изделия

при 1540 и

1760° С [30]

 

Образец изготовлен

(горячим)

прессова­

 

 

нием порошка, полученного

измельчением

 

2066

300—910

огнеупора

до 200 меш. [30]

 

 

 

О

То же

 

 

 

 

 

 

 

0

2000

300—900

Образец

изготовлен

из

огнеупорного

 

 

 

порошка 200 меш. обжигом

прессованного

 

1890

300—900

изделия

при 1540 и

1760° С [30]

 

U

Образец

изготовлен

прессованием по­

 

 

 

рошка,

полученного

измельчением

огне­

 

1840

50—600

упора до 200 меш. [30]

 

 

 

 

Образец обожжен при 1750° С [120]; свы­

 

 

30

ше 99% ВеО, основная часть примеси А 1 2 0 3

 

 

[72]

 

 

 

 

 

 

 

о

2800

1000—1800

Образец

изготовлен

шликерной

отлив­

 

 

 

кой тонкомолотого материала [64]; 99,73%

 

2700—2860

100—1800

ВеО, 0,18% MgO, 0,08%

А1 2 0 3 , 01% Fe 2 0 3

 

Пористость 4,67—9,95%,

поликристалл

 

ЗОЮ

100—1800

[57]

 

 

 

 

 

 

 

X

Нулевая

пористость,

поликристалл [57]

 

(теорети­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческая)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

300—965

Пористость 80% [46]

 

 

 

 

200—1400

[116]

 

 

 

 

 

 

 

98% теоре­

1000—2000

[126]

 

 

 

 

 

 

 

 

тической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

2800

1000—2000

[126]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000°С

щ

а

е .

$

f

О

 

 

50

 

 

 

600 "с

 

 

 

 

 

•F

» •

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

^80 » •

и

 

 

—20 ОТ

U

 

 

 

1/50

 

 

 

 

S:

^100

л

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

20

30

40

50

60

70

80

300

350

400

450

 

—1

\

1 —

 

т,ьк

 

 

 

 

150

 

 

0,35

 

 

 

 

 

140

 

 

 

180

 

 

 

 

130

 

 

 

 

100

 

 

 

 

0,30

120

 

 

 

 

140

 

 

 

 

 

SffO

 

 

 

со

«а

£5.

 

 

 

 

 

Рис. 3-8. Зависимость коэффициента теплопровод­

ности окиси

бериллия от пористости

 

 

 

 

 

0,25- со

fl20

 

 

 

 

 

90

80

0,20

80

60

10

40

 

420

Л?"

 

210

5

 

84

2

 

42

10

 

21

5

к

8,4

2

I

v

10

 

? /

5

 

 

2

 

 

10

 

0,2/

5

 

яда'/

2

 

О 2

5 102050100

Рис. 3-9. Зависимость ко­ эффициента теплопровод­ ности окиси бериллия (у = 2940 кг/м3) от темпе­ ратуры [85]

300 350 400 450

—Т

1

1%

0,45

 

 

0,40

0,35

Сз a-

0,30 k

со

к

C3

0,20 $

0,15

t,°c 0,10

 

ВО

100

200

 

 

0

100

200

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Рис.З-Ю. Зависимость коэффициента

Рис. 3-11. Зависимость коэффици­

теплопроводности

окиси

бериллия

ента теплопроводности

окиси берил­

с

различными

добавками

MgO,

лия с различными добавками

А 1 2 0 3 )

 

A l 2 0 3

и T h 0 2

от температуры

MgO

и Z r 0 2

от температуры

О б р а з ц ы ф о р м и р о в а л и с ь п о д д а в л е н и е м

О б р а з ц ы ф о р м и р о в а л и с ь п о д д а в л е н и е м

и

д о в о д и л и с ь д о

1600°

С;

в о б р а з ц а х

и д о в о д и л и с ь д о

1600°

С;

в о б р а з ц а х

имеется

к р и с т а л л и ч е с к а я

фаза

В е О ,

имеется

к р и с т а л л и ч е с к а я

ф а з а

ВеО,

 

T h 0 2 , M g O - A l , 0 3

и

MgO

 

Z r O j , В е О - А 1 , 0 ,

и

MgO

 

Характеристика образцов к рис. 3-10 [121]

Х и м и ч е с к и й состав

95%

ВеО; 2,5%

А1 2

0 3 ; 2,5% Т Ю 2

90%

ВеО;

5%

А1 2 0 3

; 5%

ThOa

80%

ВеО;

10%

А1 2 0 3 ; 5%

T h 0 2

91,3%

ВеО;

3,9%

MgO;

2,4%

А1 2 0 3 ;

2,4%

Th0.2

86,5%

ВеО; 4,8%

А1 2 0 3 ;

4,8%

T h 0 2

;

3,9%

MgO

76,9%

ВеО;

9,6%

А1 2 0 3 ;

9,6%

T h 0 2

;

3,9%

MgO

88%

ВеО; 7,4%

MgO; 2,3% А1 2 0

3

; 2,3%

Т Ю 2

83,4%

ВеО; 7,4%

MgO; 4,6%

А1

2

0

3 ; 4,6%

Т Ю 2

74%

ВеО; 9,3%

А1 а 0 3 ;

9,3%

T h 0 2 ;

7,4%

MgO

82,6%

ВеО;

13%

MgO;

2,2%

А1 2 0 3 ; 2,2%

T h 0 2

78,2%

ВеО;

13%

MgO;

4,4%

А1 2 0 3 ; 4,4%

T h 0 2

69,0%

ВеО; 8,7%

А1 2 0 3 ; 8,7%

Th0 2 ; 13%

MgO

Таблица 3-17

Характеристика образцов к рис. 3-11 [121]

Х и м и ч е с к и й состав

95%

ВеО; 2,5%

А1 2

0 3 ; 2,5%

Z r 0 2

90%

ВеО;

5%

А1 2 0 3

;

5% Z r 0 2

80%

ВеО;

10%

А1 2 0 3 ;

10%

Z r 0 2

91,3%

ВеО;

3,9%

MgO; 2,4%

А1 2 0 3 ;

2,4%

Z r 0 2

86,5%

ВеО; 4,8%

А1 2 0 3 ;

4,8% Z r 0 2 ;

3,9%

MgO

76,9%

ВеО; 9,6%

А1 2 0 3 ;

9,6%

Z r 0 2 ;

3,9%

MgO

88%

ВеО;

7,4%

MgO;

2,3% А І 2 0 3 ; 2,3%

Z r 0 2

83,4%

ВеО; 7,4%

MgO; 4,6%

A12 03 ;

4,6%

Z r 0 2

74%

BeO;

9,3%

A12 03 ;

9,3%

Z r 0 2 ; 7,4%

MgO

78%

BeO;

8% Z r 0 2 ; 7,4%

MgO; 6,6%

A1 2 0 3

82,6%

BeO;

13%

MgO; 2,2%

A12 03 ; 2,2%

Z r 0 2

78,2%

BeO;

13%

MgO;

4,4%

A12 03 ; 4,4%

Z r 0 2

69,6%

BeO;

13%

MgO;

8,7%

A12 03 ; 87%

Z r 0 2

 

 

 

1

т;к

 

 

 

120

 

Рис.

3-12. Зависимость

средней

°^J0

 

длины свободного пробега фоно-

 

нов

от температуры для

окиси

 

 

 

бериллия [113]

 

40

 

 

 

 

0

 

 

 

 

400 800 ЩО 1600Ч,,0

4 Кржижановский

49