- •Глава 1. Основы теплообмена
- •1.1. Радиационное охлаждение
- •1.3. Перенос тепла в теплозащитном покрытии (тзп)
- •1.3.1. Пористое охлаждение
- •1.4. Физико-химические основы разрушения теплозащитных материалов
- •1.5. Немного о графите
- •1.6. Радиационный теплообмен
- •Глава 2. Особенности работы рдтт
- •Глава 3. Композиционные материалы
- •3.1 Межфазное взаимодействие
- •3.1.1 Армирующие волокна
- •3.1.2. Матричные материалы
- •3.2. Полимерные матрицы
- •3.3 Адгезия в твердых полимерах
- •3.4 Межфазовые взаимодействия в км
- •3.1 Смачивание
- •10. Схема смачивания:
- •Глава 4. Полимерные пластики
- •4.1. Стеклопластики
- •4.1.1 Методы изготовления стеклопластиковых изделий
- •4.1.2 Связующие
- •4.1.3. Стекловолокнистые
- •4.1.4. Свойства стеклопластиков
- •4.2. Органопластики
- •4.2.1. Синтетические волокна
- •4.2.2. Другие искусственные волокна
- •4.2.3. Высокопрочные органические волокна
- •4.3.1. Порядок изготовления корпуса
- •Глава 5
- •5.1. Армирующие волокна
- •Температурная зависимость модуля упругости и прочности волокон
- •Сравнительные характеристики волокон
- •Свойства борных волокон, произведенных в разных станах
- •5.2. Металлические матрицы
- •5.2.1. Матрицы на основе алюминия
- •5.2.2. Системы al—в и алюминий – борсик
- •Глава 6
- •6.1. Физические свойства
- •6.2. Изменение свойств
- •Основные свойства и реакции графита
- •6.4. Получение
- •Важнейшие исходные материалы:
- •6.4.1. Характеристика исходных материалов и
- •6.5. Углеродные волокна
- •6.5.1. Некоторые свойства углеродных волокон
- •Механические свойства некоторых углеродных волокон
- •Физические свойства углеродных волокон
- •Свойства некоторых пкм с волокнистыми наполнителями
- •6.6. Углепластики
- •6.6.1. Технология изготовления углепластиков
- •6.6.1.1. Метод прямого прессования
- •6.6.1.2. Метод намотки
- •Механические свойства вольфрамовой проволоки
- •Характеристики умп
- •6.7.1. Технология изготовления углеметаллопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •6.8. Углерод-углеродные композиционные материалы
- •6.8.1. Краткое описание технологии получения раструба из уукм
- •6.8.2. Пластинчатый пирографит
- •Глава 7: получение изделий методами порошковой металлургии
- •7.1.Методы получения и свойства металлических порошков
- •7.1.1. Свойства металлических порошков
- •7.1.1.1. Физические свойства
- •7.1.1.2. Методы исследования гранулометрического состава порошков.
- •7.1.1.3. Форма частиц
- •7.1.1.4. Микротвердость
- •7.1.1.5. Удельная поверхность
- •7.1.1.6. Состояние кристаллической структуры металлических порошков
- •7.2. Технологические свойства порошков
- •7.2.1. Насыпной вес
- •7.2.2. Текучесть порошков
- •7.2.3. Прессуемость
- •7.3. Производство порошков
- •7.3.1. Метод восстановления
- •7.3.1.1. Физико–химические
- •7.3.1.2. Восстановление газами и углеродом
- •7.3.2. Получение порошков электролизом
- •7.3.3. Методы механического дробления
- •7.3.4. Распыление расплавов металлов и сплавов
- •7.4. Прессование порошков
- •7.5. Спекание порошков.
- •7.6. Вольфрам
- •7.6.1. Химические свойства вольфрама
- •7.6.2. Разрушение вольфрама под действием
- •7.6.3. Действие горячих газов на вольфрам
- •7.7. Псевдосплавы на основе
- •7.7.1. Технология изготовления облицовки из псевдосплава авмг
- •7.7.1.1. Недостатки технологии
- •7.7.2. Псевдосплав вндс-1
- •7.7.2.1. Технология получения вндс
- •1. Как и в случае с авмг, производятся такой же химический и другие анализы порошков.
- •7.7.2.2. Пропитка пористой
- •Глава 8
- •8.1. Карбиды
- •8.1.1. Карбид кремния
- •8.1.2. Силицированныи графит
- •8.1.3. Карбид титана
- •8.1.4. Карбид бора
- •8.2. Нитриды
- •8.2.1. Получение нитридов
- •8.2.2. Нитриды бора и кремния
- •8.2.3. Нитриды бериллия и алюминия
- •8.2.4. Нитриды скандия, иттрия,лантана и редкоземельных элементов
- •8.2.5. Нитриды титана,циркония и гафния
- •8.2.6. Физико-механическиеи химические свойства нитридов
- •8.2.7. Области применениябескислородной керамики
- •Глава 9
- •9.1. Сплавы на основе алюминия
- •9.1.1 Деформируемые алюминиевые сплавы
- •9.1.1.2. Конструкционные свариваемые сплавы
- •9.1.1.3. Сплавы, упрочняемыетермической обработкой
- •9.1.1.4. Высокопрочные сплавы
- •9.1.1.5. Жаропрочные сплавы
- •9.1.1.6. Ковочные сплавы
- •9.1.1.7. Литейные сплавы
- •9.1.2. Композиционные сплавы
- •9.2. Бериллии и его сплавы
- •9.2.1. Минералы бериллия
- •9.2.2. Свойства бериллия
- •9.2.3. Сплавы бериллия
- •9.3.1. Краткие исторические сведения
- •9.3.2. Получение титана. Его свойства
- •9.3.3. Промышленные титановые сплавы
- •9.3.3.1. Деформируемые сплавы
- •Свойства жаропрочных сплавов
- •9.3.3.2. Литейные сплавы
- •9.4. Ниобии и его сплавы
- •9.4.1. Краткие исторические сведения
- •9.4.2. Сырьевые источники
- •9. 4. 3. Физические свойства ниобия
- •9.4.4. Химические свойства ниобия
- •9.4.5 Коррозионные свойства
- •9.4.6 Сплавы ниобия и их свойства
- •9.4.7 Конструкционные сплавы
- •9.4.7.1. Сплавы низкой прочности
- •9.4.7.2. Сплавы средней прочности
- •9.4.7.3. Сплавы высокой прочности
- •9.4 7.4. Прецизионные сплавы
- •9.4.8. Применение ниобия и его сплавов
- •9.5. Молибден
- •9.5.1. Краткие исторические сведения
- •9.5.2. Свойства молибдена
- •Физико-механические свойства молибдена
- •9.5.3. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.5.4. Способы переработки
- •9.6 Тантал и его сплавы
- •9.6.1 Краткие исторические сведения
- •9.6.2 Физико-механические свойства
- •9.6.3 Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.6.4 Получение тантала
- •9.6.5 Сплавы тантала
- •Химический состав и механические свойства жаропрочных танталовых сплавов
- •9.6.6. Области применения
- •9.7. Ванадий и его сплавы
- •9.7.1. История открытия ванадия
- •9.7.2. Определение ванадия
- •9.7.3. Свойства ванадия
- •Химический состав металлического ванадия
- •Механические свойства ванадия
- •9.7.4. Сплавы ванадия
- •9.7.5. Применение ванадия и его сплавов
- •9.8. Цирконий
- •9.8.1. Свойства циркония
- •Физические свойства циркония
- •9.8.2. Области применения циркония
- •9.8.2.1. Атомная энергетика
- •9.8.2.2. Пиротехника и производство боеприпасов
- •9.8.2.3. Машиностроение
- •9.8.3. Производство сталей и сплавов
- •9.8.4. Производство огнеупоров, фарфора,
- •9.8.5. Прочие области применения
- •9.8.6. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.8.7. Способы получения циркония
- •Глава 1. Основы теплообмена
9.4. Ниобии и его сплавы
9.4.1. Краткие исторические сведения
Элемент, занимающий в таблице Менделеева 41-ю клетку, человечеству известен давно. Возраст его нынешнего названия - ниобий - почти на пол столетия меньше. Получилось так, что элемент № 41 был открыт дважды. Первый раз - в 1801 г., когда английский ученый Чарльз Гатчет исследовал образец черного минерала, присланного в Британский музей из Америки. Из этого минерала он выделил оксид неизвестного прежде элемента. Новый элемент Гатчет назвал колумбием, делая акцент тем самым на его заокеанском происхождении. А черный минерал получил название «колумбит».
Год спустя шведский химик Экерберг выделил из колумбита оксид еще одного нового элемента, назвав его танталом. Сходство соединений Колумбия и тантала было так велико, что в течение 40 лет большинство химиков считали: тантал и колумбий - один и тот же элемент.
В 1844 г. немецкий химик Генрих Розе, исследуя образцы колумбита, найденные в Баварии, вновь обнаружил оксиды двух металлов, одним из которых оказался уже известный тантал. Оксиды были похожи, и, подчеркивая их сходство, Розе назвал элемент, образующий второй оксид, ниобием - по имени Ниобы, дочери мифологического мученика Тантала, - хотя и не смог получить его в свободном состоянии.
Металлический ниобий был впервые получен лишь в 1866 г. шведским ученым Блюметрандом при восстановлении хлорида ниобия водородом. В конце XIX в. были найдены еще два способа получения этого элемента.
Именовать же элемент №41 продолжали по-разному: в Англии и США - колумбием, в других странах - ниобием. Конец разногласиям положил Международный Союз теоретической и прикладной химии в 1950 г. Было решено повсеместно узаконить название элемента - ниобий, а за основным минералом ниобия так и закрепилось наименование «колумбит».
В бывшем СССР, в Гиредмете, ученые Н. П. Сажин, О. П. Калгин, Н. П. Пенкин и др. с 1934 г. занимались разработкой научных основ, технологии и аппаратуры карботермического способа получения ниобия, - затем он стал основным промышленным способом. Получать пластичный ниобий из натриетермического порошка в промышленном масштабе в СССР ученые О. П. Калгин, Н. П. Чувелева и др. начали в 1952 г.
В земной коре находится 3,2-10“3 % (по весу) ниобия. В природе обычно встречаются смеси изоморфных соединений ниобия и тантала. Кроме того, в эти соединения входят железо, марганец, щелочные и щелочноземельные металлы, а также титан, цирконий, торий, уран, олово, сурьма, висмут, вольфрам и другие. В настоящее время найдено много минералов (около 100), содержащих ниобий, однако лишь немногие из них имеют промышленное значение ввиду трудности отделения ниобия от других находящихся с ним элементов.
9.4.2. Сырьевые источники
Все минералы, содержащие ниобий, подразделяют на две основные группы:
1. Танталы - ниобаты, представляющие собой соли ниобиевой и танталовой кислот. Основные минералы этой группы: танталит и колумбит. Состав минералов может быть выражен общей формулой
(Fе, Мn) [Та, NbO3]2.
Примерный химический состав колумбита (%): 68 Nb2O5; 10 Та2O5; 6 FеО; 15 МnО; 0,5 ТiО; 0,5 ТiO2.
Соотношение между этими элементами изменяется в широких пределах. В случае преобладания ниобия минерал называется колумбитом, при преобладании тантала - танталитом. Сумма окислов (Nb2О5+Та2O5) составляет 75...85 %.
2. Титано (тантало)-ниобаты - сложные соли титановой, ниобиевой (танталовой) кислот. Среди минералов этой группы наиболее важны: лопарит и пирохлор. Попарит представляет собой титано- ниобат натрия, кальция и редкоземельных элементов.
Общая формула минерала - (Nа, Са...Се)2 (Nb, Ti)2O6. Встречаются минералы ниобия главным образом в гранитных пегматитах (танталит и колумбит) и в щелочных нефелин-селенитовых пегматитах (лопарит, пирохлор и др.). Кроме рудных месторождений известны и россыпные, где концентрируются танталит и колумбит.
Для производства ниобия используются руды с различным содержанием этого элемента. Использование тех или иных руд часто зависит от содержания в них других элементов, которые извлекаются наряду с ниобием. В связи с этим промышленное значение имеют руды, содержащие в пересчете с Nb2O5 даже сотые доли процента ниобия.
Вследствие низкого содержания ниобия в рудах их обогащают, после чего содержание Nb2O5 повышается до 40...50 %.
Месторождения ниобиевых минералов находятся во многих местах земного шара. Месторождения танталитов и колумбитов сосредоточены главным образом в бывшем СССР, Норвегии, Франции, США, Аргентине, Канаде, Африке, Австралии, Гренландии и др., месторождения пирохлора – в Швеции, Африке.