9.8.2.3. Машиностроение

С увеличением масштабов производства и снижением стоимос­ти циркония, его стали шире применять в химическом машиностро­ении как кислотостойкий материал для изготовления центрифуг, насосов, конденсаторов, испарителей; в общем машиностроении - поршней, шатунов, тяг и др; в турбостроении - лопастей турбин и других деталей; в ракетном двигателестроении и авиации.

9.8.3. Производство сталей и сплавов

С ЦВЕТНЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Присадки циркония широко используют в производстве сталей в целях раскисления, очистки стали от азота, а также для связыва­ния серы. Кроме того, цирконий - ценный легирующий элемент, его вводят в некоторые сорта броневых и орудийных сталей, нержаве­ющих и жаропрочных сталей. Он входит в состав ряда сплавов на основе цветных металлов (меди, магния, свинца, никеля). В после­дние годы разработаны сверхпроводящие сплавы, сод ер- жащие цирконий. Они используются для электромагнитов с высокой напря­женностью магнитного поля и силой тока. Один из таких сплавов (75 % Nb и 25 % Zr) при 4,2 К выдерживает нагрузку до 100 000 А/см².

9.8.4. Производство огнеупоров, фарфора,

ЭМАЛЕЙ, ГЛАЗУРИ И СТЕКЛА

В этой области, поглощающей в настоящее время более поло­вины общего потребления циркония, используются минералы (цир­кон и бодделент) и химические соединения циркония (двуокись цир­кония, цирконаты, диборид циркония). Значительную долю цирко­нового концентрата потребляет литейное производство для изготов­ления литейных форм и стержней, а также присыпки литейных форм в целях получения хорошей поверхности отливки.

9.8.5. Прочие области применения

В числе других областей применения циркония следует упомя­нуть использование сульфатов циркония, двойного сульфата цир­кония с сульфатом аммония и др. в качестве дубителя в кожевенной промышленности; применение хлорида и оксихлорида циркония для приготовления катализаторов, используемых в синтезе органичес­ких соединений. Двуокись циркония, пожалуй, единственный мате­риал, который с повышением температуры не теряет электроизоля­ционных свойств и поэтому применяется в индукционных печах.

9.8.6. Минералы, руды и рудные концентраты

Содержание циркония в земной коре - 0,025 % по массе. По распространенности в земной коре он превосходит содержание та­ких металлов, как медь, цинк, олово, никель и свинец. Несмотря на это, он пользуется меньшей популярностью, чем многие из действи­тельно редких металлов - ввиду крайней рассеянности в земной коре и отсутствия крупных залежей его природных соединений. Извест­но около 20 минералов циркония. Они концентрируются главным образом в гранитных и щелочных пегматитах. Минералы циркония могут быть разделены на три группы:

1. Двуокись циркония (минерал бадделент и его разновидности).

2. Ортосиликаты циркония (циркон и его разновидности).

3. Цирконосиликаты натрия, кальция, железа и других элементов. Основные промышленные источники циркония в настоящее вре­мя

–минералы бадделент и циркон.

9.8.7. Способы получения циркония

Способы получения циркония можно подразделить на две группы: 1.МЕТАЛЛОТЕРМИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ:

а) восстановление четыреххлористого циркония магнием и на­трием;

б) восстановление фтороцирконата калия K₂ZrF₆ натрием и фто­рида циркония кальцием;

в) восстановление двуокиси циркония кальцием или гидратом кальция.

2. ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВЛЕННЫХ СРЕД.

Основной промышленный способ производства ковкого цирко­ния - восстановление ZrC₁₄ магнием и электролиз. Для получения цир­кония, используемого в виде порошка, применяют восстановление K₂ZrF₆ натрием и восстановление ZrО₂ кальцием или его гидридом.

Для получения металла высокой чистоты используют метод рафи­нирования с помощью термической диссоциации йодида циркония.

Чистый цирконий недостаточно прочен, его коррозионные свой­ства сильно зависят даже от весьма незначительных количеств не­которых примесей, например азота; вследствие этого механические и коррозионные свойства металла улучшают добавками легирую­щих элементов [50].

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ПОЛЕЖАЕВ Ю. В., ЮРЕВИЧ Ф. В. Тепловая защита. М.: Энергия, 1976.

2. ПАНКРА ТОВ В. М., ПОЛЕЖАЕВ Ю. В. Взаимодействие материала с газовыми потоками. М.: Машиностроение, 1976.

3. АЛЕМАСОВ В. С. Теория ракетных двигателей. М.: Ма­шиностроение, 1980.

4. ФАХРУТДИНОВ И. X. Ракетные двигатели твердого топлива. М.: Машиностроение, 1981.

5. Композиционные материалы: Справочник. М.: Машиностроение, 1990.

6. ФРИДЛЯНДЕР И. Н. // Вестн. АН СССР. 1991. № 2.

7. БРАЦЫХИНЕ. А., ШУЛЬГИНА Э. С. Технология пластических масс. JL: Химия, 1982.

8. РАДЧЕНКО И. В. Молекулярная физика. М.: Наука, 1965.

9. Композиционные материалы: Справочник / Под ред. Д. М. Карпиноса. К.: Наук, думка, 1985.

10. Справочник по пластическим массам / Под ред. В. М. Катчева, В. А. Попова, В. М. Сажина. М.: Химия, 1975.

11. ПОЛЯКОВ В. Л., СМЫСЛ ОВ В. И. Высокопрочные намоточные ком­позиционные материалы. М.: Машиностроение, 1983.

12. Особенности конструкций и проектирование корпусов РДТТ из ком­позиционных материалов / Под ред. акад. Б. П. Жукова. М., 1981. Ч. 1.

13. ФАХРУТДИНОВ И. X., КОТЕЛЬНИКОВ А. В. Конструкция и проек­тирование двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение, 1987.

14. ДУШИН Ю. А. Работа теплозащитных материалов в горячих газо­вых потоках. JL: Химия, 1968.

15. Композиционные материалы: Справочник / Под ред. В. В. Васильева, Д. М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990.

16. НАЗАРОВ Г. Н., СУШКО В. В. Конструкционные пластмассы. М.: Машиностроение, 1983.

17. Технология намоточных изделий. ОСТ-92-901, ОСТ-92-902.

18. Композиционные материалы / Под ред. JI. Браутмана, Р. Крока. Т. 7, ч. 1; Анализ и проектирование конструкций / Под ред. К. Чамиса; Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1978.

19. Популярная библиотека химических элементов / Отв. ред. И. В. Петряков-Соколов. М.: Наука, 1983.

20. ГНЕСИНГ. Г., ОСИПОВА И. И., САРТИКЛЕЯЛ. А. Тугоплавкие соединения. Получение, структура, свойства и применение. К.: АН УССР, ИПМ, 1991.

21. СТРИЖАЛО В. А. ДОБРОВОЛЬСКИЙ Ю. В. и др. Прочность и акустическая эмиссия материалов и элементов конструкций. К.: Наук, думка, 1991.

22. Углеродные волокна: Обзор // Mater. Eng. 1990. Vol. 109, № 8. P. 35 - 36.

23. ГНЕСИН Г. Г., ОСИПОВА И. И., РОКТАЛЬ Г. Д. Бескислородная керамика / Под ред. Г. Г. Гнесина. К.: Техника, 1991.

24. ВЕРЕЩАГИН В. А., ЖУРАВЛЕВ В. В. Алмазосодержащие КМ и по­крытия. Минск: Наука и техника, 1991.

25. ВОЛГИН М. Е. Новые структуры углерода // Вест. РАН. 1992. Т. 10.

26. ФИАЛКОВ А. С. Технология углеграфитовых материалов. М.: Энер­гия, 1959.

27. ЧЕРНЫШ И. Г., КАРПОВ И. И. Физико-химические свойства гра­фита и его соединений. К.: Наука, 1990.

28. САНИН Ф. П. Исследование графита, силицированного в глубоком вакууме: Дис. ... канд. техн. наук. Харьков, 1962.

29. ФИЧИНИЖ. Основы физической химии. М.: Мир, 1972.

30. КЭМБЕЛ Д. Техника высоких температур. М.: ИЛ, 1960.

31. БЕЛЯКОВ И. П., ЗЕРНОВ У. А. Технология сборки и испытаний кос­мических аппаратов. М.: Машиностроение, 1990.

32. ДЖУР Е. А., ВДОВИН С. И., КУЧМА Л. Д. и др. Технология производ­ства космических ракет. Днепропетровск: Изд-во Днепропетр. ун-та, 1992.

33. Герметичність у ракетно-космічній техниці // Ф. П. САНІН, С. О. ДЖУР, Л. Д. КУЧМА, В. А. НАЙДЬОНОВ Дніпропетровськ: Вид-во Дніпропетр. ун-ту, 1995.

34. Методы неразрушающих испытаний / Под ред. Р. Шарпа; Пер. с англ. М.: Мир, 1972.

35. ПОТАПОВ А. И., ИГНАТОВ В. М., АЛЕКСАНДРОВ К) Б. Тех­нологический неразрушающий контроль пластмасс. JL: Химия, 1979.

36. БЕЛОКУР И. П., КОВАЛЕНКО В А. Дефектоскопия материалов и изделий. К.: Техника, 1989.

37. Science News // 1990. Vol. 138, № 13. P. 194.

38. САВЕЛЬЕВ И В. Курс физики. М.: Наука, 1989. Т. 3.

39. ЧУКОВА Ю. П. Тайны алмаза. М.: Знание, 1988.

40. ЖЕЛТОВ П. Н., САБЕЛЬНИКОВ А Э. А. Получение углерод-угле- родных композиционных материалов повышенной плотности: Обзор // 1981. Библиотека ГКБЮ.

41. ГОРДЕН Д., БРАУН Д. А. Тугоплавкие металлы в новой технике. М.: ИЛ, 1972.

42. БАЛИЦКИЙ А. В. Технология изготовления вакуумной аппаратуры. М.: Энергия, 1974.

43. ТУЧИНСКИЙЛ. И. Композиционные материалы, получаемые мето­дом пропитки. М.: Металлургия, 1986.

44. Порошковая металлургия в СССР / Отв. ред. И. Н. Францевич, В. И. Трефилов. М.: Наука, 1986.

45. СЛАВИНСКИЙ М. П. Свойства химических элементов. М.: Наука, 1963.

46. Технология металлов и сплавов / Под ред. Б. А. Кузьмина. М.: Маши­ностроение, 1989.

47. КОТЕЛЬНИКОВ Р. Б., БОЛЬШАКОВ С. Н. и др. Особо тугоплавкие элементы и соединения: Справочник. М.: Металлургия, 1969.

48. КИСЛЫЙ П. С., ПЕРНЕЦЕВ М. А. и др. Карбид бора. К.: Наук, думка., 1988.

49. Основы материаловедения / И. И. СИДОРИН, Г. Ф. КОСОЛАПОВ, В. И. МАКАРОВА, Г. Г. МУХИН, Н. М РЫЖОВ, В. И. СИЛАЕВА,

Н. В. УЛЬЯНОВА. М.: Машиностроение, 1976.

50. ВУЛЬФ Б. К., РОМАДИН К. П. Авиационное металловедение. М.: Оборонгиз, 1962.

51. КОРОВСКИЙШ. Я. Летающие металлы. М.: Машиностроение, 1967.

52. ФРИДЛЯНДЛЕРИ. Н. Алюминиевые сплавы. Конструкционные сплавы. М.: Машиностроение. Вып. 5.

53. БЕЛОВА. Ф..ДОБА ТКИНВ. И., ФРИДЛЯНДЛЕР И. Н. Производство полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1971.

54. Композиционные материалы: Справочник I М. А. АЛФУТОВ, В. В. БО­ЛОТИН, В. В. ВАСИЛЬЕВ, В. А. ПРОТАСОВ, Ю.М. ТАРНОПОЛЬ­СКИЙ. М.: Машиностроение, 1990.

55. ЛАХТИН Ю. М., ЛЕОНТЬЕВА В. П. Материаловедение. М.: Маши­ностроение, 1980.

56. ЗЕЛИКМАН А. Н., КРЕЙН О. Е., САМСОНОВ Г. В. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1978.

57. БОБЫЛЕВ А. В. Механические и технологические свойства метал­лов. М.: Металлургия, 1980.

58. ГЛАЗУНОВ С. Г., МОИСЕЕВ В Н. Конструкционные титановые спла­вы. М.: Металлургия, 1974.

59. КОЛАЧЕВ Б. А., ЛИВАНОВ В. А., ЕЛАГИН В. И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981.

60. Конструкционные материалы: Справочник / Под ред. Б. Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990.

61. ХИМУШИН Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы. М.: Металлур­гия, 1969.

62. РАДОМЫСЕЛЬСКИЙИ. Д., СЕРДЮКГ. Г., ЩЕРБАНЬ Н. И Кон­струкционные порошковые материалы. К.: Техника, 1985.

63. Бериллий: наука и технология / Пер. с англ.; Под ред. Г. Ф. Тихинского. М.: Металлургия, 1984.

64. СТАНО В. В., ЧЕРНЕНКО М. Б. Популярная библиотека химиче­ских элементов. М.: Наука, 1983.

65. ЗЕЛИКМАН А. Н., КОРШУНОВ Б. Г„ ЕЛЮТИНА. В. Ниобий и тан­тал. М.: Металлургия, 1990.

66. Ниобий и его сплавы / Г. В ЗАХАРОВА, И. А. ПОПОВ, А. П. ЖОРОВА, Б. В. ФЕДИН. М.: Металлургиздат, 1961.

67. ТИТЦ Т., УИЛСОН Д. Ж. Тугоплавкие металлы и сплавы. М.: Ме­таллургия, 1969.

68. Молибден в ядерной энергетике / Под ред. В. Е. Емельянова, А. И. Светюхина. М.: Атомиздат, 1977.

69. КИНДЯКОВ П. С., КОРШУНОВ Б. Г„ ФЕДОРОВ П. И. Химия и технология редких и рассеянных металлов. М.: Высш. шк., 1978.

70. Энциклопедия неорганических материалов / Отв. ред. И. Н. Федорченко. К.: Главная редакция УСЭ, 1977.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение