Ниобий жидких металлах

Азот увеличивает растворимость Ре и N в литии и термический перенос массы, азотирует поверхностный слой некоторых нержавеющих сталей. Водород в жидком сплаве натрия с калием вызывает охрупчивание ниобия. Присутствие углерода в жидком натрии приводит к науглероживанию поверхности нержавеющих сталей, находящихся в контакте с жидким металлом. [c.147]

Отношение к элементарным окислителям. Г и д р и д ы -металлов V группы — металлообразные соединения, обладающие электронной проводимостью и способные переходить в состояние сверхпроводимости. Гидриды ванадия, ниобия и тантала способны образовать растворы с твердыми и жидкими металлами, и это вызывает, как и у -металлов IV группы, отклонение от закона Сивертса и обусловливает большую растворимость водорода в этих металлах, уменьшающуюся при увеличении температуры. Гидриды ниобия более устойчивы, чем гидриды ванадия. Зависимость от температуры растворимости водорода в этих металлах приведена на рис. 174. [c.336]

В последнее время появились вакуумные дуговые печи (рис. 0-2,6), которые также можно отнести к дуговым печам прямого действия. В вакуумных дуговых печах с нерасходуемым электродом дуга горит между последним и ванной жидкого металла в печах с расходуемым электродом дуга горит между расплавляемым металлом (расходуемый электрод) и жидкой ванной. Камера печи не имеет футеровки стенки ванны (кристаллизатор, тигель гарниссаж-ной печи) охлаждаются водой электрод — металлический вертикальный, поэтому в печах можно получить еще большие объемные мощности, чем в сталеплавильных, и проводить наиболее высокотемпературные процессы (плавка тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, ниобия, тантала). [c.4]

Кроме выплавки слитков, в вакуумных дуговых печах производят также фасонные отливки из высокореакционных и тугоплавких металлов, главным образом титана и ниобия. При этом основной задачей процесса является получение определенного количества жидкого металла, перегретого над температурой плавления в степени, достаточной для того, чтобы получать жидкотекучесть, обеспечивающую возможность выпуска металла из печи и хорошее заполнение литейных форм. Решение этой трудной задачи было найдено путем создания вакуумных дуговых печей для плавки в гарниссаже. Этим определилась вторая область применения вакуумных дуговых печей — получение фасонных отливок из высокореакционных и тугоплавких металлов. [c.181]

Ванадий, ниобий и тантал являются перспективными металлами для создания сплавов, работающих при температурах, более высоких, чем никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы. Высокая жаропрочность сплавов этих металлов сочетается с хорощими технологическими свойствами кроме того, они обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред. Ниобиевые и танта-ловые сплавы весьма стойки в морской воде, в азотной и соляной кислотах, в контакте с рядом жидких металлов. Некоторые сплавы ниобия и тантала отличаются особыми физическими свойствами высокой сверхпроводимостью и хорошей эмиссионной способностью [c.130]

V группы — металлообразные соединения, обладающие электронной проводимостью и способные переходить в состояние сверхпроводимости. Гидриды ванадия, ниобия и тантала способны образовать растворы с твердыми и жидкими металлами и это вызывает, как и у -металлов IV группы, отклонение от закона Сивертса и обусловливает большую растворимость водорода в этих металлах, уменьшающуюся при увеличении температуры. Гидриды ниобия более устойчивы, чем гидриды ванадия. [c.335]

Ниобий, тантал, молиб- 10-4-10-2 Относительная водят в жидком металле изотоп вводят в виде металла, насыщенного меченым То же [255] [c.249]

Смачивание графита и алмаза непереходными металлами, как правило, значительно улучшается при растворении в них переходных металлов (ниобия, молибдена, ванадия и др ). Особенно сильно улучшают смачивание добавки хрома и титана [3, 325] в ряде случаев они обеспечивают полное смачивание. При контакте алмаза и графита с переходными жидкими металлами (например, с железом) для значительного уменьшения краевых углов, вплоть до полного смачивания, также растворяют примеси переходных металлов, например ванадия [327]. [c.196]

Коррозионная стойкость ниобия в жидких металлах и расплавах [c.185]

В зависимости от физико-химического состояния среды, содержащей диффундирующий элемент, различают химико-термическую обработку из газовой, жидкой, твердой или паровой фазы (чаще применяются первые два метода). Химико-термическая обработка проводится в газовых, вакуумных или в ванных печах. Химикотермической обработке подвергаются изделия из стали, чугуна, чистых металлов, сплавов на основе никеля, молибдена, вольфрама, кобальта, ниобия, меди, алюминия и др. [c.42]

Как отмечено выше, ванадий, ниобий и тантал изоструктурны (ОЦК-решетка) и имеют близкие значения атомных радиусов. Все это в сочетании со сравнимыми величинами ионизационных потенциалов и температур плавления предопределяет возможность полной взаимной растворимости этих металлов как в жидком, так и в твердом состоянии. Действительно, ванадий, ниобий и тантал в любых комбинациях образуют друг с другом непрерывные твердые растворы, что отмечается также в системах, образованных этими элементами с изоструктурными (ОЦК) полиморфными модификация- [c.309]

Подгруппа ванадия (V, N5, Та). Ванадий, ниобий и тантал имеют только одну устойчивую кристаллическую фазу с ОЦК структурой. Свойства жидких ванадия, ниобия и тантала мало изучены. Приведенные в табл. 17 данные показывают, что эти жидкости по своему строению и свойствам, видимо, во многом подобны простым жидкостям подгруппы титана. При плавлении концентрация электронов проводимости почти не меняется, потому что электропроводность остается почти такой же, как в твердой фазе. Концентрация обобществленных электронов Б жидкой фазе должна быть несколько выше, чем у металлов подгруппы титана, так как атомы имеют пять валентных электронов. Соответственно сказанному ранее, температуры плавления и кипения, а также энтропии испарения металлов подгруппы ванадия больше чем у металлов подгруппы титана. Энтропии плавления имеют величины, обычно наблюдаемые при плавлении кристаллов с ОЦК структурой. [c.192]

Продолжающееся повышение требований к чистоте металлов и расширение производства таких тугоплавких металлов, как ниобий, тантал, молибден, вольфрам, и др., и сплавов на их основе показали, что вакуумные дуговые и электро-шлаковые печи не могут полностью удовлетворить эти потребности, в основном из-за того, что в них нельзя получить существенный перегрев металла жидкой ванны над температурой плавления и выдержать ванну при этой температуре в течение времени, нужного для глубокой очистки металла от примесей и газов. Кроме того, особенности рабочего процесса вакуумной дуговой печи не позволяют полностью использовать обычные средства металлургии, такие, как легирование, применение раскисли-телей, флюсов и т. п. Поэтому последние 10—15 лет во всех крупных промышленных странах ведутся работы по созданию плавильных агрегатов, свободных от указанных недостатков. Одним из таких новых типов плавильных установок являются электронные печи. [c.234]

Одним из видов нанесения защитных покрытий на детали из высокотемпературных материалов служит метод окунания в расплав [1]. Такой метод используется для кратковременной защиты покрытий при горячей обработке давлением молибдена и ниобия. Для нанесения качественного покрытия необходимо определение оптимальных температур и состава расплава, при которых происходит удовлетворительное смачивание твердых металлов расплавом. Смачивание твердых молибдена и ниобия расплавами на основе алюминия исследовали на установке, позволяющей раздельный нагрев твердой и жидкой фаз [2]. Опыты проводили в среде гелия, температуру фиксировали платина — платинородиевой термопарой. В качестве объектов исследования использовали молибден и ниобий после электронно-лучевой плавки, алюминий чистоты 99,98% и порошки легирующих компонентов кремния, титана и хрома марки ч. д. а. Для экспериментов готовили навески одинаковой массы 500 мг. При достижении твердой подложкой температуры опыта навеска плавилась и соприкасалась с подложкой, время контакта при заданной температуре составляло 2 мин, по истечении которого каплю фотографировали аппаратом Зенит-С на [c.55]

Для исследований в расплавах широко применяется платиновый электрод [369, 372, 375, 389, 421—424]. Можно применять электроды и из других металлов (ниобий, тантал), а также жидкие электроды (например, висмутовые). Выбор электрода сравнения зависит от изучаемой системы. Часто применяются хлорный, платиновый, а также серебряный электроды [368, 369, 372, 374, 423, 424]. В качестве анода (вспомогательного электрода) используются пластинки из серебра, графитовые стержни и платиновая проволока или платиновые пластинки (сетки). [c.182]

При анализе порошкообразных металлов и некоторых неорганических соединений проводили прямое измерение объема водяного пара [186]. Воздух в замкнутом пространстве над образцом вытесняли сухим азотом, сосуд с образцом помещали в кипящую водяную баню и азот вместе с выделившимися из образца парами воды прокачивали через ловушку, охлаждаемую жидким азотом. Затем ловушку охлаждали сухим льдом для удаления диоксида углерода, после чего нагревали, чтобы вода могла конденсироваться в калиброванную колбу. По объему конденсата определяют влажность анализируемого образца. Этим методом были выполнены анализы образцов урана, ниобия, ванадия, железа, никеля, бериллия, оксида урана и карбида кремния [186]. Предел обнаружения метода — около 50 мкг составляет примерно 0,1% при содержании воды в пределах 500 млн . [c.549]

Большинство переходных металлов (с переменной валентностью) образует летучие галогениды с температурами кипения ниже 900° С и многие ниже 500° С. К несчастью, галогениды этих металлов очень реакционноспособны по отношению к обычно применяемым органическим жидким фазам. В то же время органические жидкие фазы в большинстве случаев улетучиваются или разлагаются при температурах, значительно превышающих 350° С (гл. VI), и, следовательно, их применение для разделения неорганических соединений ограничено. Кроме того, неорганические галогениды легко гидролизуются, вследствие чего необходимо обеспечить поддержание безводных условий в избранной жидкой фазе. По сообщению Фрейзера [57 ] частичное разделение низко-кипящих тетрахлоридов олова и титана (температуры кипения соответственно 114 и 136° С) может производиться на нереакционноспособном насыщенном углеводороде (к-гексадекане) при 102 С. В более поздней работе Келлер [95 ] исследовал хроматографическое поведение хлорида ниобия (V) и хлорида тантала (V) (температуры кипения соответственно 240,5 и 242° С) на колонке со скваланом при 200° С. Однако в обеих указанных работах температуры колонок были на 40—60° С выше рекомендуемых для примененных в них жидких фаз (гл. VI). Насыщенные углеводороды, по-видимому, можно будет применять только при разделении низко-кипящих неорганических галогенидов. [c.403]

Как видно из данных табл. 14, концентрированная серная кислота при нагревании полностью растворяет ниобий и заметно действует на тантал. Оба металла растворяются в смеси азотной и плавиковой кислот, но отдельно плавиковая кислота медленно действует на ниобий и почти не действует на тантал (замечено, что платина катализирует растворение тантала в плавиковой кислоте). Высокая кислотоупорность тантала позволяет применять сосуды из металлического тантала для выпаривания концентрированной азотной, бромистоводородной и концентрированной соляной кислот, жидкого брома, а также для производства перекиси [c.135]

Кроме выплавки слитков в вакуумных дуговых печах производят также фасонные отливки из химически высокоактивных и тугоплавких металлов, главным образом из титана и ниобия. При этом основной задачей процесса является получение определенного количества жидкого металла, перегретого выше температуры плавления в такой степени, чтобы получить жидкоте-кучесть, обеспечивающую возможность выпуска металла из печи и хорошее заполнение литейных форм. Решение этой задачи было найдено путем создания вакуумных дуговых печей для плавки в гарнисаже. [c.231]

РАСКИСЛИТЕ Л И — хим. элементы или сплавы, понижающие копцентра-Щ1Ю (активность) кислорода в стали. Впервые применены (ферромарганец для раскисления бессемеровской стали) в начале 70-х гг. 19 в. в Англии. Р. улучшают физико-хим. св-ва легированных сталей. Как Р. применяют марганец, кремний, титан, алюминий, кальций, бериллий, бор и др., их сплавы между С06011, а также сплавы элементов-раскислителей и легирующих добавок ванадия, хрома, ниобия и др. с железом — ферросплавы. Р. обладают большим сродством к кислороду, чем железо. Для лучшего усвоения жидким металлом Р. должны иметь низкую т-ру плавления и большую плотность. Продукты раскислеиия — окислы элементов-раскислителей и их хим. соединения — не должны растворяться в металле, должны (для быстрого всплывания) отличаться достаточно малой плотностью. [c.284]

При взаимодействии с газообразным аммиаком прн 350—450°С ко бальт образует нитриды СозН и СогЫа, которые, однако, не являются устойчивыми. Растворимость азота в кобальте невелика при 1200°С не установлено наличие растворенного в твердом кобальте азота прн 1600 °С в жидком кобальте растворяется всего 0,0047 % (по массе) азота. Легирование кобальта, особенно ниобием, танталом и хромом, повышает растворимость азота в жидком металле. [c.479]

Наиболее легко избежать этих трудностей можно или при использовании тех же материалов, из которых изготовлен образец, или даже в некоторых случаях материал контейнера использовать как образец. Клюе использовал небольшие капсулы для определения влияния кислорода на совместимость ниобия и тантала с жидким натрием [227] и калием [228]. Для испытаний системы Nb—К образцы из ниобия размером 2,5X1,4X0,1 см помещали в ниобие-вую капсулу, окруженную другой капсулой, сваренной из нержавеющей стали типа 304. Было показано, что увеличение концентрации добавки KsO заметно увеличивает раст воримость ниобия в жидком калий. Ди Стефано [229] изучал взаимодействие нержавеющей стали типа 316 с ниобием (илн Nb—1 Zr) в Na и NaK путем испытания образцов из ниобия (или Nb—1 Zr) на растяжение в этих жидких металлах в контейнере из нержавеющей стали. Углерод и азот из нержавеющей стали перешли в ниобий, образуя карбиды и нитриды на поверхности образца и таким путем увеличив механическую прочность и уменьшив пластичность образцов. Точный контроль температуры является также очень важным условием (если необходимо получить хорошую воспроизводимость результатов), поскольку растворимость является функцией температуры. Например, коррозионная скорость для системы Си—Bi при (500 5)° С может в несколько раз отличаться от скорости при температуре (500 0,5)"С [230]. [c.585]

Поскольку ниобий обладает небольшим поперечным сечением нейтронов (1,1 барн), его можно использовать в качестве материала для оболочек тепловыделяющих элементов. Ниобий характеризуется высокой стойкостью по отношению к жидким металлам. К числу чистых жидких металлов, в которых ниобий является удовлетворительно стойким, относятся литий, натрий, рт ь, олово, висмут, св1инец и сплавы атрий- калий отри 600", а в Некоторых случаях и при более высоких температурах Коррозия в этих условиях не превышала 0,025 мм1год. Но скорость коррозии заметно возрастала, если в жидком металле присутствовал кислород в количестве 0,004% вес. . [c.185]

Исторически первые коммерческие спектрометры в начале 50-х годов были снабжены электромагнитами с напряженностью поля 1,0 Т и генератором радиочастоты на 40 МГц для наблюдения ЯМР Н. Позже стали доступными приборы с рабочей частотой 60 МГц (Во= 1,4 Т), и к середине 60-х годов стандартным исследовательским спектрометром ЯМР стал прибор с рабочей частотой 100 МГц и напряженностью поля 2,3 Т. Этим был достигнут предел для традиционных электромагнитов, поскольку невозможно получить более высокую степень намагниченности с обычными ферромагнитными материалами. Для получения более мощных магнитных полей следовало применить совершенно новый принцип, что и привело к разработке Магнитов со сверхпроводяш,ими соленоидами. При этом используется свойство некоторых металлов, таких, как ниобий и цирконий, и сплавов полностью терять электрическое сопротивление при 4 К, т. е. при температуре жидкого гелия. Это дает возможность значительно повысить силу тока в таких системах. [c.301]

ВАНАДИЯ СПЛАВЫ — сплавы на основе ванадия. Применяются со 2-й половины 20 в. Отличаются относительно высокой жаропрочностью при т-ре 500-—600° С, низкой плотностью, коррозионной стойкостью в жидких щелочных металлах, низким сечением захвата быстрых нейтронов, хорошей обрабатываемостью. В. с. подразделяют на конструкционные жаропрочные сплавы и сплавы со специальными физ. и хим. св-вами. К особым относятся сверхпроводящие сплавы. Конструкционные жаропрочные В. с. в свою очередь подразделяют на малолегированные технологические сплавы на основе системы ванадий — титан с различными легирующими элементами и высоколегированные и более прочные сплавы на основе систем ванадий — ниобий и ванадий — ниобий — тантал. Ванадий является хорошим растворителем многих хим. элементов, поскольку радиус его атома отличается от радиуса этих элементов незначительно. Нисходящий ряд растворимости легирующих элементов в ванадпи нри т-ре 1000° С ( 0,6 близкой к возможным [c.176]

Некоторые металлы, потребность в которых в связи с развитие.м новой техники непрерывно возрастает, вообще могут быть получены только три применении вакуума, как, например, ниобий и таитал [274]. Эти металлы, как и титан, являются самыми перспективными для химического аппаратостроения, так как они обладают превосходной коррозионной устойчивостью по отношению к действию многих агрессивных сред и прежде всего слот. Ниобий, тантал, их сплавы и некоторые соединения могут быть применены для изготовления нагревателей, конденсаторов, реакторов, аэраторов, адсорберов, мешалок, клапанов, трубопроводов, сит, проволочных фильтров. На ниобий практически не действуют применяемые в качестве жидко-металлических охладителей в ядерных реакторах жидкие расплавы натрия и его сплава с калием, лития, висмута, свинца, ртути, олова. Химическая устойчивость обусловлена наличием окисной пленки на поверхности металла. Эти металлы тугоплавки, имеют низкую упругость пара при высоких температурах [c.340]

Катастрофической коррозией называют окисление металла, происходящее при высокой температуре с непрерывно возрастающей скоростью. Ее причиной может быть экзотермическая реакция окисления металла, когда скорость удаления выделяющегося в ходе реакции тепла меньше скорости самой реакции это ведет к резкому росту температуры, достигающей значений, при которых металл может воспламениться (например, ниобий). Катастрофическая коррозия наступает также, когда образующийся окисел металла при высокой температуре летуч (молибден, вольфрам, осмий, ванадий). Сплавы, содержащие малые количества молибдена и ванадия, часто подвергаются катастрофической коррозии из-за образования низкоплавкях смесей окислов под слоем окалины. Эти смеси становятся жидким электролитом с хорошей электропроводностью. В этих условиях пористая окалина играет роль катода, с большой поверхностью, а металл основы становится анодом в результате возникает интенсивная электрохимическая коррозия. Если температура плавления смеси окислов ниже температуры окружающей среды, то жидкая фаза растворяет окалину и обнажает металл. Аналогичный эффект наблюдается в газовой фазе, содержащей окислы ванадия. Известны случаи катастрофической коррозии высоколегированных хромоникелевых сплавов под воздействием топочных газов, содержащих V2O5. Значительные количества ванадия содержатся в продуктах переработки некоторых сортов нефти. [c.71]

Первое сообщение, посвященное применению хелатообразую-щих реагентов в экстракционной хроматографии, опубликовано в 1952 г. в трудах Научно-исследовательской химической лаборатории в Теддингтоне [1]. В 1953 г. Каррит [2] описал работу экстракционной колонки с дитизоном, которая была использована для концентрирования следовых количеств металлов из природных вод. Пирс и Пек [3, 4] в 1961 г. на колонке с этим же реагентом выделяли индий. В 1962 г. Преображенский и Катыхин [5] применили для разделения циркония и ниобия 2-теноилтри-фторацетон (НТТА). В литературе описано несколько хроматографических методик, в которых использованы твердые хелаты, нанесенные на поверхность носителя извлечение элементов в таких колонках основано на способности хелатов в той или иной степени удерживать ионы, сорбированные при контакте твердых хелатов с водным раствором этих ионов [6—11]. Однако в этом случае удерживание металлов должно происходить за счет взаимодействия на границе жидкой и твердой фаз (происходит как бы их осаждение) поэтому такие системы нельзя рассматривать как экстракционно-хроматографические, в которых элементы распределяются между двумя жидкими фазами. [c.388]

Оба эти соединения широко применяются для замены галогена и аналогичных реакций, в которых не происходит изменения степени окисления переходного металла. Пентафториды ниобия и тантала впервые были получены действием жидкого фтористого водорода на их пентахлориды2 . Реакцию [c.87]