Другие металлические структуры

О характере связи в гидридах d- и /-элементов существуют две теории. В соответствии с одной из них водород входит в решетку в виде иона Н" , а свой электрон отдает в зону проводимости металлической структуры. Согласно другой теории атомы водорода берут электроны из зоны проводимости и находятся в кристаллической решетке гидрида [c.279]

Устойчивые в обычных условиях модификации — серый мышьяк, серая сурьма и висмут — имеют металлический вид, электропроводны, но хрупки. Они изоморфны, имеют слоистую структуру (рис. 163) типа черного фосфора. Каждый из атомов пирамидально связан с тремя соседними по слою и имеет трех ближайших соседей в другом слое. В ряду Аз — 8Ь — В1 различие межъядерных расстояний внутри и между слоями уменьшается (0,063—0,050—0,037 нм), т. е. происходит постепенно приближение к характерному для металлических структур равенству межъядерных расстояний. Благодаря близости параметров кристаллических решеток сурьма образует твердые растворы с мышьяком и висмутом, но последние друг с другом их не образуют. [c.380]

Это сходство с металлами указывает, что валентные электроны в германии не связаны с атомами столь прочно, как можно было бы ожидать для настоящего ковалентного каркасного кристалла. Мыщьяк, сурьма и селен существуют в одних модификациях в виде молекулярных кристаллов, а в других модификациях - в виде металлических кристаллов, хотя атомы в их металлических структурах имеют относительно низкие координационные числа. Известно, что теллур кристаллизуется в металлическую структуру, но довольно вероятно, что он может также существовать в виде молекулярного кристалла. Положение астата в периодической таблице заставляет предположить наличие у него промежуточных свойств, однако этот элемент еще не исследован подробно. [c.607]

Кристаллические и, плотные аморфные материалы обычно непригодны для создания мембран. Это обусловлено малой долей свободного объема и большим временем релаксации для процессов перераспределения вакансий и других дефектов структуры, в результате чего резко снижается растворимость газов и скорость миграции растворенного вещества. Равновесные и кинетические свойства подобных систем во многом определяются высокими значениями потенциала межатомного (межмолекулярного) взаимодействия, обычно превышающего средние значения кинетической энергии КьГ этим объясняется малая подвижность структурных элементов. Однако легкие разы типа Нг, Не, Оа, N2 с наиболее низкими значениями параметров (е,/, о, ) парного потенциала молекулярного взаимодействия могут в некоторых плотных матрицах образовывать системы с повышенной растворимостью и удовлетво рительными диффузионными характеристиками. Наиболее перспективны металлические мембраны на основе палладия для извлечения водорода, а также стекла для выделения гелия [8, 10, 19—21]. [c.114]

Крупные многозарядные ионы редкоземельных элементов в кристаллах сложных оксидов приводят к высоким (8 и более) координационным числам лантаноидов. Это в свою очередь обусловливает уникальные возможности стабилизации сложных кристаллических структур и аномально высоких степеней окисления других металлических компонентов, например меди -[- 3. Не случайно, что именно на основе лантаноидов и иттрия создана высокотемпературная сверхпроводящая оксидная керамика. [c.153]

Заметим, однако, что существование ковалентной составляющей связи проявляется при образовании ионных и металлических структур в том, что упаковка структурных элементов менее плотная и координационное число сравнительно меньшее. Ковалентная составляющая металлической связи, придающая ей некоторую направленность, не позволяет атомам подходить друг к другу под любым углом. Их упаковка поэтому часто не может быть такой же плотной, как упаковка шаров, между которыми действуют силы, обладающие сферической симметрией. [c.6]

Вопрос о характере связи в гидридах с1- и /-элементов до сих пор остается неопределенным. В настоящее время существуют две совершенно разные теории для объяснения строения металлических гидридов. В соответствии с одной из них водород отдает свой электрон в зону проводимости металлической структуры, находясь в решетке в виде иона Н +. По другой теории атомы водорода берут электроны из зоны проводимости и находятся в кристаллической решетке гидрида в виде гидрид-ионов Н . Можно думать, что при переходе от I к V группе периодической системы имеет место постепенный переход от ионных гидридов (типа солей) к гидридам, в которых водород находится в виде Н +. [c.294]

Соединения, которые образуются при взаимодействии р-элементов, расположенных близко друг к другу в периодической системе (карбиды, силициды, фосфиды, селениды металлов), характеризуются малой полярностью связи, атомной или металлической структурой. [c.102]

Металлическую структуру можно рассматривать как переходную между атомной и ионной. Действительно, присоединяя свободные электроны металлической структуры (рис. III-58) к ее положительным ионам или нейтральным атомам, получим соответственно атомную или ионную структуру. Иначе говоря, можно, представлять себе металлическую структуру как отвечающую такому состоянию, когда электроны от одних атомов уже отщепились, а к другим еще не присоединились. Устойчивость подобного промежуточного состояния н составляет характерную осс ен-ность металлов. [c.110]

Другой тип структур возникает, когда срастаются мелкие кристаллики в прочные кристаллические структуры (конденсационные). В их образовании участвуют химические связи главных валентностей. Такие структуры необратимы, имеют жесткую пространственную сетку и большую механическую прочность (металлические сплавы, бетон, горные породы). [c.112]

Физические свойства марганца резко отличаются от свойств других -металлов отсутствие вакантных подуровней при наполовину законченном подуровне обусловливает устойчивость его электронной оболочки, что, в свою очередь, приводит к уменьшению металлических свойств и снижению концентрации электронов проводимости. Полиморфные превращения марганца в этом отношении характерны а-Мп — сложный куб из 31 атома, р-Мп — сложный куб из 29 атомов имеют неметаллические структуры кристаллических решеток и только 7-Мп и б-Мп — типичные металлические структуры, напоминающие -Ре и б-Ре. При общем обзоре свойств -металлов (см. рис. 164,166) уже фиксировалось внимание [c.352]

Растворимость и другие термодинамические и структурные свойства сплавов должны зависеть также от характеристик электронов. Наиболее важной такой характеристикой является концентрация электронного газа п, так как характеристики электронов отдельных атомов играют малую роль. В атомных решетках, как указывалось выше, структура определяется валентностью (правило 8—N). В металлической структуре решетка прежде всего связана с величиной п. [c.352]

В настоящее время электролитическим путем получают медные, никелевые, кобальтовые, серебряные, цинковые, хромовые и другие металлические порошки, отличающиеся дендритной структурой, высокой активностью и другими ценными свойствами, необходимыми для решения проблем порошковой металлургии. Использование процесса электролиза солей металлов на предельных токах вскрывает, кроме того, новые, весьма интересные возможности интенсификации процессов в гидрометаллургии. [c.514]

Большинство металлов образуют кристаллы с таким расположением атомов, при котором каждый атом окружен максимальным геометрически допустимым числом атомов. Существуют две распространенные металлические структуры, соответствующие плотнейшей упаковке шаров одного и того же размера. Одна из этих структур — кубическая плотнейшая упаковка — описана в гл. 2. Другая структура, называемая гексагональной плотнейшей упаковкой, приведена на рис. 17.1. Она очень похожа на кубическую плотнейшую упаковку каждый атом окружен двенадцатью соседними атомами, находящимися на одинаковом расстоянии от центрального атома, однако расположение этих соседей несколько отличается от расположения при кубической плотнейшей упаковке. Около пятидесяти металлов имеют кубическую или гексагональную плотнейшую упаковку или же образуют обе эти структуры. [c.491]

К металлам относят вещества, которые обладают рядом характерных свойств хорошей электро- и теплопроводностью и отражательной способностью к световому излучению (блеск и непрозрачность), отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, повышенной пластичностью (ковкость). Данные свойства металлов обусловлены наличием подвижных электронов, которые постоянно перемещаются от одного атома к другому. Вследствие такого обмена в металлической структуре всегда имеется некоторое количество свободных электронов, т. е. не принадлежащих в данный момент каким-либо определенным атомам. Чрезвычайно малые размеры электронов позволяют им свободно перемещаться по всему металлическому кристаллу и придавать металлам характерные свойства. Слабой связью валентных электронов с ядром атома объясняются и многие свойства металлов, проявляющиеся при химических реакциях образование положительно заряженных ионов-катионов, образование основных окислов и др. Металлы с хорошей электропроводностью одновременно обладают высокой теплопроводностью (рис. 105). Наибольшей электропроводностью обладают металлы серебро, медь, золото, алюминий. Медь и алюминий широко используются для изготовления электрических проводов. По твердости металлы располагаются в ряд, приведенный на рис. 106. По плотности все металлы условно делят на две группы легкие, плотность которых не более 5 г см , и тяжелые. Плотность, температуры плавления и кипения некоторых металлов указаны в табл. 18. Наиболее тугоплавким металлом является осмий, наиболее легкоплавким — ртуть. [c.266]

Сурьма и висмут ведут себя аналогичным образом, но их слои расположены ближе один к другому, что означает некото рое дальнейшее приближение к металлической структуре. [c.329]

Вопрос о том, как далеко пойдет разрушение металлической структуры, зависит от свойств образующихся пленок. Поэтому при большой термодинамической возможности для протекания процесса окисления некоторые металлы, как, например, алюминий, оказываются вследствие образования окис-ных пленок, тормозящих дальнейший процесс окисления, весьма устойчивыми в атмосфере влажного воздуха. Другие металлы, наоборот, при меньшей термодинамической возможности протекания процесса корродируют очень сильно. В этом отношении характерно поведение железа. Для него отношение рабочей функции к теплоте сублимации несколько больше единицы, что характерно для металлов, находящихся в пассивном состоянии. На самом же деле, как известно, железо в атмосферных условиях подвергается очень сильной коррозии. Однако следует заметить, что в сухом воздухе железо находится в пассивном состоянии и корродирует быстро лишь в присутствии паров воды. [c.8]

Твердые растворы замещения, возникающие на основе типичных металлических структур, сохраняют при статистическом распределении их компонентов по узлам решетки растворителя структуру, присущую растворителю, высокие координационные числа, кубооктаэдрические или кубические координационные полиэдры и тригональ-ные типичные плоские сетки 3 . Протяженность твердого раствора замещения определяется разностью радиусов компонентов, их упругими свойствами и электронной концентрацией. Условие существования неограниченно протяженного твердого раствора от одного компонента к другому, ему изоморфному, может быть записано в виде неравенства [c.113]

Твердый литий имеет структуру, показанную на рис. 15. Каждое ядро лития лежит в центре куба, по вершинам которого расположены восемь других, соседних с ним ядер лития иначе говоря, атом лития в металлической структуре имеет координационное число (число ближайших соседей), равное восьми. [c.38]

Разница между точками плавления и кипения ля благородных газов — практически постоянная величина ( 3°).Это свидетельствует о том,что связь между атомами гюддерживается только слабыми, дисперсионными силами. Такое обстоятельство является уникальным. Ни у какого другого элемента какой-либо группы периодической системы подобного не встретить разность между точкой плавлеш1я н кипения простых или сложных веществ составляет несколько десятков градусов для молекулярных, несколько сотен градусов для атомных, ионных и металлических структур. [c.118]

Н. А. Ватолин, Н. Ю. Негодаева и другие рассматривают структуру бинарных металлических расплавов с позиции существования в них атомных группировок — кластеров состава АА, ВВ, А В, В А и т. д. Кластеры — структурные образования с более сильными внутренними связями по сравнению с внешними. Для каждого типа расплава существуют свои преимущественные комбинации кластеров, соотношение между количеством которых меняется с изменением состава. Согласно кластерной модели, бинарные металлические расплавы являются микронеоднородными. Данные по плотности и поверхностному натяжению, полученные Н. Ю. Негодаевой, показывают, что в системе Ре — 81 около 66% обоих компонентов образуют кластеры состава Ре81. Остальная часть атомов образует кластеры чистых компонентов. [c.196]

Гипотеза Григоровича. По мнению В. К. Григоровича, расположение атомов в твердых и жидких простых веществах определяется, в основном, их электронным строением [8]. В металлической решетке, где внешние электроны положительных ионов сильно возбуждены вследствие возмущающего действия соседних атомов, сравнительно небольшой прирост температуры может быть достаточным для наступления перекрытия и обменного взаимодействия внешних р оболочек ионов, не перекрывающихся при низких температурах ([8], стр. 202). Так, например, объемноцентрированная кубическая структура натрия, область существования которой простирается от 30 К до температуры плавления, по Григоровичу, может быть объяснена с помощью следующих соображений. Из экспериментальных данных (об оптических свойствах, эффекте Холла и т. д.) известно, что натрий в твердом и жидком состоянии имеет один электрон проводимости на атом. Это означает, что его валентный электрон с Зз уровня переходит в электронный газ. Атомы натрия в конденсированном состоянии имеют внешнюю 25 2р оболочку. Взаимодействие ионов с электронным газом приводит к сближению и перекрыванию р-орбиталей внешних р оболочек ионов, в результате чего возникают обменные / вухэлектронные о-связи, направленные по трем осям прямоугольных координат. Образование шести связей каждым атомом со своими соседями приводит к простой кубической ячейке со свободным объемом в центре, который может быть заполнен таким же ионом. Так, из двух простых кубических под-решеток, энергетически невыгодных, а потому редко реализующихся в металлах, образуется ОЦК структура, одна из трех типичных металлических структур. Гипотеза Григоровича иллюстрируется рис. 43. Точно так же обосновывается возникновение ОЦК структур и у других щелочных металлов. Для лития, ионы которого имеют 15 оболочку, возникновение ОЦК структуры связывается с предположением о переходе 8 электронов на р уровни. [c.175]

Хграктерная для металлов в их твердом (и жидком) агрегатном состоянии металлическая структура отличается от рассмотренных выше своей сложностью она содержит одновременно атомы нейтральные и ионпзированные, т. е. отщепившие ту или иную часть своих валентных электронов. Так как все атомы данного металла одинаковы, каждый из них имеет равные с другими шансы на ионизацию. Иначе говоря, переход электрона от нейтрального атома к ионизированному может происходить без затраты энергии. Как следствие этого, в металлической структуре непрерывно осуществляется подобный обмен электронами и всегда имеется некоторое количество электронов свободных, т. е. не принадлежащих в данный момент каким-либо определенным атомам. На рис. П1-43 эти свободные электроны показаны точками. [c.90]

О характере связи в гидридах д- и /цементов существуют две теории. В соответствии с одной из них водород входит в решетк> в виде иона Н , а свой электрон отдает в зону проводимости металлической структуры. Согласно другой теории атомы водорода берут электроны из зоны цюводимости и находятся в кристаллической решетке гидрида в виде гидрид-ионов Н". Можно думать, что в периодической системе от I к V группе имеет место постепенный переход от ионных гидридов (типа солей) к веществам, в которых водород находится в виде Н . - [c.306]

Молибден сорбируется и катионитами, и анионитами. Большое практическое значение имеет сорбция молибдена на анионитах. Ион МоО 2 существует лишь в сильнокислых растворах, в которых одновременно могут сорбироваться и многие другие металлические ионы и где велика концентрация конкурирующего иона Н . В этих условиях может вестись ионитная очистка молибденовых растворов от примесей тяжелых цветных, щелочных и других металлов. В сильнощелочной среде (pH 8) молибден находится в форме неполимеризованного аниона М0О4 ". Полная обменная емкость анионитов по молибдену в сильнощелочной среде ниже, чем при более низком pH, при котором молибден в растворе находится в виде полимеризованных, большого объема, ионов пара-, мета- и других полимолибдатов. Но большой объем этих ионов вносит пространственные затруднения в процесс сорбции требуется, чтобы активные группы ионита были возможно менее экранированы другими элементами его структуры. [c.215]

Безусловно, что в кратком обзоре невозможно охарактеризо- вать все классы неорганических материалов, однако нельзя не сказать о графитовых материалах, которые выделяются исключительно высокой теплопроводностью, превышающей теплопроводность многих металлов и сплавов. Это качество наряду с химической инертностью и термической стойкостью при резких перепадах температур, высокой электрической проводимостью и хорошими механическими свойствами сделали графит и материалы на его основе незаменимыми в различных областях техники и промышленности. В частности, в химической промышленности применение графита особенно эффективно для изготовления теплообменной аппаратуры, эксплуатируемой в агрессивных средах. На ее поверхности в значительно меньшей степени откладываются накипь и загрязнения, чем на поверхности всех других металлических и неметаллических материалов. Сырьем для получения искусственного графита служит нефтяной кокс, к которому добавляют каменноугольный пек, играющий роль вяжущего материала при формовании изделий из графитовой шихты. Сам цикл получения изделий включает измельчение и прокаливание сырья, смешение шихты, прессование, обжиг и графитизацию. Условия обжига тщательно подбирают, чтобы избежать появления механических напряжений и микротрещин. При графитизации обожженных изделий, проводимой при температуре 2800—3000 °С, происходит образование упорядоченной кристаллической структуры из первоначально аморфизованной массы. Чтобы изделиям из графита придать непроницаемость по отношению к газам, их пропитывают полимерами, чаще всего фенолформальдегидными, или кремнийор-ганическими смолами, или полимерами дивинилацетилена. Пропитанный графит химически стоек даже при повышенных температурах. На основе графита и фенолформальдегидных смол в настоящее время получают новые материалы, свойства которых существенно зависят от способа приготовления. Материалы, формируемые при повышенных давлениях и температурах, известны под названием графитопластов, а материалы, получаемые холодным литьем, названы графитолитами. Графитолит, например, применяют не только как конструкционный, но и как футеровочный материал. Он отверждается при температуре 10 °С в течение 10—15 мин, имеет высокую адгезию ко многим материалам, хорошо проводит теплоту и может эксплуатироваться вплоть до 140—150°С. В последнее время разработан метод закрытия пор графита путем отложения в них чистого углерода. Для этого графит обрабатывают углеводородными соединениями при высокой температуре. Образующийся твердый углерод уплотняет графит, а летучие продукты удаляются. Такой графит назван пироуглеродом. [c.153]

Многогранник в форме притупленного тетраэдра (лавесовский полиэдр) (и) встречается в металлических структурах таких соединений, в которых радиус атома одного элемента в У2 раза больше радиуса атома другого элемента (объем в два раза больше), например в структуре Mg u2. Если формулу написать в ви- [c.159]

Проведено электроиографическое исследование пленок, образованных маслом Дп-11 с 3% присадки ЦИАТИМ-339 на стальных, чугунных и других металлических пластинках, находящихся в течение 7 месяцев в цилиндрах законсервированного тракторного двигателя Д-54. Характер дифракционных картин свидетельствует о том, что иссле ,уемые пленки имеют кристаллическую структуру, отличающуюся от структуры металлов, на которых они образовались. Это дает основание утверждать, что пленки являются многослойными. Получены результаты исследования на машине трения типа МИ противоизносных свойств масел и смазок, содержащих различные сераорганические производные(сульфонат кальция, диалкилднтиофосфаты кальция, цинка и др.). Порядок расположения испытанных присадок по эффективности протн-воизносных свойств ие соответствует их способности улучшать защитные свойства масел и смазок. Например, масло, содержащее 25% сульфоната кальция, обладает наиболее высокими защитными свойствами, однако по противоизносным свойствам оно уступает почти всем другим образцам масел и смазок. Даются обоснования выявленных особенностей, исходя из структуры пленок и прочности связей атомов серы в молекулах изученных сераорганических соединений. Таблиц 1. Иллюстраций 3. Библиографий 7. [c.633]

Рис. VIII, 1. Зависимость ра- МИ тугоплавкими поверхностями, боты адгезии на. графите от В ТОМ числе И металлическими, могут температуры для расплавов Происходить следующие физико-хими-/—Ga 2—snH-3% Ti 3—Al. ческие процессы коррозия адсорбционное понижение прочности в результате снижения свободной энергии на поверхности раздела металл — расплав растворение материала подложек в расплаве , диффузия в объем твердого материала, а также по границам зерен и другим дефектам структуры химическое взаимодействие контактирующих пар 519-522 g зависимости от природы контактирующих тел проявляется либо один из этих физико-химических процессов, либо сочетание некоторых из них.