Гафний с бором

Электронные аналоги. Рассмотрение размещения электронов по уровням и подуровням оболочек атомов, выражаемого электронными формулами, показывает нам, что независимо от числа энергетических уровней размещение электронов по подуровням в наружных уровнях может быть аналогичным. Эта аналогия выражается одинаковыми электронными формулами наружных уровней. Так, например, размещение электронов на наружных уровнях атомов бора, алюминия, галлия, индия и таллия выражается соответственно электронными формулами 2s 2p 35 3p 4s 4p 5s 5,o и б5 6р а в атомах фтора, хлора, брома, иода и астата — формулами 25 2р 35ЧрЧзЧр" 58 5р и б5 6р Элементы, в атомах которых одинакова электронная конфигурация наружного уровня, называются электронными аналогами. У атомов ряда элементов понятие электронной аналогии распространяется и на преднаружный уровень. Так, например, электронная конфигурация атомов титана, циркония и гафния выражается формулами 4з 4р 4с1 5з и а атомов марганца, технеция и рения — 45 Чр 4 552 5s 5p 5d" 6s . Таким образом, электронные аналоги отличаются друг от друга числом энергетических уровней и сходны но конфигурации наружных уровней. [c.32]

В качестве армирующих элементов слоистых и волокнистых композиционных материалов с металлической матрицей применяются волокна из углерода, бора, карбида кремния, оксида алюминия, высокопрочной стальной проволоки (сетки), бериллиевой, вольфрамовой и других проволок. Для обеспечения химической стойкости в расплаве матрицы и сцепления волокна с матрицей применяют защитные барьерные покрытия на волокнах из карбидов кремния, титана, циркония, гафния, бора, из нитридов и окислов этих и других элементов. При этом получается сложная многокомпонентная система матрица — переходный слой продуктов химического воздействия матрицы с барьерным покрытием — слой волокна. Механические свойства за счет армирования повыщаются в 1,5—3 раза (удельные в 2—5 раз) в зависимости от объемной доли и способа введения армирующих волокон. [c.78]

Азот. . . Актиний. Алюминий Америций Аргон. Астат. Барий. Бериллий Беркелий Бор. . Бром. . Ванадий Висмут. Водород Вольфрам Гадолиний Галлий. Гафний. [c.19]

Нахождение в природе. В природе гафний является постоянным спутником циркония. Он настолько схож с последним, что его присутствие в рудах не было обнаружено до 1923 г. Долгое время 72 элемент не могли открыть, потому что его искали в природных рудах редкоземельных элементов, так как считали его аналогом последних. Исходя из электронной модели атома 72 элемента, Н. Бор впервые указал на его аналогию с цирконием. Вскоре его ученики, занимавшиеся исследованием циркониевых минералов, обнаружили этот элемент, названный ими гафнием. [c.301]

Рис. 62. Диаграмма состояния системы гафний — бор [39].

СИСТЕМА ГАФНИЙ — БОР — УГЛЕРОД [c.356]

Для изменения теплофизических, электрофизических и других свойств УВ в систему вводят тугоплавкие и термостойкие соединения (соли и оксиды гафния, бора, свинца, магния, кадмия, ванадия, циркония, кремния и др.) [100]. [c.284]

Получение металлов высокой чистоты. В связи с развитием новых отраслей техники потребовались металлы, обладающие очень высокой чистотой. Например, для надежной работы ядерного реактора необходимо, чтобы в расщепляющихся материалах такие опасные примеси, как бор, кадмий и другие, содержались в количествах, не превышающих миллионных долей процента. Чистый цирконий — один из лучших конструкционных материалов для атомных реакторов — становится совершенно непригодным для этой цели, если в нем содержится даже незначительная примесь гафния. В используемом в качестве полупроводника германии допускается содержание не более одного атома фосфора, мышьяка или сурьмы на десять миллионов атомов металла. В жаропрочных сплавах, широко применяемых, например, в ракетостроении, совершенно недопустима даже ничтожная примесь свинца или серы. [c.335]

Н. Бора гафнием (древнее название города Копенгагена, в котором родился Н. Бор). Отметим, что цирконий и гафний играют существенную роль в атомной технике. Так, гафний должен быть удален из циркония, входящего в состав труб, в которых циркулирует теплоноситель, так как гафний интенсивно поглощает нейтроны. [c.319]

Следует отметить, что в то время, когда Н. Бор строил таблицу, семьдесят второй элемент не был открыт. Было неясно, сколько должно быть редких земель. Полагая, что число их равно пятнадцати, семьдесят второй элемент искали среди минералов, содержащих редкие земли. Так как число 4/-электронов равняется 14, то этот элемент должен иметь близкую к цирконию внешнюю оболочку. Поэтому Н. Бор предложил искать семьдесят второй элемент в циркониевых рудах. Этот элемент, названный гафнием, и был обнаружен в циркониевых рудах. Цирконий и гафний играют большую роль в современной атомной технике. В частности, интенсивно поглощающий нейтроны гафний должен быть удален из циркония, употребляемого на изготовление труб, по которым циркулирует теплоноситель в котлах атомных электростанций. [c.462]

ГАФНИЙ (Hafnium, от древнего названия Копенгагена) Hf — химический элемент IV группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 72, ат. м. 178,49 природный Г. состоит из шести изотопов. Положение Г. в периодической системе предсказал Д. И. Менделеев задолго до его открытия. Основываясь на выводах Н, Бора о строении атома 72-го элемента, Д. Костер и Г. Хевеши обнаружили этот элемент в минералах циркония и назвали его. Г.— рассеянный элемент, не имеет собственных минералов, в природе сопутствует цирконию (I — 7%). Г.— серебристо-белый металл, т. нл. 2222 30 С чистый Г. очень пластичен и ковок, легко поддается холодной и горячей обработке. По своим химическим свойствам очень близок к цирконию, потому их трудно разделить. В соединениях Г. четырехвалентен. Металлический Г. легко поглощает газы. На воздухе Г. покрывается тонкой пленкой оксида HfOj. При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах — с азотом и углеродом, [c.65]

Содержание периодического закона является программой исследований и основой систематики для химии элементов. Периодический закон с развитием науки продолжает раскрывать свои возможности. Экспериментальные данные и теоретические исследования согласуются с периодической системой Д. И. Менделеева. Доказательства химической аналогии курчатовия (№ 104) и нильс-бория (№ 105) с гафнием (№ 72) и танталом (№ 73) еще раз подтвердили предсказательную роль системы Д. И. Менделеева. [c.426]

Интересно отметить, что именно на основании квантовой теории Бор сделал вывод о существовании только 14 элементов-лантаноидов и предсказал, что элемент № 72, который искали среди лантаноидов, находится за пределами этой группы и является аналогом циркония. Это ускорило открытие гафния — элемента № 72. [c.63]

Отношение к элементарным веществам. Элементарные вещества по их отношению к титану, цирконию и гафнию разделяют на четыре группы. К первой группе относят галогены и халькогены, образующие с этими металлами соединения ионного или ковалентного характера, не растворимые или ограниченно растворимые в металлах. Ко второй группе относят водород, элементарные вещества группы азота, углерода, бора и большинство металлов В-групп, взаимодействующие с этими металлами с образованием соединений интерметаллидного характера и ограниченных твердых растворов. В третью группу входят металлы — ближайшие соседи титана, циркония и гафния по периодической системе справа, образующие с ними непрерывные твердые растворы, и, наконец, в четвертую — благородные газы, щелочные, щелочноземельные и редкоземельные (кроме скандия) металлы, не взаимодействующие с титаном, цирконием и гафнием. [c.79]

Количественным показателем степени чистоты вещества служит концентрация в нем примесей, выраженная в атомных либо молярных долях. В СССР принято несколько способов классификации чистоты химических веществ. Так, вещества подразделяют по допустимой области их применения, например вещества реакторной, полупроводниковой чистоты и т.п. Чистоту вещества можно оценить по так называемому баллу чистоты , равному десятичному логарифму числа атомов основного вещества, приходящихся на один атом примеси. В производстве химических реактивов вещества по степени их чистоты подразделяют на три класса и десять подклассов класс А с содержанием примесей от 10 (I) до 10 (II) % класс В с содержанием примесей от 10 (III) до 10 (VI) % и класс С с содержанием примесей от 10 (VII) до 10 (X) %. Начиная с 10 %, примесные компоненты называют микропримесями. Те или иные примеси в веществе по-разному влияют на его свойства, поэтому их предельно допустимая концентрация может быть различной. Компоненты, влияние которых на рабочие характеристики материала наиболее значительно, получили название лимитирующих примесей. Примерами подобных примесей в материалах ядерной энергетики служат бор, гафний и кадмий, атомное содержание которых в основном материале не должно превышать 10 —10 %, в то [c.344]

Карбиды активных металлов характеризуются наличием полярной связи и разлагаются водой или кислотами. Помимо них, известны карбиды с типичной ковалентной связью, например, карбид кремния 31С и карбид бора В4С. У первого кристаллическая решетка алмазного типа, а у второго — сложная структура, состоящая из ромбоэдрической ячейки, содержащей 12 атомов бора, в виде каркаса, в пустотах которого расположены линейно 3 атома углерода. Оба карбида обладают твердостью, высокой температурой плавления и химической инертностью. Наконец, -элементы образуют карбиды, относящиеся к фазам внедрения в порах кристаллической решетки первых внедрены атомы углерода. Эти карбиды обладают жаропрочностью, тугоплавкостью, твердостью и относительной устойчивостью к кислотам. К таковым относятся карбиды титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, молибдена, вольфрама и др. [c.468]

Правильность учения о строении атома всегда проверялась периодическим законом. Вот еще один пример. В 1921 г. Нильс Бор показал, что элемент с 2=72, существование которого предсказано Д. М. Менделеевым в 1870 г., должен иметь строение атома, аналогичное цирконию (2г — 2.8.18.10.2 и НС — 2.8.18.32.10.2), а потому искать его следует среди минералов циркония. Следуя этому совету, в 1922 г. венгерский химик Хевеши и голландский физик Костер в норвежской циркониевой руде открыли элемент с дав ему название гафний (от латинского названия г. Копенгагена — места открытия эле.меита). Это был величайший триумф теории строения атома на [c.71]

Интересно, что И. Бор не только объяснил существование редкоземельных элементов, но и предсказал их число. В то время считали, что число таких элементов должно быть равно пятнадцати, так как семьдесят второй элемент (гафний) не был еще открыт, и его искали в минералах, содержащих лантаниды. [c.319]

По типу внедрения бор образует твердые растворы с титаном, цирконием и гафнием. Бориды состава Э2В и ЭВ являю ч металлоподобными фазами внедрения, твердыми и тугоплавкими, хотя и уси лают в этом отношении карбидам и нитридам. [c.396]

Другой причиной, препятствующей определению р и а двойных сплавов на основе железа, является высокая химическая активность ряда элементов. Нет пока материалов, которые могли бы контактировать, не взаимодействуя, с жидким титаном, цирконием, ванадием и рядом лантанидов. Изучение р и сг двойных систем на основе железа во всем концентрационном интервале также ограничено высокой температурой плавления одного из компонентов (бор, гафний, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, рений, рутений, родий, осмий, иридий). [c.39]

Бориды. Для циркония и гафния гв /rzr(Hf) равны соответственно 0,55 и 0,54, т. е. весьма близки к граничным условиям образования фаз внедрения согласно правилу Хэгга. Поэтому растворимость бора в цирконии и гафнии мала, хотя и несколько больше растворимости бора в титане. В системе Zr — В наиболее устойчива фаза ZrB2, имеющая узкую область гомогенности. ZrB, по-видимому, существует только в интервале температур 800—1200° высокотемпературной фазой является и ZrBj2- У боридов высокая твердость 8—9 по шкале Мооса. С гафнием бор образует HfB и HfBg. Бориды циркония и гафния получают нагреванием порошков металлов с бором. [c.300]

Система Hf — В — С исследована методом рентгеновского анализа [89]. Сплавы готовили прессованием шихты, состоящей из гидрида гафния, бора и сажи, с последующим спеканием в вакууме или атмосфере аргона при 1750° С, гoмoгeнизaщ eй при 1500° С или переплавкой в дуговой печи. Установлено, что в этой системе образуются монокарбид гафния, моно- и диборид гафния и твердые растворы на основе а-гафния. Диборид гафния практически не содержит карбида гафния или углерода, параметры его элементарной ячейки не изменяются. При высоких температурах в равновесии са-гафнием находятся HfBg и Hf , моноборид гафния не образуется. Тройных соединений в этой системе не обнаружено. [c.356]

В последние десятилетия для новой техники (ядерной, ракетной, полупроводниковой) потребовались металлы высокой чистоты, в которых содержание примесей не превышает миллионных долей процента. Например, такие требования предъявляются к содержанию опасных примесей (бора, кадмия и др.) в расщепляющихся материалах. Цирконий становится непригодным как конструкционный материал для атомн ых реакторов, если он содержит примеси гафния. В жаропрочных сплавах для ракетостроения недопустимы примеси серы и свинца. Г ер-маний может быть использован как полупроводник, если на десять миллионов его атомов приходится не более одного атома примесей фосфора, мышьяка или сурьмы. [c.263]

Карбиды титана, циркония и гафния проводят электрический ток, легко сплавляются с металлами и другими карбидами, образуя при этом иногда чрезвычайно твердые тугоплавкие сплавы. При обычной температуре они довольно инертны при высоких же температурах ведут себя подобно соответствующим элементарным металлам (реагируют с галогенами, кислородом, серой, азотом, а также кислотами и солевыми окислителями с образованием продуктов, аналогичных получающимся при действии на соответствующие металлы). Подобного типа соединения титан, цирконий и гафний образуют с фосфором (фосфиды), кремнием (силиды), бором (бориды). [c.85]

В 1921 г. Нильс Бор показал, что элемент Z = 72, существование которого предсказано Д. И. Менделеевым в 1870 г., должен. иметь строение атома, аналогичное цирконию (eoZr 2.8.18.10.2 и 72Э — 2.8. 18. 32. 10. 2), а потому искать его следует среди минералов циркония. Следуя этому, в 1922 г. венгерский химик Д. Хевеши и голландский физик Д. Костер в циркониевой руде методом рентгеноспектрального анализа открыли элемент Z = 72, назвав его гафнием (от латинского названия г. Копенгагена — места открытия элемента). Это был величайший триумф теории строения атома иа основе строения атома предсказано нахождение элемента в природе. [c.39]

По типу внедрения образуют твердые растворы с титаном, цирконием и гафнием также кислород и бор. Так, кислород в a-Ti растворяется вплоть до 34 ат. долей, % при 925 °С, до 40 ат. долей, % в a-Zr и до 20 ат. долей, % в a-Hf, по типичных фаз внедрения обычно ие образует в силу высокой электроотрицательности. Однако существующие низшие оксиды титана Ti O и TiaO с металлидными свойствами можно формально рассматривать как фазы внедрения с частично заполненными октаэдрическими пустотами. Бориды состава ЭаВ и ЭВ являются металлоподобиыми фазами внедрения, твердыми и тугоплавкими, хотя и уступают в этом отношении карбидам и нитридам. Известны, кроме того, фазы состава ЭВг для всех элементов подгруппы титана. Однако их принадлежность к фазам внедрения сомнительна, поскольку атомный радиус бора не позволяет его атомам размещаться в небольших тетраэдрических пустотах. [c.244]

Н. Бор на основании квантовомеханических расчетов показал, что последним редкоземельным элементом является элемент 71, стало ясно, что гафний — аналог циркония. Основываясь на выводах Бора, предсказавшего строение атома 72-го элемента и его основную валентность, Д. Костер и Г. Хевеши подвергли систематическому анализу рентгено-спектральным методом норвежские и гренландские цирконы. Совпадение линий рентгенограмм остатков после выщелачивания циркона кипящими растворами кислот с вычисленными по закону Г. Мозли для 72-го элемента позволило исследователям объявить об открытии элемента, который они назвали гафнием в честь города, где было сделано открытие (Hafnia — латинское название Копенгагена). Начавшийся после этого спор о приоритете между Г. Урбеном, Д. Костером и Г. Хевеши продолжался длительное время. В 1949 г. название элемента ггфний было утверждено Международной комиссией и принято всюду [10, 12, 15]. [c.214]

Соединения первого и третьего классов можно назвать металлоподобными. Они обладают высокими тепло- и электропроводностью, твердостью и температурой плавления (до 4200° С). Карбид гафния самое тугоплавкое соединение на земле. Коэффициент термического расширения у него ниже, чем у соответствующих элементов. Все металлоподобные соединения стойки против кислот, хорошо сопротивляются газовой коррозииТИз соединений неметаллов особый интерес представляет нитрид бора, полученный [c.215]

Таким образом, на основании анализа свойств карбидов различных элементов и их влияния на процесс графитации можно сделать вывод о целесообразности использования лри производстве рекристаллизованных графитов методом ТМХО следующих карбидообразующих элементов бора, кремния, титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена, вольфрама, и в меньшей степени железа, кобальта, никеля. Большинство из указаннь1Х карбидообразующих элементов в отдельности или в различном сочетании используют при получении различных марок рекристаллизованных графитов. [c.196]

Отдельные тома серии Аналитическая химия элементов будут выходить са, юстоятельно, по мере их подготовки. Вышли в свет монографии, посвященные торию, таллию, урану, рутению, молибдену, калию, бору, цирконию и гафнию, кобальту, плутонию, бериллию, никелю, редкоземельным элементам и иттрию, технецию, прометию, астатину и францию, ниобию и танталу, протактинию, галлию, фтору, алюминию, селену и теллуру. Готовятся к печати монографии по аналитической химии нептуния, кремния, германия, радия, золота и др. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология