Карбид циркония плавления

Тугоплавкие соединения — борид и карбид циркония имеют высокую температуру плавления и являются устойчивыми в среде различных агрессивных сред до высоких температур, благодаря чему они все более широко внедряются в таких отраслях техники, как химическое машиностроение, металлургия, ядерная энергетика, ракетостроение и др. [c.352]

Нитриды и карбиды титана и его аналогов — соединения переменного состава. Все они — кристаллические вещества, химически инертные, очень твердые, тугоплавкие, хорошо проводят электрический ток. Нитрид циркония — один из самых устойчивых в термодинамическом отношении нитридов. Его состав 2гЫ д , где X изменяется от О до 0,42. Карбиды Т1, 2г и Н легко образуют сплавы типа твердых растворов с металлами, друг с другом и с карбидами других элементов. Карбиды Т1С, 2гС и Hf плавятся при температурах 3140, 3630 и 3890 °С соответственно. Сплавы НГС (20%) с Т1С (80%) и НГС (20%) с ТаС (80%) самые тугоплавкие их температуры плавления 4000 и 4215 °С соответственно. Карбид циркония ввиду его большой твердости применяют в качестве шлифовального материала, а также вместо алмазов при резке стекла. [c.317]

Состав продукта реакции, т. е. карбида циркония, может изменяться в широких пределах, 0,6<л <1. Иначе говоря, карбид циркония является типичным соединением переменного состава. Реакция, записанная выше, является сильноэкзотермической. Если инициирование осуществлять воздействием импульсного лазерного излучения, то на поверхности полученного карбида можно различить участок, на который попало излучение (зона зажигания), остальная же часть образца является зоной горения. Очевидно, что продукты в зоне зажигания и в зоне горения различаются по составу. В зоне зажигания продукт получается в виде застывшего расплава, поскольку температура близка к температуре плавления карбида циркония, и, кроме того, этот продукт является однофазным. В зоне же горения, где высокая температура поддерживается ие за счет энергии лазера, а выделяющейся теплотой реакции, остывание происходит в 100—1000 раз медленней. Таким образом, лазер оказывается инструментом для получения принципиально новых соединений и. материалов. [c.104]

Тантал образует ряд теплостойких нолимеров, среди которых следует отметить борид (т. пл. 3100° С) [412], нитрид (т. пл. 3087° С) [343, 413] и особенно карбид (т. пл. 3400° С для ТагС и 3880° С для ТаС) [414]. Особенно высокими температурами плавления отличаются смешанные карбиды тантала и циркония, а также тантала и гафния. Эти соединения могут рассматриваться как сополимеры. Так, смесь, содержащая 80% карбида тантала и 20% карбида циркония, плавится при температуре 4150° С [286], а смесь, состоящая из 80% карбида тантала и 20% карбида гафния, плавится при температуре 4215° С [258]. [c.358]

Очень большие силы связи между атомами отдельных металлов и углерода приводят к образованию чрезвычайно прочных соединений, температуры плавления которых намного превышают температуры плавления металлов. Так, карбид тантала ТаС плавится при температуре порядка 3900 С, для карбида циркония 2гС эта цифра составляет около 3500° С. Прочность химической связи в таких соединениях проявляется и в их высокой твердости, приближающейся к твердости алмаза. [c.293]

Согласно литературным данным, карбиды циркония, кремния и бора смачиваются металлами семейства железа (0 < 90°) и не смачиваются медью (0 > 90°) при температуре плавления [2, 31. Сведения по смачиванию указанных карбидов ферросплавами и более сложными соединениями в литературе отсутствуют. [c.125]

КЕРАМИЧЕСКОЕ ЯДЕРНОЕ ГОРЮЧЕЕ — горючее на основе тугоплавких соединений урана, плзггония или тория с другими элементами, выделяющее энергию в результате цепной ядерной реакции деления. К К. я. г. относятся окислы, карбиды, нитриды, сульфиды, силициды и фосфиды урана, плутония и тория. В энергетических ядерных реакторах чаще всего используют двуокись урана (иОг), к-рая отличается высокой т-рой плавления (около 2800° С), при высоких т-рах не реагирует с цирконием, ниобием, нержавеющей сталью и др. материалами, очень слабо взаимодействует с горячей водой. Плотно спеченная двуокись урана довольно прочно удерживает осколки деления урановых ядер, лишь незначительно увеличи- [c.576]

Система Zr —W2 . Особенности процесса плавления смесей Zr —W2 исследовались в работе [17]. Было установлено, что карбиды не смешиваются в жидком состоянии и что увеличению содержания карбида циркония в смесях Zr —W2 соответствует практически постоянная температура плавления последних. [c.123]

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]

Фазы внедрения образуются и при взаимодействии титана, циркония и гафния с углеродом и азотом. Растворимость этих элементов в титане и его аналогах значительно меньше, чем водорода, хотя они также образуют твердые растворы внедрения. Поскольку атомные радиусы углерода и азота больше, чем водорода, предельный состав фаз внедрения в этом случае отвечает формуле ЭС и ЭЫ, т. е. заполняются только октаэдрические пустоты в ГЦК решетке. Эти фазы относятся к наиболее тугоплавким. Ниже приводим температуры плавления карбидов и нитридов в сопоставлении с температурами плавления металлов [c.243]

Нитриды. Нитрид титана (как и нитриды циркония и гафния) во многих отношениях близок к карбиду. Для нитридов характерно преобладание металлической связи они изоструктурны карбидам, имеют достаточно высокие температуры плавления и твердость. Однако существуют и различия, обусловленные особенностями строения атомов углерода и азота. Оболочка L атома азота имеет 5 электронов — 2s 2p , т. е. она более достроена до октета, чем оболочка L атома углерода, следовательно, более стабильна, поэтому у азота ослаблена до-норная и усилена акцепторная способность. В основном состоянии атом азота имеет три неспаренных (2р ) электрона, которые прежде [c.235]

Фазы внедрения образуются при взаимодействии титана (как и циркония, и гафния) с углеродом и азотом. Растворимость этих элементов в титане и его аналогах значительно меньще, чем водорода. Поскольку атомные радиусы углерода и азота больше, чем у водорода, предельный состав фаз внедрения в этом случае отвечает формуле ТЮ и (Т Мх= 0,56-1)1 т.е. заполняются только октаэдрические пустоты в ГЦК решётке. Эти фазы относятся к наиболее тугоплавким. Следует отметить, что температуры плавления карбидов и нитридов существенно вьппе, чем самих металлов. А сплав 80% Т1С + 20% НЮ плавится рекордно высоко - при 4215 С. Эго самый тугоплавкий из всех известных в настоящее время материалов. Карбиды и нитриды титана и его аналоги к тому же обладают высокой твердостью, жаростойкостью, исключительно коррозионностойки и инертны по отношению к расплавленным металлам. [c.119]

Современной технике нужны материалы, об.ладаю-щие высокой жаростойкостью или огнеупорностью. Исходным сырьем для таких материалов должны служить вещества весьма тугоплавкие и вместе с тем прочные при высокой температуре. За последние годы достигнуты несомненные успехи в области синтеза неорганических материалов такого рода окись магния, церия, циркония, тория, а также твердые бескислородные соединения типа нитридов, боридов, карбидов. Температура плавления этих и подобных им соединений лежит в интервале 2500—3500°, и, вероятно, можно найти вещества, плавящиеся при еще более высокой температуре. Глубокая очистка этих веществ, получение из них достаточно прочных материалов, разработка технологических способов переработки их в изделия — вопросы, требующие самого скорого решения. [c.32]

Сущность расчета сводится к тому, что между точками плавления карбида циркония (в нашем случае Zr o,92s)— 3673° К и нитрида циркония (ZrNo.ais) —3153° К могут быть рассмотрены два состояния равновесия образование твердого раствора из жидкого нитрида циркония и твердого, карбида циркония и образо- [c.98]

Для температуры плавления карбида циркония найдено значение 3532+125° С [234]. Твердость его по минералогической шкале составляет 8—9 единиц, тогда как вначения микротвердо-сти укладываются в пределы 2836—3480 кг/мм [221]. [c.263]

Нитриды. Золотисто-желтые нитриды ZrN и HfN, имеющие широкие области гомогенности, образуются при нагревании Zr и Hf в атмосфере азота в интервале 700—800°. Они имеют структуру типа Na l, изоморфны нитриду титана и карбидам всех трех элементов. Устойчивы вплоть до температуры плавления. При взаимодействии азота с цирконием и гафнием на поверхности металла образуется нитридная пленка, препятствующая проникновению азота в глубь металла и только выше 1100° диффузия ускоряется. Это свидетельствует о сравнительно низкой подвижности азота в нитридных фазах. Азот довольно хорошо растворяется в цирконии ( 20 атомн.% в a-Zr) и гафнии. [c.301]

Характерной особенностью элементов подгруппы титана является образование твердых растворов и фаз внедрения с легкими неметаллами (Н, В, С, N1 О). Это обстоятельство накладывает заметный отпечаток на металлохимию этих элементов. Титан и его аналоги обладают способностью сильно поглощать водород. Фазам внедрения отвечают номинальные составы ЭН и ЭН2(Т1Н2, 2гН и 2гН2, НШ и НШг)- Для этих фаз характерна ГЦК-решетка. Фазы внедрения образуются и при взаимодействии титана, циркония и гафния с тлеродом и азотом. Растворимость этих элементов в титане и его аналогах значительно меньше, чем водорода, хотя они также образуют твердые растворы внедрения. Поскольку атомные радиусы углерода и азота больше, чем водорода, предельный состав фаз внедрения в этом случае отвечает формуле ЭС и ЭК, т.е. заполняются только октаэдрические пустоты в ГЦК-решетке. Эти фазы относятся к наиболее тугоплавким. Ниже приведены температуры плавления карбидов и нитридов металлов подгруппы титана [c.396]

Расплав, насыщенный углеродом до предела растворимости, т.е. истинный раствор, включающий гетерогенные включения соответствующего карбида, находящегося в равновесии с расплавом. Это происходит, например, в случае науглероживания жидких титана, циркония, графния в контакте с графитом при температуре, не намного превышающей температуру плавления. [c.129]

При длительном взаимодействии графита с различными металлами ниже их точки плавления также могут образовываться карбиды. Так, никель не реагирует с графитом до 1010 °С, но при длительном контакте и в особенности при циклических нагревах могут образовываться карбиды, которые нестабильны и распадаются при температурах ниже 430 °С. Молибден и ниобий реагируют с графитом с образованием карбидов, которые образуют защитные слои молибден образует карбид состава М02С в интервале температур 650-980 °С, а ниобий - карбиды состава МЬС и N6 0 при температуре ниже 815 °С. Цирконий науглероживается при 750 °С. С ураном графит образует карбид состава иС, а при 1400°С — иС , присутствие которого может быть обнаружено металлографически. [c.131]

Аналогичными свойствами обладают соединения титана как и циркония, гафния с кремнием (Т18 г), бором (ТШ, ТШг, Т12В) и другими неметаллами. Все вышеуказанные металлиды имеют структуру типа КаС1 и друг с другом образуют твёрдые растворы. Ценные физикохимические свойства металлидов элементов подгруппы титана определяют их большое значение для техники. Ыапример, вышеуказанный сплав карбидов титана и гафния, имеющий самую высокую температуру плавления. [c.120]

Способ 4. Полученная путем наращивания металлическая проволок превращается при нагревании в атмосфере углеводорода в карбид. Однак это видоизменение метода, описанного выше (способ 3), не очень удобно дл металлов с низкими точками плавления (титан, цирконий), так как при это необходимо производить накаливание в течение очень продолжительного вр( мени. Для получения карбидов вольфрама, тантала и гафния этот метод м( жет быть успешно применен [12,, 13]. [c.1482]

Это находит подтверждение в наблюдающемся отличии в поведении тория по сравнению с элементами подгруппы титана [953, 1898, 1920, 2019], что выражается, например, в на-рущении закономерности изменения величин удельных весов и температур плавления при переходе от титана к торию. Заметны также различия в химическом составе и свойствах их гидридов, нитридов и карбидов и некоторых других соединений. Кроме того, весьма показательным в смысле принадлежности тория к ряду актиноидов является его нахождение в природе совместно с ураном и р. з. э., а не с цирконием и гафнием. [c.9]

Наибольшее значение для производства огнеупорных и высокоогнеупорных изделий имеют углерод, окислы S1O2, MgO, АЬОз СаО, СггОз, а также соединения и смеси этих веществ. Для изго товления изделий высшей огнеупорности применяются карбиды нитриды этих же элементов, соединения циркония, титана и др Температура плавления некоторых соединений ВеО (2570° С) MgO (2800° С), СаО (2570° С), СггОз (1990° С). ZrOa (2700° С) НЮ (2812°С), ThOz (3050°С), Ti (3140° ),W2 (2857° С) SiN (2500° С), ZrN (3000° С). [c.231]

Исследована возможность повышения чувствительности определения бериллия, марганца, хрома и алюминия в нефтепродуктах путем обработки графитовой трубки карбидообразующими элементами [267]. Работа выполнена на СФМ Перкин-Элмер , модель 403 с ЭТА НСА-70. Для обработки печи применяли лантан, цирконий, кремний, ванадий, бор, молибден и барий в виде водных растворов неорганических соединений и масляных растворов сульфонатов. В атомизатор вводили раствор с заданным количеством обрабатываюшего элемента и проводили три стадии термообработки сушку при 100 °С, озоление при 600 °С и атомизацию при 1950 °С. При этом образовывались термостойкие карбиды, которые покрывали внутреннюю поверхность графитовой печи и устраняли помехи при анализе. Температура плавления карбидов этих семи элементов 2550—3530 °С. Механизм устранения помехи, по-видимому, заключается в предотвращении образования карбида определяемого элемента. Печь можно обработать одним или несколькими элементами одновременно или последовательно, с повторением каждый раз всех трех циклов нагрева. Во всех случаях после обработки абсорбция значительно повышается (в 2,2— [c.154]

BOB в среднем 2260—2380° С, их рабочие т-ры не превышают 1100— 1150° С. При т-ре выше порога рекристаллизации прочность сплавов резко снижается. Основные отличительные особенности таких сплавов — повышенная пластичность нри комнатной т-ре и высокая технологичность при обработке давлением. Среднепрочные сплавы, кроме титана, циркония и гафния, содержат тугоплавкие легирующие элементы — молибден, вольфрам и тантал, повышающие т-ру плавления и прочность при рабочих т-рах. Такие сплавы сравнительно легко обрабатывать давлением. Высокопрочные сплавы содержат в значительных количествах вольфрам и молибден (в сумме до 20—25%). Их т-ра плавления не ниже 2350—2370° С, т-ра начала рекристаллизации 1150 1540° С, жаропрочность высокая. Некоторые из высокопрочных сплавов отличаются повышенным содержанием углерода, поэтому в их структуре, кроме тугоплавкого ниобиевого твердого раствора, имеются выделения карбидов (главным образом, Zr ), положительно влияющие на жаропрочность. Недостатки высокопрочных сплавов — пониженная пластичность при комнатной т-ре и низкая технологичность при обработке давлением. Осн. способ получения И. с. — дуговая плавка с расходуемым электродом (в вакууме или аргоне). Для равномерного распределения легирующих элементов в высоколегированных сплавах используют двойной переплав или гарнисажную плавку с разливом в медные водоохлаждаемые (или графитовые без охлаждения) формы. Иногда (напр., если содержание элементов внедрения должно быть минимальным) применяют электроннолучевую плавку. Обработка ниобиевых слитков начинается с разрушения литой структуры прессованием (т-ра нагрева — 1100— 1700° С — зависит от состава сплава), после чего их подвергают прокатке, волочению, штампованию, ротационной ковке или повторному прессованию. Листовую прокатку низко- и среднепрочных сплавов, а также изготовление труб протяжкой или прокаткой трубных заготовок, полученных предварительным прессованием, проводят в холодном со- [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология