Термическое расширение металлов

Рис. 233. Термическое расширение металла и эмали при нагревании

Окисная пленка должна иметь хорошее сцепление с металлом и быть достаточно эластичной и прочной. Коэффициенты термического расширения металла и окисной пленки должны быть близки по величине, чтобы не происходило растрескивания пленки. Окисная пленка должна также обладать высокой коррозионной стойкостью. При окислении железа в зависимости от условий взаимодействия между атомами металла и кислорода образуются различные окислы. Внешний слой окисной [c.13]

Опыт эксплуатации аппаратуры из кислотоупорной эмали на химических заводах показал, что в большинстве случаев аппаратура выходит из строя вследствие различия в коэффициентах термического расширения металла и покровного слоя, приводящего к возникновению в эмали больших внутренних напряжений. Если коэффициент термического расширения эмали аэ больше такового у металла Um, то в эмали возникают растягивающие напряжения и она растрескивается, а при ам > аэ возникают [c.375]

Известны трехслойные обкладки, состоящие из подслоя полуэбонита, промежуточного слоя мягкой резины и наружного слоя полуэбонита или эбонита. При таком сочетании мягкая резина также служит для выравнивания термических расширений металла и эбонита. При использовании трехслойных обкладок толщина подслоя и наружного слоя составляет по 1,5 мм, а промежуточного слоя — 3 мм. [c.146]

Плотность металла заметно меняется с температурой. Из-за увеличения амплитуды колебаний атомов при повышении температуры среднее равновесное расстояние между атомами увеличивается, а плотность, следовательно, уменьшается. Чем больше доля металлической связи и меньше доля ковалентной связи в металле, тем выше коэффициент термического расширения металла. Так, например, для Mg, А1, Zn коэффициент термического расширения в 2 — 4 [c.321]

Скорость коррозии возрастает с увеличением температуры из-за повышения коэффициента диффузии и изменения защитных свойств пленки. Быстрое разрушение защитной пленки часто вызывают резкие температурные изменения. Это связано прежде всего с различными коэффициентами термического расширения металла и пленки. [c.211]

На скорость коррозии стали большое влияние оказывают тепловые напряжения, разрушающие поверхностные защитные пленки из-за разных коэффициентов термического расширения металла и пленки, а также из-за воздействия пузырьков пара и выделения водорода. [c.10]

Оксидная пленка держится на поверхности металла прочнее, когда переход от металла к оксидной пленке менее резкий. Кроме того, для увеличения диффузионного сопротивления оксидная пленка должна быть как можно более пластичной, а коэффициенты термического расширения металла и окалины близкими. [c.250]

Тонкостенную арматуру, которая может быть деформирована при запрессовке, приклеивают к готовому прессизделию. Необходимо учитывать повышенную склонность армированных изделий к растрескиванию вследствие значительной разницы коэффициентов термического расширения металла и пластмассы. Не допускается, в частности, запрессовка арматуры ближе, чем на 1,5—2 мм к поверхности прессизделия. [c.88]

Тормозить коррозионный процесс могут только пленки, обладающие защитными свойствами. Защитные пленки должны быть сплошными, беспористыми, твердыми, износостойкими и инертными к агрессивным средам, иметь высокую адгезию (прилипание) к металлу, и коэффициент термического расширения, близкий к коэффициенту термического расширения металла. Сплошные пленки образуются в том случае, если мольный объем оксидной пленки 1/мо больше атомного объема металла 1 м, из которого образуется пленка. [c.29]

При повышенных температурах эксплуатации повреждение покрытий (отслоение, разрушение) происходит под влиянием различных факторов и особенно разности коэффициентов термического расширения металла и полимера. Коэффициент линейного расширения пленки полиэтилена высокой плотности (110-10 ) превосходит коэффициент линейного расширения стали (11,3-10 ) в десять раз. Для снижения коэффициентов термического расширения полимерных материалов, применяемых для тонкослойных защитных покрытий, в них вводят различные наполнители, практически не влияющие на другие свойства полимеров. Высокая адгезия к стали пленки полиэтилена, модифицированного графитом, сохраняющаяся при колебаниях температур от 20 до 100° С, объясняется не только снижением степени кристалличности полиэтилена, но и значительным снижением коэффициента термического расширения покрытия за счет графита, коэффициент термического расширения которого равен 3,5 10 . [c.180]

В стеклопластики можно вводить металлическую арматуру для фиксации элементов конструкции или их упрочнения. Между листами полиэфирных стеклопластиков заливают пенопласты для создания теплоизоляционных панелей. Комбинирование панелей с бетоном позволяет получать модельные конструкции для зданий высотой до трех этажей. Эти конструкции обладают высокой прочностью, хорошей тепло- и звукоизоляцией, стойкостью к атмосферным воздействиям. При их серийном производстве используется прессовое оборудование. Для повышения производительности и улучшения свойств материала отверждение проводится при нагревании. При введении металлической арматуры в полиэфирные стеклопластики необходимо помнить о резком различии модулей упругости и коэффициентов термического расширения металлов и стеклопластиков. [c.379]

При эксплуатации. Применение нерациональных режимов монтажа и эксплуатации изделий способствует образованию в них мелких поверхностных трещин, если даже исходное листовое органическое стекло и не имело внутренних напряжений. Если, например, формованные детали из органического стекла монтируются в металлическую конструкцию или раму без учета высокого коэффициента термического расширения металла, то в деталях появляются растягивающие усилия, вызывающие внутренние напряжения. [c.149]

Очевидно, наилучшим методом приготовления образцов является механическое совмещение двух пленок, так как использование эпитаксических слоев сопряжено с рядом нежелательных эффектов 1) напряжениями из-за различия параметров решеток 2) напряжениями, обусловленными различным термическим расширением металлов 3) изменением параметров из-за образования твердых растворов. [c.387]

Получение стеклокристаллических материалов—(ситаллов) с такими оптимальными параметрами — чрезвычайно сложная задача. Однако значительно сложнее получить стеклокристаллические эмали, так как последние должны удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к обычным эмалевым покрытиям и к стекло кристаллическим материалам. Так, например, коэффициент термического расширения стеклокристаллической эмали и в стеклообразном, и в закристаллизованном состоянии должен соответствовать коэффициенту термического расширения металла и изменяться при кристаллизации незначительно. Температура гладкого растекания эмали, а также температура ликвидуса не должны превышать температуру эмалирования обычных малоуглеродистых сталей (900—920° С) во избежание коробления и излишнего окисления металлов. [c.267]

Термическое расширение металлов и сплавов [c.506]

Для надежной работы аппаратуры необходимо, чтобы эмалевое покрытие обладало высокой прочностью. Для этого возникающие в эмалевом слое при охлаждении обожженных аппаратов напряжения должны быть минимальны или они должны быть определенно направлены. Основную роль в образовании напряжений играет разница в коэффициентах термического расширения металла и эмали. На выпуклых местах при коэффициенте расширения эмали меньшем, чем коэффициент расширения металла, появляются напряжения, стремящиеся оторвать эмаль от подложки. В таких местах аппаратуры (переход к бортам и штуцерам) эмаль часто оказывается настолько напряженной, что достаточно резкого нагрева или небольшого удара, чтобы она откололась. Коэффициент расширения эмали в таких местах изделия должен по возможности приближаться к коэффициенту расширения металла, однако быть меньше его. [c.272]

Определение деформации эмалированных изделий при нагревании и охлаждении. Вследствие несовпадения значений коэффициента термического расширения металла и эмалевого покрытия, наличия перепада температур при неодинаковой скорости нагрева или охлаждения отдельных участков поверхности в [c.247]

Основной причиной выхода из строя эмалированных аппаратов является различие в коэффициентах термического расширения металла и эмали, что приводит к большим внутренним напряжениям и растрескиванию. Для эмалирования применяют стали, содержащие не более 0,1 % С. [c.232]

К недостаткам футеровки аппаратов сырыми фаолитовыми листами следует отнести необходимость отверждения обкладки при высокой температуре, а также то, что фаолит при этом дает большую усадку и трескается. Фаолитовая футеровка на стальных аппаратах дает трещины и отстает вследствие различных коэффициентов термического расширения металла и фаолита. [c.295]

Qбт — усилие, растягивающее болт вследствие температурного расширения фланца а — коэффициент линейного термического расширения металла Е — модуль упругости, принимаемый в зависимости от материала и температуры [c.165]

Нагрев может быть непрерывным или чередоваться с охлаждением. Чередующиеся нагрев и охлаждение значительно сокращают время испытания. Известно, что при испытании нихромовой проволоки диаметром 0,64 мм с попеременным двухминутным нагревом и охлаждением долговечность сокращается в 8—10 раз по сравнению с испытанием при непрерывном нагреве. Несомненно, что при чередовании нагрева и охлаждения разность в термическом расширении металла и окалины способствует более быстрому окислению. Окалина при охлаждении продолжает отслаиваться в течение первых минут, а затем — более медленно — в течение 10—20 час. Следовательно, время, в продолжение которого металл остается при комнатной температуре, имеет большое значение. Проволока, нагреваемая 2 мин. и охлаждаемая 6 мин., обнаруживает долговечность на 20—30 /о меньшую, чем та же проволока при чередовании двухминутного нагрева и двухминутного охлаждения. [c.1044]

Склонность к отслаиванию (фиг. 109, г) зависит главным образом от коэффициентов термического расширения металла и его окисла, а также от природы добавок в основной металл. Так, добавка 2% кремния в никель вызывает заметное отслаивание пленки. [c.132]

Соединение металла со стеклом. При соблюдении определенных условий металлы легко и надежно спаиваются со стеклом. Так, медную трубку можно спаять с обыкновенным тюрингским стеклом. Для этого ее растачивают на конце до толщины 0,1 мм, накаливают в горячей части пламени до светло-красного каления, наплавляют на нее стеклянную нить, а на последнюю насаживают затем стеклянную трубку (рис. 2). Впаивание в стекло металлических деталей, особенно проволоки, можно осуществить достаточно надежно лишь при условии, что коэффициенты термического расширения металла и стекла в интервале температур от комнатной до температуры рекристаллизации отличаются не более чем на 10%. Это имеет место, например [c.19]

Повышенная скорость растворения металла у НВ может быть вызвана либо локальной деформацией, либо активирующим действием продуктов растворения включений. Локальная деформация металла вокруг НВ возникает из-за различия коэффициентов термического расширения металла и НВ. Локальная деформация порождает появление структурно-химических дефектов (дислока- [c.90]

Первая бомба, которую можно было применить для гидротермального синтеза силикатов, была сконструирована Фриделем и Саразеном она представляла собой массивный стальной цилиндр закрывавшийся с обоих концов крышками на болтах. Уплотнением служили кольцеобразные прокладки из отожженной красной меди, пригнанные к фланцу входного отверстия бомбы и зажимавшиеся с помощью стальных болтов. Опыты Дёльтера 2 с бомбой Фриделя — Саразена показали, что затяжка винтовых соединений нарушается при нагревании и может произойти утечка. В этой бомбе коррозия стальных стенок водяным паром предотвращалась листовой платиной, которой была покрыта бомба изнутри. В качестве защитной прокладки под медным уплотнением помещалась платиновая пластинка она зажималась вместе с уплотнением. Подобное двойное металлическое уплотнение превосходно выдерживало колебания температуры, связанные с различным термическим расширением металлов. [c.598]

При наличии коррозионно-эрозионного действия среды применяют покрытие полуэбонит-резина и эбонит-резина. Однако такие конструкции гуммировочных покрытий непригодны при резких перепадах температур. В этих случаях применяют трехслойное гуммировочное покрытие резина-эбонит-резина. Полученное покрытие стойко к коррозионно-эрозионным воздействиям, а также к знакопеременным нагрузкам. Его применяют в основном при гуммировании крупногабаритного химического оборудования и сооружений без применения вулканизационных котлов. В покрытии, состоящем из подслоя полуэбонита (подслоя), мягкой резины (промежуточного слоя) и эбонита (наружного слоя), мягкая резина служит для выравниваиия термических расширений металла и эбонита. Такое покрытие обычно применяют для гуммирования железнодорожных цистерн, предназначенных для транспортировки агрессивных жидкостей. [c.63]

От нагретого металла трубопроводов тепло передается к противокоррозионным покрытиям. Если коэффициенты линейного и объемного термического расширения металла и покрытия значительно отличаются друг от друга, а изоляпия трубопровода недостаточно эластична, то при резких изменениях температуры окружающей среды могут возникнуть повреждения защитного покрытия. При нагревании покрытие будет расширяться во все стороны, а при охлаждении — сжиматься. В отдельных случаях это может привести к появлению в изоляции дополнительных внутренних напряжений [c.40]

Распространенный способ неразъемного соединения деталей из керамики с металлическими - склейка цементом, кислотостойкой замазкой или клеем. Так как коэффициенты термического расширения металла, керамики и замэзки различны, не исключена возможность нарупЕния целостности соединения и выхода из строя детали из керамики. Подобные случаи наблюдаются в ступицах рабочих колес центробежных насосов, фланцевых соединениях реакторов и колонн, а также в корпусах запорной арматуры. Для компенсацйи термических расширений и предохранения металлической брони от коррозии внутренние поверхности брони, фланцев втулок и других металлических деталей покрывают битумным лаком или другими покрытиями, за исключением тех случаев, когда необходимо прочное соединение. При этом применяют другие способы компенсации расширения. [c.35]

Усадка пластмасс является следствием протекания в них совокупности сложных физико-химических процессов [16, с. 56], из которых можно выделить три основные группы 1) хихмические, 2) термические и 3) механические процессы. К первой группе относятся процессы, связанные с отверждением связующего, при котором образование химической связи сопровождается уменьшением межмолекулярных расстояний ко второй — процессы, обусловленные изменением размеров компонентов при охлаждении вследствие разности термического расширения металла пресс-формы и пластмассы к третьей группе относятся процессы, связанные с возникновением и релаксацией внутренних напряжений, вызванных, с одной стороны, протеканием термических и химических процессов, а с другой — действием внешних сил (давления прессования, усилия выталкивателей). Все эти процессы неразрывно связаны между собой, однако установить количественные соотношения для выражения этой связи очень трудно. Сведения о свойствах компонентов стеклопластиков, необходимые для описания механических процессов, сопутствующих усадке, весьма ограничены. [c.172]

При нагревании прессовочный материал и изделия из него расширяются во много раз больше, чем металл. Поэтому при охлаждении отпрессованное изделие сжимается сильнее, чем прессформа. Уменьшение размеров изделия, по сравнению с размерами прессформы, называется усадкой. На величину усадки влияют также потери летучих при прессовании, режим прессования и режим охлаждения. Таким образом, усадка является результатом 1) разницы коэфициентов термического расширения металла формы и прессматериала и 2) потери воды и летучих при прессовании. [c.76]

Удаление окалины, ржавчины,, масля-но-жировых загрязнений и старой краски пламенем ацетилено-кислородной или керосиновой горелки. Удаление окалины основано на разности коэффициентов термического расширения металла и окалины. В результате нагрева и последующего охлаждения окалина, имеющая небольшой коэффициент термического расширения, легко растрескивается и отслаивается от основного металла, что облегчает ее удаление металлическими щетками. Ржавчина при обработке ацетилено-кислородным пламенем дегидратируется и образующийся при этом рыхлый слой сравнительно легко удаляется проволочной щеткой или наждачной шкуркой [c.48]

Эмали имеют небольшой предел прочности при растяжении (55—98 Мн1м ). Однако прочность эмалевого покрытия резко возрастает с уменьшением его толщины. Эмаль имеет большой коэффициент объемного расширения (260—360-10 ), вследствие чего при ее нагревании и охлаждении происходит резкое изменение объема, являющееся причиной возникновения напряжений. Довольно большой модуль упругости эмали (47 ООО— 63 ООО Мн1м ) также не благоприятствует ее термической стойкости. Величины сопротивления растяжению, модуля упругости, теплоемкости и плотности сравнительно мало изменяются с изменением состава эмали. Поэтому судить о термостойкости эмали можно по коэффициенту термического расширения металла чем он меньше, тем больше термическая стойкость эмалированного аппарата. [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология