Скандий карбид

Последняя группа способов относится к случаям, когда редкоземельный элемент или скандий находятся в иных (кроме окислов или хлорида-гидрата) химических формах. Безводные хлорид[л р.з.э. и скандия могут быть получены путем взаимодействия редкоземельных металлов с хлором [5], сульфидов, карбидов, нитридов или гидридов р.з.э. с хлористым водородом или хлором [6—9], обезвоживанием бензоатов р.3.9. с последующим пропусканием хлористого водорода в суспензию бензоатов в эфире [10]. [c.124]

СКАНДИЯ КАРБИД S , черные крист. л 1800 С [c.529]

Исследовательские работы с введением скандия в сплавы, чугуны и стали показали существенное улучшение их свойств, в частности, жаропрочности и твердости. Установлено, что скандий — хороший модификатор железа и алюминия [4]. Практическое применение в металлургии может получить и карбид скандия, резко повышающий твердость карбидов титана [51. Скандий рассматривается также как материал, который можно использовать в качестве добавок в квантовомеханических усилителях — лазерах. Проводятся работы по изысканию возможностей применения соединений скандия в полупроводниковой технике, радиотехнике, электронике и светотехнике (в качестве активаторов фосфоров), а также в стекольной промышленности для создания новых видов оптических стекол [61. Известны исследования о возможности применения скандия в ядерной технике для термоионных преобразователей, высокотемпературных нейтронных замедлителей, конструкционных материалов, специальных огнеупорных материалов и т. д. Возможно использование его в качестве активатора в портативных источниках жесткой радиации [7]. [c.15]

Карбиды. Карбиды РЗЭ и тория интересны. тем, что они резко отличаются по свойствам от карбидов металлов IV, V и VI групп периодической системы, рассматривавшихся нами до сих пор. Вместо вполне устойчивых по отношению к воде черных карбидов, образуемых металлами перечисленных групп, металлы подгруппы скандия дают желтые или коричневые карбиды, разлагаемые водой с выделением различных углеводородов. Факт образования подобного карбида тория также подтверждает близость тория именно к элементам III, а не IV группы периодической системы. [c.284]

Практического применения карбиды пока еще не нашли. Более подробные сведения о карбидах РЗЭ, скандия и иттрия можно найти в монографии Г., В. Самсонова [741]. [c.285]

Нитриды, Все РЗЭ, а также скандий и иттрий, образуют нитриды только одного типа — МеК, кристаллизующиеся- в кубической гранецентрированной системе и представляющие собой в связи с этим соединения ионного типа [741]. Нитриды могут быть получены непосредственным взаимодействием металла с азотом или с другим азотсодержащим газом при температурах от 600 до 1000° С, или реакцией между теми же азотсодержащими газами и окислами РЗЭ в присутствии восстановителя при 1600—1800° С если в качестве восстановителя применяется углерод, то наряду с нитридом может образоваться карбид. [c.285]

Высокочастотный синтез успешно использован для синтеза таких карбидов, как карбиды титана, кремния, лантана, скандия [40]. В принципе, этот процесс можно использовать для синтеза карбидов большинства химических элементов, способных образовывать такие соединения. [c.403]

Карбид скандия. При восстановлении оксида скандия (ЗсгОз) углеродом при температурах выше 2000 °С в атмосфере защитного газа [c.406]

Получение чистого металлического скандия связано с рядом трудностей. Электроположительный характер скандия и высокая температура его плавления затрудняют получение металла в связи с тем, что в этих условиях большинство тугоплавких веществ (корунд, циркон, кварц) восстанавливаются, углерод образует карбиды, а многие газы взаимодействуют со скандием. [c.269]

Нитриды редкоземельных металлов получают непосредственным взаимодействием металлов с азотом в атмосфере азота или аммиака, азотированием гидридов металлов, а также восстановлением окислов металлов углем или металлическими восстановителями в азоте [4]. Методом восстановления окислов металлов углеродом получен только нитрид скандия, но с примесью карбида скандия. Для остальных металлов этот метод оказался непригодным, так как при низких температурах содержание нитрида в продуктах реакции очень мало, а при повышении температуры образуется карбид металла. [c.62]

Карбид скандия. Данные о ем противоречивы [67]. Вполне определенно установлено существование кубического карбида скандия, близкого по составу к 8сС. Получается восстановлением окиси скандия углем при 2000° или синтезом из элементов. Склонен присоединять кислород с образованием оксикарбидов, раство- [c.125]

СКАНДИЯ КАРБИД ЗсС, черные крист. пл 1800 "С устойчив в воде (при наличии незначит. кол-в примесей быстро разлаг.). Микротвердость (по Самсонову, при нагрузке 500 Н) — 268,2 ГПа, коэф. термич. линейного расширения 11,14Получ. восст. ЗсаОэ углеродом ок. 2000 °С в инертной атмосфере или вакууме синтез из элементов. Компонент высокотвердых металлокерамич. сплавов (в т. ч. керметов). [c.529]

Для конструирования термоэлектронных преобразователей ядерной энергии в электрическую можно применять борид (ЗсВа) и карбид (5сС) скандия, обладающие высокой температурой плавления и малым сечением захвата тепловых нейтронов. [c.70]

Разлагаются водой также карбиды МСг 1ПБ группы (кром( карбида скандия). В отличие от карбидов 1Б и ПБ групп в карбидах этой группы кроме ацетиленидной группы Сг суш ествую связи М—М, поэтому при разложении их водой выделяются ацетилен и водород. [c.502]

Карбиды желтого цвета имеют состав ЭСг- При их гидролизе выделяются углеводороды, среди которых доминирует ацетилен. Скандий наряду с карбидом S a образует темно-серый S 4 3, аналогичный карбиду алюминия AI4 3. [c.175]

Карбид скандия. Данные о нем противоречивы [5, 22]. Установлено существование карбида скандия кубической системы, близкого по составу к 8сС пл. 3,60. Получается восстановлением 802О3 углем при 2000° или синтезом из элементов [c.13]

Темно-серое с металлическим блеском вещество. Склонен присоединять кислород, образуя оксикарбиды примерного состава S 2 2O. Растворяет углерод образует твердые растворы с карбидами других металлов. Так, в [22] описано получение сплавов на основе Ti -8 . Сплавы на основе Ti отличаются высокой микротвердостью (5400 кг/мм ), значительно превышающей микротвердость карбида титана (3000 кг/мм ). Такое резкое возрастание твердости фазы на основе Ti — следствие высокой незаполненности -электронной оболочки скандия, являющегося наиболее акцепторноспособным среди переходных металлов. Эти сплавы характеризуются также высокими температурами плавления. [c.13]

Для переработки тортвейтита было предложено спекание с древесным углем [14]. Измельченный минерал смешивают с древесным углем в отношении 1 1,2. Смесь 35—40 мин выдерживают при 1800—2100°. В результате образуются карбиды S , РЗЭ, А1, Fe, Zr, Ti, частично Si. За одну операцию удается без предварительного тонкого измельчения минерала полностью вскрыть его. При обработке карбидов соляной кислотой все указанные элементы, за исключением Si, переходят в раствор в виде хлоридов. Осадок состоит в основном из избытка угля, непрореагировавшего силиката и карбидов кремния. Из раствора скандий осаждается вместе с РЗЭ в виде оксалатов и отделяется от Fe, Zr и Al. После повторного переосаждения оксалата получают богатый скандиевый концентрат, содержащий около 10% ЬпаОз. Далее очищать рекомендуется дробным осаждением гидроокисей воздушно-аммиачной смесью, содержащей 0,5% NH3. Для окончательной очистки пользуются ионным обменом. [c.31]

Следует отметить, что хром имеет устойчивую .9 -конфигурацию и общую конфигурацию очевидно, стремящуюся к получению -электронов с образованием стабильной конфигурации В кристаллических решетках карбидов и сульфида хрома, обнаруживающих наиболее высокую каталитическую активность, имеется наиболее благоприятное сочетание значений акцепторной способности атомов хрома (средней по величине) и ионизационных потенциалов атомов углерода и серы, также имеющих средние значения. Это обеспечивает своеобразное центральное положение относительного максимума электронной плотности со статпс-тически свободными -положениями атомов хрома и р-состояниями атомов углерода и серы. Аналогичное состояние распределения электронной плотности имеет место и в решетке нитрида скандия 8сК, где сочетаются [c.242]

Таблица 1. Структура и свойства карбидов скандия, нттрия, лантана в лантаноидов

Фториды щелочноземельных металлов, особенно СаРг, должны найти широкое применение в качестве промежуточных электролитов также в термодинамических исследованиях сульфидов, карбидов, нитридов, боридов, силицидов и других, твердых соединений с низкими химическими потенциалами неметалла. Дело в том, что не найдены электролиты, электропроводность в которых преимущественно осуществляется анионами бора, азота, углерода и других неметаллов. При 900— 1600° К величины АОт образования из элементов СаРг, 8гр2 и ВаРг по крайней мере на 25—30 ккал/моль фтора более отрицательны, чем для фторидов всех щелочных и редкоземельных металлов, а также иттрия, скандия, магния, алюминия, урана, циркония, тория, титана. В свою очередь соответствующие величины для образования соединений фтора с бором, кремнием, углеродом, не говоря уже о других неметаллах, значительно более положительны, чем для упомянутых выше активных металлов. Это и дает возможность применить гальванические элементы с СаРг типа [c.225]

Карбиды типа МеС2 (дикарбиды) известны для всех. РЗЭ, кроме скандия. Они, подобно карбиду кальция, имеют объемно-центрированную тетраго нальную решетку. [c.284]

Как уже указывалось, скандий получается главным образом попутно при переработке различного скандийсодержащего сырья. Иногда для получения чистых соединений скандия прибегают к переработке тортвейтита. Так как тортвейтит — силикат, то можно вскрывать его сплавлением со щелочью или содой или разложением плавиковой кислотой. Однако щелочное сплавление может привести к потере скандия в результате растворимости его окислов с образованием скандиат-ионов. Поэтому более эффективен метод, предложенный Ийя [797] растертый в тонкий порошок тортвейтит смешивают с измельченным древесным углем в отношении примерно 1,2 ч. угля на 1 ч. минерала и нагревают при 1800° С в течение 30 мин. Образующийся при этом карбид скандия легко разлагается водой, но для получения растворимых солей скандия проще и быстрее разлагать карбид сразу разбавленной соляной кислотой. Из полученного раствора осаждают гидроокись скандия и очищают ее одним из упомянутых ниже способов. [c.307]

Для карботермического восстановления урана из оксидного сырья можно использовать технику и технологию холодного тигля , основанную на прямом частотном индукционном нагреве гиихты ИзОа + + хС, при котором используется ее собственная или индуцированная проводимость. Высокочастотная технология холодного тигля разработана в настоящее время применительно к синтезу бескислородной керамики (карбиды, нитриды и различные керамические композиции см. гл. 7), используется для плавления оксидных керамических материалов [14] низкочастотная технология применяется для крупномасштабного металлотермического производства циркония и гафния из фторидного сырья и рафинирования различных редкоземельных металлов и сплавов (см. гл. 14). В главах 7, 8 и 14 показаны схемы индукционных установок и металлургических печей для синтеза бескислородных керамических материалов, для плавки и рафинирования металлов в дискретном и непрерывно-последовательном режимах по технологии холодный тигель . Эта технология и разработанная техника могут быть, в принципе, использованы в крупномасштабной технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья, однако необходимо проведение НИОКР для решения технологических и аппаратурных проблем. В результате комплекса НИОКР, проведенных в 70-80-х годах, в настоящее время арсенал плазменного и частотного оборудования стал значительно богаче. Так, в 80-х годах появилось металлургическое оборудование типа холодный тигель , работающее на частоте несколько килогерц, применяемое для производства циркония, гафния, редких и редкоземельных металлов, включая скандий появились металлодиэлектрические реакторы, прозрачные к электромагнитному излучению в области радиочастот, используемые для высокотемпературных синтезов бескислородной керамики, для плавления оксидной керамики и даже для остекловывания радиоактивных отходов. Кроме того, проведены НИОКР по созданию комбинированного плазменно-частотного оборудования для решения химико-технологических и металлургических проблем, для некоторых металлургических приложений оборудование мегаваттной мощности уже создано и нашло практическое применение. Результаты этих НИОКР будут изложены в последующих главах очень вероятно, что такое оборудование будет использовано и для внедрения в промышленное производство технологии карботермического восстановления урана из оксидного сырья. [c.319]

В общей схеме ядерного топливного цикла прямо не показаны новые электротехнологические процессы производства неурановых материалов, используемых в ядерном энергетическом цикле, таких как поглощающие материалы (карбид бора, гафний, соединения редкоземельных металлов и т.д.), конструкционные материалы (например, цирконий, ниобий, никель, скандий), фторид водорода, фтор и т.д. Эти процессы основаны на применении плазменной обработки, прямого высокочастотного индукционного нагрева и микроволновой обработки в газовой и конденсированной фазах. Не показаны также широко применяемые в ядерной технике и технологии процессы нанесения защитных и служебных покрытий на элементы ядерного реактора, на подвергающиеся коррозии и эрозии элементы емкостного оборудования [6]. Сведения о некоторых из них приведены в предыдущих главах и монографии [6. [c.736]

Карбид лантана La a получают взаимодействием La203 с С при высокой температуре. Он легко взаимодействует с водой с образованием La(0H)3 и выделением Нг, С2Н2 и других углеводородов. I 6. Применение. Скандий, иттрий и лантан являются компонентами ряда сплавов, используемых в современной технике. [c.500]

Для переработки тортвейтита предложен метод спекания с древесным углем [8]. По этому методу измельченный минерал смешивается с древесным углем в отношении 1 1,2 и смесь 35—40 мин выдерживается в печи при 1800—2100° С. В результате образуются карбиды 5с, редкоземельных элементов, А1, Ре, 2г, Т1, частично кремния. Обработкой полученных карбидов соляной кислотой все указанные элементы, за исключением кремния, переводятся в раствор в виде хлоридов. При этом выделяется смесь углеводородов и водорода. Осадок состоит в основном из избытка угля, непрореагировавшего силиката и карбидов кремния, образовавшихся в процессе карбидизации минерала. Из растворов скандий осаждается (вместе с редкоземельными элементами) в виде оксалатов щавелевой кислотой, чем достигается отделение от Ре, 2г и А1. После повторного переосаждения оксалатов удается получить богатый скандиевый концентрат, содержащий около 10% ЬПаОд. [c.258]

Нитриды переходных металлов. Нитриды скандия и иттрия имеют общую формулу MeN. Самый распространенный метод получения нитрида скандия — восстановление окиси скандия углеродом в атмосфере азота. По этому методу Самсоновым и Лютой был получен нитрид скандия состава S No.g , который незначительно был загрязнен карбидом скандия [351. Для изготовления нитрида скандия Скляр использовал непосредственное взаимодействие металлического скандия с азотом в дуговой печи, однако и по этому методу нитрид скандия стехиометрического состава не был получен [1091. [c.26]

Следует отметить, что нитрид скандия, полученный восстановлением окиси скандия углеродом в атмосфере азота, имеет значительно лучший состав, чем нитрид, полученный ранее этим же методом Фридерихом и Зиттиг [8], но все же содержит 1,2% карбида скандия. [c.66]

Из сопоставления спектров металлического скандия и скандия в нитриде видно, что в энергетическом спектре последнего произошли суш,ественные изменения. Индекс асимметрии и форма коротковолнового склона /С 5-полосы в спектре металлического скандия типичны для металлических проводников, форма склона характерна крутым спадом интенсивности и хорошо передает резкий фер-миевский обрыв занятых электронных состояний внутри зоны Брил-люэна. В спектре нитрида форма полосы меняется, приобретая четко выраженную двугорбость , в то время как в спектре чистого металла последняя лишь намечается. Такую же форму имеет /Ср,-полоса в боридах и карбиде скандия [9], а также в фазах внедрения, образуемых ванадием [10] и хромом [13]. Впервые на это указали авторы работы [13]. На рис. 1 показаны спектры этих металлов в нитридах /Ср -полоса на всех кривых, за исключением TiN, раздвоена. Не исключена возможность того, что повышенное разрешение позволит расщепить ее и здесь. [c.139]

При пагревании смеси измельченных тортвейтита и угля в графитовом тигле в электрической печи при 1800° в течение 30—45 мин образуется карбид скандия, загрязненный карбидами редкоземельных элементов, карбидами циркония, железа и небольшим количеством карбида кремния. Под действием разбавленной (1 1) соляной кислоты полученные карбиды, за исключением карбида кремнпя, превращаются в хлориды. При обработке водных растворов хлоридов избытком щавелевой кислоты выпадает 802(0204)3 и оксалаты редких земель [c.27]

Безводный хлорид скандия, ЗсС1з, получают действием сухого хлора на металлический скандий при нагревании, на сульфиды, карбиды скандия или смесь ЗсоОз с углем. ЗсС1з получают также обработкой газообразным хлористым водородом сульфидов или карбидов скандия либо нагреванием окиси скандия с хлоридом [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология