ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оксиды из "Неорганические композиционные материалы " Нитриды других элементов периодической системы большей частью нестойки к действию высоких температур, к воде и разбавленным кислотам. Это свойственно нитридам не только щелочных и щелочноземельных элементов, но ряда -элементов (2п, Сс1, Ug, Мп, Ре, Со, N1). [c.48] Оксиды — самый распространенный и наиболее изученный класс соединений. Они более стойки по сравнению с нитридами и другими соединениями при эксплуатации изделий, особенно при высоких температурах. Будучи во многих случаях более плотными и стойкими, чем вещества, окислением которых они получены, оксиды являются важными компонентами защитных слоев на металлах и П фазой в композиционных материалах. [c.48] Ниже описаны важнейшие из оксидов, которые являются составными частями КМ или перспективны для их получения. [c.48] Наиболее полно сведения о них приведены в работах, [34, 54, 63, 69, 71, 73—75]. В таблице 2.7 приведены физические свойства важнейших стойких оксидов. [c.50] Материалы, содержащие оксиды, эксплуатируются в широких диапазонах температур и давлений, при которых химические и структурные показатели оксидов могут претерпевать заметные изменения. [c.50] Свободные энергии образования оксидов приведены на рис. 2.8. [c.50] Оксид бериллия наиболее постоянен в структурном отношении. Полиморфные превращения для него проходят при температурах около 2100 °С. Это один из самых тугоплавких оксидов он мало летуч, в твердом состоянии стоек к восстановлению водородом до 2350 °С, является прекрасным термо- и электроизолятором. [c.50] Оксид алюминия в наиболее прочной модификации (а-АЬОз) является основной составной частью минералов корунда, сапфира, рубина, содержащих примеси ионов Ре +, Сг +, Т1 +, 71 +, а также коллоидные включения [98]. Искусственные корунды и другие его аналоги широко выпускаются промышленностью как абразивный материал в виде порошков различной дисперсности и чистоты (86—99% АЬОз) и драгоценных камней. Эти минералы и искусственные корунды или сапфиры сами по себе являются микро- или ультрамикрокомпозиционными материалами с широким диапазоном физико-механических и химических свойств из-за нарушенной кристаллической структуры (различные размеры ионов АР+ и атомов замещения) и дисперсных включений (пустот, Т102, Т1М 0з, РегОз, СггОз и др.). [c.50] По ГОСТ 3647—59 выпускаются и более крупнозернистые порошки модификации а-АЬОз, применяемые как абразивные материалы шлифовальные порошки 3—12 (с = 40— 125 мкм) и шлифовальные зерна — 16—200 (с/= 0,2—2мм), используемые преимущественно для изготовления спеченых или прессованных материалов и создания абразивного инструмента. [c.50] Минимальная активная поверхность (0,1—5 м /г) у частиц а-АЬОз соответствует среднему диаметру пор 0,5—2 мкм [51]. [c.51] Химические свойства оксидов достаточно полно представлены в литературе [63, 69, 71, 80] и здесь не приводятся. [c.52] Области существования тугоплавких и твердых оксидов, как и любых других соединений, ограничены определенными условиями (температурой, давлением, химической средой). Ориентировочно эту область можно оценить по термодинамическим показателям, в частности, по изменению энергии Гиббса (АО) (см. рис. 2.8) [69, 80, 87]. Тугоплавкие оксиды имеют большую термодинамическую стойкость даже при высоких температурах, чем оксиды железа, никеля и меди. Стойкость оксидов к распаду, испарению или переходу в бориды (см. рис. 2.6) или карбиды с ростом температуры понижается. Субоксиды ZrO, АЬО, Т10, 0, УОг термодинамически более стойки (на 50— 250 кДж/моль), однако с ростом температуры для них характерна зависимость, аналогичная приведенной на рис. 2.8 [69]. При конденсации они распадаются на кристаллические высшие оксиды и металл. [c.52] Вернуться к основной статье