Цирконии Кристаллическая структура

Цирконии (Zr) - температура плавления 1852°С, температура кипения 3600°С, атомная масса 91,22, в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева расположен под номером 40, является аналогом титана. Плотность 6,49 г/см . Он имеет, как титан, две модификации а н fi. При температуре 20 - 862°С кристаллическая структура а-фазы гексагональная плотноупакованная, а = 0,323 нм, с = 0,5133 нм, атомный радиус г = 0,160 нм. [c.83]

Современный пьезопреобразователь выполняют в виде элемента 15 (рис. 36, г), склеенного из двух пластин пьезоэлектрика (титанат бария, титанат циркония, сегнетова соль и др.), несущего на своем конце иглу 2, нормальные смещения которой под действием неровностей испытуемой поверхности / вызывают деформацию элемента и тем самым (вследствие асимметрии кристаллической структуры) пропорциональную ей разность потенциалов Цц на выходе. Напряжение на выходе пьезопреобразователя определяют по формуле [c.131]

Обычно считают, что явление радиационного роста (см. табл. 2) возникает, когда в силу анизотропии кристаллической структуры материала выбитым из своих узлов атомам и образовавшимся при этом вакансиям энергетически выгодно конденсироваться на различных кристаллографических плоскостях, что и приводит к непрерывному росту под облучением количества одних плоскостей и к соответствующему сокращению других. В результате этого происходит непрерывный процесс удлинения кристалла в одном кристаллографическом направлении и сокращения в другом. Указанное явление было чрезвычайно серьезным для всей атомной проблемы в целом в связи с недостаточной стойкостью урана. В настоящее время для уранового топлива данная проблема в основном решена [31. Однако, поскольку в элементах действующих и проектируемых реакторов широко используются другие материалы с анизотропной решеткой, такие, как цирконий, графит и т. д., на которых явление радиационного роста также наблюдалось, это явление заслуживает самого серьезного изучения. [c.14]

Обычно металлы с гексагональной кристаллической структурой имеют пониженную пластичность из-за ограниченного количества систем скольжения. Титан (а также цирконий) представляет исключение из этого правила. Одной из причин этого является благоприятное отношение осей da кристаллической решетки титана. Кроме того, у титана установлено по крайней мере 30 возможных систем скольжения и двойникования в связи с этим по пластичности титан не уступает другим металлам с иными типами кристаллических решеток (табл. 10). [c.43]

Вследствие сильного воздействия ядерного облучения на кристаллическую структуру оно оказывает большое влияние на свойства металлов и сплавов. Например, грубо приблизительно, сильное облучение нейтронами увеличивает твердость простых конструкционных сталей на 40%, нержавеющей стали на 100%, никеля на 140%, циркония на 100%. [c.469]

Для никеля, имеющего гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру (рис. 16.58), и циркония (плотно упакованная гексагональная структура, рис. 16.59) условный предел текучести (соответствующий остаточной деформации 0,2%) при снижении температуры повышается лишь незначительно. В отличие от этих металлов для металлов с центрированной кубической решеткой, как, например, для стального [c.734]

Кристаллическая структура. С повышением содержания циркония постоянная кристаллической решетки твердого раствора на основе золота возрастает как показано ниже [c.313]

Окислы металлов IV группы, проявляющие устойчивую валентность 4-f, а именно окислы циркония и тория, а также двуокись плутония, имеющие кристаллическую структуру типа флюорита, образуют с двуокисью урана непрерывные ряды твердых растворов. Из этих окислов низкотемпературная модификация двуокиси циркония, отличная от флюоритной, с понижением температуры резко уменьшает взаимную растворимость с иОг. [c.254]

КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СЕЛЕНИДОВ ЦИРКОНИЯ И ГАФНИЯ [c.211]

I Кристаллическая структура циркония бывает двух модификаций — равноосная а-модификация г, гексагональной решеткой, устойчивая при температурах нише 862 С, и В-модификация с кубической объемноцентрированной решеткой, устойчивая при температурах выше 862° С-- [c.531]

Кристаллическая структура диборида плутония, так же как и других изоморфных с ним диборидов, характеризуется наличием двумерных гексагональных плоских слоев из атомов бора. Особенность структуры диборида плутония (так же, как и иВз) — большое расстояние между атомами металла и бора. Для диборидов переходных металлов (циркония, титана, гафния и др.) экспериментально найденное расстояние Ме—В превышает сумму радиусов атомов металла и бора при плотной упаковке только на 0,06— 0,08 А. Для диборидов урана и плутония эта разница составляет 0,34 и 0,21 А соответственно. [c.353]

Радиационный рост — это эффект изменения формы кристаллических твердых тел в условиях облучения атомными частицами без приложения внешней нагрузки, не сопровождающийся заметным изменением объема. Радиационному росту подвержен ряд реакторных материалов с анизотропной структурой, среди них уран, цирконий, графит. [c.185]

Цирконий и церий оказывают модифицирующее действие на структуру сплавов магния. Особенно эффективно модифицирует цирконий. Добавка 0,5 - 0,7 % Zr уменьшает размер зерна магния в 80 - 100 раз. Это объясняется структурным и размерным соответствием кристаллических решеток Mg и Ziq, (ГП с периодами а = 0,3223 нм, с = 0,5123 нм). Кроме того, цирконий и марганец способствуют устранению или значительному уменьшению влияния примесей железа и никеля на свойства сплавов. Они образуют с этими элементами промежуточные фазы большой плотности, которые при кристаллизации выпадают на дно тигля, очищая тем самым сплавы от вредных примесей. [c.375]

Влияние термической обработки на структуру и свойства лит ых сплавов. Исследования процессов распада твердых растворов сплавов ниобий — цирконий (гафний) — углерод с 1—2 мол. % карбидной фазы, попадающих в тройную область на диаграмме состояния, а также подобных систем, дополнительно легированных вольфрамом и молибденом [19, 51, 58—62], показали, что в этих сплавах окончательная структура после термической обработки определяется реакцией выделения двойной системы ниобий — углерод. В разбавленных двойных сплавах ниобий — углерод главным образом обнаруживаются два карбида Nb- , имеющий две модификации а и р с параметрами а = 3,128 А, с = 4,974 А, различающиеся по характеру распределения углерода в ГПУ кристаллической решетке, и ГЦК-Nb . [c.188]

Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости в керамических материалах с ионной структурой в большинстве случаев имеет положительное значение. Это связано с тем, что с повышением температуры понижается плотность вещества и возрастает поляризуемость ионов. Однако имеется группа материалов, обладающих отрицательным пли переменным ТК е. Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты тока и с ее увеличением заметно снижается. Диэлектрические потери в керамических диэлектриках находятся Б зависимости от структуры и фазового состава материала. В большинстве керамических материалов диэлектрические потери определяются поляризацией и сквозной электропроводностью. Если керамический диэлектрик образован кристаллической фазой с плотной и устойчивой упаковкой ионов (корунд), то диэлектрические потери в нем при отсутствии примесей, искажающих решетку, будут незначительны. Напротив, если в керамическом диэлектрике большое содержание стекловидной фазы, являющейся типичным веществом ионной структуры, то диэлектрические потери в таком материале вследствие большой поляризуемости щелочных ионов и большой электропроводности будут велики. Керамические диэлектрики, кристаллическую фазу которых составляют вещества, обладающие структурой с неплотной упаковкой ионов (муллит, циркон, кордиерит), характеризуются повышенными диэлектрическими потерями, вызываемыми так называемой релаксационной поляризацией. Диэлектрические потери для подавляющего большинства керамических диэлектриков с повышением температуры возрастают. Величина диэлектрических потерь связана также с частотой. [c.290]

При использовании распылительной установки для получения высокой скорости охлаждения капелек сплава авторами данного раздела была исследована возможность образования пересыщенных твердых растворов в сплавах системы А1—2п—М —Си. В качестве легирующих добавок выбраны такие элементы, как марганец, хром и цирконий. Так как известно, что наибольшее пересыщение достигается у тех металлов, структура которых в жидком состоянии резко отличается от структуры в кристаллическом состоянии вблизи температуры плавления, содержание этих элементов должно быть существенно выше максимального равновесного [1 ] . [c.274]

В качестве ТСМ перспективны также такие слоистые материалы гексагональный нитрид бора, имеющий кристаллическую решетку, похожую на решетку графита и обеспечивающий низкое трение при высоких температурах (от/т = 0,3 при 20 °С до/ = 0,15 при 600 °С) фталоцианины, структура которых представляет 16-членное кольцо и которые обладают работоспособностью в широком интервале нагрузок и температур хлорид циркония, эффективный при высоких температурах (снижает усилие волочения проволоки 2250 Н без смазки, 1800 И со смазкой фафитом, до 1120 Н со смазкой хлоридом циркония) фторированный [c.419]

Поскольку рассеяние тепловых нейтронов вообще не зависит явно от атомного номера исследуемого вещества, то с помощью дифракции нейтронов легко выявляется различие атомов с близкими. Z (например, при исследовании упорядочения атомов Fe и Со в системе Fe — Со), что трудно сделать рентгенографически и электронографически. При использовании дифракции нейтронов возможно изучение изотопических (часто рассеивающие способности изотопов одного и того же элемента значительно различаются) и спиновых различий атомов, входящих в решетку, причем такие различия не замечают ни рентгеновские лучи, ни электроны. В то же время при дифракции нейтронов могут оказаться неразличимыми (имеющими приблизительно равную амплитуду рассеяния) совершенно разные атомы. Так как легкие вещества рассеивают нейтроны также эффективно, как и тяжелые, то с помощью нейтронографии успешно проводят изучение кристаллической структуры веществ, в состав которых входят одновременно атомы легких и тяжелых элементов (атомы водорода в гидриде циркония, углерода в аустените), а также структур из легких элементов (льда, гидрида натрия, дейтерита натрия, графита). Такие структуры нельзя исследовать с помощью рентгеновских лучей и затруднительно с помощью электронов нз-за незначительного рассеяния их легкими элементами. [c.37]

На рис. 1, а и б, видны частицы окисп железа, отделенные от металла вместе с покрытиями из окиси алюминия и двуокиси циркония. На рис. 2 видна граница между частицами окиси железа и окиси алюминия. Сравнительно резкое очертание этой границы может свидетельствовать об отсутствии химического взаимодействия между материалом покрытия и подложно . Как видно из рис. 2, на поверхности скола частиц из окиси алюминия наблюдаются, так называемые, речные узоры. Каждая из линий, составляющих речной узор, связана с различием уровней отдельных частей поверхности скола, обусловленным тем фактом, что трещина скола, вместо того, чтобы распространяться по одной кристаллографической плоскости, была разбита дефектами кристаллической структуры на отдельные части. [c.243]

Анализируя двойные фазы Лавеса, образованные цирконием с переходными металлами V—VIII групп периодической системы элементов, можно обнаружить некоторые закономерности в появлении фаз Лавеса и реализации типа кристаллической структуры (рис. 1). В пределах каждого периода происходит чередование структур от Яа к Ях и снова к Я , причем обнаруживается диагональное смещение металлохимических свойств 3d-пер входных металлов по сравнению с Ad- и М-элементами образование фаз Лавеса в четвертом периоде начинается с V группы (ZrVa), а в пятом и шестом [c.168]

Наряду с пирографитом к высокотемпературным термоизоляторам относят диоксид циркония Zr02, имеющий температуру плавления около 3200 К и обладающий полиморфизмом до 1000 С - моноклинная кристаллическая структура, до 1900 °С -тетрагональная и выше 1900 °С - кубическая. В теплоизоляционных изделиях, выполненных из диоксида циркония, его кристаллы ориентированы хаотически, что приводит к изотро- [c.7]

Вакансионные скопления (кластеры), которые несут ответственность за объемн ые изменения в металлах, обычно образуются в определенных кристаллографических плоскостях. Когда кристаллическая структура анизотропна или в процессе производства ей придана преимущественная ориентация, облучение может привести к преимущественному изменению одного из линейных размеров. Можно, например, предсказать, что трубы высокого давления в тяжеловодном реакторе будут удлиняться в процессе эксплуатации, а также могут значительно прогнуться из-за наличия поперечного градиента нейтронного потока. Так как это связано с низким пределом ползучести, радиационный рост такого рода довольно ограничен, что было отмечено для циркал-лоя-2. Трубы высокого давления, изготовленные из сплавов с более высоким сопротивлением ползучести, таких, как цирконий-ниобиевые сплавы, значительно увеличились в длину под облучением. [c.96]

Керамика Сплавы цирконии Углеродистше стали Снижение теплопроводности, плотности, разрушение кристаллической структуры Снижение пластичности, Р предела текучести Снижение пластичности предела текучести [c.452]

Исследование взаимодействия Fe с Zr начато еще в 1928 г. Х , однако окончательно диаграмма состояния системы Fe—Zr не построена до сих пор. Различные исследователи [1—22] сообщают об образовании промежуточных фаз, число, стехиометрия и кристаллическая структура которых не всегда совпадают. Для исследования, как правило, были использованы материалы высокой чистоты — иодидный цирконий, электролитическое или армко железо спланм выплавляли в дуговой печи в атмосфере аргона, в индукционной печи во взвешенном состоянии в атмосфере гелия, в электроннолучевой печи в вакууме. Исследования проводили методами конического, рентгеновского фазового, дифференциального терм нм сякого анализов, а также измерением твердости, магнитного аналн.за, Мессбауэровской спектроскопии и др. [c.586]

В работе Уманского [140] эти представления распространены на весь класс фаз внедрения. Имеет место аддитивность кристаллической структуры и физических свойств. Все металлы, образующие класс соединений, являются переходными, а неме таллы обладают близкими значениями потенциала ионизации 21,7-10 ( йс (13,54 эб) для водорода, 23-lQ- дж (14,47 эв) для азота, 18-10 дж (11,24 эв) для углерода. Тепловой эффект — экзотермический, причем он тем больше, чем менее заполнена с -подгруппа металлического атома. У карбидов и нитридов циркония и титана — элементов IV группы — эффект больше, чем у карбидов и нитридов тантала н ванадия — элементов V группы. Реакция образования карбидов молибдена и вольфрама МогС и W является эндотермической. При пропускании тока через-стальную проволоку при 1070 С скорость диффузии углерода в направлении тока (от анода к катоду) больше, что указывает на положительную ионизацию атомов углерода, подобно атому водорода в PdH. [c.168]

Другим важнейшим полиморфным превращением, лежащим в основе термической обработки титана, циркония и их сплавов, которая позволяет достичь оптимального сочетания прочности и вязкости [84, 851, является превращение высокотемпературной ОЦК Р-модификации в плотную гексагональную а-модификацию. Кристаллические структуры и кристаллография фазовых превращений титана и циркония подробно рассмотрены в работах [86— 89]. Свободный атом титана (z = 22) имеет внешнюю электронную конфигурацию Эр — 3d4s , а атом циркония (г = 40) — конфигурацию 4р —4 P5s . В твердом и жидком состоянии четыре их внешних rfV-эаектрона коллективизированы и остовы имеют внешнюю [c.74]

Керамика наиболее сильно разрушается при действии быстрых нейтронов и осколков деления ядер. При дозах 10 нейтр/см происходит уменьшение теплопроводности, плотности, содержания кристаллической фазы. Форстерит, фарфор, стеатит, не измендя кристаллической структуры, изменяют цвет и снижают вдвое теплопроводность. Кордиерит уменьшает теплопроводность в 4 раза и частично теряет кристаллическую структуру, циркон уменьшает теплопроводность в 5 раз и полностью теряет кристаллическую структуру. Корундовая керамика снижает р на порядок, а пр — на8—10 ,4. Тепловые нейтроны и 7-лучи действуют слабо, если керамика содержит атомы с достаточно низкими значениями эфс к-тивного сечения. [c.479]

Приполиморфных превращениях у циркония и титана наблюдаются дискретные переходы, когда показатели Ах, Лз и меняются скачком у титана при переходе к высокотемпературной о.ц.к. модификации они уменьшаются у церия и железа при переходе в г. ц. к.-модификацию—увеличиваются. Известно, чтоскачкообразныйхарак-тер изменения механических свойств при переходе от одной кристаллической структуры к другой был обнаружен на температурной зависимости модуля упругости железа [58] и плутония [59], а также на температурной зависимости твердости Т1, 5г, Са, Со, Ре, Мп, Т1 и и [60—62]. [c.29]

Электронная тепловая поляризация свойственна твердым диэлектрикам, имеющим определенного рода дефекты. Она играет существенную роль в таких технически важных диэлектриках, как рутил TiOi, перовскит aTiOs, подобных им сложных оксидах титана, циркония, ниобия, тантала, свинца, церия, висмута. Для этих поликристаллических веществ характерна высокая концентрация дефектов кристаллической структуры. Так, в стехиометрическом рутиле атомы титана имеют валентность, равную 4. При нестехиометрии, т. е. в данном случае при наличии вакансий кислорода, возникают слабосвязанные электроны и часть атомов титана становится трехвалентной. В результате теплового движения такие электроны хаотически перехо- [c.261]

Рис. 4.57 иллюстрирует анизотропное расширение BaTiOj. Кубическая структура, образовавшаяся при облучении, продолжает существовать даже после отжига в течение 30 мин при 1000° С. Однако параметры отожженного кубического кристалла приближаются к исходной величине параметра с (до облучения). Это анизотропное расширение подобно расширению кристаллической решетки циркона. Атомы, смещенные при нарушении кристаллических связей, вызывают деформирование кристаллической решетки с неодинаковым изменением размеров в основных кристаллографических направлениях. Отжиг приводит к некоторому уменьшению деформации, но он недостаточен для восстановления существовавшей до облучения структуры. [c.223]

Большинство карбидов переходных металлов относится к фазам внедрения и обладает явно выраженными металлическими свойствами [15], т. е. имеет металлическую проводимость, высокие значения электропроводности и теплопроводности, характерное для металлов падение электросопротивления с понижением температуры и т, д. К указанным фазам относятся карбиды со структурой типа МеС — фаз внедрения углерода в поры кубических решеток металлов (титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия и тантала). Такие карбиды, как Мо С, V , Та С, Wj являются также фазами внедрения, но они имеют гексагональные структуры. В карбидах хрома СГ3С2, Сг,Сз, СггзСв атомы углерода образуют обособленные структурные элементы — цепи, существенно затрудняющие деформирование кристаллической [c.417]

Железо, никель и в меньшей степени хром увеличивают коррозионную стойкость циркония, задерживая наступление стадии ускоренной коррозии как в воде, так и в паре. В том случае, когда цирконий загрязнен азотом, углеродом или другими вредными примесями, железо, никель и хром сообщают ему меньшую коррозионную стойкость, чем олово. Максимальная коррозионная стойкость достигается при добавлении в сплав 0,25% железа и никеля (в сумме) [111,231 111,243]. Увеличение суммарной концентрации этих элементов в сплаве свыше 0,5% приводит к ухудшению его коррозионной стойкости. В значительной степени стойкость сплавов, легированных железом и никелем, зависит от термообработки и структуры металла. Сплавы, легированные до 2% железом, никелем и хромом порознь или в сочетании друг с другом, имеют более высокую коррозионную стойкость в водяном паре при температуре 400— 815° С, чем кристаллический прутковый цирконий. Интересно отметить, что при введении в цирконий 0,1% никеля или железа и 0,5% платины коррозионные потери уменьшаются, но увеличивается количество водорода, выделившегося в процессе коррозии [111,228]. Последнее обстоятельство позволяет предполагать, что указанные легирующие компоненты действуют в данном случае как эффективные катодные присадки. Увеличение скорости катодного процесса при введении в цирконий этих металлов приводит к смещению стационарного потенциала в положительную сторону. При этом стационарный потенциал смещается в область пассивации и скорость коррозионного процесса соответственно уменьшается. По данным М. Е. Страуманиса [111,240], введение в плавиковую кислоту ионов платины приводит к пассивации циркония. Это еще раз подтверждает, что легирующие компоненты — железо и никель можно рассматривать как эффективные катодные присадки. Катодная поляризация смещает стационарный потенциал циркония и его сплавов в отрицательную сторону (в область активного растворения) и тем самым вызывает увеличение скорости коррозии [111,228]. В сплаве циркония, легированном 0,1% железа и 0,1% никеля, количество гидридов больше, чем в нелегированном. Следовательно, скорость катодного процесса разряда ионов водорода увеличивается при легировании циркония железом и никелем. Характер окисной пленки в этом случае, видимо, не является решающим в определении коррозионной стойкости циркония. Величина емкости при легировании циркония железом, никелем, оловом возрастает в 5—10 раз, в то время как скорость коррозии остается практически постоянной [c.221]

Кроме ул -чшенных методов изготовления керамики, способствующих уменьшению числа дефектов структуры, разрабатываются новые способы упрочнения керамики за счет торможения роста тех трещин, которые возникают при растяжении или сдвиге Один из таких способов основан на структ рно. 1 превращении (рис. 13.1,а), в результате которого повышается вязкость В нем используется свойство кристалла диоксида циркония ZrOj увеличивать свой объем на 3 - 5% и изменять структуру под действием напряжения, возникающего на конце распространяющейся трещины. Трещина, приближаясь к включенным в керамическ "ю матрицу зернам 2Юг, вызывает их расширение. Результатом этого расширения является локальное сжатие прилегающей к зерну зоны керамической матрицы. Растущая трещина оказывается сжатой в точке роста, что мешает ее дальнейше.му увеличению. Кристаллические зерна ZrOa вводят во многие керамические материалы, что значительно повышает их вязкость. [c.156]

В прилегающей к двуокиси циркония области, охватывающей составы от О до 10 мол.% eOg наблюдались только моноклинный твердый раствор двуокиси церия с ZrOj. Пальгуев с сотр. считают, что структура твердого раствора ZrO а в СеОа (кубическая фаза) является дефектной. Наиболее вероятно наличие пустот в узлах кристаллической решетки, занимаемых ионами Се " и 0 . Пустоты распределены статистически. [c.308]

По новейшим данным, циркон (ZrSi04) стабилен до температуры 1740°. Циркон является единственным соединением в системе 2г0г—SiOz (рис. 71). Кристаллическая решетка циркона построена по типу ортосиликатов (островная структура). [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...