Студопедия — IV. Образование нового оксида при переменной валентности катиона
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

IV. Образование нового оксида при переменной валентности катиона






Реакция образования оксида металла за счет изменения валентности элементов керамики, которую условно отнесем к типу IV, в общем случае имеет вид:

2Ме' + Ме''2О3 = Ме'2О + 2Ме''О.

где Me' проявляет валентность +1, a Me" - валентность +3 и +2. Принципиальную возможность такой реакции можно рассматривать, если элемент, образующий оксид керамики, может уменьшить свою валентность. При этом часть кислородных анионов, входящих в состав высших оксидов, идет на образование оксидов свариваемого металла. В зоне, прилегающей к фронту взаимодействия, уменьшение количества кислорода вызывает переход высших оксидов керамики в низшие.

При диффузионной сварке материалов, образующих такую систему, переход от решетки неметаллического материала с ионно-ковалентными связями к кристаллической решетке металла оказывается постепенным. Эту постепенность обеспечивает переходная зона «металл - низший оксид металла - низшие оксиды элементов керамики - исходная керамика высших оксидов». По принципу сохранения плотноупакованных плоскостей и направлений в твердофазных реакциях при этом обеспечивается определенная ориентационная взаимосвязь кристаллических решеток вновь образующихся веществ с исходными, что определяет и прочность соединения.

Взаимодействие по этому механизму может протекать, в частности, при сварке никеля и меди с магнитной керамикой, содержащей избыточный гематит:

Ni + 3Fe2О3 = NiO + 2Fe3О4; (7.21)

2Cu + 3Fe2O3, = Сu2О + 2Fe3O4. (7.22)

Расчет по температурным зависимостям в виде двучленных уравнений позволил получить следующие изменения энергии Гиббса:

= -3,17 - 47,3∙10-3 ; (7.23)

= 55,5 - 57,6∙10-3 . (7.24)

Таким образом, реакция гематита с никелем разрешена при всех температурах ( < 0), в частности, для = 1173 К = -53,6 кДж. В уравнении температурной зависимости взаимодействия меди с гематитом первый член положителен, а второй отрицателен. Их равенство соответствует температуре 967 К, т. е. реакция идет слева направо при > 967 К.

Рассмотрим возможность взаимодействия этих металлов с магнетитом по реакциям, связанным с переходом Fe3O4 в FeO, т. е. по тому же обсуждаемому типу IV:

Ni + Fe3О4 = NiO + 3FeO; (7.25)

2Cu + Fe3O4 = Cu2O + 3FeO. (7.26)

Проведем термодинамический расчет температурных зависимостей изменения энергии Гиббса в ходе этих реакций. Результаты в виде двучленных уравнений имеют вид

= 63,5 - 17,3∙10-3 ; (7.27)

= 122,1 - 27,5∙10-3 . (7.28)

Таким образом, реакции (7.25) и (7.26) при сварке термодинамически не разрешены.

Приведенный анализ позволяет сделать вывод, что при сварке указанных металлов с магнитной керамикой, которая, как правило, содержит элементы переменной валентности, для обеспечения протеканий реакции типа IV целесообразно на поверхности феррита, иметь слой гематита Fe2O3.







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 425. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Виды и жанры театрализованных представлений   Проживание бронируется и оплачивается слушателями самостоятельно...

Что происходит при встрече с близнецовым пламенем   Если встреча с родственной душой может произойти достаточно спокойно – то встреча с близнецовым пламенем всегда подобна вспышке...

Реостаты и резисторы силовой цепи. Реостаты и резисторы силовой цепи. Резисторы и реостаты предназначены для ограничения тока в электрических цепях. В зависимости от назначения различают пусковые...

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...

Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...

Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом опреде­ления суточного расхода энергии...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия