Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Научные исследования -> Тугоплавкие соединения редкоземельных металлов -> Некоторые особенности редкоземельных металлов -> Некоторые особенности редкоземельных металлов

Некоторые особенности редкоземельных металлов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3 

ВКЛАД Г. В. САМСОНОВА В РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТУГОПЛАВКИХ СОЕДИНЕНИИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

Широкий круг интересов Г. В. Самсонова охватывал самые различные тугоплавкие соединения РЗМ, и сделано им в этой области очень много. Г. В. Самсонов сам и с учениками занимался исследованиями и прикладными проблемами в области тугоплавких соединений редкоземельных металлов с неметаллами — бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором, халькогенами, а также германием. Большое значение он придавал и другим соединениям РЗМ, которые изучали в Институте проблем материаловедения АН УССР и других организациях: оксидам, хромитам, феррито-алюминатным соединениям, содержащим различные лантаноиды, иттрий и скандий.

Эти работы в ИПМ АН УССР начались с 1956 г. с приходом Г. В. Самсонова в институт. В этот период промышленность редкоземельных металлов уже начала выпускать в достаточном количестве окислы РЗМ и некоторые металлы; одновременно происходило совершенствование методов разделения и очистки РЗМ. В этих работах большую роль играли «Гиредмет» и его опытное производство, тесную связь с которыми поддерживали Г. В. Самсонов и его сотрудники. Секция научного совета по проблеме «Применение редких металлов в народном хозяйстве СССР» Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и технике, которой он руководил бессменно долгие годы, очень много сделала для выявления областей использования РЗМ, а также для развития исследований по тем соединениям, которые практически в СССР не синтезировались.

Первым обобщением работ по применению редких и редкоземельных металлов была небольшая монография (изданная в 1964 г. по инициативе Секции научного совета) об итогах и основных направлениях исследований в этой области в институтах Отделения физико-технических проблем материаловедения АН УССР. Уже тогда отмечалось значение развития работ по применению РЗМ в черной металлургии: применение церия для модифицирования чугуна, влияние присадок РЗМ на качество стали.

В Институте цветных металлов и золота им. М. И. Калинина (Москва) Г. В. Самсоновым была защищена в 1956 г. докторская диссертация «Некоторые физико-химические особенности соединений переходных металлов с бором, углеродом, азотом и кремнием». В этой работе впервые в СССР были разработаны методы синтеза и изучения свойств боридов лантана, церия, иттрия, а также щелочноземельных боридов (кальция и бария). Таким образом, работы в области тугоплавких соединений РЗМ начались в ИПМ АН УССР с боридов.

В СССР крупный вклад в изучение боридов внесен также Б. М. Царевым (термоэмиссионные свойства), Г. С. Ждановым и Н. И. Журавлевым (кристаллохимия), В. А. Эпельбаумом и Л. Я. Марковским (синтез, изучение свойств, карбобориды). В результате работ Г. В. Самсонова и его учеников Ю. Б. Падерно, Т. И. Серебряковой были разработаны способы получения боридов РЗМ, исследовано взаимодействие между окислами и карбидом бора, окислами и бором. Эти способы позволяют получать достаточно чистые по углероду продукты, однако они сопровождаются рядом побочных реакций, и поэтому сейчас проводятся дальнейшие исследования, направленные на выяснение механизма протекания реакций и получения химически чистых соединений. Г. В. Самсоновым и Ю. Б. Падерно были впервые получены и идентифицированы тетра- и гексабориды тербия и тулия. В настоящее время Донецкий завод химических реактивов выпускает по предложенному способу порошок гексаборида лантана. Гексабориды РЗМ, за исключением самария, являются металлическими проводниками. LaB6 по эмиссионной способности значительно превосходит чистые металлы, а также пленочные катоды с торием и оксидноториевым покрытием. Борид лантана применяется в Институте электросварки им. Патона в электронном устройстве для сварочных аппаратов.

Г. В. Самсоновым была высказана идея о том, что для синтеза многих соединений РЗМ надо использовать наиболее доступное и чистое сырье и применять для этих целей те реакции, которые могут практически доходить до конца без последующих стадий отделения и отмывки продуктов реакции. И если до 1962 г. отечественная промышленность химических реактивов не имела в номенклатуре тугоплавких соединений РЗМ, то в настоящее время выпускаются порошки боридов, карбидов, силицидов, нитридов и сульфидов.

Рассмотрим в качестве примера синтеза таких соединений халькогениды. В 1958 г. начинают развиваться работы по синтезу сульфидов РЗМ. Вместо синтеза из простых веществ, так называемого ампульного синтеза, изучается взаимодействие наиболее доступных и довольно чистых окислов РЗМ с водородными соединениями халькогенов. Метод получил промышленное применение. Сейчас разработан и освоен способ по

лучения селенидов РЗМ взаимодействием окислов, хлоридов или оксалатов с селеноводородом в графитовом контейнере в установке с индукционным нагревом. Разработаны технологические режимы двухстадийного процесса получения селенидов иттриевой подгруппы от гадолиния до лютеция из окислов и одностадийного процесса из оксалатов соответствующих РЗМ. В результате термического разложения оксалатов образуются активные окислы, они имеют дефектную структуру и легко реагируют с селеноводородом. Наличие графитового контейнера способствует образованию селеноуглерода, распад которого дает активные атомы селена. Механизм этого процесса в настоящее время довольно хорошо изучен и опубликован.

Халькогениды РЗМ до сих пор применяются мало. Положение объясняется тем, что недостаточно изучены свойства этих уникальных соединений. За исключением некоторых сульфидов, нет их промышленного выпуска, хотя уже сейчас можно предложить технологические процессы, которые легко осуществить в заводских условиях. Во всяком случае прежде у исследователей должны быть чистые кристаллические порошки, а из них уже можно растить кристаллы.

Г. В. Самсонов вел широким фронтом исследования различных классов тугоплавких соединений. Его ученики Т. Я. Косолапова и Г. И. Макаренко с 1962 г. занимались получением всех карбидов РЗМ путем восстановления окислов этих металлов углеродом и исследованием их свойств. Все карбиды обладают невысокой химической устойчивостью. Они легко разлагаются кислотами и даже водой, при этом выделяется газообразная смесь водорода с различными углеводородами. Следовательно, по химическим свойствам они похожи на карбиды щелочноземельных металлов, например карбид кальция. Из-за нестабильности карбидов физические свойства их изучены недостаточно. Установлено, что все карбиды являются парамагнетиками, Gd3C — ферромагнитен, Тb3С — антиферромагнитен. Области их практического применения очень проблематичны и ограниченны. Например, считают, что некоторые из них могут использоваться для получения металлоорганическпх соединений.

В 1965 г. совместно с Л. Д. Дворпной и Т. С. Верхоглядовой было завершено исследование получения и свойств силицидов лантана, церия, иттрия и скандия. Для этого применялся метод синтеза из простых веществ и кремнетермическое восстановление окислов в алундовых, молибденовых или танталовых тиглях в вакууме. В дальнейшем получили и другие силициды. Все они не обладают большой жаростойкостью, окисляются в кислороде при 500°С, разлагаются кислотами с выделением силанов, а также при кипячении водой. Области их применения до сих пор не определились.

Совместно с Л. Л. Верейкиной и Н. Н. Тихоновой в 1965 г были изучены фосфиды РЗМ, полученные взаимодействием фосфина с окислами. Изучение их физических свойств показало, что они обладают ионно-металлической связью с преобладанием металлического типа связи. Фосфиды легко разлагаются растворами минеральных кислот с выделением фосфинов, однако довольно устойчивы в воде и растворах щелочей. Практического применения они не находят.

Г. В. Самсоновым и его учениками (Т. С. Бортницкая и др.) получены нитриды РЗМ. Здесь преимущественно были повторены работы Яндели, Фридриха, Эйка и Вилькинсона, т. е. производилось азотирование металлов или их гидридов аммиаком, азотом, обработка окислов в смеси с углеродом или металлическими восстановителями азотсодержащими газами. Нитриды — нестойкие соединения, разлагаются во влажном воздухе с выделением аммиака, при нагревании окисляются до окислов. Характер химической связи в мононитридах ковалентно-металлический. Прямого практического применения нитриды РЗМ пока не находят. Известно, например, что при введении РЗМ в легированные стали, содержащие азот, образуются нитриды лантана и церия, ответственные за улучшение свойств конструкционных сталей, а именно хладостойкости и склонности к старению.

В 1968 г. Г. В. Самсонов совместно с К. А. Лынчак занимался получением малоизученных германидов РЗМ и исследованием некоторых их свойств. Соединения получены двумя методами: синтезом из простых веществ (сплавлением в дуговой печи в среде инертного газа) и германиетермическим восстановлением окислов РЗМ. Второй метод менее экономичен, чем первый, так как происходит безвозвратный унос германия в виде моноокиси. Все германиды, как и силициды, крайне неустойчивы к действию кислот, вода же и растворы щелочей практически не разлагают их. Германиды сравнительно легко окисляются и при 800° полностью превращаются в окислы металла и германия. До 500° они имеют металлический тип проводимости. Практического применения германиды РЗМ пока не находят.

Проведенные исследования всех этих классов тугоплавких соединений РЗМ показали возможность практического использования боридов (гексаборид лантана) и (если не касаться вопросов, связанных с полупроводниковой техникой) халькогенидов. Моносульфид церия — огнеупорный материал для специальной прецизионной металлургии. Сульфид и селенид европия — материалы оптоэлектроники. Для окраски стекол (молекулярные красители) применяются селениды и сульфиды, оптической керамикой является сульфид лантана (для инфракрасной области спектра). Исследования карбидов, силицидов, германидов, нитридов и фосфидов имеют пока только научное значение.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.11.02   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

11:30 Трубы 426х28

06:52 Подвеска крюковая

20:18 Круг калиброванный ст.20

20:17 Продам круг чугунный ЧХ-1 литье чугуна

20:17 Квадрат стальной ст.45ХН2МФА, брусок

20:17 Заготовки ст.20, сталь конструкционная углеродистая качестве

20:17 Круг ст.40ХН

20:17 Лист горячекатанный ст.08Х13

20:17 Заготовки ст.4Х4ВМФС, сталь инструментальная штамповая 4Х4ВМ

20:17 Изготовим отливки из чугуна: круги, втулки, кольца

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

25 Июля 2017 09:34
”Учалинский ГОК” завершил гидравлические испытания комплекса пастового сгущения

25 Июля 2017 08:55
”Берингпромуголь” возобновил добычу фандюшкинского угля

25 Июля 2017 07:41
”Северсталь-метиз” развивает производство канатов

24 Июля 2017 17:14
Азиатский выпуск стали в июне вырос на 4,5%

24 Июля 2017 16:08
Третью очередь угольного терминала ”Восточного порта” достроит структура ”УГМК”

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.