Жалпы металлургия
Титан химиясы, табиғатта кездесуі
жүктеу/скачать 2.35 Mb.
|
| 3 Титан химиясы, табиғатта кездесуі
Титан жəне оның қосылыстары қолданудың кең жəне үлкен аумақтарына ие болды. Металдық титанның ұнтағы электрвакуумдық техникада геттер ретінде қолданылады. Сым, лента жəне басқа да заттар түріндегі таза титан осы аймақта рентген құбырларынаң антикатодтары жəне басқа да бөлшектер, анодтар, торшалар жасауға қолданылады. Кейінгі онжылдықтарда титан жəне оның құймалары авиациалық техникада берік орын тепті. Ұшақтардың жылдамдықтарының өсуіне байланысты алюминий жəне магний қоспаларынан да ыстыққа мықты меншікті беріктілігі жоғары материалдарды қажет етті. Алюминийдің, хромның, ванадийдің, молибденнің қоспаларымен легирленген титанның қоспалары меншікті беріктілікке 27-33 сəйкес келетін, беріктік шегіне 120-150кг/мм2, жеткізіледі. Беріктіктің осы шегіне ие легирленген болат 15,5-19 болады. Титан құймаларының 140-4000 температурасында өзінің беріктігін сақтауы өте маңызды; бұл температураларда алюминий құймалары беріктігін жоғалтады; температуралардың бұл аймақтарында титан тіпті тот баспайтын болаттан да асып түседі. Титан негізіндегі құймалар ұшақ жасауда фюзеляж бөліктерін, поршень, шатунь, клапан жəне реактивті қозғалтқыштың бөлшектерін дайындайтын материалдар ретінде қолданылады. Титан құймалары теңіз кемелерін жасауға қолданылады. Титан жəне оның қосылыстарының теңіз суына беріктігі, оларды бірқатар навигациялық аспаптар, насостардың жəне құбырлардың бөлшектерін дайындауда, кемелерді қаптауда қолдануда теңдессіз материалдар етеді. Титан жəне оның қосылыстары беріктігімен қатар бірқатар химияық элементтерге коррозиялық беріктілігімен ерекшеленеді. Осыған байланысты оны химиялық машиналарды жасауда қолдану аясы кеңейіп келеді. Ферротитан болатты шала тотықтау жəне деазотизациялау үшін қолданылады. Титан тек оттегі мен азотты ғана емес күкіртті де байланыстырады (байлайды). Титанның присадкаларын маргенецті, хромды жəне хромникельді болаттардың құрамына кіргізеді. Титанды хромды болаттың құрамына енгізу, болатты пісіру немесе шығару кезіндегі хром карбидінің шекарасыарасындағы молекулаларының бөлінуінен болатын, кристалл арасындағы коррозиядан қорғайды. Титан түсті металдар құймасына енгізіледі. Титанды мыс, мысты жəне алюминийлі құймалардың құймаларына қосу олардың механикалық қасиеттерін көтереді жəне коррозияға қарсылық қасиетін жақсартады. Жоғарғы беріктіліктегі жəне қиын балқитын титан карбиді титанвольфрамды жəне инсрументальды қатты құймалардың құрамына кіреді. Титанның екі тотығы ақ пигмент – титан ағарқыштары ретінде кең қолданысқа ие. Пигменттік титанның екі тотығы басқа пигменттерге-қорғасын, мырыш жəне литопон жəне т.б. қарағанда бірқатар артықшылықтарға ие. Титан ағарқыштарының əлемдік өндірісі жылына 1 млн. тоннаға жетті. Қатты диэлектриктер (конденсаторлар, радио аспаптар жəне жоғарғы жиіліктегі пештер өнеркəсіптерінде) дайындауда титанның екі тотығынның əртүрлі кристалдық формасы – анатаз жəне рутил қолданылады. Техникалық екі тотық немесе табиғи рутилді электрлік пісіруге арналған электродтарды қаптау үшін қолданылады. Титан қостотығы TiO2 ауыспалы құрамға ие TiOx, мұндағы х=1,98-2,0. титан қостотығындағы байланыс иондық-ковалентті. Титан қостотығында үш полиморфты модификация бар: рутил, анатаз жəне брукит. Полиморфты айналу сипаты анық емес; анатаз↔рутил ауысу энантиотропты, ал брукит→анатаз жəне брукит→рутил монотропты. Шамамен 9000 –та брукит, анатаз рутилға айналады. Шалатотық TiO, тотық Ti2O3 жəне аралық фазаларды TiO2 –ге тотықсыздырғыштармен –титанмен, магниймен, мырышпен, көміртегімен жəне сутегімен - əсер ету арқылы алуға болады. Температураны жоғарлату арқылы құрамында оттегі аз қосылыстарды алуға болады. 900-10000 интервалында титанмен тотықсыздандыру кезінде Ti2O3 түзіледі, ал 1400-15000 кезінде - TiO. Титанның барлық тотықтары жоғарғы балқу температурасына ие. Шалатотық, тотық жəне аралық фазалар ауада салыстырмалы тұрақты, бірақ 350-8000 интервалында титан қостотыққа айналу арқылы жеңіл тотығады. Тотығуға тұрақтылық тотықтардың құрамында оттегінің жоғарылауымен көбейеді. TiO сұйытылған қышқылдарда сутегіні ығыстыра отырып жақсы ериді: 2TiO+3H2SO4→2Ti3++3SO4 2-+3SO4 2-+2H2O +H2 Ti2O3 HCI жəне HNO3-да, концентрлі H2SO4 жақсы ериді, қыздырған кезде ерімейді. Түрлі реагенттердің əсерлеріне өте тұрақты. Балқыма жəне күкірт қышқылдарында ерімейді. Күкірт қышқылы қостотықты баяу ерітеді. Оған сілтінің сулы ерітінділерінің əсері өте əлсіз. Әдебиеттер: нег. 2 [353-430], [518-520], қос. 3 [140-157, 291-305] жүктеу/скачать 2.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|