* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

17 7 ТИТАН 178 чить достаточно ч и с т ы й д л я и с с л е д о в а т е л ь с к и х ц е л е й металл у д а л о с ь т о л ь к о в 1925 В а н - А р к е л ю и д е Б у р у путем р а з л о ж е н и я т е т р а и о д и д а Т . н а р а с к а л е н н о й вольфрамовой п р о в о л о к е . Среди к о н с т р у к ц и о н н ы х м е т а л л о в Т . п о р а с п р о ­ страненности з а н и м а е т ч е т в е р т о е м е с т о , уступая железу, а л ю м и н и ю и м а г н и ю ; его с о д е р ж а н и е в зем­ ной коре с о с т а в л я е т 0,63 в е с . % . В свободном в и д е Т. в природе н е в с т р е ч а е т с я , а п о ч т и в с е г д а — в со­ единениях с к и с л о р о д о м . П р и р о д н а я д в у о к и с ь Т Ю кристаллизуется в т р е х ф о р м а х : р у т и л — м и н е р а л темно-желтого, б у р о г о и л и к р а с н о г о ц в е т а , с и н г о ­ нии т е т р а г о н а л ь н а я , п л о т н . 4,2—4,3, т в е р д о с т ь п о Моосу 6; с о д е р ж и т 97% Т Ю с п р и м е с ь ю Fe, N b , Т а , Sn, Cr, V , М о ; в п р и р о д е н а б л ю д а е т с я к а к с о с т а в н а я часть и з в е р ж е н н ы х п о р о д ( а л е н и т ы , г р а н и т ы ) , в с т р е ­ чается в п е г м а т и т а х и в н е к - р ы х г и д р о т е р м а л ь н ы х месторождениях; а н а т а з — м и н е р а л б у р о - к о р и ч ­ невого или ч е р н о г о ц в е т а , с и н г о н и я т е т р а г о н а л ь н а я , плотн. 3,9, т в е р д о с т ь 5— 6; с о д е р ж и т 99% Т Ю с примесью Fe, в с т р е ч а е т с я в п е г м а т и т а х и к р и с т а л ­ лич. с л а н ц а х ; б р у к и т — м и н е р а л от к р а с н о - б у ­ рого до черного ц в е т а , с и н г о н и я р о м б и ч е с к а я , п л о т н . 3,9—4,0, т в е р д о с т ь 5—6; с о д е р ж и т 94—99% Т Ю с примесью Fe, Sn, P b , S (см. Титана окислы). П р о м ы ш ­ ленное значение д л я д о б ы ч и Т . имеют т а к ж е и п е р е ­ численные н и ж е м и н е р а л ы . И л ь м е н и т ( т и т а н и с т ы й железняк) F e T i 0 ж е л е з о - ч е р н о г о и л и с е р о - с т а л ь н о г о цвета, с и н г о н и я т р и г о н а л ь н а я , п л о т н . 4,72, т в е р ­ дость 5—6; с о д е р ж и т 31,6% Т . с и з о м о р ф н о й п р и ­ месью Mg и М п ( с у щ е ст в у ет н е п р е р ы в н ы й и з о м о р ф н ы й ряд FeTi0 — MgTiOy); в с т р е ч а е т с я в о с н о в н ы х и з в е р ­ женных п о р о д а х , ч а с т о в а с с о ц и а ц и и с м а г н е т и т о м — это т. н. т и т а н о м а г н е т и т о в ы е р у д ы . П е р о в с к и т CaTi0 — м и н е р а л с е р о в а т о - ч е р н о г о , к р а с н о в а т о - б у ­ рого, о р а н ж е в о - ж е л т о г о и л и с в е т л о - ж е л т о г о ц в е т а , сингония к у б и ч е с к а я , п л о т н . 3,97— 4,04, т в е р д о с т ь 5,5—6; с о д е р ж и т 58,9% Т Ю с и з о м о р ф н о й п р и м е с ь ю Nb, Та, C l , L a (см. Титаниты). Л о п а р и т (Na, Се, Са) (Nb, T i ) 0 — м и н е р а л черного и л и сероваточерного ц в е т а , с и н г о н и я к у б и ч . , п л о т н . 4,75—4,89, твердость 5,5—6; с о д е р ж и т 39,2—40% Т Ю и п р и м е с и окислов Sr, К , S i ; я в л я е т с я п о р о д о о б р а з у ю щ и м м а г матич. м и н е р а л о м . С ф е н ( т и т а н и т ) C a T i ( S i 0 ) 0 — минерал ж е л т о г о , б у р о г о , з е л е н о г о , с е р о г о , и н о г д а черного, р о з о в о г о и л и к р а с н о г о ц в е т а , с и н г о н и я м о ­ ноклинная, п л о т н . 3,29—3,56, т в е р д о с т ь 5—6; с о ­ держит 40,8% Т Ю и п р и м е с и о к и с л о в С а , Fe, M g , Mn, A l , Cr, Z r , N b ; в с т р е ч а е т с я в м а г м а т и ч . г о р н ы х породах и в п е г м а т и т а х . З н а ч и т е л ь н ы е м е с т о р о ж д е н и я титановых р у д и м е ю т с я в Н о р в е г и и , Ф и н л я н д и и , Швеции, Т р а н с в а а л е , СССР ( И л ь м е н с к и е г о р ы ) , в Се­ верной и Ю ж н о й А м е р и к е , И н д и и и м н о г и х д р . с т р а н а х . 2 2 2 2 3 3 3 2 3 2 4 2 Физические и х и м и ч е с к и е с в о й с т в а . Т . — с е р е б р и с ­ то-белый м е т а л л , н а п о м и н а ю щ и й п о ц в е т у н и к е л ь . Сравнительно с д р у г и м и м е т а л л а м и о б л а д а е т м а л о й плотностью, в ы с о к о й к о р р о з и о н н о й с т о й к о с т ь ю , п л а с ­ тичностью и п р о ч н о с т ь ю . Т . о б р а з у е т д в е а л л о т р о п и ч . модификации: а и р . а - Т . с у щ е с т в у е т п р и т е м п - р а х ниже 882°, имеет г е к с а г о н а л ь н у ю п л о т н о . у п а к о в а н н у ю решетку с п е р и о д а м и а = 2 , 9 5 0 3 ± 0 , 0 0 0 4 А , с = 4 , 8 6 3 1 ± ±0,0004 А , п л о т н . 4,505 (20°); Р-Т., у с т о й ч и в ы й п р и темп-рах в ы ш е 882°, имеет к у б и ч . о б ъ е м н о ц е н т р и р о ­ ваниую р е ш е т к у с п е р и о д о м л = 3 , 2 8 3 ± 0 , 0 0 3 А. п р и 20° (получено э к с т р а п о л и р о в а н и е м ) и а = 3 , 3 1 3 2 А п р и 900±5°; п л о т н . 4,32 (900°). А т . р а д и у с Т . 1,46 А, и о н ­ ные радиусы T i + 0 , 9 4 A , T i 0,78 A , T i + 0 , 6 9 А , T i 0 , 6 4 А. Т . п л . 1 6 6 5 ± 5 ° , т. к и п . 3 2 2 7 ° . Т е п л о т а плавления 5 ккал/молъ; теплота испарения 1 1 2 , 5 5 ± ±0,55 ккал/молъ (1650—1810°К). Давление паров Т. в зависимости от т е м п - р ы в ы р а ж а е т с я у р а в н е н и е м : + 2+ 8 + 4 + b g P M . = 7 , 7 8 2 - ^ | г ^ — 0,00023 Т a T (1500—1800°К). Атомная теплоемкость (ккал/г-атом* град): 1,278 (—219,7°); 5,880 (0°); 6,507 (200°); 8,034 (т. к и п . ) ; 8,667 ( 4 0 0 0 ° К ) ; 9,708 ( 5 0 0 0 ° К ) ; в з а в и с и м о с т и от т е м п - р ы в ы р а ж а е т с я у р - н и е м < 7 „ = 4 , 1 9 6 4 + 0,0182087&— - 0 , 3 9 1 1 4 - 1 0 - r + 0 , 2 9 2 2 3 . 1 0 ^ Г (200—800°). Тер­ мич. коэфф. линейного расширения ( 8 , 3 5 ± 0 , 1 5 ) * 1 0 ~ п р и 15°. Т е п л о п р о в о д н о с т ь (кал/см*град*сек): 0,0369 (50°); 0,0364 (100°); 0,0346 (300°); 0,0329 (500°); 0,0309 (700°). У д . э л е к т р о с о п р о т и в л е н и е 42,1 мком-см (20°); т е р м и ч . к о э ф ф . э л е к т р о с о п р о т и в л е н и я 0,0035 (20°). Т. обладает сверхпроводимостью ниже 0,38 ± 0 , 0 1 ° К . Т . п а р а м а г н и т е н , у д . м а г н и т н а я вос­ приимчивость 3 , 2 ± 0 , 4 - 1 0 " п р и 20°. Т. высокой степени чистоты ковок п р и обычной темп-ре. Модуль у п р у г о с т и ( 1 1 , 2 ± 0 , 4 ) - 1 0 кГ/мм , предел прочности 25,6 кГ/мм , относительное удлинение 72%, твердость п о Б р и н е л л ю менее 100 кГ/мм . Д л я технич. Т. марок B T I - 0 0 и B T I - 0 п р е д е л п р о ч н о с т и 30—55 кГ/мм , относительное удлинение не ниже 25%, твердость по Б р и н е л л ю 100—150 кГ/мм . В с о е д и н е н и я х Т . 4 г в а л е н т е н , р е ж е 3- и 2 - в а л е н т е н . И м е ю т с я с о о б щ е н и я о с у щ е с т в о в а н и и в системе T i — S с у л ь ф и д а о д н о в а л е н т н о г о Т . T i S , П р и обычной т е м п е ­ р а т у р е и в п л о т ь до 500—550° Т . к о р р о з и о н н о у с т о й ­ ч и в и н е и з м е н я е т с я на в о з д у х е , что о б ъ я с н я е т с я н а л и ­ чием на его п о в е р х н о с т и т о н к о й , н о о ч е н ь п р о ч н о й и плотной окисной пленки, хорошо предохраняющей м е т а л л от в н е ш н и х в о з д е й с т в и й . П р и темп-ре к р а с н о г о к а л е н и я Т . г о р и т в т о к е к и с л о р о д а с о б р а з о в а н и е м Т Ю (см. Титана окислы). В атмосферном воздухе самовозгорание Т. возможно л и ш ь в очень тонких сечениях и п р и значительном ло­ к а л ь н о м н а г р е в е (что имеет место п р и о б р а б о т к е т у п ы м резцом с м а л о й подачей). С повышением темп-ры хвмич. активность Т. возрастает, равно к а к и п р и удалении окисной пленки и активировании поверхности Т. путем вакуумного отжига (так, н а п р . , в последнем случае Т. может поглощать водород д а ж е п р и ком­ натной темп-ре). Кислород, азот, водород и углерод образуют с Т . т в е р д ы е р - р ы т и п а в н е д р е н и я , что с и л ь н о с н и ж а е т пластичность Т . , а п р и достаточно высоком содержании превращает его в х р у п к и й материал, непригодный д л я практич. использования. Поэтому все высокотемпера­ т у р н ы е п р о ц е с с ы в т е х н о л о г и и Т. д о л ж н ы о с у щ е с т в ­ л я т ь с я в атмосфере нейтрального газа и л и в в а к у у м е , чтобы обеспечить достаточно низкое содержание выше­ указанных примесей. В жидком состоянии Т. реаги­ р у е т п р а к т и ч е с к и со в с е м и о к и с н ы м и о г н е у п о р а м и и с углеродом, поэтому плавка его возможна лишь в медных водоохлаждаемых тиглях-кристаллизаторах и в печах гарниссажного типа. Т. коррозионностоек в о многих агрессивных сре­ д а х , в ч а с т н о с т и в м о р с к о й в о д е и м о р с к о й атмосфере. У с т о й ч и в к д е й с т в и ю а з о т н о й к - т ы всех к о н ц е н т р а ­ ций, за исключением красной дымящейся, к-рая вы­ зывает коррозионное растрескивание, иногда сопро­ в о ж д а ю щ е е с я в з р ы в о м . С НС1 в з а и м о д е й с т в у е т в з а в и с и м о с т и от т е м п - р ы и к о н ц е н т р а ц и и к-ты: с 2 0 % - н о й Н С 1 п р и 3 5 ° , с 1 0 % - н о й п р и 70° и с 2 % ной п р и 100°. Относительно стоек в разб. H S 0 . П л а в и к о в а я к-та, независимо от концентрации, реа­ гирует с Т. п р и комнатной темп-ре. Т. растворяется в горячей конц. Н Р 0 , в горячих конц. органич. к-тах: щавелевой, муравьиной, трихлор- и трифторуксусной. Т. устойчив к действию к и п я щ и х уксус­ ной, молочной, лимонной и стеариновой к-т, а также четыреххлористого углерода, трихлорэтилена, фор­ мальдегида, хлороформа. П р и комнатной темп-ре на Т . не д е й с т в у ю т р а з б . р - р ы щ е л о ч е й , в л а ж н ы й х л о р , х л о р н а я в о д а , р - р ы х л о р и с т ы х солей в с е х к о н ­ центраций, что позволяет использовать Т. в химич, машиностроении. 4 2 7 8 8 в 3 2 2 2 2 2 2 2 2 4 3 4