* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
450
Г лава
19 Таблица
3
в
ЭФФЕКТИВНАЯ ГЛУБИНА ПРОНИКНОВЕНИЯ КИСЛОРОДА В НИОБИЯ [100] Глубина проникнове ния кислоро да, мм Глубина про никновения кислорода.
мм
Температу ра, °С
Темпера тура, С
в
540 650 760
0.1 0,1 0,3
870 980 1090
0,8 1.0 >2,5
Проводились испытания обрязцов диаметром 0,5 мм а длиной 12,7 мн в течение 16 sue при указанной тем пературе.
а
Кислород. Окисление ниобия широко изучалось [15, 22, 53, 55, 71, 78, 1291, поскольку малая стойкость его по отношению к кислороду, несом ненно, является одним из самых серьезных недостатков. Этот недостаток должен быть устранен, чтобы ниобий можно было применять при высоких температурах в тех случаях, где полезны его другие превосходные свой ства. В следующих разделах дано краткое описание некоторых способов защиты ниобия. До настоящего времени получены следующие данные. Скорость окис ления в интервале температур 2ЕЮ—375° при давлении 76 мм рт. ст. имеет параболическую зависимость; энергия активации составляет22 800 кал'моль. В этих условиях образуется тонкая пленка, принимаемая за моноокись ниобия. Реакция с влажным и сухим воздухом в интервале температур 400—1200° вначале подчиняется параболическому закону, однако после нагревания в течение 21 час при 400° наблюдается линейная зависимость; линейной зависимости следует также реакция окисления, при которой об разуется незащищающий окисиый слой (24] в интервале 600—1200°. При 1000—1200 испытуемые образцы в форме прутков окисляются быстрее, чем листы. По сообщениям, энергия активации составляет 13 400 кал/моль при 600—900° и 4350 кал/моль при 900—1200°. Исследования окисления при высоком давлении, в результате которых была установчена линейная зависимость, показали также, что скорость окисления очепь чувствительна к давлению. Теплота реакции, найденная экспериментально при температуре 604)—1100° и нормальном давлении кислорода, составила 5410 кал/моль. Выше 1100° скорость окисления еще больше. Окись, образовавшаяся в изу ченном интервале температур, состоит из двух слоев: темного нижнего слоя ориентированных кристаллов пятиокиси и моноокиси и верхнего пористого слоя белой пятиокиси ниобия. Теплота активации для окисления во влаж ном воздухе в интервале 600—1200° составляет 10 100 калIмоль. Сделан вывод, что скорость реакции определяется диффузией кислорода через темный нижний слой* Из описанных окислов ниобия пятиокись имеет самое большое значе ние, так как при нагревании в нее переходят все другие окислы. Она может образоваться также при непосредственном сжигании металла или его соединений (например, карбида) или при Дегидратации ннобиевой
е