Cтраница 2
Тетрахлорид циркония более летуч, чем тетрахлорид гафния, поэтому при сублимации смеси хлоридов он отгоняется в первую очередь, гафний накапливается в остатке. Сублимацией смеси тетрахлоридов с 10 % гафния ( в сумме окислов) в атмосфере азота или в вакууме Хевеши с сотрудниками [130] достигнуто обогащение остатка гафнием до 17 7 %, однако выход гафния был очень мал. [16]
При нагревании смеси тетрахлоридов с порошкообразным цирконием в вакууме до 400 - 450 С большая часть ZrClt восстанавливается до нелетучего ZrCl3, в то время как тетрахлорид гафния остается без изменения. При последующей дистилляции возгон, обогащенный тетрахлоридом гафния, удаляется, a ZrCl3 остается в реакторе. [17]
![]() |
Давление пара ZrCl4 над смесями ZrCl4 и NaCl. [18] |
В первом способе смесь твердых тетрахлоридов и NaCl, KC1 выдерживают при 300 - 400, затем при 450 - 600 отгоняют чистые хлориды. Вначале поглощаются ZrCl4 и HfCl4 расплавом; при концентрации их - 60 % происходит насыщение, и количество поступающих в колонку тетрахлоридов становится равным количеству ис - и / / паряющихся. Этот метод позволяет получать тетрахлориды, пригодные для последующего металлотерми-ческого восстановления. [19]
В первом способе смесь твердых тетрахлоридов и NaCl, KC1 выдерживают при 300 - 400, затем при 450 - 600 отгоняют чистые хлориды. Во втором способе пары технического ZrCl4 пропускают через солевую колонку, заполненную расплавом NaCl и К. Вначале поглощаются ZrCl4 и ШС14 расплавом; при концентрации их - 60 % происходит насыщение, и количество поступающих в колонку тетрахлоридов становится равным количеству испаряющихся. Этот метод позволяет получать тетрахлориды, пригодные для последующего металлотерми-ческого восстановления. [20]
Предложено [186] вести восстановление алюминием в кипящем его слое при 400 - 600 С. Кипящий слой создается восходящим потоком смеси тетрахлорида титана и аргона. [21]
Проводятся экспериментальные исследования по нанесению газофазных покрытий из карбида титана на сверхтвердые материалы - алмаз и кубический нитрид бора. Однако стандартный процесс получения покрытия из карбида титана из смеси тетрахлорида титана, углеводорода и водорода характеризуется относительно высокими температурами осаждения ( 1000 С), что не позволяет применять их для нанесения покрытий на алмаз и BN из-за снижения механических свойств последних и перехода их в гексагональную модификацию. [22]
Для разделения циркония и гафния определенный интерес представляет дистилляция соединений их тетрахлоридов с соединениями фосфора. Ван Аркель и де Бур [142] нашли, что при фракционной перегонке смеси тетрахлоридов циркония и гафния с пентахлоридом или оксихлоридом фосфора в первую очередь отгоняется фракция, обогащенная гафнием. Авторы отмечают, что тетрахлориды реагируют с соединениями фосфора с образованием комплексных соединений. Комплексы с оксихлоридом фосфора имеют более низкие температуры кипения и термически более устойчивы, чем с пентахлоридом фосфора, поэтому они были предметом исследования многих авторов. [23]
К резервуару подключен насос высокого давления, позволяющий достигать скорости потока 10 мл / мин и давления 40 МПа. Последовательность операции такова: 40 г сорбента в 30 мл жидкой среды ( высушенный тетрахлорид углерода для сорбентов с неполярной фазой, смесь тетрахлорида углерода и изопропанола в соотношении 1: 2 для полярных сорбентов) подвергалась воздействию ультразвука ( 50 кГц) в течение 5 мин. Сразу же после этого суспензию переливали в резервуар, присоединенный вертикально сверху к приставке и колонке, затем прокачивали жидкость со скоростью 10 мл / мин. [24]
При этом отбирают следующие фракции: фракцию I, состоящую в основном из трихлор-силана, отбирают при температуре верха колонны до 35 С; фракцию II ( в основном тетрахлорид кремния) отбирают в интервале 55 - 59 С; фракцию III ( смесь тетрахлорида кремния и винилтрихлорсилана) отбирают до 88 5 С; фракцию IV - целевую, содержащую винилтрихлорсилан, отбирают в интервале 88 5 - 91 С. [25]
Для получения полупроводникового кремния применяют SiCl4 особой чистоты. Смесь тетрахлорида кремния с триметилхлорсиланом применяют для придания водоотталкивающих свойств керамическим и бумажным изделиям. Значительно улучшаются свойства электрических элементов сопротивления при нагревании их до красного каления в среде тетрахлорида кремния и последующей закалки в среде водорода. Из обработанных таким же образом порошков железа изготовляют высококачественные сердечники для электромагнитов. [26]
На этой пластине эпи-таксиальным наращиванием получают тонкий, толщиной в несколько микрон, монокристаллический слой кремния - 5 того же типа электропроводности п, но с большим удельным сопротивлением, имеющий с пластиной хороший омический контакт. Наиболее распространенным способом эпитаксиального паращивания кремния является способ термического восстановления его из тетрахлорида кремния. При этом смесь тетрахлорида кремния с водородом-носителем пропускается нед нагретой до 1 200 С пластиной кремния. В результате химической реакции освобождается НС1, пары которой уделяются из зоны реакции, а на пластину осаждается элементарный кремний, атомы которого ориентируются в соответствии с осями ее кристаллической решетки, образуя новый слой монокристалла. Если в газовую смесь ввести лримеси, то можно получить слой кремния, в котором примеси распределены равномерно. В эпитаксиальном слое методом локальной диффузии через специальную маску из двуокиси кремния образуют р-ге-переходы. [27]
Небольшие монокристаллы карбида кремния высокой чистоты получаются при осаждении из паровой фазы в результате реакций термической диссоциации и восстановления. Так, смесь бензола и силана при пиролитическом разложении на раскаленной угольной нити образует монокристаллы SiC. Хорошо идет пиролиз смеси тетрахлорида кремния и толуола при соотношении 1: 2 на нагретой до 2000 С графитовой нити. Эта же смесь может служить источником получения карбида кремния при восстановлении водородом. SiC также образуется при термическом разложении некоторых соединений, содержащих одновременно углерод и кремний. При пиролизе соединений типа CH3SiCl3 ( метилтрихлорсилан) при 1500 С в токе водорода образуются кристаллы карбида кремния вюрцитной формы. [28]
С изложенной точки зрения при хлорном способе вскрытия циркона большой интерес представляет разделение тетрахлоридов циркония и гафния ректификацией их под давлением. То же относится и к селективному восстановлению смеси тетрахлоридов циркония и гафния металлическим цирконием или алюминием, при котором достигается удовлетворительное разделение элементов и полностью устраняются промежуточные гидрометаллургические стадии получения соединений циркония и гафния. Достоинством этих методов является и то, что после разделения тетрахлорид циркония остается неизменным и его можно использовать для получения металла. Заслуживает внимания также и способ разделения, основанный на окислении тетрахлорида циркония кислородом. Следует, однако, указать, что эти методы еще недостаточно разработаны, поэтому они, вероятно, смогут получить признание в промышленности только после дополнительных исследований по созданию рационального аппаратурного оформления и обеспечения непрерывности процесса и его автоматизации. [29]
Смеси гуминовой кислоты и летучей золы во многих случаях не разделяются простым центрифугированием, потому что оксиды металлов в летучей золе достаточно растворимы, чтобы вызвать выпадение в осадок части или всей гуминовой кислоты. Центрифужную пробирку из нержавеющей стали, в которой была закреплена пластмассовая пробирка с отверстием 1 - 2 мм в дне и емкостью 15 мл, заполняли смесью тетрахлорида углерода и циклогексана, взятых в соотношении 2: 3 ( плотность 1 1 г / мл), так чтобы в пластмассовой пробирке было 3 - 4 мл смеси. [30]