Cтраница 3
В соответствии с разделением элементов на катионо - и анионообразователи - металлы и неметаллы - в рамках элементохимии возможны три типа взаимодействия: неметалл неметалл, неметалл металл, металл металл. В зависимости от физико-химической природы промежуточных фаз эти взаимодействия приводят к образованию двух групп объектов. Химия неметаллических фаз изучает объекты, возникающие при взаимодействии неметалл неметалл и неметалл - f металл. А предмет химии металлических фаз, или металлохимии, составляет обширный класс разнообразных фаз, образованных в результате взаимодействия катионообразователей друг с другом. Правомерность такого разделения подтверждается различием природы образующихся соединений. Ниже представлена классификация взаимодействий в рамках элементохимии, в которой отмечены характерные особенности и признаки промежуточных фаз различного типа. Приведенная классификация относительна уже хотя бы потому, что нет четкой грани между металлами и неметаллами. В соответствии с этим по ряду признаков объекты химии неметаллических фаз обладают сходными свойствами. Разделение их по свойствам возможно провести только для фаз, подчиняющихся правилу формальной валентности, - так называемых нормально-валентных соединений. Характерной особенностью нормально-валентных продуктов взаимодействия в рамках химии неметаллических фаз является наличие только катион-анионных связей. [31]
Диаграмма состояния железо-графит характеризует процессы кристаллизации железоуглеродистых сплавов, в результате которых углерод выделяется в свободном состоянии в виде графита. Процесс кристаллизации графита в сплавах железа с углеродом называют графитизацией. Графит является неметаллической фазой. [32]
Неметаллические включения ( сульфиды, оксиды, силикаты и др.) являются главным пороком микроструктуры стали. В конструкционной стали они вызывают значительное понижение пластичности, главным образом относительного сужения, ударной вязкости, усталостной прочности. Наличие в стали неметаллических фаз понижает ее коррозионную стойкость, износостойкость, а главное-они являются причиной концентрации напряжений, особенно опасной для деталей, работающих под действием переменных напряжений и ударной нагрузки. [33]
В ряде случаев эта роль ( например, влияние на рост зерна аустенита) действительно весьма велика. Однако во многих случаях из-за малого количества неметаллической фазы ее влияние оказывается небольшим. [34]
Одна из основных проблем в области создания кер-метов состоит в трудности объединения по меньшей мере двух разнородных фаз. Системы металл - окисел обычно характеризуются слабым связыванием и выпо-теванием ( вытеканием) металла из смеси в процессе спекания, протекающего с образованием жидкой фазы. Принято считать, что условием образования прочной связи между цементирующим металлом и неметаллической фазой является взаимная полная или частичная растворимость. Для улучшения связывания к материалу добавляют какой-либо металлоид, например нитрид; металл с большей готовностью связывается с металлоидами, чем с окислами. [35]
Избирательное химическое или электрохимическое растворение отдельных фаз системы может основываться либо на термодинамике, либо на кинетике селективного растворения. Термодинамика селективности обусловлена резко различной термодинамической устойчивостью разделяемых фаз в условиях анализа. В водных растворах электролитов часто резко различаются по своей термодинамической устойчивости матрица из неблагородного металла и включенные в нее частицы неметаллических фаз. На термодинамической селективности основаны, например, методы определения оксида алюминия в алюминии, а также диоксида титана в титане с помощью кислоты или хлора. [36]
Либби высказал предположение, что возможны чрезвычайно быстрые химические реакции неметаллов в ударной волне, протекающие через образование металлических состояний. По мере того как проходит фронт волны, ударное давление падает, и металлическая фаза вновь переходит в неметаллическую; при этом может оказаться, что образовавшаяся новая неметаллическая фаза отлична от исходной. Развивая эту мысль, Либби далее считает возможным, что такой переход одной неметаллической фазы в другую может произойти и при сжатиях, значительно меньших, чем необходимые для превращения в металлическую форму. Таким образом, по Либби, сжатия, обусловленные ударными давлениями порядка 1 Мбар, могут в отдельных случаях превращать всю массу вещества как бы в один активированный комплекс, которым, в частности, может быть металлическое состояние вещества. [37]
В сплавах, содержащих две или более фаз, с помощью травления в первую очередь выявляются границы между фазами. Обычно стремятся так подобрать травитель, чтобы при его воздействии фазы окрашивались в разный цвет. Нередко микрошлифы изучают в иетравле-ном виде. Это позволяет выявить микродефекты и мелкие включения неметаллических фаз. [38]
Либби высказал предположение, что возможны чрезвычайно быстрые химические реакции неметаллов в ударной волне, протекающие через образование металлических состояний. По мере того как проходит фронт волны, ударное давление падает, и металлическая фаза вновь переходит в неметаллическую; при этом может оказаться, что образовавшаяся новая неметаллическая фаза отлична от исходной. Развивая эту мысль, Либби далее считает возможным, что такой переход одной неметаллической фазы в другую может произойти и при сжатиях, значительно меньших, чем необходимые для превращения в металлическую форму. Таким образом, по Либби, сжатия, обусловленные ударными давлениями порядка 1 Мбар, могут в отдельных случаях превращать всю массу вещества как бы в один активированный комплекс, которым, в частности, может быть металлическое состояние вещества. [39]
Строго говоря, пниктогениды и силициды не относятся к типичным соединениям металлов с неметаллами, таким, как галогениды, оксиды и халькогениды. Эти соединения не подчиняются правилу формальной валентности. С другой стороны, эти соединения неправомерно рассматривать в рамках металлохимии, поскольку многие из них обладают неметаллическими свойствами. Таким образом, пниктогениды и силициды элементов подгруппы хрома в определенном смысле представляют собой промежуточный класс соединений, переходный между объектами химии неметаллических фаз и металлохимии, что лишний раз подчеркивает условность любой классификации применительно к реальным объектам. [40]
Неметаллические фазы вызывают и общее ухудшение свойств стали различного назначения. В конструкционной стали они значительно понижают пластичность ( главным образом относительное сужение), ударную вязкость, усталостную прочность. Неметаллические фазы в стали ухудшают ее коррозионную стойкость, износостойкость, магнитные свойства ( магнитномягких сплавов); влияют ( обычно уменьшают) на устойчивость аустенита и прокаливаемость стали. Фазы типа окислов, шпинелей, силикатов ухудшают обрабатываемость стали резанием, а также стойкость режущего инструмента, если они содержатся в инструментальной стали. Таким образом, неметаллические фазы почти во всех случаях являются вредными включениями в стали. [41]
В дальнейшем оба металла обозначаются через Л и В, а их электрохимические валентности - через гл и гв. Символы химических соединений А или В с X могут быть написаны АХ2д / Хх и BXZb / Zx или, проще, - 4 ( Х) и В ( X), где ( X) является качественным обозначением того факта, что соединение содержит неметалл X. Символ А ( X) означает, таким образом, один грамм-атом металла А и соответствующее количество неметалла X. Это количество лежит, в частности, в основе определения понятия парциальных молярных величин. Так, например, в случае оксида хрома применяется формула CrOli5, и относительная парциальная молярная свободная энергия оксида хрома в многокомпонентном оксидном расплаве определяется как изменение свободной энергии при смешении одного моля СЮ1р5 с бесконечно большим количеством расплава оксидов. Индекс в дальнейшем применяется для металлической фазы, а индекс - для неметаллической фазы или расплава солей, под которым понимается расплав оксида, сульфида, силиката или гало-генида, а также шлаковая фаза. [42]
В соответствии с разделением элементов на катионо - и анионообразователи - металлы и неметаллы - в рамках элементохимии возможны три типа взаимодействия: неметалл неметалл, неметалл металл, металл металл. В зависимости от физико-химической природы промежуточных фаз эти взаимодействия приводят к образованию двух групп объектов. Химия неметаллических фаз изучает объекты, возникающие при взаимодействии неметалл неметалл и неметалл металл. А предмет химии металлических фаз, или металлохимии, составляет обширный класс разнообразных фаз, образованных в результате взаимодействия катионообразователей друг с другом. Правомерность-такого разделения подтверждается различием природы образующихся соединений. Ниже представлена классификация взаимодействий в рамках элементохимии, в которой отмечены характерные особенности и признаки промежуточных фаз различного типа. Приведенная классификация относительна уже хотя бы потому, что нет четкой грани между металлами и неметаллами. В соответствии с этим по ряду признаков объекты химии неметаллических фаз обладают сходными свойствами. Разделение их по свойствам возможно провести только для фаз, подчиняющихся правилу формальной валентности, - так называемых нормально-валентных соединений. Характерной особенностью нормально-валентных продуктов взаимодействия в рамках химии неметаллических фаз является наличие только катион-анионных связей. [43]
В соответствии с разделением элементов на катионо - и анионообразователи - металлы и неметаллы - в рамках элементохимии возможны три типа взаимодействия: неметалл неметалл, неметалл металл, металл металл. В зависимости от физико-химической природы промежуточных фаз эти взаимодействия приводят к образованию двух групп объектов. Химия неметаллических фаз изучает объекты, возникающие при взаимодействии неметалл неметалл и неметалл - f металл. А предмет химии металлических фаз, или металлохимии, составляет обширный класс разнообразных фаз, образованных в результате взаимодействия катионообразователей друг с другом. Правомерность такого разделения подтверждается различием природы образующихся соединений. Ниже представлена классификация взаимодействий в рамках элементохимии, в которой отмечены характерные особенности и признаки промежуточных фаз различного типа. Приведенная классификация относительна уже хотя бы потому, что нет четкой грани между металлами и неметаллами. В соответствии с этим по ряду признаков объекты химии неметаллических фаз обладают сходными свойствами. Разделение их по свойствам возможно провести только для фаз, подчиняющихся правилу формальной валентности, - так называемых нормально-валентных соединений. Характерной особенностью нормально-валентных продуктов взаимодействия в рамках химии неметаллических фаз является наличие только катион-анионных связей. [44]
В соответствии с разделением элементов на катионо - и анионообразователи - металлы и неметаллы - в рамках элементохимии возможны три типа взаимодействия: неметалл неметалл, неметалл металл, металл металл. В зависимости от физико-химической природы промежуточных фаз эти взаимодействия приводят к образованию двух групп объектов. Химия неметаллических фаз изучает объекты, возникающие при взаимодействии неметалл неметалл и неметалл - f металл. А предмет химии металлических фаз, или металлохимии, составляет обширный класс разнообразных фаз, образованных в результате взаимодействия катионообразователей друг с другом. Правомерность такого разделения подтверждается различием природы образующихся соединений. Ниже представлена классификация взаимодействий в рамках элементохимии, в которой отмечены характерные особенности и признаки промежуточных фаз различного типа. Приведенная классификация относительна уже хотя бы потому, что нет четкой грани между металлами и неметаллами. В соответствии с этим по ряду признаков объекты химии неметаллических фаз обладают сходными свойствами. Разделение их по свойствам возможно провести только для фаз, подчиняющихся правилу формальной валентности, - так называемых нормально-валентных соединений. Характерной особенностью нормально-валентных продуктов взаимодействия в рамках химии неметаллических фаз является наличие только катион-анионных связей. [45]