Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

ствием раствора соляной, плавиковой, разбавленной серной кислот. В водных растворах щелочей бериллий разрушается с образованием бериллатов.

Коррозионная стойкость бериллия в газовых средах также невысокая. При комнатной температуре бериллий реагирует с фтором, а при повышенных температурах с другими галогенами и сероводородом. Бериллий находит применение в приборостроении, в авиа-ракетно-космиче-ской технике и для получения сплавов. Из бериллиевой бронзы изготовляют сотни видов деталей и изделий для автомобилей, авиационной, часовой, приборостроительной техники. Использование бериллия и его оксидов в качестве замедлителей и отражателей нейтронов позволяет значительно уменьшить размеры активной зоны атомных реакторов, добиться максимального повышения температуры в реакторах и высокоэффективно использовать ядерное топливо.

Глава XV

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Неметаллические коррозионно-стойкие конструкционные материалы достаточно широко распространены в различных отраслях индустрии. Применение таких материалов для изготовления различной аппаратуры позволяет заменить дорогостоящие металлы. Они подразделяются на материалы неорганического и органического происхождения. К материалам неорганического происхождения относятся, в основном, силикатные материалы, а к материалам органического происхождения - материалы на основе полимеров.

1. Силикатные материалы

В состав силикатных материалов входят различные соединения кремния с другими элементами. Как правило, их получают методом плавления или спекания различных горных пород. К ним относят и ряд материалов, не содержащих кремний: магнезитовые, хроммагнезито-вые и другие высокоогнеупорные материалы.

Каменное литье. Каменное литье - это группа материалов и изделий, получаемых из расплавов горных пород (базальтов, диабазов) и промышленных отходов (шлаков, золы) с последующей термической обработкой.

Варьируя состав сырья и параметры технологического режима, можно получить материалы с определенными эксплуатационными свойствами. С целью увеличения прочности и надежности некоторые изделия из каменного литья армируют стальной проволокой.

Свойства одного из видов каменного литья, полученного из базальта, характеризуются следующими данными: предел прочности иа сжатие 250 -500 МН/м (25- 50 кгс/мм); предел прочности на изгиб 40-80 МН/м (4-8 кгс/мм). Они устойчивы в серной и соляной кислотах. Сочетание таких свойств позволяет при1менять изделия из каменного литья в различных отраслях народного хозяйства.

Кварцевое стекло. Кварцевое стекло получают плавлением горного хрусталя, кварцевых песков с содержанием 98-99% оксида кремния (IV) при 1700°С с последующей переработкой стекломассы в изделия. В зависимости от исходного сырья получают прозрачное и непрозрачное стекло. Прозрачное кварцевое стекло (не содержащее видимых пузырьков воздуха) изготовляется из горного хрусталя и применяется в оптике и приборостроении. А непрозрачное получают из чистого кварцевого песка в электрических печах с угольным или графитовым элекгродом. Изделия из кварцевого слитка получают выдуванием или прессованием. Из него готовят изделия, выдерживающие длительное нагревание до 1100° С и кратковременное - до 1 300-1 400° С.

Кварцевое стекло имеет наивысшую термостойкость по сравнению с другими стеклами (800°С), низкий коэффициент термического расширения (а=5,8х X 10" град"), высокую температуру размягчения (1470°С), прозрачность для всех радиации, малую электропроводность и высокие электроизоляционные свойства.

Растворы кислот, кроме плавиковой и ортофосфорной (выше 300° С), не разрушают изделий из кварцевого стекла. Оксиды кальция, магния, цинка, железа, алюминия при температурах до 800° С и расплавленные металлы: олово, свинец - не реагируют с ним. Менее устойчиво кварцевое стекло к воздействию растворов щелочей и основных солей, а расплавленные медь, алюминий, серебро его интенсивно разрушают.

Из непрозрачного кварцевого стекла изготовляют трубы длиной до 1 500 мм при диаметре 300 мм, сосуды

• емкостью до 100 л, вакуумные аппараты, работающие ; при нагревании под низким давлением. I Силикатное стекло. Химический состав стекла выра-j жают общей формулой хКгО • f/RO • 2RO2, где R2O--окси- ды щелочных металлов: ЫагО, К2О, Li20 и др.; RO - оксиды щелочноземельных и тяжелых .металлов: СаО, MgO, ВаО, PbO и др.; RO2 -диоксид кремния, AI2O3, РгОб, В2О3. Типичные составы некоторых стекол, выпускаемых промышленностью, приведены в табл. 16.

Таблица 16 Типичные составы иекоторых промышленных стекол (%)

Кислотные оксиды придают стеклу высокую механическую прочность, определяют его химическую п термическую стойкость. Оксиды щелочноземельных металлов влияют на вязкость стекла, а оксиды щелочных металлов снижают его твердость, понилч§ют температуру плавления, а также ухудшают термические и химические свойства стекла.

Ситаллы и шлакоситаллы. Ситаллы - это •продукт

полной или частичной кристаллизации стекол с очень мелкими, достаточно равномерно распределенными по объему материала кристаллами, сросшимися друг с другом или соединенными тонкими прослойками остаточного стекла.

. Они тверже высокоуглеродистой стали, легче сплавов алюминия, а. по химической стойкости уступают лишь благородным металлам. Сырьем для получения стекло-кристаллических материалов слулсат горные породы, металлургические и топливные шлаки, отходы стекольной промышленности.

Технические ситаллы изготовляют нз стекла, полученного на основе оксидов с добавками специальных катализаторов, чуобы проходил нужный процесс кристаллизации.

Процесс кристаллизации проводят из расплавленного