чистый+элемент

бор
B
Элемент III группы Периодич. системы, ат. н. 5, ат. м. 10,811; кристаллы серовато-черного цвета (очень чистый В бесцветен). Природный В состоит из двух стабильных изотопов: 10В (19 %) и "В (81 %). Ранее других известное соединение В — бура — упоминается в сочинениях алхимиков. Свободный (нечистый) В впервые получили Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар в 1808 г. нагреванием В203 с металлич. калием. Общее содержание В в земной коре -3 • 10"" мас. %. В природе В в свободном состоянии не обнаружен. Многие соединения В широко распространены, напр., боросиликаты, бораты и бороалюмосиликаты входят в состав многих изверженных и осадочных пород.
Известно несколько кристаллич. модификаций В. Атомы В образуют в них трехмерный каркас подобно атомам С в алмазе. Этим объясняется высокая твердость В. Однако строение каркаса в структурах В гораздо сложнее, чем в алмазе. В кристаллах В особый тип ковалентной связи — многоцентровая с дефицитом эл-нов. В соединениях ионного типа В. 3-валентен. Так наз. «аморфный» В, получаемый при восстановлении В₂О₃ металлич. натрием или калием, имеет у = 1,73 г/см³. Чистый кристаллич. В имеет у = 2,3 г/см³, L ~ 2075 *с> '«л = 386° <с> тв. по минералогич. шкале 9, микротв. 34 ГПа. Кристаллич. В - полупроводник. В обычных условиях он плохо проводит электрич. ток. При нагреве до 800 °С электрич. проводимость В увеличивается на несколько порядков. Химически В. при обычных условиях довольно инертен. С повышением темп-ры активность В возрастает, более сильно у аморфного, чем у кристаллич., и он соединяется с кислородом, серой, галогенами. При нагревании > 900 °С с углем или азотом В образует соотв. карбид В₄С и нитрид BN.
Элемент. В из природного сырья получают в несколько стадий. Разложением боратов горячей Н₂О или H₂SO₄ получают борную кислоту, а ее обезвоживанием - В₂О₃. Восстановление В₂О₃ металлич. Mg дает В в виде темно-бурого порошка; от примесей его очищают азотной или плавиковой кислотами. Очень чистый В, необходимый в произ-ве полупроводников, получают из его галогенидов: восстанавливают ВС13 водородом при 1200 °С или разлагают пары ВВг, на Та-проволоке, раскаленной до 1500 °С.
В применяют для микролегирования (доли %) сталей и некоторых литейных сплавов для улучшения их прокаливаемости и механич. свойств (обычно используют ферробор — сплав Fe с 10—20 % В). Поверхностное насыщение стальных деталей В (на глубину 0,1 — 0,5 мм) улучшает не только износостойкость, но и стойкость против коррозии (см. Борирование). В и его соединения (BN, В₄С, BP и др.) используют в качестве диэлектриков и полупроводниковых материалов. Широко применяются борная кислота и ее соли (прежде всего, бура), бориды и др.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• B
• boron

галлий
Ga
Элемент III группы Периодич. системы, ат. н. 31, ат. м. 69,72; серебристо-белый легкий металл. Состоит из двух стабильных изотопов с массовыми числами 69 (60,5 %) и 71 (39,5 %). Существование Ga («экаалюминия») и осн. его св-ва были предсказаны в 1870 г. Д. И. Менделеевым. Элемент был открыт спектральным анализом в пиренейской цинковой обманке и выделен в 1875 г. франц. химиком П. Э. Лекоком де Буабодраном; назван в честь Франции (лат. Gallia). Среднее содержание Ga в земной коре относительно высокое, 1,5 • 10~3 мае. %, что равно содержанию РЬ и Mo. Ga - типичный рассеянный элемент. Единственный минерал Ga -галлит 52 очень редок. Основная часть Ga в литосфере заключена в минералах алюминия. Содержание Ga в бокситах и нефелинах колеблется от 0,002 до 0,01 %.
Ga имеет ромбич. (псевдотетрагон.) решетку с параметрами а = 0,45197 нм, Ь = 0,76601 нм, с = 0,45257 нм. Плотность, г/см³, тв. Ga 5,904 (20 ^оС), жидкого 6,095 (29,8 ^оС), т.е. при затвердевании объем увеличивается; / = = 29,8 °С, 1ШЛ = 2230 °С. Удельная теплоемкость, ДжДкг • К), тв. Ga 376, жидкого 410 в интервале 29—100 °С. Уд. электрич. сопротивление, Ом • см, тв. Ga 53,4 • 10"' (20 °С), жидкого 27,2 • 10~6 (30 ^оС). На воздухе при обычной температуре Ga стоек. Выше 260 ^оС - в сухом кислороде наблюдается медленное окисление (оксидная пленка защищает металл). В H₂SO₄ и НСl Ga растворяется медленно, в HF — быстро, в HNO_j на холоду Ga устойчив. В горячих р-рах щелочей медленно растворяется. Сl и Вг реагируют с Ga на холоду, I — при нагревании. Расплавленный Ga при / > 300 °С взаимодействует со всеми конструкционными металлами и сплавами.
Из солей Ga наиб. значение имеют GaCl₃ (t_m= 78 °С, /гап = 200 °С) и Ga₂(SO,)_r Последний с сульфатами щелочных металлов и аммония образует двойные соли типа квасцов, напр. (NH₄)Ga(SO₄)₂ • 12Н₂0. Ga образует малорастворимый в воде и к-тах ферроцианид Ga<[Fe(CN)₆]₃, что используется для его отделения от Аl и ряда элементов.
Осн. источник получения Ga — алюминиевое произ-во. Ga при переработке бокситов по способу Байера концентрируется в оборотных маточных р-рах после выделения Аl(ОН)₃. Из таких р-ров Ga выделяют электролизом на Hg-катоде. Из щелочного р-ра, полученного после обработки амальгамы водой, осаждают Ga(OH)₅, к-рый р-ряют в щелочи, и выделяют Ga электролизом. При содово-известковом способе переработки бокситовой или нефелиновой руды Ga концентрируется в последних фракциях осадков, выделяемых в процессе карбонизации. Для дополнит. обогащения осадок гидрооксидов обрабатывают известковым молоком. При этом большая часть Аl остается в осадке, a Ga переходит в р-р, из к-рого пропусканием СО₂ выделяют галлиевый концентрат (6-8 % Ga₂O₃); последний растворяют в щелочи и выделяют Ga электролитически. Полученный электролизом щелочного раствора жидкий Ga, промытый водой и кислотами (НСl, HNO₃), содержит 99,9-99,95 % Ga. Более чистый металл получают плавкой в вакууме, зонной плавкой или вытягиванием кристалла из расплава.
Широкого промышл. применения Ga пока не имеет. Потенциально возможные масштабы попутного получения Ga в произ-ве Аl до сих пор значительно превосходят спрос на металл. Наиб. перспективно применение Ga в виде хим. соединений типа GaAs, GaP, GaSb, обладающих полупроводниковыми св-вами. Ga можно использовать для изготовл. оптических зеркал, отличающихся высокой отражательной способностью. Жидкий Ga и его сплавы предложено использовать для изготовл. высокотемп-рных термометров (600-1300 °С). Сплав на основе Ga (с In, Sn, Zn или Al), наз. галламой, применяют в кач-ве теплоносителей яд. реакторов, для устр-ва гидравлич. затворов, плавких предохранителей и т.п.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

Синонимы

• Ga

EN

• gallium

углеродные композиционные материалы
Армиров. углерод. волокнами изотропные графиты (АГ); особый класс керамич. КМ. По химич. составу АГ — технич. чистый (доля неорганич. примесей s 1 %), чистый (доля примесей s 0,1 %) или особочистый углерод (< 0,001 %). Все компоненты АГ, как матрица, так и наполнитель, имеют кристаллич. структуру графита. Геометрич. размеры кристаллитов в 400—6000 раз меньше диам. филамента армир. волокна, порядка 1—25 нм. В реальных «текстильных» структурах углеродных КМ филаменты диам. 6—12 мкм объединены в ансамбли (нити) по 200—3500, к-рые могут создавать структуру жгута (2000—5000 филаментов). Из жгутов построена структура тканей, шпона, трикотажа, объемных каркасов с размерами элемент, ячейки от 0,3 до 3,0 мм.
Углерод, матрица (УМ) в АГ пронизывает капиллярную структуру волокнистой структуры наполнителя, образуя прослойки толщиной от 0,1-5,0 мкм в межфиламентном объеме до 30—200 мкм в межслоевом и межжгут. пространстве. УМ — турбостратный поликристаллич. графит. В УМ преобладает изотропное распределение кристаллитов в пространстве. Размеры кристаллитов в 300— 1000 раз меньше толщин прослоек УМ. Физико-механич. теплофизич. и химич. св-ва связаны со способами формирования армирующего каркаса и с особенностями приемов наращивания углеродной матрицы в объеме изделия.
Углеродные КМ химич. устойчивы на воздухе до 400 °С, а в инертной среде или вакууме — до темп-ры сублимации углерода. Методами защиты от физико-химич. взаимодействия с окислителями и раплавами карбидо-образующих металлов служат приемы образования на поверхности деталей и в объеме поровой структуры покрытий карбидной, оксидной или нитридной природы, в толщине к-рых ср. низка скорость диффузии углеродных атомов.
Осн. области применения деталей из углеродных композитов — авиац. и ракетная техника, жаростойкие конструкции электропечей, высокотемп-ная химич. технология, стекольная пром-ть.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• carbon-base composites

германий
Ge
Элемент IV группы Периодич. системы; ат. н. 32, ат. м. 72,59; тв. вещ-во с металлич. блеском. Природный Ge — смесь пяти стабильных изотопов с массовыми числами 70, 72, 73, 74 и 76. Существование и свойства Ge предсказал в 1871 г. Д. И. Менделеев. В 1886 г. немец, химик К. Винклер обнаружил в минерале аргидите новый элемент, который назвал Ge в честь своей страны. Ge оказался вполне тождественен элементу, предсказанному Д. И. Менделеевым. Общее содержание Ge в земной коре 7 • 10⁴ мае. %, т.е. больше, чем напр. Sb, Ag, Bi. Однако собств. минералы Ge встречаются исключит, редко. Осн. масса Ge рассеяна в земной коре в большом числе горных пород и минералов: в сульфидных рудах цв. металлов, в гранитах, диабазах и др.
Ge кристаллизуется в кубич. структуру типа алмаза, а = 0,56575 нм. Плотность уте = = 5,327 г/см³ (25 °С), уж = 5,557 г/см³ (1000 °С); tm= 937,5 °С; ^т * 2700 °С. Даже весьма чистый Ge хрупок при комн. темп-ре, но выше 550 °С поддается пластической деформации. Твердость Ge по минералогич. шкале 6—6,5. Ge — типичный полупроводник с шириной запрещенной зоны 1,104 • 10"" Дж или 0,69 эВ (при 25 °С); р0е (высокой чистоты) = 0,60 Ом • м (25 °С). В химич. соединениях Ge обычно проявляет валентности 2 и 4. При нагрев. на воздухе до 500-700 °С окисляется до GeO и GeO₂. В пром. практике Ge получают преимущ. из побочных продуктов переработки руд цв. металлов, содержащих 0,001-0,1 % Ge. В кач-ве сырья используют также золы от сжигания угля, пыль газогенераторов, отходы коксохим. пр-ва. Ge - один из наиб, ценных материалов в соврем, полупроводниковой технике (диоды, триоды, и т.п.).
Перспективны многие сплавы Ge, стекла на основе GeO₂ и др.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

германий
Полупроводниковый материал.
[ http://www.morepc.ru/dict/]

Тематики

• информационные технологии в целом
• металлургия в целом

Синонимы

• Ge

EN

• germanium

гольмий
Ho
Элемент III группы Периодич. системы; ат. н. 67; ат. м. 164,9304; РЗЭ; металл светло-серого цвета: открыт 1879 г. швед. химиком П. Клеве; содержание в земной коре 1,3 • 10"'%; в соединениях проявляет степень окисления +3; t = 1460 °С, ?ки||= 2700 °С; у = 8,781 г/см³; HV = 50; хим. активен; при высоких темп, взаимодействует с кислородом, галогенами, серой, азотом и др. неметаллами. На воздухе окисляется. Сплавляется со мн. металлами, плавят его в инертной среде или вакууме. Пром. минералами для получения Но служат моноцит, ксенотим и эвксенит (см. Минералы Р_ЗМ). Получают Но металлотермическим восстановлением. Оксиды Но обрабатывают до фторидов, затем восстанавливают кальцием и дистиллируют для получения чистого металла. Выпускают в виде слитков. Чистый Но используют для исследовательских целей. Г. входит в состав многих сплавов Р_ЗМ, использ. для раскисления и модифицирования сталей и сплавов.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• holmium