Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Закон Дальтона гласит: «Давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений компонентов» (ср. с Законом Шарля, стр. 130).
ЛИТЕРАТУРА
Hack’s Chemical Dictionary, reviesed and edited by J. Grant, The Blakiston Company, 1950.
Пары воды. Вода постоянно испаряется, даже из льда при очень низких температурах (табл. 63), и всегда в значительном количестве присутствует в обычном атмосферном воздухе. Это одно из наиболее распространенных загрязнений, создающих особые трудности для техноло-га-вакуумщика; вода не только присутствует в газах, которые необходимо удалить из системы, но чрезвычайно прочно связывается с материалами, используемыми в конструкциях вакуумных приборов. Эти условия усугубляются, если материалы подвергаются воздействию атмосферы с высокой влажностью. Прогревание при высоких температурах в течение длительного времени в процессе откачки является эффективным способом удаления паров воды. Отсюда вытекает, что без прогревания нельзя достигнуть сверхвысокого вакуума,
286
Таблица 63
Давление пара воды [Л. 2]
Температура, °С Давление пара Температура, °С Давление пара
мм рт. ст. н!м2 мм рт. cm HjM2
а) Над льдом б) Давление пара воды до 100 ° С [Л. 2]
—90 7-10" 5 9,3-10 “3 +ю 9,21 1 225
—80 4 -10 ~ 4 5,3-10~ 1 20 17,54 2 330
—70 1,9-10 ~3 2,42* 10 -1 30 31,82 4 220
—60 8-10-3 1,06 40 55,32 7 350
—50 2,9*10 — 2 3,86 50 92,5 12 300
—40 9-10-2 12,0 60 149,4 19 900
—30 0,286 38 70 233,7 31 100
—20 0,776 103 80 355,1 47 200
— 10 1,95 259 90 526 70 000
0 4,58 610 100 (кипение) 760 (атмосферное) 101 000
Присутствие в электронном приборе паров воды, как и других газов, при соответствующих условиях создает возможность образования ионов, которые оказывают вредное физическое воздействие на детали прибора. Кроме того, существуют вредные химические эффекты, такие как «отравление» активного оксидного катода. В этом случае вода соединяется с окислами, образуя гидроокиси, эмиссионная способность которых мала или вообще отсутствует. Реакция необратима, как что присутствие даже небольшого количества паров воды может постепенно свести к нулю эмиссию катода. Кроме того, на чистый вольфрам неблагоприятно влияет «водяной цикл», в котором вольфрам окисляется водой: продукты этой реакции испаряются уже при 1000 °С (т. е. при рабочей температуре) с последующими потерями вольфрама и вероятностью преждевременного разрушения детали. Лангмюр [Л. 1] отмечает, что пары воды, приходя в контакт с раскаленной вольфрамовой нитью, разлагаются; кислород соединяется с вольфрамом, а водород выделяется в свободном состоянии. Окисел вольфрама осаждается на стенки сосуда, где впоследствии восстанавливается до металлического вольфрама атомарным водородом, выделившимся в результате разложения паров воды на раскаленной нити. Одновременно с этим образуется водяной пар. «Водяной цикл» может повторяться бесконечно долго даже при ограниченном количестве воды. Этот процесс приводит к потемнению стеклянной оболочки, так как количество вольфрама, перенесенного с нити на колбу, может во много раз превысить химический эквивалент полученного водорода; таким образом, осадок, образующийся на стенке колбы, не может объясняться полностью простым разъеданием нити водяным паром (в единичном цикле). Если на нити или на вводах имеются следы окислов, то водяной цикл может возникнуть даже в отсутствие паров воды при низком давлении водорода.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Langmuir L., Trans. AIEE, 1913, v. 32, p. 1893.
2. Hodgman C. D., Handbook of Chemistry and Physics forty-first edition, Cleveland, Ohio, 1960.
Пассивирование нержавеющих сталей. Коррозионная устойчивость нержавеющих сталей обусловливается большей частью образованием на поверхности металла плотно прилегающего слоя окиси хрома, слишком тонкого, чтобы быть замеченным невооруженным глазом. Эта пленка самопроизвольно возникает на вновь образованной путем механической обработки или среза поверхности, однако процесс можно ускорить хи-
281
мической обработкой (пассивированием), которая к тому же дает более толстую и плотно прилегающую пленку.
Поскольку нержавеющую сталь приходится обрабатывать стальным инструментом (штампами, резцами, сверлами и т. д.), создается вероятность внедрения небольших частиц или осколков железа в поверхность нержавеющей стали; если их сразу же не удалить, эти частицы окисляются (ржавеют), 'вызывая локальное образование раковин и 'последующее разрушение нержавеющей стали. По этой •причине нержавеющую сталь никогда нельзя очищать обычной <стальной щеткой.
Обработка пассивированием является (последней операцией стри изготовлении деталей из нержавеющей стали. Для аустенитной стали (300) этот .процесс осуществляется путем поружения с 30%-ный (по объему) раствор азотнои кислоты при 50—60 °С на 15—30 мин; затем следует тщательная промывка в во-
де. Для пассивирования хорошо отполированных деталей используют 20%-ную азотную кислоту при 43—50°С. Потемнение поверхности можно предотвратить добавлением 1,5—2,5% бихромата натрия, погружением в ванну на 15—30 мин, затем тщательной промывкой в воде.
