Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
0 36 45,0 82,99 36 6,1
5,705 36 36,0 90,6 36 7,8
16,55 36 28,0 92,5 36 4,5
39,32 36 17,2 100 36 4,0
63,02 36 10,3
Газы, эквиваленты жидкой и газовой фаз. В табл. 30 приводится сопоставление массы газов, ожиженных посредством охлаждения и объема газовой фазы при стандартных температуре и давлении (0°С, 760 мм рт. ст.).
Галлий. Серебристо-белый металл, плавящийся при 29, 78 °С и остающийся жидким вплоть до точки кипения при 2 403° С. Это свойство позволяет применять галлий в высокотемпературных термометрах. Давление пара галлия мало (см. ниже). Поверхностное натяжение расплавленного галлия при 30 °С составляет 735 дин/см.
Благодаря низкому давлению пара и превосходному смачиванию большинства конструкционных материалов, галлий является превосходным материалом для вакуумных уплотнений, особенно 'При высоких требованиях к частоте системы. Температура плавления галлия, всего на 8—9° превышающая комнатную, позволяет выполнять соединения (затворы), освобождающиеся уже при слабом нагреве.
Галлий легко образует сплавы с многими металлами, включая олово, индий, цинк, кадмий, алюминий, серебро, магний, медь и др. Он не взаимодействует с таиталом до 450°С и с вольфрамом до 800 °С. Графит не реагирует с галлием при любых температурах, а силикатная керамика остается устойчивой примерно до 1 000 °С. Чистый галлий при затвердевании расширяется.
При изготовлении вакуумных затворов оказалось целесообразным применять сплавы галлия с другими металлами, имеющими низкое давление пара. Так, при добавлении индия (стр. 151 и далее) образуется бинарный эвтектический сплав с точкой плавления 15,7°С (сплав UG-2 фирмы United Mineral and Chemical Corp., США). При введении третьего компонента, олова, образуется тройная эвтектика, плавящаяся при 10 °С (сплав UG-1 той же фирмы). Изменяя концентрации галлия, индия и олова, можно получить сплав с точкой плавления 5°С. Давление пара этого сплава остается ниже 10~8 мм рт. ст. (1,33- Ю^6 я/ж2), а поверхностное натяжение превышает 500 дин/см. Вязкость бинарного сплава галлий — индий при 20 °С составляет 3,2 спз: при тех же условиях вязкость сплава галлий—индий—олово равна 3,9 спз. Вязкость чистого галлия при 97,7 °С составляет 1,61 спз.
134
Таблица 30
Эквивалентные объемы и теплоты парообразования некоторых газов
Газ Масса жидкости, г Объем газа, полученного при стандартных условиях, л Теплота парообра- зования, кал
Гелий Не 125,2 700 650
Водород И 2 70,8 780 7 560
Дейтерий D2 168 935 12 700
Азот N2 808 650 38 600
Фтор F2 1 110 654 45 600
Аргон Аг 1 410 770 53 500
Кислород 02 1 140 799 58 100
Углерода двуокись (твердая) С02 1 630 829 223 000
Галлий в высшей степени анизотропен (это означает, что его свойства в твердом состоянии заметно изменяются в зависимости от кристаллографического направления, в котором их измеряют) как по величине удельного электрического сопротивления, которое очень велико, так и по температурному коэффициенту линейного расширения. Прочие свойства галлия описаны ниже по данным фирмы Aluminium Go. of America [JI. 1].
Физические свойства галлия
Атомный номер . . . Атомная масса . . . Плотность, г/см3: твердый, 29,6 °С жидкий, 29,8°С 32,38 °С 301 °С .
600 °С .
806 °С .
1 100 °С Расширение при затвердевании .......................
Температурный коэффициент линейного расширения твердого галлия, ХЮ-5/°С: кристаллографическая ось с „ „а
. ь
Температурный коэффициент объемного расширения, ХЮ~5/°С:
твердый (от 0 до
30 °С)................
жидкий, 100 °С . . .
900 °С . . .
31
69,72
5,904
6.095 6,093
5.095 5,720 5,604 5,445
3,2°/0
1,6
1,1
3,1
5,8
12,0
9,7
Давление пара, мм рт. cm
600 °С................
800 °С................
1 000 °С................
1 200 °С................
1 400 °С................
1 600 °С................
1 800 °С................
2 000 °С................
2 200 °С.................
2 403 ° С...............
Твердость по Моосу .... Удельная теплоемкость, кал/(г-0С), при: минус 268,9 °С (т) минус 257,1 ®С (т) . . минус 213,1 °С (т) . . от 0 до 24 °С (т) . . от 12,5 до 200 °С (ж) Теплота плавления, кал/г Теплота испарения (в точке кипения), кал/г . . . . Вязкость, пз, при:
97,7 °С..................
1 100 ° С................
Объемное электрическое сопротивление жидкого
галлия, мком'См, при:
0 °С*...................
20 еС....................
40 *С....................•
при:
4.4.10-*
5.9.10-* 8,2-10-4 3.0-10-2 4,5*10-*
3,8
21
86
280
760
1.5-Г-2.5
0,0000291
0,0046
0,042
0,089
0,095
19,16
930,4
0,01612
0,00578
25,2
25,6
26,0
Объемное электрическое сопротивление твердого галлия, мком'См
Т, °с ось с ось а ось b
29,7 54,3 17,4 8,1
29,7 54,3 17,4 8,1
0 48,0 15,4 7,16
— 195,6 10,1 3,08 1,43
—268,9** 0,00138 0,00068 0,00016
—272,06*** — — —
Магнитная проницаемость, ед. СГС:
18 °С (т) ...................—0,24* 10~6
100 °С (ж) *..................-0,04-10-6
* Очень чистый галлий легко переохлаждается и остается в жидком состоянии при температурах ниже точки затвердевания.
** Приведены данные для галлия чистотой 99,9999%; менее чистые образцы имеют более высокое электрическое сопротивление.
