С водородом тантал образует гидрид. ТаН5 уже при 100 °С; дальнейший нагрев при температуре 800 °С делает металл настолько хрупким, что он способен рассыпаться в порошок. Ниобий также сорбирует водород и становится хрупким. Свойство тантала и ниобия образовывать соединения, обладающие значительной хрупкостью, исключают возможность применять обработку этих металлов и их сплавов в атмосфере водорода.
Нитриды тантала и ниобия, образующиеся при взаимодействии нагретых металлов с азотом, также обладают хрупкостью.
Взаимодействие нагретого до 1200 °С тантала и ниобия с углеродосодержащими соединениями приводит к образованию тугоплавких карбидов, наличие которых увеличивает значение коэффициента излучения и уменьшает эмиссионную способность. Эти свойства карбидов используются с целью снижения термоэмиссии сеток генераторных ламп.
Тантал и ниобий практически вступают в реакцию только с плавиковой кислотой. Щелочи взаимодействуют с этими металлами только в расплавленном состоянии или в растворах высокой концентрации при нагревании.
Тантал и ниобий находят применение в виде проволоки, прутков, листов, лент, фольги и полос. Наибольшее применение находят следующие марки тантала: Т (содержит до 3% ниобия); ТЧ (чистый, без присадок); ТВЧ (тантал высокой чистоты).
Тантал очень дорогой металл, поэтому, несмотря на исключительно высокие вакуумные свойства, он находит ограниченное применение. Например, из тантала изготавливают аноды и сетки генераторных ламп с высоким значением импульсных тепловых нагрузок на этих электродах. В некоторых высоковольтных приборах он применяется в качестве материала для прямонакального катода, а в магнетронах — в качестве керна катода косвенного накала. Тантал и ниобий находят применение в производстве вакуумных конденсаторов.
Свойство тантала и ниобия активно поглощать различные газы при температуре 600…700 °С и выше позволяет применять эти металлы в качестве нераспыляемых газопоглотителей. Гетерирующее действие этих металлов проявляется в полной мере, если они предварительно будут обезгажены в условиях высокого вакуума.
Свойство тантала и ниобия образовывать сравнительно легкоплавкие соединения с тугоплавкими металлами позволяет применять эти металлы в качестве материала прокладки при контактной сварке молибдена и вольфрама с другими металлами или между собой.
Рений. Физические свойства рения (табл. 5) делают этот металл исключительно перспективным для целей электровакуумного приборостроения. Рений имеет высокое значение модуля упругости; обладая значительной механической прочностью, он отличается высокой дуктильностью. При больших температурах рений в отличие от других тугоплавких металлов имеет меньшее относительное удлинение (1…2 %), но при этом он не становится хрупким. Рений обладает высоким удельным электрическим сопротивлением и низкой скоростью испарения.
Таблица 5
Основные физические свойства рения
Примечание: В скобках указана температура (°С), при которой получено данное значение.
Химические свойства рения характеризуются его стойкостью по отношению к водороду, азоту и углероду, с которыми рений не взаимодействует. На воздухе рений не окисляется до температуры порядка 300 °С, выше этой температуры образуется оксид рения Rе2O7. С фтором и хлором рений взаимодействует при нагревании.
Следует отметить, что рений в меньшей степени, чем вольфрам, взаимодействует с оксидом алюминия при высоких температурах, что имеет существенное значение в случае применения его в качестве материала подогревателей катодов косвенного накала.
В виде компактного металла рений находит ограниченное применение из-за высокой стоимости. Наибольшее применение он находит в виде покрытий и сплавов, к которым добавляется в небольшом количестве. Добавки рения к вольфраму и молибдену повышают пластичность этих металлов и улучшают их способность свариваться методом контактной сварки. Присадка рения существенно увеличивает удельное электрическое сопротивление и уменьшает скорость испарения основного металла.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.