Американские ученые впервые синтезировали бинарное соединение железа с висмутом состава FeBi₂. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Главной проблемой синтеза висмутида железа было то, что эти два металла плохо смешиваются друг с другом. Даже при температуре выше 1600 градусов по Цельсию, при которой железо и висмут находятся в расплавленном состоянии, в железе растворялось только 0,16% висмута.
Ученые из Северо-Западного университета решили эту проблему, синтезируя FeBi₂ при давлении выше 30 ГПа и температуре более 1200 градусов по Цельсию. По словам исследователей, такое давление существует в области ядра Марса. Для нагревания металлического расплава ученые использовали инфракрасный лазер. В результате химики получили кристаллическое соединение FeBi₂, которое является первым интерметаллическим соединением железа и висмута с ковалентной связью между атомами. Однако при уменьшении давления ниже 3 ГПа кристаллы висмутида железa разрушались.
Интерметаллические соединения очень устойчивы и обладают высокой твердостью. В данный момент ученые ищут способы сделать новое соединение более стабильным. По мнению исследователей, висмутид железа может помочь разработать магнитные и сверхпроводимые материалы нового поколения.
Висмут — металл, из которого растут кристаллы.
Источник: indicator.ru
РедкоЗемельныйМеталл
Баббит – антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника.
Добавки меди дополнительно увеличивает твердость оловянных баббитов.
Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта.
Баббит Б83 идет только в ГОСТ чушках с выбитым клемом Б-83.
Если свинца более 0,35% то закрывается как Б-80.
Баббит Б-50 (Sn 49-78% остальное свинец)
Баббит Б-16 (Sn 15-48%, Sb 15-17%, Cu 1.5-2% остальное свинец)
Баббит БН (Sn 10-15%, Sb -10%, остальное Pb)
Вольфрам (W) — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения, является одним из наиболее тяжёлых, твёрдых и самых тугоплавких металлов, хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Встречается в виде проволоки, ленты, экранов от печей и прочих деталей. В очищенном виде вольфрам — серебристо-белый, напоминает по внешнему виду сталь или платину. (не магнитит, имеет желтую искру, может быть радиоактивным)
Вольфрам – хим состав W-99%
Вольфрам ВН (W от 85%, Ni не более 10%)
Вольфрам ВНД (W от 85%, Ni не более 10%, Cu не более 5%)
Вольфрам ВНЖ (W от 85%, Ni не более 10%, Fe не более 3%)
🔥 На что способен ВИСМУТ?
ВК ТК (твердые сплавы) — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля. ВК ТК (проверяется болгаркой) короткая желтая искра, магнитит ВК ТК с наплавками медно-латунные, желтого цвета.
Магниты ЮНДК — сплав железа (53 %), алюминия (10 %), никеля (19 %) и кобальта (от 18 %). Зарубежные аналоги называют альнико (англ. Alnico) — акроним от входящих в состав элементов. Сплав обладает высокой остаточной намагниченностью, применяется для изготовления постоянных магнитов. Альнико получают литьем, из порошков и горячей деформацией слитка.
Альнико обладает высокой коррозионной устойчивостью, большим значением Br (сила магнитного поля) и стабильностью при высоких температурах (до 550 °C). Материал имеет крупнозернистую структуру, спрессованный в различные формы (диск, полукруг и т.д.)
Никель (Ni) — металл серебристого цвета, часто покрыт зеленоватой оксидной плёнкой, которая предотвращает его дальнейшее окисление. Чистый никель — магнитит как чермет, твердый метал, но, тем не менее, очень пластичен, легко поддается ковке, всем видам волочения. Катодный никель имеет неровную шершавую поверхность, используется в гальванике, на болгарку видна короткая красная искра.
Анодный никель, гладкий в отличие от катода, имеет такие же свойства.
Медь (фосфористая) (Cu) имеет широкое применение в металлургии и машиностроении.
Существуют четыре основных области их применения:
Прецизионные сплавы — это те сплавы, которые характеризуются специальными физ. свойствами (электрическими, магнитными, тепловыми, упругими). Их уровень в значительной мере продиктован точностью химического состава, структурой, отсутствием вредных примесей. Чаще всего они изготавливаются на основе никеля, железа, меди, кобальта, ниобия и пр.
Прецизионные сплавы имеют очень широкий спектр свойств. Например, может быть необходимо, чтобы в них наблюдалось чрезвычайно малое изменение физ. параметров при изменении тем-ры, магнитного или электрического полей, нагрузок (получаем инвар, элинвар, константан, перминвар). Иногда необходимо наоборот получить значительное изменение физ. параметров при изменении условий (получаем пермаллой, алюмель, хромель, пружинные сплавы, термобиметаллы и пр.).
Медно-никелевый сплав — сплавы на медной основе и содержащие в качестве основного легирующего элемента никель. В результате смешивания меди и никеля полученный сплав обладает повышенной стойкостью против коррозий, а электросопротивление и прочность возрастают. Медно-никелевые сплавы существуют двух типов электротехнические и конструкционные. К конструкционным сплавом относятся нейзильбер и мельхиор. К электротехническим относятся копель и константан
Титан (Ti) – цветной металл, имеющий серебристо-белую окраску, внешне напоминает сталь. Высокие антикоррозийные свойства и способность выдерживать большинство агрессивных сред делают этот металл незаменимым для химической промышленности. Из титана (его сплавов) изготавливают трубопроводы, емкости, запорную арматуру, фильтры, используемые при перегонке и транспортировке кислот и других химически активных веществ. Он востребован при создании приборов, работающих в условиях повышенных температурных показателях. (ярко-белая искра)
Олово (Sn) — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга).
Припои используются в электротехнике, для пайки трубопроводов. Такие сплавы могут содержать до 97% олова, медь и сурьму, увеличивающие твердость и прочность сплава.
Висмут (Bi) — серебристо-белый металл, переливающийся различными оттенками. Чистый висмут отливает преимущественно розовым. Металл, в котором доминирует какой-либо другой цвет, является аллотропной модификацией. Висмут самый диамагнитный металл из всех существующих.
Его магнитная восприимчивость равна 1,34·10−9 при 293 K. И данное качество, при наличии висмута, можно заметить невооруженным взглядом. Если подвесить образец металла на нитку и поднести к нему магнит, то он заметно от него отклонится. Висмут ценится за свою легкоплавкость, из него изготавливают модели для отливки сложных деталей, поскольку висмут имеет повышенные литейные свойства, и может заполнить мельчайшие детали формы. Им заливают металлографические шлифы, используют в протезировании.
Сплав Розе назван в честь германского химика Валентина Розе Старшего. Состав сплава: олово (25%), свинец (25%), висмут (50%). Сплав Вуда имеет в своем составе (12,5%) Кадмия, что делает его гораздо токсичнее. Представляют собой небольшие гранулы или прутки серебристого цвета.
Температура плавления сплава Розе порядка +94..+96 °C (Сплава Вуда +68,5 °C), что позволяет им расплавляться и прибывать в жидком состоянии в кипящей воде, применяют для пайки и улучшения технических качеств деталей в приборах. С помощью этих кусочков металла соединяют алюминий, медь, серебро, латунь, никель и лудят платы и ювелирные изделия.
Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4 % Zn в виде сульфида, в природе как самородный металл не встречается, используется для восстановления благородных металлов. Цинк всех марок, кроме марки ЦВ00, изготовляют в виде чушек массой 19 — 25 кг и блоков массой 500, 1000 кг. Цветная маркировка чушки и блока (ЦО — одна полоса белого цвета, Ц1 — одна полоса зеленого цвета)
Ферромолибден — ферросплав, содержащий 50-60 % молибдена, используют вместо чистого молибдена при легировании стали, чугуна и сплавов. Добавка молибдена в чугун увеличивает его прочность и сопротивление износу.
Нихром — общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Нихром обладает высокой жаростойкостью в окислительной атмосфере (до 1250 °C), высоким удельным электрическим сопротивлением (1,05—1,4 Ом·мм?/м), имеет минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления. Он имеет повышенную жаропрочность, крипоустойчивость, пластичность, хорошо держит форму.
Нихром — дорогостоящий сплав, но, учитывая его долговечность и надёжность, цена не представляется чрезмерной.
Наше преимущество
У нас высокие цены на отходы цветных металлов и выгодные условия сотрудничества:
Источник: xn--k1abbgbq.xn--p1ai
ПЕРВОЕ БИНАРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА С ВИСМУТОМ
Исследователи из США смогли получить первое бинарное соединение железа с висмутом. Химики, работающие под руководством Данны Фридман (Northwestern University) из Северо-западного университета в Иллинойсе, считают, что материалы подобного рода могут стать ключом для разработки магнитных и сверхпроводимых материалов нового поколения.
Рисунок из ACS Cent. Sci., 2017, DOI: 10.1021/acscentsci.6b00287
Главная проблема, которую удалось решить при получении висмутида железа FeBi2 – преодолеть исключительную неспособность двух веществ смешиваться друг с другом. Даже при температуре 1600°C, при которой и железо, и висмут находятся в расплавленном состоянии, в железе может раствориться только 0.16% висмута.
Проблему удалось решить, смешивая металлические железо и висмут при давлениях выше 30 ГПа (по оценкам это сравнимо с давлением в области ядра планеты Марс), используя для нагревания полученного расплава до 1200°C инфракрасные лазеры. В этих экзотических условиях химикам успешно удалось получить кристаллическое соединение состава FeBi2 – оно является первым примером интерметаллического соединения железо-висмут с ковалентной связью между двумя элементами.
После получения FeBi2 можно слегка понизить давление – до 3 ГПа (это примерно в 30000 раз больше нормального атмосферного давления), однако при его дальнейшем понижении кристаллы висмутида железа разрушаются.
Источник: ACS Cent. Sci., 2017, DOI: 10.1021/acscentsci.6b00287
Источник: shp1.ru