Некоторые физические свойства природных изотопов ванадия

Свойства	Единица измерения	Количественные значения
Порядковый номер
Атомная масса		50,95
Атомный радиус	Å	1,3112
Ионный радиус 2^5+	Å	0,4
Изотопы природные		47,48,49,50,51,52
Плотность	кг/м^3
Температура плавления	^оС	1900±25
Температура кипения	^оС
Твердость по Бринеллю	МПа
Скрытая теплота плавления	Дж/кг	335,04·10^3
Удельная теплоемкость	Дж/(кг·К)	0,48·10^3 (при 0…100 ^оС)
Удельное электросопротивление	Ом·м	26·10^8 (после холодной обработки)
Коэффициент термического расширения	1/град., 10^6	9,6 ·10^6 (при 20…500 ^оС)
Коэффициент теплопроводности	Вт/(м·К)
Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов	м^2	45±0,9

Что касается механических свойств ванадия, то они очень зави­симы от наличия примесей внедрения. В целях производства вана­дия в лабораторных или промышленных количествах применяются следующие методы:

1. Прямое восстановление V₂О₅ кальцием (основной метод производства в промышленном масштабе).

2. Восстановление VCl₃ магнием.

3. Алюмотермическое восстановление V₂O_5.

Четвертым методом - разложением VJ₂ на горячей проволоке (про­цесс Ван Арксия) - получают в небольших количествах ванадий высо­кой чистоты. В связи с тем что давление пара VJ₂ низкое, этот процесс сейчас можно использовать только в лабораторных масштабах.

Первым и вторым способами получают более чистый ванадий. Из-за взаимодействия алюминия и кислорода третий способ менее перспективен для получения ванадия высокой чистоты. Однако низ­кая цена продукта обусловливает перспективность этого способа для производства сплавов, в которых легирующие добавки снижают вредное влияние избытка кислорода.

Табл. 50 демонстрирует типичный состав двух сортов металличес­кого ванадия.

Таблица 50

Химический состав металлического ванадия

Сорт	Содержание примесей, %
V	C	N	O	H	Cr	Fe	Si
Йодидный	99,9	0,024	0,005	~0,01	0,001	<0,02	<0,02	<0,02
Кальциетермический	99,7	0,080	0,020	~0,02	0,006	<0,02	<0,02	<0,02

Чистый ванадий очень пластичен: хрупкость, приписываемая ему ранее, была обусловлена наличием примесей внедрения, которые существенно влияют на его механические свойства. Наиболее пластичен йодидный ванадий, содержащий небольшое количество примесей. Вос­становленный кальцием ванадий менее чист и поэтому менее пластичен.

В табл. 51 приведены механические свойства йодидного и кальциетермического ванадия при комнатной температуре.

Таблица 51

Механические свойства ванадия

Сорт	σв, МПа	σ0,2, МПа	ε, %	HRV	d зерна, мкм
Йодидный			38,3		0,20
Кальциетермический			33,7		0,04

Обозначения: σ_в - прочность при растяжении; σ_0,2 – предел текучести; ε - относительное удлинение; HRV – твердость по Роквеллу; d – диаметр.

Дата добавления: 2015-07-16