Температура плавления свинца таблица

Свинец является химическим элементом из 14 группы, таблицы Д. И. Менделеева. Свинец получил 82 номер. Свинец является ковким и пластичным металлом серебристого оттенка, включая синеватый оттенок. Элемент повсеместнораспространен по поверхности Земли, легко добывается и поддается влиянию. Первые украшения и свинцовые предметы роскоши (Бусинды) с применением металлургической деятельности, дают право утверждения, что плавление металла как свинца, стала первой в истории человечества около 6400 г. до н. э. Самым старым изделием из свинцового сплава считается женская статуэтка в одежде из храма Осириса (3100 – 2900 гг. до н.э.). Древний Рим производил до 80 тыс. тонн свинца в год, в том числе для водопровода. На территории Руси металл нашел применение в обустройстве крыш, для печатей при создании грамот. Происхождения слов «свинец» до сих пор не ясно, на латинском языке название произошло от слова plumber (водопроводчик).

Алхимики связывали элемент с Сатурном. К 1840 г. промышленная революция спровоцировала выработку свинца до уровня 100 тыс. тонн, а ко второй пол. XIX ст. производилось уже 250 тыс. тонн. До 1990 годов элемент активно применяли в типографии.

Свинец характеристика

Компонент редко обнаруживается в самородном виде. Существует более 80 минеральных пород с включением элемента, например: церуссит, галенит, англезит.

Технологические свойства и характеристики металла

Свинец получил типичные особенности и технологические свойства своей группы и характеризуется повышенной тяжестью, и плотностью с традиционным серым оттенком. При контакте с воздухом металл теряет блеск.

Несмотря на высокую плотность металл проявляет существенную мягкость, при комнатной температуре на нем можно оставить след ногтем.

Плотность свинца и его масса

Масса элемента равняется 82, что является причиной большого веса. Кристаллическая решетка получила кубическую форму. В углу модели молекулы и посредине всех граней находится атом.

Высокая масса относит вещество в состав списка тяжелых компонентов. При нагревании плотность материала падает.

Какая температура плавки свинца?

Свинец не является тугоплавким веществом, что выделяет его из прочих плотных элементов. Вещество легко можно деформировать и прокатать в фольгу.

Температура полного плавления свинца – 327,46 °С. Что бы узнать какая точная температура плавления свинца достаточно применить формулу F = 1,8 °C + 32. Таким образом плавление свинца происходит при температуре 620,6 F.

Температура кипения элемента наступает при – 1749 °С. Чтобы провести процедуру литья необходимо довести компонент до 400–450 °С.

Стоит отметить что при температуре -7,26 К, компонент получает сверхпроводимость. При плавлении компонент получает текучие свойства, увеличивается вязкость и изменяется поверхностное напряжение.

Механические свойства

Высокая пластичность стала причиной плохих прочностных качеств.

  • Сопротивление разрыву – до 13 Мпа (у железа показатель – 250 МПа).
  • Твердость по Бринеллю составляет – 3,2 – 8 НВ.
  • Предел при сжатии – до 50 Мпа.
  • Удлинение материала не более 50-70%.

Теплопроводность в два раза меньше, чем у Феррума, в 11 раз ниже показателя меди и составляет 33,5 вт/(м·К). При комнатной температуре значение теплоемкости – 0,12 кДж/(кг·К).

Электропроводность в нормальных условиях проявляет плохую электропроводность: удельное сопротивление равно 0,22 Ом-кв. мм/м. У меди такой показатель достигает 0,017.

Сопротивление коррозии

По своим инертным свойствам свинец приближается к категории благородных металлов. Высокий порог вступления в реакцию и наличие оксидной пленки, обеспечивают высокую сопротивляемость ржавчине. Серная кислота, а также угольный ангидрид, растр сероводорода не воздействует на элемент. В городской местности уровень коррозии может достигать -0,00068 мм/год.

Свинец стойкий к хромовой, концентрированной уксусной, фосфорной кислоте. Компонент быстро разрушается в азотной и разбавленной уксусной кислоте и концентрированной серной (90%).

Области применения свинцовых сплавов

Свинец активно применяется для источника тока полученного химическим путем. Около ¾ всей массы произведенного металла используется для создания свинцовых аккумуляторов. Несмотря на конкуренцию щелочных источников энергии, свинец вырабатывает электричество более высокого напряжения. Элемент применяется для обмоток сверхпроводящих трансформаторных систем. Компонент был одним из первых замеченных веществ со свойствами сверхпроводимости. Свинцовый сплав (баббит) нашел применение в создании подшипников, благодаря антифрикционным свойствам. Свинец широко применяется для создания электрических предохранительных систем благодаря возможности создания легкоплавких соединений с другими металлами (кадмием или оловом).

Подшипники из свинцового сплава

20% всего объема компонента идет на создание оболочки силового кабеля для подземных и подводных линий. Свинец начали применять в военном деле во времена Римского государства, в качестве снарядов для катапульты. Современная промышленность производит из свинца пули и другие комплектующие для спортивного инвентаря, боевого и охотничьего оружия. Свинец популярен в качестве универсального припоя, включая случаи, когда соединить метал другим вариантом затруднительно.

Металл активно применяется для защиты от радиоактивного излучения, благодаря своей массе. Благодаря дешевизне компонент устанавливается в рентген кабинетах, и на ядерных полигонах.

Также элемент используется, как часть звукоизоляционного покрытия и в кровельном деле. Также материал используют в сейсмостойких фундаментах строений, и уплотнений между кладкой. Краска со свинцом используется на технических сооружениях (мосты, каркасные строения).

Домашние и промышленные способы

Для выделения и плавления чистого свинца, чаще всего используют галенит, как основу плавки. Способом флотации обогащают концентрат до 40-70%. Далее применяют несколько методов плавления:

  • Электротермическое плавление.
  • Способ термического плавления Ванюкова (расплавление в жидкой ванне).
  • Плавление в шахтной (ватержакетной) печи.

После химической обработки удаляют примеси других элементов, в результате чистота свинца достигает более 99%.

Главными производителями являются: страны ЕС (плавление 2200 килотонн), США (1400), КНР (1200), РФ (1100). Также широкое производство плавления компонента находится в Южной Корейской республике, Украине и Казахстане.

Приготовление расплава

Для начала плавления в домашних условиях подбирается емкость с жаростойкой ручкой, которая выдержит высокую температуру. Для такой функции подходит старый кухонный чайник или подобная бытовая утварь. В домашних условиях можно применять чугунную посуду, при отсутствии других вариантов используют консервные емкости, с использование плоскогубцев в виду высокой температуры операции. Заранее следует предусмотреть будущее место захвата банки инструментом. Для удобства, в жестяной банке можно проделать отверстие в районе ободка. Это даст возможность точно выливать металл с высокой температурой, в нужном месте, без потеков расплавленной массы снаружи емкости.

Читайте также:  Скользкий коврик в ванной

Обрабатываемый материал размельчают и избавляют массу от лишних включений любыми доступными способами. Чем лучше будет размельчен металл, тем быстрее он расплавится. Емкость необходимо надежно установить над источником огня и прогреть для ликвидации влаги и сторонних примесей.

Кипение свинца достигается при температуре более 1700 °C. В домашних условиях такую температуру создать невозможно, однако при температуре 700 °C элемент проявляет высокую летучесть. Таким образов при отсутствии специального оборудования и практической необходимости, не стоит доводить свинец до температуры с красным оттенком, в виду вредности испарений для окружающих лиц.

Процесс плавления и заливка

В подогреваемую емкость не стоит сразу погружать весь лом. Контактировать с нагретым дном будет только тонкий слой, а остальная приобретенная температура будет рассеиваться в массе свинца. Для эффективной плавки лучше бросить небольшое количество в уже разогретую ванну постепенно помещая остальные части. Это увеличит площадь разогретой массы с высокой температурой.

После разогрева всей массы лома. На поверхности образуется шлаковый слой, который нужно убрать ложкой с длинной ручкой или подобным средством. Если масса получила единую разогретую консистенцию ее стоит переместить в предварительно разогретую форму. Низкая температура плавления провоцирует быстрое застывание в кристаллический вид. Если форма не разогрета, свинец начнет неровно ложится прямо во время заливки, и изделие получится неоднородным с присутствием дефектов.

Рыболовные лаки

Свинцовые изделия, статуэтки или рыболовные снасти можно покрывать лаком, используемым рыбаками. У любителей рыбной ловли есть несколько функций для этого ингредиента. Однако с предотвращением оксидного слоя на поверхности, раствор также эффективно справляется. Производят жидкость для придания старым наживкам и грузилом былого блеска.

Методы избавления от оксида

Во время взаимодействия с воздухом между атомами металла и окружающей средой образуется ионная связь. Кислород отдает два электрона. На поверхности быстро возникает окислительный слой. Такая оксидная пленка способна предотвратить дальнейшее воздействие враждебной среды. Пленка, также становится барьером во время передачи электричества.

Оксидная пленка на продукте, изготовленном из свинца появляется через малый промежуток времени. Механическая очистка – довольно трудоемкое и бесполезное занятие. Сразу после успешного снятия слоя, образуя поле, и оголенные атомы вступают в связь с новыми атомами воздуха. Создать защиту для предмета можно при использовании масла подсолнуха. Также актуален вариант с графитовой смазкой и лаком.

Для домашнего обихода отлично подходит масло подсолнуха. Масло наливают в миску, после чего в жидкость помещают требуемое изделие из свинца. При правильной выдержки (около 5 минут), необходимо вытянуть изделие из масла и дать ему просохнуть на подготовленных салфетках.

В условиях производства для уменьшения распространения оксидных включений на поверхности деталей применяют графитовую смазку. Смазка не является редкой или дорогостоящей, однако в бытовых условиях она редко оказывается в наличии. Такое средство продается в автомагазинах и хозяйственных торговых точках. При должном отношении свинцовая поверхность будет длительное время демонстрировать блеск.

Графитовая смазка для свинца

Если оксидная пленка уже успешно покрыла поверхность, существуют способы ее удаления. Для этого, применяется концентрированный раствор кислоты. Для таких действий необходима специальная подготовка, включая наличие химического стеклянного инвентаря. Обычные столовые банки или миски не подойдут. Реактивные ингредиенты могут нанести вред человеку, оставить ожоги на теле.

Приветствуется использование защитных очков и маски.

Обрабатываемое изделие погружается в кислотный раствор. Необходимо подождать пока пленка оксида будет разрушена. После успешного подъема из раствора обрабатывается поверхность для защиты маслом или лаком.

Техника безопасности

Расплавленный свинец способен произвести значимые увечья и ожоги. Капля мгновенно пропалит одежду и попадет на открытую поверхность кожи. Жидкая форма свинца может при вытекании попасть на легко возгораемые предметы и спровоцировать пожар в помещении. Если в жидкий расплав проникает вода происходит резкая вспышка с распространением мелких брызг металла по всей площади. Такие включения могут попасть на кожу и глаза, что болезненно и опасно для органов человека. Таким образом, обязательно во время работы необходимо использование одежды, которая покроет все тело включая рукава, надевайте головной убор. Ткань должна быть с высокой огнеупорностью и термостойкостью. На лицо необходимо надеть маску и защитные очки.

Помещение, в котором проводят плавку, необходимо хорошо проветривать, ввиду токсичности испарения свинца. Если маски нет в наличии используйте ватно-марлевую повязку. При попадании в организм свинец может спровоцировать и усугубить ряд болезненных процессов, накапливаясь в органах, элемент вызывает острое отравление.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Свинец, обозначаемый символом Pb (плюмбум), относится к тем металлам, которые были известны человечеству издавна. Свинцовые находки в виде бусин датируются 6000 лет до нашей эры. В Древнем Риме делали свинцовые водопроводы, посуду, пока не была доказана токсичность свинцовых соединений.

Сейчас это металл стратегический, он используется в оборонной промышленности. Из него делают взрывчатые вещества, источники тока. Производство свинца недорогое, металл добывают из распространенных в природе минералов. Сначала получают черновой сплав, затем чистый.

Расплавить свинец в домашних условиях несложно, температура плавления у свинца и его сплавов не выше +330–450°С, припоев не выше +230°С. Металл не подвержен коррозионным разрушениям, пластичный, ковкий, применяется во многих промышленных сферах. Из него делают бытовые предметы, рыбацкие снасти, припои своими руками, заполняя формы жидким свинцом.

Характеристики и особенности свинца

Металл грязно-серебристого или серебристо-синеватого цвета имеет большой удельный вес – 11,34 г/см 3 . Прочность на разрыв не более 18 МПа. на сжатие в пределах 50 МПа. Из-за высокой пластичности поддается многим видам механической обработки, его подвергают холодной прокатке до состояния фольги, штампуют, режут, подвергают нагартовке. При волочении свинец рвется, проволоку из него делают продавливанием заготовок в фильерах.

При охлаждении до -266°С свинец становится сверхпроводником, несмотря на невысокую электропроводность при комнатной температуре (удельное сопротивление 0,22 Ом*мм 2 /м). На воздухе свинец быстро тускнеет на срезе, пассируется, покрывается оксидной пленкой, характеризующейся низкой химической активностью. Сам металл тоже стоек к коррозионным разрушениям, поэтому из свинца и сплавов делают кислотостойкие сосуды, емкости. Pb— последний элемент в периодической таблице Менделеева со стабильными изотопами. Металл способен удерживать радиоактивное излучение.

Читайте также:  Сельдь слабосоленая рецепт в рассоле

Кубическая, гранецентрированная структурная решетка обеспечивает вязкость металла, его сложно разломить, но он хорошо режется, его легко исцарапать, смять. При нагревании структура становится текучей, исходная вязкость снижается.

Температура плавления свинца

Плавка предусматривает фазовый переход под термическим влиянием. Легкоплавкие свинцовые сплавы льют при +400–450°С, технологическая температура достигается в домашних условиях на открытом пламени горелки, конфорке электро- или газовой плиты. В справочной литературе указывают температуру плавки свинца равной +327, 4°С. Для сплавов показатели иные, они зависят от физических характеристик компонентов, входящих в состав сплавов. У припоев с оловом и кадмием температура плавления на 40–60 градусов ниже в зависимости от концентрации добавки.

При +700°С свинцовый расплав испаряется, образуя токсичный аэрозоль. Вскипает металл при +1750°С. Оксидный слой претерпевает фазовые изменения из твердого в жидкое состояние только при нагреве до +850°С.

Область применения

Несмотря на токсичность, свинец ценится за коррозионную устойчивость, способность задерживать γ -излучение. Он остается незаменимым во многих отраслях.

До 75% получаемого свинца используется в электротехнике для аккумуляторных пластинок и трансформаторных сверхпроводниковых систем, силового кабеля. Баббит – сталь, легированная Рb, отличается антифрикционными свойствами. Сплавы, содержащие олово и кадмий, используют для припоев.

Плюмбум входит в состав антикоррозионных покрытий, красителей. Из него отливают пули и дробь, печатный шрифт, статуэтки, грузила. Листами металла экранируют рентгеновые установки, атомные реакторы, бункеры на полигонах. Пластины вшивают в фартуки, жилеты, другую защитную одежду. Свинцовые плиты снижают вибрацию, сейсмические толчки. Их используют в строительстве для уплотнения кладки, фундамента, мостовых опор. Из нитрата производят взрывчатые вещества с большой детонацией.

В чем плавить свинец

На заводах в качестве плавильных емкостей используют:

  • специальные тигли из огнеупорной керамики или тугоплавких металлов, их помещают в электропечи, обеспечивающие необходимый термальный режим;
  • нагревательные ванны, они снабжены встроенными тенами, поддерживают необходимую температуру металла по всему периметру.

Плавить свинец самостоятельно дома, во дворе, гараже или мастерской можно в жестяной банке, она заменит тигель. На одной стороне жестянки делают желоб для заливки металла в форму. Края формы подгибают, чтобы они надежно фиксировались в зажиме. Вместо прихваток горячую емкость надежнее придерживать пассатижами, плавильня не будет прожигать руки по время заполнения формы.

Можно воспользоваться для плавки свинцового лома старой домашней утварью: кастрюлями, сковородами, нержавеющими или эмалированными чайниками, или другой жаропрочной посудой. Шлаковый слой удаляют специальной ложкой с длинной ручкой. Делают это непосредственно перед заливкой металла в подготовленные формочки.

Процесс плавки

В качестве источника тепла для расплавления лома используют:

  • костер, над ним устанавливают подставку для плавильни;
  • паяльную лампу, ее фиксируют в стационарном положении;
  • газовую горелку, ей металл разогревают и снизу, и сверху, попеременно;
  • кухонную плиту (газовую или электрическую).

Емкость устанавливают так, чтобы языки пламени не выходили за площадь дна.

Плавка свинца начинается с подготовительного этапа: нужно приготовить плавильную емкость, измельчить лом. Его очищают от примесей, возможной влаги, загрязнений. Затем разрезают на небольшие кусочки ножом или ножницами по металлу. Ломать свинцовые куски сложно, они отлично гнутся. Чем мельче будет лом, тем быстрее он расплавится. Его рекомендуют закладывать в плавильную емкость постепенно. Когда кусочки загружают в расплав, снижается риск перегрева расплава до температуры летучести. Не стоит разогревать кусочки до красноватого оттенка, это сигнал, что образуют ядовитые летучие соединения.

Если для расплава используют емкость с толстыми стенками, ее предварительно прогревают. Жесть достаточно просушить. Плавильню заполняют не более, чем на половину, лучше на 1/3. Толстый слой равномерно не прогреется.

Плавильня должна устойчиво стоять на горелке, не шататься. После расплавления лома на поверхности образуется шапка шлака. Ее снимают перед розливом расплава в форму. Ее предварительно прогревают, чтобы не было резкого температурного контраста. В холодную форму расплав заливается неравномерно. На поверхности литья образуются рытвины, складки, другие дефекты.

Техника безопасности

Занимаясь плавлением свинца в изолированном помещении, важно позаботиться:

  • о вентиляции, необходимо принудительно нагнетать воздух вентилятором, чтобы концентрация горячего аэрозоля была минимальной, свинцовые соединения пагубно влияют на мозг, печень, почки;
  • о защите органов дыхания (нужен респиратор), зрения (стоит надеть рабочие очки), одежде с длинным рукавом из натуральных материалов, синтетика при случайном попадании плавится, увеличивается площадь ожога;
  • пожарной безопасности, под руками необходимо держать огнетушитель.

Жидкий свинец обладает высокой текучестью. При попадании на влажную поверхность сильно разбрызгивается. Возможны выплески расплава во время нагрева свинцового лома. В рабочей зоне необходимо убрать или изолировать легко возгораемые предметы.

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ

Раздел составлен по работам [17, 18, 19, 20, 21, 32, 43, 44, 47÷49], большая часть текста заимствована из [18].
Основные теплофизические константы свинца
Атомная масса 207,2
Атомный номер 82
Температура плавления 600,8 К
Температура кипения при атмосферном давлении 2018 К
Теплота плавления 24,7 кДж/кг
5,12 кДж/моль
Теплота испарения при атмосферном давлении 865,8 кДж/кг
179,4 кДж/моль
Изменение объёма при плавлении +3,6 %
Критическая температура 5000±200 К
Критическое давление 180± 30 МПа
Критическая плотность 3250±100 кг/м 3
Сжимаемость z = PkVk/RTk = 0,276
Основные теплофизические константы висмута
Атомная масса 209
Атомный номер 83
Температура плавления 544 К
Температура кипения при атмосферном давлении 1825 К
Теплота плавления 50,15 кДж/кг
10,48 кДж/моль
Теплота испарения при атмосферном давлении 857 кДж/кг
179,1 кДж/моль
Изменение объёма при плавлении -3,3 %
Критическая температура 5100±200 К
Критическое давление 150 МПа
Критическая плотность 2660±200 кг/м 3
Сжимаемость z = PkVk/RTk = 0,278
Основные теплофизические константы эвтектического сплава свинца с висмутом
Атомная масса 208,2
Температура плавления 398 К
Температура кипения при атмосферном давлении 1911 К
Теплота плавления 38,9 кДж/кг
8,09 кДж/моль
Теплота испарения при атмосферном давлении 862 кДж/кг
179,2 кДж/моль
Изменение объёма при плавлении ≈+0,5 %
Массовые доли 44,5/55,5
Мольные доли 43,7/56,3

Далее соотношения даны в следующих единицах: T в К; t в ° C; ρ в кг/м 3 ; Сp в Дж/(кг·К); λ в Вт/(м·К); a в м 2 /с; ν в м 2 /с ; σ в Н/м; ρе в Ом·м. Погрешности показаны в конце раздела.

Читайте также:  Сколько нужно корма чтобы вырастить бройлера

Плотность свинца Для расчетов рекомендуется аппроксимационная формула кг/ м 3 :

ρ = [(11,42±0,01) -(12,42±0,12)10 –4 T ] ·10 3 (1)

Плотность сплава свинец-висмут Плотность сплава свинец-висмут эвтектического состава (Pb -45.4%, Bi — 55.4% по массе) рассчитана по закону аддитивности и может быть аппроксимирована формулой. кг/ м 3 : ρ = [(11,05±0,01) –(12,49±0,12)·10 –4 T]·10 3 (2)

Теплоемкость сплава свинец-висмут В справочном материале по теплофизическим свойствам расплавленных материалов, подготовленном группой специалистов ЭНИН Никольским и др. [18], даются следующие значения теплоемкостей: Висмут 0,036 ккал/(кг·К) = 150,6 Дж/(кг·К) Свинец 0,0352 ккал/(кг·К) = 147,3 Дж/(кг·К) Эвтектический сплав 147,3 Дж/(кг·К), Если воспользоваться законом аддитивности, то из этих данных для сплава должно быть значение 149,1 Дж/(кг·К),

Анализ данных по теплопроводности методами статистики невозможен из-за отсутствия информации в оригинальных работах. В [18] обобщения сделаны на основе сравнения результатов различных авторов с теоретической зависимостью таплопроводности от температуры (λ(Т) = LT/ρe(T)), которая следует из закона Видемана-Франца при использовании теоретического значения числа Лоренца (L = 2.443·10 -8 Вт·Ом/K 2 ). Здесь ρe(T)-удельное электросопротивление жидкого металла при температуре Т. Среднее значение теплопроводности, полученное статистической обработкой результатов около температуры кристаллизации авторы [18] оценивают значением 15,8 ±1,3 Вт/(м·К) и для использования рекомендуют соотношение Пауэлла [3]:

λ = 15,8 + 108·10 -4 (Т-600,4), Вт/(м·К) (3)

Экстраполяция этого соотношения на область высоких температур дает хорошее согласие в пределах экспериментальных погрешностей с данными Банчилла, Филиппова [17]. Первые измерения теплопроводности сплава PbBi были выполнены Брауном, Биениасом в 20-х годах. Позже были опубликованы справочные таблицы специалистов ЭНИН — Никольский и др. и измерения Кржижановского (теплопроводность и электрическое сопротивление). Учитывая близость атомных весов компонентов сплава, их процентных долей по массе и объемных долей (Pb-0,491, Bi-0,509) можно сделать оправданные оценки теплопроводности по закону аддитивности. Другие расчетные оценки были выполнены Кирилловым в соответствии с теорией Одолевского и предложения Новикова. Наиболее надежными по [18] являются совпадающие данные, которые могут быть аппроксимированы формулой:

λ = 11+9,9·10 -3 (Т-397)(4)

Аппроксимирующая формула для коэффициента кинематической вязкости свинца из справочных данных для t = 400-700 ° С, представленных в [3, 17], имеет вид:

ν = (43,8–7,57·10 –2 t+0,467·10 –4 t) 2 10 –8 ±1,2% (5)

Однако, она дает неверные результаты при экстраполяции на более высокие температуры (>800 ° С). Более предпочтительна формула, которая получена из обработки тех же данных [3, 17] в других координатах:

ν = [15,87·10 3 /T-2,65]10 –8 ,(6) где Т в [K], ν в м 2 /c.

Для сплавов свинца с висмутом, по своим термодинамическим свойствам близким к идеальным, предложено большое количество формул, связывающих вязкость сплава, состав его и вязкость компонентов. Эти зависимости представлены формулой:

на месте f(μ) могут стоять μ, ν, 1/μ, 1/ν, lgμ, lgν, на месте f(μi) соответствующие вязкости компонентов, Ni -молярные или объемные доли. Эти выражения носят эмпирический характер. Аддитивность μ наблюдалась во многих сплавах, где теплота смешения (ΔH) компонентов мала и свойства компонентов близки:

Справочные данные[3, 17] аппроксимируются зависимостью:

ν· = [68,9-0,126Т+6,95·10 -5 Т 2 ] 10 -8 (9)

Однако, если справедлив для кинематической вязкости закон аддитивности, то формула должна иметь вид:

ν· = 10 -8 [12,88·10 3 /T-1,89](10)

Пока причины расхождений значений, получаемых по формулам (9) и (10) не выяснены, рекомендуется использовать формулу (8)

Зависимость поверхностного натяжения от температуры веществ, для диапазона температур вдалеке от критической точки, является линейной

где σm , Tm — поверхностное натяжение и температура в точке плавления. Значения σm, dσ/dT по данным справочника Ниженко и др. [23] для Pb и Bi находятся в следующих пределах: свинец σm = 410÷470 Н/м; висмут σm = 360÷390 Н/м;

Поверхностное натяжение чувствительно к наличию примесей в жидкости и паре. При отборе данных использовались сведения последних публикаций [23].

σ(Pb) = 446 – 0,0640(T — 600)(11) σ(Bi) = 375 – 0,0766(T — 545)(12)

Близость поверхностных натяжений чистых компонентов позволяет использовать правило аддитивности для вычисления σ (сплава PbBi):

σ(PbBi) = 416 – 0,0703(T — 398) (13) Этот результат подтверждается прямыми измерениями в [23].

Удельное электрическое сопротивление

Температурная зависимость ρe (удельное электрическое сопротивление) жидкого свинца линейна. На основании анализа ряда работ и своих собственных измерений авторы обзора [20] обобщили результаты для интервала температур 600÷1200 К соотношением:

ρe = [(65,73 ± 0,15) + (4,65 ± 0,05)·10 -2 T]10 -8 (14)

Для температур 1100 — 2400 К можно воспользоваться формулой из работы [17]

ρe = [-84,5 + 0,3655T – 2,135·10 -4 T 2 + 4,77·10 -8 T 3 ] 10 -8 (15)

Результаты обобщения [18] по удельному сопротивлению висмута описываются формулой:

ρe = [(97,45±0,8) + (5,70 ± 0,12)·10 –2 T] 10 -8 (16)

Удельное электрическое сопротивление сплава свинца с висмутом

Используя закон аддитивности из формул (14)÷(16), получим:

ρe = [(83,3 ± 0,5) + (5,23 ± 0,09)·10 -2 T] 10 -8 (17) Экспериментальные данные практически совпадают со значениями, вычисленными по этой формуле.

Давление насыщенных паров

В монографии Несмеянова [24] рекомендуется соотношение:

Исследования показали, что в парах Bi находится значительное количество двухатомных молекул Bi2, доля которых при 600 0

20%. При измерении температуры происходит и изменение состава пара.

Приближенные соотношения (±10%) для давлений насыщенных паров имеют вид.

Давление насыщенных паров для свинца:

при T T>1000 K lgP(Па) = 9,844–9804/T(19)

Давление насыщенных паров для висмута:

при T где РPb, РBi — давление насыщенного пара над чистыми компонентами; NPb, NBi — мольные доли компонентов в сплаве — (NPb = 0,553; NBi = 0,447).

Проведенный в [18] анализ теплофизических свойств свинца и сплава свинец-висмут эвтектического состава показал достаточно удовлетворительную точность описания по отношению к экспериментальным данным по следующим свойствам: — плотность — (± 0,2%) — теплоемкость — (± 0,2%) — вязкость — (± 1,5%). Расходятся данные разных исследователей по: — теплопроводности — (± 15%) — поверхностному натяжению — (± 15%) — давлению паров элементов — (± 10%).

В таблицах ниже представлены сводные данные о теплофизических свойствах свинца и эвтектического сплава свинец-висмут.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ТурбоЗайм
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector