СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ГАФНИЯ ИЛИ ЦИРКОНИЯ НА РАСКАЛЕННЫХ ТЕЛАХ Советский патент 1928 года по МПК C22B34/14 

Предлагаемый способ осаждения гафния или циркония или же обоих этих металлов на раскаленных телах состоит в том, что эти тела нагревают в атмосфере, содержащей одно или несколько иодистых соединений осаждаемых металлов и настолько свободной от посторонних примесей, что отложившиеся металлы способны вытягиваться. Изобретателями уже раньше было найдено, что гафний и цирконий можно осаждать на раскаленном теле путем нагревания последнего в атмосфере, содержащей одно или несколько иодистых соединений осаждаемых металлов. Выяснилось однако, что хотя полученные таким способом гафний и цирконий практически и можно назвать чистыми, все же они не способны вытягиваться. Лишь только в том случае, когда иодистые соединения гафния или циркония или те вещества, из которых эти иодистые соединения образуются, применяются в чрезвычайно чистом виде, гафний или цирконий приобретают тягучесть. Уже весьма незначительные примеси в иодистых соединениях могут послужить препятствием для образования способного вытягиваться гафния или циркония. Даже такие примеси, которые аналитическим путем уже не могут быть обнаружены, могут дать неблагоприятные в этом отношении результаты. Если нагревать сердечник в атмосфере, содержащей, помимо иодистого гафния или циркония, незначительное количество примесей, как-то: азота, соединений углерода, и т.д., тона сердечнике осаждаются не металлический гафний или цирконий, а соединения гафния или циркония, например, азотистые, углеродистые и т.д. Если же упомянутые примеси имеются лишь в весьма незначительном количестве, то, хотя гафний или цирконий и осаждается, все же имеющиеся примеси вызывают образование весьма незначительных количеств соединений гафния или циркония, которые отлагаются между частицами металлического гафния или циркония.

Газообразные примеси, химически индифферентные по отношению к осаждаемому металлу, не могут оказать влияния на чистоту осаждаемого металла.

Сердечник нагревают до такой температуры, что осаждаемый металл нарастает в направлении, перпендикулярном к поверхности тела, в виде одного кристалла. Для гафния такое нарастание происходит только при температуре, превышающей 1750°Ц, для циркония - при температуре, превышающей 1600°Ц, в отличие от многокристаллического нарастания, которое как для гафния, так и для циркония начинается уже при 1400°Ц.

Весьма хорошие результаты достигаются в том случае, когда сначала нагревают один сердечник; в атмосфере, содержащей одно или несколько иодистых соединений осаждаемых металлов, и затем второй сердечник в сосуде, содержащем осажденный металл и чистый иод, тогда гафний или цирконий или же оба эти металла осаждаются в таком состоянии, при котором они способны вытягиваться.

На чертеже изображен перспективный вид приспособления, служащего для осуществления предлагаемого способа.

Предлагаемое приспособление состоит из сосуда 1, в котором в качестве сердечника помещается тонкая проволока 2, например, из вольфрама. Эта вольфрамовая проволока соединена с токоподводящими проволоками 3 и 4, вплавленными в верхний конец сосуда. Сбоку к сосуду 1 приделана трубочка 5, присоединяемая к насосу, что дает возможность удалить из сосуда находящиеся в нем газы. Если в сосуд 1 ввести иодистый гафний или металлический гафний и иод, образующие при более высокой температуре иодистый гафний, и нагревать сосуд до такой температуры, при которой пары иодистого циркония обладают достаточным давлением, то при накаливании вольфрамовой проволоки пары иодистого гафния разлагаются, и на ней отлагается металлический гафний. Для этого требуется вольфрамовую проволоку нагреть приблизительно до 1450°Ц. Хотя образующийся при этом гафний и может быть настолько чистым, что примеси уже не могут быть обнаружены аналитическим путем, вес же вылепилось, что при обыкновенной температуре он не обладает тягучестью и не может быть вытянут в проволоку или прокатан в ленту.

Для получения способного вытягиваться гафния, отложившийся металл, вместе с весьма чистым иодом, вводят в сосуд, подобный описанному. Сердечником может опять служить вольфрамовая проволока весьма небольшого диаметра, которую нагревают, сообразно с целью, до температуры, превышающей 1750°Ц. Если сосуд нагреть до температуры в 400-600°Ц, то образуется иодистый гафний, и на вольфрамовой проволоке, служащей сердечником, осаждается гафний. Выяснилось, что полученный таким способом гафний даже при обыкновенной температуре может быть вытянут до незначительного диаметра. Если одну и ту же гафниевую проволоку несколько раз подвергнуть процессу нарастания и вытягивания, то процентное содержание вольфрама, находящегося в гафние, вследствие наличия вольфрамовой проволоки, служившей сердечником, может быть сделано сколь угодно малым.

Для приготовления способного вытягиваться циркония может быть применен тот же способ, с тою разницею, что первый сердечник из проволоки нагревают приблизительно до 1450°Ц, а второй - до температуры, превышающей 1600°Ц.

Для приготовления способного вытягивания гафния или циркония исходным веществом может служить и металлический гафний или цирконий, очищенный другим способом, так, например, можно гафний или цирконий прокаливать в вакууме.

Сосуд, в котором получается способный вытягиваться металл, и находящиеся в этом сосуде металлические части должны быть свободны от газообразных примесей или, по крайней мере, не выделять их во время приготовления способного вытягиваться металла.

1. Способ осаждения гафния или циркония, или же обоих этих металлов на раскаленных телах, отличающийся тем, что эти тела накаливают в атмосфере, содержащей одно или несколько иодистых соединений осаждаемых металлов и настолько свободный от примесей, что осаждаются чистые металы способные вытягиваться.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся применением метода двойного осаждения, состоящего в том, что один сердечник накаливают в атмосфере, содержащей одно или несколько иодистых соединений осаждаемых металлов, а затем второй сердечник - в сосуде, содержащем осажденные металлы и чистый иод, и нагреванием этого сосуда получают в парах иодистые соединения этих металлов, так что гафний или цирконий или оба эти металла вместе осаждаются в таком состоянии, при котором они способны вытягиваться.

3. Форма выполнения способа по п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что иодистые соединения получают, применяя гафний или цирконий, прокаленные в вакууме.