Вы здесь

Главная / Теория / Материаловедение / Олово /

Физические свойства олова

Содержание

 Физические свойства олова

Олово – химический элемент подгруппы германия IV группы 5 периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Природное олово состоит из десяти изотопов с массовыми числами: 112 (0,95 %), 114 (0,65 %), 115 (0,34 %), 116 (14,24 %), 117 (7,57 %), 118 (24,01 %), 119 (8,58 %), 120 (32,97 %), 122 (4,71 %), 124 (5,98 %). Последний изотоп слаборадиоактивен (период полураспада 1,5·1017 лет).

Олово – мягкий металл, обладает высокой пластичностью, ковкостью и легкоплавкостью. Оно может быть прокатано до толщины слоя 0,005 мм.

Известны две аллотропные формы олова: β-обычное белое олово, устойчивое выше 13,2 °С, и α-серое олово, устойчивое ниже 13,2 °С. Выше 161 °С олово становится хрупким и может быть легко измельчено в порошок (лучше всего при температуре ∼200 °С).

Некоторые основные физические и механические свойства олова приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Физические и механические свойства олова
Показатель Данные показателя
Атомная масса 118,69
Кристаллическая структура α (кубическая) и β (тетрагональная)
Плотность, кг/м3 7300
Температура плавления, °С 231,9
Температура кипения, °С 2270
Температура превращения белого олова в серое, °С 13,2
Скрытая теплота плавления, кал/г 14,4
Скрытая теплота превращения, кал/г 4,46
Объемные изменения при переходе серого олова в белое, % 27
Удельная теплоемкость при 0-100 °С, кал/(г·°С) 0,054
Теплопроводность, кал/(см·с·°С) 0,157
Температурный коэффициент теплопроводности при 20-100 °С·103 -0,7
Коэффициент линейного расширения 22,4·10-6 (твердое)
Термическое расширение в жидком состоянии 100·10-6
Удельная электропроводность, м/Oм·мм2 8,95
Удельное электросопротивление, Oм·мм2/м 0,124
Температурный коэффициент электросопротивления 0,0044
Электросопротивление в жидком состоянии (300 °С), Ом/см3 49·10-3
Поверхностное натяжение при 300 °С, дин/см 526
Поверхностное натяжение при 500 °С, дин/см 510
Стандартный электродный потенциал, В -0,136
Электрохимический эквивалент (двухвалентный), г/А·ч 2,21
Модуль упругости (при -180 °С), кгс/мм2 6500
Модуль упругости (при 0 °С), кгс/мм2 5500
Модуль упругости (при 100 °С), кгс/мм2 4800
Модуль упругости (при 200 °С), кгс/мм2 3600
Модуль сдвига, кгс/мм2 1680-1810
Предел упругости, кгс/мм2 0,15
Предел текучести (литого), кгс/мм2 1,2
Предел прочности при растяжении (литого), кгс/мм2 1,9-2,1
Предел прочности при растяжении (отоженного), кгс/мм2 1,7
Предел прочности при растяжении (тянутого), кгс/мм2 2,5
Сопротивление срезу (литого), кгс/мм2 2,0
Относительное удлинение (литого), % 45-60
Относительное удлинение (отоженного), % 80-90
Относительное сужение, % 75
Линейная усадка, % 2,7
Твердость HB (литого), кгс/мм2 4,9-5,2
Твердость HB (нагартованного), кгс/мм2 40
Вязкость пуаз (при 301 °С) 0,0168
Вязкость пуаз (при 750 °С) 0,0095
Удельная магнитная восприимчивость +0,025·10-6
Таблица 2 — Физические свойства олова при высоких температурах
Температура, °С 1492 1703 1968 2169
Давление паров, мм рт. ст. 1 10 100 400
 
Температура, °С 300 350 400 500
Поверхностное натяжение, дин/см 526 522 518 510
 
Температура, °С 235 250 280 330
Вязкость η × 100, П 1,95 1,86 1,73 1,60
 
Температура, °С 250 1100 — —
Теплоемкость, кал/(г·°С) 0,058 0,0758 — —
 
Температура, °С 231,9 400 600 1000
Электросопротивление, мкОм·см 47,6 51,4 56,8 63,6
 
Температура, °С 240 292 417 498
Теплопроводность, (см·с·°С) 0,08 0,081 0,079 0,078
 
Температура, °С 409 523 574 704
Плотность, кг/м3 6834 6761 6729 6640

Зависимость олова от степени деформации и температуры отжига показана на рис. 1-4.

Рис.1 Диаграмма рекристаллизации олова

Рис.2 Механические свойства чистого олова при пониженных температурах

Рис.3 Изменение механических свойств олова при высоких температурах. Исходный материал – полосы деформированные и отожженные при 50 °С

Рис.4 Ползучесть монокристалла чистого олова (начальный период) при температуре 20 °С и различных нагрузках P (гс/мм2)

 Литература

  1. Аналитическая химия олова / В.Б. Спиваковский. М.: Наука. 1975. – 250 с.
  2. Справочник металлурга по цветным металлам. Т.1 / Под ред. Н.Н. Мурача. М.: Металлургиздат. 1953. – 1154 с.
  3. Промышленные цветные металлы и сплавы / А.П. Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова, М., Металлургия, 1974, 488 с.
  4. ГОСТ 860-75 Олово. Технические условия
  • 6573 просмотра

Добавить комментарий