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Vanadin Niob · Tantal

  • Kartonierter Einband
  • 364 Seiten
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Den Pionierarbeiten von W. v. BOLTON verdanken wir die Kenntnis, daB die Va-Metalle Vanadin, Niob und insbesondere Tantal hervor r... Weiterlesen
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Beschreibung

Den Pionierarbeiten von W. v. BOLTON verdanken wir die Kenntnis, daB die Va-Metalle Vanadin, Niob und insbesondere Tantal hervor ragend bildsame Werkstoffe sind. v. BOLTONS Arbeiten fiihrten bei der Siemens & Halske AG. , Berlin, kurz nach der Jahrhundertwende zur Schaffung der Tantal-Metallfadenlampe, die der Osmiumlampe AUER VON WELSBACHS nachfolgte und von der Wolframlampe verdrangt wurde. Tantal und Niob behaupteten jedoch ihren Platz in der Elektro industrie, im Lampen- und Rohrenbau, sowie in der Vakuumtechnik als Konstruktions- und insbesondere Getterwerkstoff, wahrend spater Tantal auf Grund seiner hervorragenden Korrosionseigenschaften weiten Eingang in der chemischen Industrie fand. C. W. BALKE spielte in USA eine ahnliche Rolle wie W. v. BOLTON in Deutschland, und es ist der Aufstieg der amerikanischen Tantal- und Niob-Industrie (Fan steel Metallurgical Corporation) eng mit seinem Namen und denen seiner Mitarbeiter F. H. DRIGGS und W. C. LILLIENDAHL verbunden. J. W. MARDEN und M. RICH bestatigten durch die calziothermische Gewinnung von Vanadin die von W. v. BOLTON gefundene hervorragende Duktilit. at. des Vanadins, aber selbst den intensiven Forschungsbemiihun gen der Armour Research Foundation sowie europaischer und ameri kanischer GroBfirmen gelang es noch nicht. , dem duktilen Vanadin zum technischen Durchbruch zu verhelfen. Das Buchschrifttum iiber die Va-Metalle ist nicht sehr zahlreich. W. ROSTOKER veroffentlichte 1957 das Buch "The Metallurgy of Vana dium", und G. L. MILLER schrieb 1959 eine umfassende Monographie "Tantalum and Niobium", Fachbiicher, auf die wir gem bei der Nieder schrift unseres Buches zuriickgegriffen haben.

Inhalt

I. Geschichte und Vorkommen der Va-Metalle.- A. Entdeckung und Namensgebung.- B. Erste Reindarstellungsversuche.- C. Vorkommen und geförderte Mengen.- 1. Vorkommen der Vanadinerze.- 2. Vorkommen der Niob- und Tantalerze.- II. Verhüttung der Erze (Die Gewinnung von Verbindungen als Vormaterialien für die Metallherstellung).- A. Herstellung von V2O5.- a) Otanmaki-Anlage der finnischen Regierung.- b) MECSA-Werk in Witbank-Transvaal.- B. Herstellung von Nb2O2 und Ta2O5 sowie von Doppelsalzen.- 1. Aufarbeitung der Erze.- a) Aufschlußverfahren mit Salzschmelzen.- b) Der Flußsäureaufschluß.- c) Chlorierung von Erzen und anderen Rohstoffen.- 2. Trennung von Niob und Tantal.- a) marignac-Verfahren.- b) Lösungsmittelextraktion mit Ketonen (Liquid-Liquid-Extraction).- c) Die fraktionierte Destillation und Trennung der Pentachloride.- III. Gewinnung der Roh- und Reinmetalle.- A. Allgemeines.- B. Vanadin.- 1. Aluminothermische Herstellung von Vanadin.- 2. Kohlenstoffreduktion von V2O5 im Vakuum.- 3. Calciothermische Herstellung von Vanadinreguli.- a) Allgemeines.- b) Verfahren nach McKechnie und Seybolt.- c) Variante nach Beard und Crooks.- d) Verfahren nach Wilhelm und Long, Variante nach Joly.- 4. Reduktion des Chlorides.- a) Reduktion des Chlorides mit Magnesium unter Argon (KrollProzeßnachFoley, Ward und Hock).- b) Chloridreduktion mit Wasserstoff (Wirbelbett).- 5. Thermische Zersetzung von Vanadin jodiden (van Arkel-Verfahren).- 6. Elektrolytische Salzbadreinigung (Electro-refining).- 7. Elektrolyse von wäßrigen Lösungen.- C. Niob und Tantal.- 1. Allgemeines.- 2. Reduktion von Niob- und Tantaloxyden mit Kohlenstoff.- 3. Reduktion von Halogeniden.- a) Siemens & Halske-Verfahren.- b) Verfahren.- c) Reduktionsvariante mit flüssigem Natrium.- 4. Thermische Zersetzung von Halogeniden.- 5. Schmelzflußelektrolyse.- a) Elektrolyse von Ta2O5 aus einem Alkalifluoridbad.- b) Elektrolyse von TaCl5 aus einem Alkalifluoridbad.- c) Elektrolyse von Niob.- d) Elektrolytische Salzbadreinigung (Electro-refining).- e) Elektrolyse aus wäßrigen oder organischen Lösungsmitteln.- IV. Herstellung der kompakten Reinmetalle.- A. Allgemeines.- B. Sinterverfahren.- 1. Sintern von Vanadin.- 2. Sintern von Niob und Tantal.- a) Sintern im direkten Stromdurchgang (Coolidge-Verfahren).- b) Sinterung durch indirekte Erhitzung.- c) Zusammenfassung der Erfahrungen mit der Direkt- und Indirekt-Sintertechnik.- C. Schmelzverfahren.- 1. Schmelzen in keramischen Tiegeln.- 2. Schmelzen mit Abschmelzelektroden.- 3. Schmelzen im Elektronenstrahlofen.- 4. Verschiedenartige Schmelzverfahren.- a) Allgemeines.- b) Schmelzen mit HiKselektroden.- c) Schmelzen im werkstoffeigenen Tiegelmaterial (Skull-Melting).- d) Zonenschmelzen.- e) Schwebeschmelzen (Levitation-Melting).- f) Hochfrequenzschmelzen im wassergekühlten geteilten Tiegel.- V. Weiterverarbeitung der Va-Metalle.- 1. Allgemeines.- 2. Schmieden, Hämmern, Walzen, Strangpressen, Rohr- und Drahtziehen.- 3. Glühen.- 4. Stanzen, Drücken, Nieten, Schleifen, Polieren usw.- 5. Schweißen.- 6. Hart- und Weichlöten.- 7. Elektrolytische Überzüge und Plattierungen.- 8. Beizen und Entzundern.- 9. Spangebende Verformung.- VI. Eigenschaften der Va-Metalle.- A. Allgemeines.- B. Physikalische Eigenschaften.- C. Mechanische Eigenschaften.- 1. Festigkeitseigenschaften.- 2. Elastische Eigenschaften (E-Modul, Scher-Modul, Kompressibilität, Poissonsche Zahl).- 3. Härte.- D. Korrosionsverhalten.- 1. Gegen chemische Reagenzien aller Art und flüssige Metalle..- 2. Reaktion mit Gasen.- a) Wasserstoff und die Va-Metalle.- b) Stickstoff, Sauerstoff, Luft, CO2 und die Va-Metalle.- VII. Legierungen der Va-Metalle.- A. Zweistoffsysteme.- 1. Allgemeines.- 2. Wichtige binäre Zustandsdiagramme.- B. Vanadin-Legierungen.- 1. Binäre Legierungen.- 2. Ternäre Legierungen (Mehrstofflegierungen).- 3. (IV-V-VI)a- und (IV-V-V) a-Legierungen.- C. Niob-Legierungen.- 1. Allgemeines.- 2. Zweistofflegierungen des Niobs.- a) Niob-Titan.- b) Niob-Zirkonium.- c) Niob-Hafnium.- d) Niob-Vanadin.- e) Niob-Tantal.- f) Niob-Chrom.- g) Niob-Molybdän.- h) Niob-Wolfram.- i) Niob-Uran.- k) Niob-Kohlenstoff (Metallseite).- 1) Niob-Zinn.- 3. Ternäre Niob-Legierungen.- a) Die (IV-V-IV) a-Legierungen.- b) Verschiedene Niob-Legierungen.- 4. Verbesserung der Zunderfestigkeit durch Legieren.- 5. Schutzüberzüge und Deckschichten.- D. Tantal-Legierungen.- 1. Allgemeines.- 2. Zweistofflegierungen des Tantals.- a) Tantal-Titan.- b) Tantal-Zirkonium.- c) Tantal-Hafnium.- d) Tantal-Vanadin.- e) Tantal-Niob s. Niob-Tantal.- f) Tantal-Chrom.- g) Tantal-Molybdän.- h) Tantal-Wolfram.- i) Tantal-Uran.- 3. Tantal-Mehrstofflegierungen.- Die Legierungen vom (IV-V-VI)a-Typ.- 4. Verbesserung der Zunderfestigkeit von Tantal durch Legieren.- 5. Schutzüberzüge und Deckschichten.- E. Vanadin, Niob, Tantal und Kohlenstoff, Stickstoff, Bor und Silizium (Hartstoffe der Va-Metalle: Karbide, Nitride, Boride und Silizide).- F. Vanadin, Niob und Tantal als Legierungsmetalle.- 1. Allgemeines.- 2. Verwendung von Vanadin in Stählen, Sonderlegierungen und Gußeisen.- 3. Vanadin in Titan-Legierungen.- 4. Niob (Tantal) in Edelstählen, hochwarmfesten Legierungen usw.- 5. Vanadin, Niob und Tantal in Ferrolegierungen und aluminothermischen Speziallegierungen.- G. Vanadin, Niob und Tantal in Hartmetallen.- 1. Allgemeines.- 2. TaC(NbC) und VC in WC-Co-Hartmetallen.- 3. TaC(NbC) in WC-TiC-Co-Hartmetallen.- 4. NbC(TaC) in warmfesten Hartlegierungen auf TiC-Basis.- 5. WC-freie Hartmetalle.- VIII. Metallographie der Va-Metalle und ihrer Legierungen.- IX. Chemische Analyse der Va-Metalle.- A. Die Bestimmung der Elemente Vanadin, Niob und Tantal in Erzen, Zwischenprodukten und Legierungen.- B. Die Analyse der Rein- und Reinstmetalle.- Bestimmung von C, N, O und H in Va-Metallen.- X. Anwendung der Va-Metalle.- A. Allgemeines.- B. Tantal.- 1. Elektronische Industrie.- 2. Elektroindustrie.- a) Ofenbau.- b) Elektrolytkondensatoren.- 3. Tiegelmaterial.- 4. Geräte- und Apparatebau für die chemische Industrie.- 5. Kernindustrie.- 6. Spinndüsen.- 7. Tantal in der Chirurgie.- 8. Tantal als Tief- und Hochtemperaturwerkstoff (Raumschiffahrt).- C. Niob.- 1. Stähle und Legierungen.- 2. Elektronische Industrie.- 3. Chemische Industrie (Apparate- und Gerätebau).- 4. Spinndüsen.- 5. Ofenbau.- 6. Niob in der Chirurgie.- 7. Kondensatoren.- 8. Kernindustrie.- 9. Luft- und Raumschiffahrt.- 10. Supraleiter und Tieftemperaturmagnete.- D. Vanadin.- 1. Kernindustrie.- 2. Legierungszusätze.- 3. Hochtemperaturlot und Zwischenschicht für Plattierungen.- 4. Verschiedene Anwendungen.- Ausblick.- Namenverzeiclinis.- Sachyerzeichnis.

Produktinformationen

Titel: Vanadin Niob · Tantal
Untertitel: Die Metallurgie der reinen Metalle und ihrer Legierungen
Autor:
EAN: 9783642510991
ISBN: 978-3-642-51099-1
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg
Genre: Sonstiges
Anzahl Seiten: 364
Gewicht: 550g
Größe: H235mm x B155mm x T19mm
Jahr: 2012
Auflage: Softcover reprint of the original 1st ed. 1963

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