ГОСТ Р 8.954-2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ. ВАНАДИЙ

Параметры кристаллической решетки. Коэффициент линейного теплового расширения в диапазоне температур от 240 К до 400 K

State system for ensuring the uniformity of measurements. Standard reference data. Vanadium. Lattice parameters. Coefficient of linear thermal expansion in the range of temperatures from 240 К to 400 K

ОКС 17.020

Дата введения 2019-03-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП "ВНИИМС)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 180 "Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2018 г. N 1097-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на стандартные справочные данные ванадия, базовую характеристику конденсированного вещества - параметров кристаллической решетки образцов ванадия с низким содержанием кислорода с использованием сферических форм, изготовленных из монокристаллов зонной очистки, и на данные о величинах коэффициента линейного теплового расширения в диапазоне температур от 240 К до 400 К.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 34100.3 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

ГОСТ Р 8.614 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Общие положения

В настоящем стандарте приведены значения структурных характеристик металлического ванадия (V) и данные о коэффициенте линейного теплового расширения (КЛТР) по результатам высокоточных измерений на современном дифрактометрическом оборудовании.

Актуальность получения точных значений структурных характеристик металлического ванадия V и актуализированных данных о КЛТР связана с различными применениями сплавов на основе ванадия в химии, металлургии, машиностроении, атомной энергетике, электронике.

Ванадий имеет важное физиологическое значение для функционирования организма животных и человека. Он тормозит синтез жирных кислот, подавляет образование холестерина и ингибирует ряд ферментных систем. В то же время избыток содержания ванадия в крови приводит к заболеваниям.

Параметры кристаллической решетки описывают строение кристаллических веществ (тип и размеры элементарной ячейки) и определяют их многие физические свойства. Эти данные относятся к базовым характеристикам конденсированного состояния вещества, отражая баланс сил притяжения и отталкивания между атомами. Объем ячейки, вычисляемый по этим данным, и значения КЛТР при наличии данных для различных температур, используют при проектировании материалов, включающих V, в различных устройствах. Температурный диапазон материалов, в котором используют ванадий, его сплавы и соединения, включает гелиевые температуры от 4 К до 20 К, 25°С и высокие температуры.

Для построения более точных термодинамических моделей проведен сравнительный анализ экспериментальных данных о параметрах кристаллической решетки V с теоретическими данными, полученными различными авторами, и сравнительный анализ данных о КЛТР из научных работ, полученных на различных отечественных и зарубежных установках.

Результаты этих расчетов используют при прогнозировании механических свойств ванадия и ванадийсодержащих сплавов.

     4 Основная часть

В настоящем стандарте по результатам дилатометрических измерений компараторным методом приведены стандартные справочные данные о параметрах кристаллической решетки и о величинах КЛТР ванадия в диапазоне от 240 К до 400 К, разработанные в соответствии с ГОСТ 34100.3 и ГОСТ Р 8.614.

Достоверные данные получены на основе сравнительного анализа экспериментальных данных, полученных с использованием современных рентгеновских дифрактометров для измерения структурных характеристик монокристаллов, с обоснованными данными научных работ. Дополнительное повышение достоверности стандартных справочных данных получено при использовании государственных стандартных образцов дифракционных свойств монокристаллов, измерения характеристик которых проводят на тех же установках.

     4.1 Подготовка образцов

Образцы для измерений подготавливают из прутков ванадия марки ВЭЛ-1, дополнительного очищенного методом зонной плавки, в ходе которой выращивают несколько монокристаллов, вырезая из различных частей монокристаллических слитков кубики.

Для прецизионного рентгенографирования подготавливают и используют образцы сферической формы диаметром не более 0,3-0,4 мм, что позволяет корректно установить их на дифрактометр и наиболее точно учитывать влияние поглощения рентгеновских лучей при обработке дифракционной картины. Диаметр сферы подбирают так, чтобы пучок, выходящий из коллиматора рентгеновской трубки, полностью омывал образец. Объем и условия рентгеновского эксперимента устанавливают отдельно для каждого конкретного образца.

Для обкатки образцов в сферы используют специальные устройства, имеющие форму плоского цилиндра. В таком устройстве заготовки (кубической формы) под воздействием потока воздуха быстро перемещаются по кругу, что приводит к стачиванию углов о приклеенные абразивные шкурки. Постепенно уменьшая зернистость шкурки, получают образцы правильной формы с высокой чистотой поверхности. Преимущество имеют шкурки с алмазным и твердым эльборовым покрытием. Источником воздуха служит компрессор, например для аэрографа.