Алюминий и медь реакция: Бромид меди 2 + алюминий = дописать уравнение реакции и указать тип реакции

помогите прошу, срочно!!! 3. Дано словесное уравнение реакции: оксид меди (II) + алюминий →

Нужно составить ионная связь Ca и Cl!​ Помогите, пожалуйста!​

помогите пж 13 мин осталось​

пожалуйста помогите ​ Какая будет концентрация диоксида азота, если к 5 мл и 10 мл добавить 0,2 мл рабочего раствора?если что на русском

ОЧЕНЬ СРОЧНО НУЖНО РЕШИТЬ

Химия 11класс!!!!Так какие то 7 пунтков у каждой рнакции

4задание пожалуйста помогите ​

ПОМОГИТЕ ХИМИЯ ПОЖАЛУЙСТА При повышении температуры с 20 °С до 60 °C скорость реакции возрастает в 150 раз, Вычислите температурный коэффициент реакц … ии. .Рассчитайте, во сколько раз изменятся скорости прямой и обратной реакции в равновесной системе: 2NO (r) + O3(r) 2NO3(r) 381 при увеличении давления вдвое. Исходя из результатов расчета, решите, как отразится такое изменение давления на положении равновесия. При Примечание: для расчета можно брать любые исходные концентрации веществ — результат от этого не изменится. Исследуйте задачу и убедитесь и этом сами. Примените принцип Ле Шателье к условиям и вопросу задачи 9.25. Убедитесь в том, что вывод о направлении смещения равновесия качественно совпадает с результатом количественного расчета. . В какой из четырех реакций равновесие больше всего сместится вправо при одновременном повышении температуры и понижении давления? 1) CO (r) + 2H (r) CH, OH (r) + Q 2) h4(r) + C,H, (r) C,H, (r) + Q 3) 2Nh4 (r) N2 (r) + 3h3 (r) — Q 4) N2 (r) + O2(r) 2 NO (r) — Q * Подсказка к задаче 9.24. Необходимо найти равновесные концентрации [A], и [B], Пусть [B], = х моль/л. Подумайте, чему в таком случае будет равна [A) ? Учтите, что на образование одной молекулы В надо «потратить» две молекулы А. Когда [A], и [B], будут выражены через «х», подставьте их в выражение для константы равновесия. Получится квадратное уравнение, решением сем которого будут два корня. Один из них имеет неправдоподобное значение и может считаться ложным. Зато другой корень позволяет получить решение задачи. Сделайте проверку: подставьте полученные значения [A], и [B], в константу равновесия и убедитесь, что получается именно 0,25.

помогите пж пж пж пж​

Як називають іони які оточені молекулами води ?​

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА С ХИМИЕЙ ❤️❤️1) Проробіть хімічні реакції, яким відповідають такі скорочені йонні рівняння: а) Ва2+ + SO2-4 = BaSO4↓; б) 2Н+ + СО2 … -3 = СО2↑ + Н2О;в) Н+ + ОН- = Н2О2)Проробіть хімічні реакції, яким відповідають такі скорочені йонні рівняння: а) Ва2+ + СО2-3 = ВаСО3↓; б) 2Н+ + СО2-3 = СО2↑ + Н2О;в) Н+ + ОН- = Н2О.​

Как сделать, чтобы скрутка алюминий+медь не окислялась? Этот хитрый способ знают далеко не все электрики | Строю для себя

Добрый день, уважаемые гости и подписчики моего канала!

У каждого из нас на слуху такое правило, что медь и алюминий соединять методом скрутки нельзя. Я и сам сторонник данного утверждения!

Если вернуться в школу и еще раз посидеть на уроках физики и химии, то мы вспомним, что соединение меди и алюминия создает гальваническую пару, в которой идут постепенные окислительные процессы между двумя указанными металлами. Подобных гальванических пар всего 6 (шесть), но эта тема для другой статьи.

Как сделать, чтобы скрутка алюминий+медь не окислялась? Этот хитрый способ знают далеко не все электрики

Чтобы избежать окисления, соединение алюминия и меди принято производить через следующие контакты:

• болтовой;
• клеммный;
• винтовой;
• опрессовочный;

Теперь, коснемся немного глубже школьных знаний!

Окисел любого металла подвержен диссоциации, а это не что иное как распад на ионы при наличии влаги. Так вот, ионы алюминия и меди несут разнонаправленный заряд (разный электрический потенциал), который изменяет нормальный процесс течения тока через скрутку и начинается электролиз (окислительный процесс).

Окисление:

Как сделать, чтобы скрутка алюминий+медь не окислялась? Этот хитрый способ знают далеко не все электрики

Реакция алюминия и окислившейся меди высвобождает чистую медь и образует оксид алюминия. Реакция закольцована и проходит бесконечно пока металлы способны корродировать и поедать друг друга.

Как сделать, чтобы скрутка алюминий+медь не окислялась? Этот хитрый способ знают далеко не все электрики

Таким образом, происходит разложение вещества на составные части. Из-за разнонаправленных знаков, хаотичное колебание ионов разрушает кристаллическую решетку обоих металлов, другими словами — они, перемежаясь, занимают неверные позиции в решетке и нарушают структуру металлов, что очень заметно по проводникам. Наверняка вы хоть раз наблюдали изъеденную медь и хрупкий алюминий.

Как только разрушение соединения достигает критической точки, контакт начинает греться вплоть до возгорания.

Теперь о главном

Так вот, данная реакция протекает исключительно при наличии влажности! Влажность — как катализатор реакции, чем влажнее среда — тем интенсивнее реакция.

Наблюдали ли вы как наши деды избавлялись от окисления алюминия и меди при скрутке? Если нет, то рассказываю…

Скрутка вымазывалась в солидоле. До сих пор на старых домах подобные скрутки эффективно работают по 10-20 лет без единого намека на окисление! Смазка обволакивает проводники и великолепно препятствует доступу влаги и кислорода.

Чем заменить солидол?

Однозначно вы слышали о термоусадочных трубках. Но! Уже долгое время доступна термоусадка со специальным клеевым составом. Трубка так и называется: «Клеевая термоусадочная трубка для герметизации соединений»:

В момент температурной усадки клей проникает и ПОЛНОСТЬЮ изолирует место соединения от кислорода и влаги, к соединению не придраться! Здесь только важно проконтролировать, чтобы излишки клея вышли по обе стороны трубки, это послужит гарантией герметичного соединения.

Показываю на фото:

Как сделать, чтобы скрутка алюминий+медь не окислялась? Этот хитрый способ знают далеко не все электрики

Бесспорно, медь и алюминий — соединение далеко не самое лучшее!!! И я не призываю «делайте только такие соединения», но как временный вариант он имеет место и будет великолепно работать, если соблюсти одно единственное требование защиты, так как гальваническая реакция между медью и алюминием начинается ТОЛЬКО в присутствии ВЛАГИ.

Спасибо вам за внимание!

Как сделать, чтобы скрутка алюминий+медь не окислялась? Этот хитрый способ знают далеко не все электрики

Куда отводить воду с крыши? 3 (три) разумных варианта, которых достаточно. Вариант №3 сделал себе, не жалею

Шашлычник дал очень дельные советы, как выбрать уголь. Жаль, что не догадывался раньше. Взял на заметку

Как проверить качество воды из скважины? Знаю 7 (семь) отличных старых способов, которыми пользуюсь сам

с чем связано глобальное снижение цен на медь и алюминий — РТ на русском

Основные промышленные металлы значительно подешевели из-за введения пошлин США в отношении товаров из Китая. На главных площадках в Лондоне и Нью-Йорке максимальное снижение цен зафиксировано на алюминий и медь. Эксперты подчёркивают, что на Китай приходится около 40% мирового спроса на медь, поэтому торговые споры с участием КНР негативно сказываются на стоимости этого металла во всём мире. Однако аналитики не исключают, что в краткосрочной перспективе рынок может отыграть позиции.

После введения взаимных заградительных пошлин США и Китая медь на глобальном рынке значительно подешевела. Так, на нью-йоркской бирже Comex цена фьючерсов на этот металл с поставкой в сентябре зафиксировалась на уровне $2,800 за фунт, что является прошлогодним минимумом. В целом за месяц стоимость металла снизилась на 15,5%.

В свою очередь, на лондонской бирже LME цена фьючерсов на медь снизилась на 0,64% — до $6345 за тонну. Это соответствует минимальным значениям за последние десять месяцев.

Любопытно, что алюминий также начал дешеветь после резкого роста в апреле. Сентябрьские фьючерсы на этот металл на бирже LME потеряли в цене 11,3% — до $2080 за тонну. 

В целом индекс LMEX Metals (отслеживает цены на шесть основных промышленных металлов) опустился до минимума с августа 2017 года.

Также по теме

Бумеранг из металла: почему алюминий резко подорожал на мировом рынке

С 4 апреля стоимость алюминия на глобальных биржах взлетела на 13% — до $2225 за тонну. Участники рынка считают, что такая ситуация…

Отметим, осенью прошлого года на рынке промышленных металлов были зафиксированы рекордные ценовые значения на медь. Впервые с 2014 года стоимость этого металла преодолела отметку в $7000 за тонну. Пятилетние максимумы были также отмечены и на алюминий — $2290 за тонну. Тогда рост показателей был связан с восстановлением автомобильной промышленности в США и Европе, а также ростом добычи металлов в Китае.

Ещё один ценовой подъём произошёл в апреле этого года. Введение США антироссийских санкций и ограничение торговли металлом на биржевых площадках привели к тому, что стоимость алюминия на глобальном рынке взлетела за неделю на 13%.

Металлическое эхо

По мнению опрошенных RT аналитиков, снижение цен на промышленные металлы произошло после вступления в силу обоюдных пошлин США и Китая. В пятницу, 6 июля, президент США Дональд Трамп объявил о введении 25%-ного тарифа на импорт китайских товаров в объёме $34 млрд. Через две недели ожидается ещё одно наложение ограничений — на сумму $16 млрд. В дальнейшем Вашингтон рассматривает наложение дополнительных торговых барьеров на сумму $500 млрд.

В свою очередь, Китай ответил США симметрично — ввёл 25%-ные пошлины на американские товары на $34 млрд.

«Взаимных действий двух государств достаточно, чтобы прервать тренд на рост цен промышленных металлов, который наблюдался в предыдущие два года, и заложить их снижение. Вероятно, торговый конфликт не ограничится одним Китаем. Рвётся общая ткань международных торговых отношений, и по мере вступления в торговую войну новых участников снижение цен может продолжиться», — прокомментировал RT снижение цен на медь и алюминий эксперт-аналитик АО «Финам» Алексей Калачёв.

По данным Международного института меди (ICSG), Китай является одновременно крупнейшим производителем и потребителем этого металла. В 2017 году страна произвела свыше трети всей выпущенной рафинированной меди в мире (около 8,5 млн тонн) и потребила 45% от этого объёма.

Также по теме

Дороже платины: мировые цены на промышленные металлы достигли максимальных значений за 10 лет

Осень 2017 года стала сезоном рекордного роста цен на группу основных промышленных металлов. Впервые за 16 лет палладий торгуется…

Также КНР занимает первое в мире место по объёмам производства алюминия — 32,6 млн тонн по итогам прошлого года. Несмотря на то что в 2016 году руководство республики решило сократить металлургические мощности, объём производства алюминия вырос на 2,2%. Китай также одновременно является и лидером его потребления: на долю государства приходится около 50% от мирового объёма.

«Китайская экономика — основной потребитель промышленных металлов. Вот почему рынок так чутко отреагировал на эскалацию торгового конфликта между Вашингтоном и Пекином. Сейчас цены стоят ровно на годовом минимум и новая цель снижения может располагаться около $6200 за тонну. Если и этому рубежу не удастся сдержать напор продавцов, медь может подешеветь до $6000 за тонну», — отметила в беседе с RT аналитик Alpari Анна Бодрова.

Впрочем, эксперт прогнозирует коррекцию на рынке металлов в ближайшей перспективе. Так, цены на медь могут вернуться к значениям $6540—$7050 за тонну. Далее с небольшим отставанием по времени также может последовать и коррекция цен на алюминий до уровня $2200.

«Медь является индикатором роста мировой экономики, и рынок сильно реагирует на любые негативные моменты в этом отношении. До конца текущего года цены на этот металл могут слегка подрасти в связи с положительно влияющими сезонными факторами, но они не превысят уровень $6800 за тонну. Однако относительно цен на алюминий ожидания более пессимистичные — цены могут остаться в пределах $2100—$2200 за тонну», — подчеркнула в разговоре с RT аналитик товарных рынков «Открытие Брокер» Оксана Лукичёва.

Алюминий: опыт применения

В последние годы алюминий получил широкое применение в промышленности благодаря своему низкому весу и ряду других качеств, которые делают его привлекательной альтернативной стали. Более того, по прогнозам рынок сварки алюминия будет продолжать расти со скоростью 5,5% в год, в частности, из-за продолжающегося распространения алюминия в автомобильной области.

В том, что касается сварки, алюминий уникален. Он имеет свои особенности и не стоит надеяться, что для работы с алюминием Вам хватит опыта работы со сталью. Например, алюминий имеет высокую теплопроводимость и низкую температуру плавления, которые при несоблюдении должных процедур сварки легко приводят к прожиганию и деформациям.

В этой статье мы рассмотрим различные легирующие элементы и их влияние на свойства алюминия, затем поговорим о сварочных процедурах и оптимальных параметрах сварки. Наконец, мы рассмотрим несколько технологических инноваций, которые могут сделать сварку алюминия немного проще.

Легирующие элементы

Чтобы понять алюминий, сначала нужно разобраться с металлургией алюминиевых сплавов. Алюминий может иметь множество первичных и вторичных легирующих элементов, которые придают ему улучшенные механические характеристики, коррозионную стойкость и/или упрощают сварку.
Первичные легирующие элементы алюминиевых сплавов — это медь, кремний, марганец, магний и цинк. Перед тем, как начать говорить о них более подробно, нужно отметить, что сплавы делятся на два типа: пригодные к тепловой обработке и не пригодные.

 

Пригодность к тепловой обработке
Сплавы, пригодные к тепловой обработке, после сварки можно нагреть до определенной температуры, чтобы восстановить утраченные во время сварки механические характеристики. Тепловая обработка сплава подразумевает нагревание до достаточно высокой температуры, чтобы легирующие элементы перешли в состояние твердого раствора, и затем контролируемого охлаждения для образования перенасыщенного раствора. Следующий этап процесса — поддерживание низкой температуры в течение времени, достаточного для отложения нужного объема легирующих элементов.

В случае сплавов, непригодных к тепловой обработке, механические характеристики можно улучшить за счет холодной обработки или упрочнения под механическими нагрузками. Для этого в структуре металла должны произойти механические деформации, которые вызывают повышение сопротивления деформации и снижение жидкотекучести.

 

 

Другие различия
Алюминиевые сплавы могут иметь следующие обозначения  в зависимости от состояния термообработки: F = после отливки, O = отожженное, H = после механического упрочнения; W = с тепловым растворением и T = после термообработки, которая может подразумевать собственно температурную обработку или старение холодной обработкой. Например, сплав может иметь обозначение 2014 T6. Это значит, что в его состав входит медь (серия 2XXX), а T6 указывает на то, что сплав прошел термообработку и искусственное старение.

В рамках этой статьи мы будем говорить только о пластичных сплавах, то есть алюминиевых сплавах, раскатанных из заготовки или отштампованных по формам заказчика. Учтите, что сплавы также могут быть литыми. Литые сплавы используются для изготовления деталей из расплавленного металла, который заливают в формы. Литые сплавы могут быть дисперсионно-твердеющими, но никогда — твердеющим под механическими нагрузками. Пригодность к сварке таких сплавов зависит от типа литья — в многократную форму, под давлением или в песчаную форму — так как для сварки важна поверхность материала. Литые сплавы обозначаются трехзначным числом с одним десятичным знаком, например, 2xx.x. Для сварки пригодны алюминиевые литые сплавы 319.0, 355.0, 356.0, 443.0, 444.0, 520.0, 535.0, 710.0 и 712.0.

Легирующие элементы
Теперь, когда мы разобрались с основной терминологией, давайте поговорим о различных легирующих элементах.:

Медь (имеет обозначение серии пластичных сплавов 2XXX) обеспечивает алюминию улучшенные механические характеристики. Эта серия сплавов пригодна для тепловой обработки и в основном используется для изготовления деталей авиационных двигателей, заклепок и крепежа. Большинство сплавов серии 2ХХХ плохо подходит для дуговой сварки из-за склонности к горячему растрескиванию. Эти сплавы серий обычно сваривают материалами серий 4043 или 4145, которые имеют низкую температуру плавления и снижают вероятность горячего растрескивания. Исключениями из этого правила являются сплавы 2014, 2219 и 2519, для которых хорошо подходит проволока 2319.

Марганец (серия 3XXX) при добавлении в алюминий образует непригодные к тепловой обработке сплавы для наплавки и производства общего назначения. Сплавы серии 3ХХХ имеют средние механические характеристики и используются для производства формовкой, в том числе листового алюминия для автотрейлеров и бытового применения. С помощью упрочнения под механическими нагрузками этим сплавам можно придать нужную жидкотекучесть и антикоррозионные свойства. Сплавы серии 3ХХХ не склонны к образованию горячих трещин и хорошо поддаются сварке. Для этого обычно используются материалы серий 4043 или 5356. Впрочем, невысокие механические характеристики не позволяют использовать их для изготовления металлоконструкций.

Кремний (серия 4XXX) позволяет снизить температуру плавления алюминия и улучшить жидкотекучесть. В основном эта серия используется в качестве присадочного материала. Сплавы 4ХХХ отличаются высокими сварочно-технологическими характеристиками и считаются не пригодными к термообработке. В частности, сплав 4047 стал предпочтительным выбором в автомобильной промышленности, потому что он обладает очень высокой жидкотекучестью и хорошо подходит для пайки и сварки.

Магний (серия 5XXX) при добавлении в алюминий обеспечивает высокие сварочно-технологические характеристики с минимальным снижением механических свойств и устойчивость к образованию горячих трещин. Более того, серия 5ХХХ имеет самые высокие сварочно-технологические характеристики среди всех алюминиевых сплавов, не пригодных к тепловой обработке. Благодаря коррозионной устойчивости эти сплавы используют для изготовления резервуаров для химикатов и сосудов высокого давления и температуры, а также металлоконструкций, железнодорожных вагонов, самосвалов и мостов. При сварке с присадочными материалами серии 4ХХХ они теряют жидкотекучесть из-за образования Mg2Si.

Кремний и магний (серия 6XXX) — в этой серии сплавов используются оба этих легирующих элемента. В основном они применяются в автомобильной, трубной, железнодорожной и строительной отрасли, а также для штамповки выдавливанием. Серия 6ХХХ несколько склонна к горячему растрескиванию, но эту проблему можно решить, правильно подобрав сварочные материалы. Сплавы этой серии можно сваривать материалами серий 5XXX и 4XXX без риска трещин – однако для этого необходимо обеспечить должное разбавление основного материала присадочным. Чаще всего для этого используют материалы 4043.

 

 

Цинк (серия 7XXX) при добавлении в алюминий вместе с магнием и медью образует пригодный к тепловой обработке сплав с самыми высокими механическими характеристиками. В основном используется в авиационной отрасли. Сплавы серии 7ХХХ часто плохо подходят для сварки из-за склонности к образованию трещин (из-за широкого температурного интервала плавления и низкого солидуса). Сплавы 7005 и 7039 пригодны для сварки присадочными материалами серии 5ХХХ.

Другие элементы (серия 8XXX) — в эту серию включены все остальные легирующие элементы алюминиевых сплавов (например, литий). Большинство из этих сплавов редко подвергаются сварке, хотя они отличаются очень высокой жесткостью и в основном используются в аэрокосмической отрасли. В качестве присадочного материала для этих сплавов используется серия 4ХХХ.

Чистый алюминий (серия 1XXX) — алюминий без легирующих элементов считается непригодным к тепловой обработке и в основном используется для изготовления резервуаров и труб для химикатов ввиду его высокой коррозионной устойчивости. Эти материалы также часто используют в электрических шинах благодаря высокой электропроводимости. Для сварки серии 1ХХХ хорошо подходят сплавы 1070, 1100 и 4043.

Помимо основных легирующих элементов, также существует и множество вторичных, куда входят хром, железо, цирконий, ванадий, висмут, никель и титан. Эти элементы могут придать алюминию коррозионную устойчивость, повышенные механические характеристики и пригодность к тепловой обработке.

Физические свойства
После того, как мы разобрались с металлургией алюминиевых сплавов, давайте рассмотрим физические свойства алюминия и того, как они соотносятся с другими металлами, например, сталью.

 

 

 

Главная причина настолько широкого распространения алюминия — это его физические свойства. Например, алюминий в три раза легче стали и в то же время при соответствующем легировании имеет более высокую прочность. Он проводит электричество в шесть раз лучше углеродистой стали и почти в 30 раз лучше нержавеющей стали. Высокая проводимость делает влияние вылета проволоки в режиме MIG менее значительной по сравнению со сталью.

 

Кроме того, алюминий имеет высокую коррозионную устойчивость, легко меняет форму и соединяется, а также нетоксичен и может использоваться в пищевой отрасли. Так как это немагнитный металл, во время сварки можно не опасаться отклонения дуги. Благодаря в 5 раз более высокой теплопроводимости по сравнению со сталью алюминий легко поддается сварке в сложных пространственных положениях. Впрочем, алюминий имеет свои недостатки, так как он быстро отводит тепло, что затрудняет сплавление и снижает глубину проплавления.

Так как алюминий имеет низкую температуру плавления — 660 градусов Цельсия (в два раза меньше, чем у стали) — при том же диаметре проволоки для его плавления требуется намного меньшая сила тока. Более того, при равной силе сварочного тока скорость расплавления проволоки примерно в два раза выше стали.

Химические свойства
В том, что касается химического состава, алюминий имеет высокую способность к растворению атомов водорода в жидкой форме и низкую — при температуре затвердевания. Это означает, что даже небольшое количество растворенного в жидком наплавленном металле водорода после затвердевания алюминия будет стремиться выйти из металла, что приведет к образованию пористости.

Кроме того, при механической обработке алюминий вступает в реакцию с кислородом и мгновенно образует слой оксида алюминия. Этот слой очень пористый и может легко удерживать в себе влагу, масло и другие материалы. Пленка оксида обеспечивает хорошую коррозионную устойчивость, но перед сваркой ее следует удалить, так как из-за высокой температуры плавления (2050°C) она ограничивает глубину проплавления. Для этого применяются механическая очистка, растворители, химическая очистка и травление.

 

 

Механические свойства
Механические свойства алюминия, например, предел текучести, предел прочности и относительное удлинение, зависят от комбинации основного металла и сварочных материалов. При сварке шва с разделкой кромок прочность соединения зависит от зоны теплового воздействия. В случае непригодных к тепловой обработке сплавов зона теплового воздействия окажется полностью отожжена и зона теплового воздействия станет самым слабым местом. Для полного отжига пригодных к тепловой обработке сплавов требуется намного больше времени при температуре отжига в сочетании с медленным охлаждением, поэтому надежность сварного шва в этом случае падает меньше. Такие аспекты, как предварительный подогрев, отсутствие охлаждения меду проходами сварки и лишнее тепло из-за низкой скорости сварки или поперечных колебаний, увеличивают как пиковую температуру, так и длительность воздействия повышенной температуры, что увеличивает риск падения механических характеристик.

При угловой сварке механические характеристики зависят от состава используемых сварочных материалов. При изготовлении металлоконструкций использование 5ХХХ вместо 4ХХХ может обеспечить в два раза более высокую прочность.

Сплавы, непригодные к тепловой обработке, имеют высокую жидкотекучесть при использовании сварочных материалов той же серии, хотя при сварке материалами серии 4ХХХ жидкотекучесть становится меньше. Пригодные к тепловой обработке сплавы обычно имеют из-за нее низкую жидкотекучесть.

 

   

 

О металлургии подробнее
После того, как мы обсудили основные положения о металлургии алюминия, давайте применим эту информацию к практической сварке сплава. Сначала мы рассмотрим технологию, которая позволяет получить наилучшее качество сварки алюминия и решить такие распространенные проблемы, как недостаточное проплавление, высокий уровень разбрызгивания, прожигание и пористость.

Современные инверторные сварочные аппараты с запатентованной технологией управления формой волны сварочного тока компании Линкольн позволяют точно регулировать характеристики формы волны, чтобы оптимальным образом контролировать перенос капель расплавленного металла. Это помогает снизить разбрызгивание из-за низкой плотности алюминия, в то время как импульсы пикового тока обеспечивают должную глубину проплавления.

Кроме того, так как изменение химического состава оказывает большое влияние на физические характеристики сплава, эта возможность позволяет индивидуально подобрать форму волны для каждого конкретного сплава с учетом физических характеристик металла.

Так как алюминий имеет высокую способность к растворению водорода в жидком виде и низкую — при застывании, можно разработать пульсирующую форму волны, которая позволит сократить длину волны за счет снижения силы сварочного тока и риска возникновения пористости.

Недавно компания Линкольн вывела эту технологию на новый уровень благодаря программе Wave Designer Software®. Она позволяет сварочным инженерам и сварщикам в реальном времени корректировать и изменять текущую форму волны сварочного тока подключенного к сети аппарата на собственных персональных компьютерах. При использовании в сочетании с инверторными сварочными аппаратами это позволяет обеспечить высокое качество сварки в любых условиях.

Новые методы сварки
Применение источников питания на падающей ВАХ для сварки алюминия в защитном газе имеет долгую и успешную историю. При сварке алюминия падающая ВАХ позволяет обеспечить высокоэнергетический струйный перенос металла, который стабильно и равномерно реагирует на изменения собственно силы сварочного тока, несмотря на колебания длины дуги. В результате падающая ВАХ обеспечивает равномерную глубину проплавления по всей длине шва.

Совершенствование контроля дуги привело к появлению инверторных источников питания с программным управлением. «Оптимизация» характеристик дуги программными методами при MIG-сварке алюминия вышла на новый уровень благодаря разработанной компанией Линкольн Электрик технологии управления формой волны. В этом импульсном режиме с высокоскоростным синергетическим управлением падающая вольт-амперная характеристика модифицируется так, чтобы обеспечить несколько преимуществ при сварке алюминия. Например, сюда входит повышенный сварочный ток в момент пика импульса. Пики импульсов позволяют обеспечить равномерный профиль проплавления по всей длине шва. Также при этом снижается разбрызгивание, улучшается жидкотекучесть сварочной ванны, что позволяет увеличить скорость сварки, и снижается тепловложение и связанный с ним риск деформаций.

Технология управления формой волны выводит импульсную сварку на новый уровень. Она позволяет пользователю создать индивидуальную, «идеальную» для каждой конкретной задачи форму волны. Эта технология и ее возможности индивидуальной настройки поддерживается высокотехнологичными источниками питания, например, инверторными моделями семейства Power Wave®. Аппараты Power Wave можно использовать двумя способами. Оператор может выбрать предустановленную форму волны для сварки алюминия или же создать собственную с помощью программы Wave Designer™. Индивидуально разработанные формы волны затем переносятся с компьютера на аппарат Power Wave.

Анатомия формы волны
Но что именно представляет собой технология управления программы Wave Designer Pro? Благодаря этой технологии источник питания мгновенно регулирует сварочный ток по заданной программе. Учтите, что «форма волны» позволяет влиять на поведение каждой отдельной капли расплавленного присадочного материала. Область ниже формы волны отражает энергию, прилагаемую к этой капле. При струйном переносе металла сила тока на несколько миллисекунд увеличивается настолько, чтобы расплавить металл. В этот момент формируется и отделяется капля металла, которая затем начинает движение вдоль дуги. Теперь в период спуска капли к ней можно приложить дополнительную энергию, которая позволила бы сохранить или увеличить ее жидкотекучесть. После этого импульс переходит в фазу фонового тока, которая позволяет поддержать дугу, охладить материал и подготовиться к следующему пику.

Давайте рассмотрим форму волны подробнее. Фаза возрастания (А) — это период увеличения силы тока до пиковой (измеряется в амперах в миллисекунду), в течение которого формируется расплавленная капля на кончике электрода. По достижении пикового значения капля отделяется. Процентная доля «превышения» (B) придает дуге дополнительную жесткость и способствует отделению расплавленной капли от электрода. Длительность пиковой фазы (C) влияет на размер капли: чем она меньше, тем больше становится капля. С этого момента отделившаяся капля зависит от энергии, подаваемой на фазе убывания. Эта фаза состоит из периодов снижения пикового тока (D) и финального тока (E). Период снижения пикового тока позволяет при необходимости увеличить энергию расплавленной капли. Это улучшает жидкотекучесть сварочной ванны в период снижения пикового тока. Фаза финального тока начинается после снижения пикового. Она влияет на стабильность анода и регулировка силы финального тока может помочь избавиться от избыточного распыления мелких капель. С этого момента ток переходит к фоновому значению (F), которое позволяет сохранить дугу. Чем меньше длительность фазы фонового тока, тем больше частота пульсации. Чем выше частота пульсации, тем выше становится средняя сила тока. С другой стороны, увеличение частоты приведет к более сфокусированной дуге.

Форма волны также зависит от «адаптивной характеристики» импульсной MIG-сварки с синергетическим управлением. Адаптивность подразумевает способность дуги сохранять заданную длину дуги несмотря на изменения вылета электрода. Это важный аспект для стабильной сварки и надежности соединения.

Оптимизация сварки через регулировку формы волны
Регулировка формы волны сварочного тока позволяет получить необходимую скорость сварки, хороший внешний вид шва, упростить очистку поверхности после сварки и сократить уровень выделения дыма. Настоящая сила этой технология заключается в возможности самому настраивать форму волны  в программе Wave Designer Pro и том, насколько легко это сделать. Пользователь может в реальном временем менять дугу простым движением мыши в привычной среде PC Windows™. Пятиканальная панель ArcScope позволяет просматривать сделанные изменения, в том числе пиковые значения тока и напряжения, а также расчетное тепловложение. ArcScope собирает данные с частотой 10 КГц. «то ценное опциональное дополнение к программе Wave Designer. ArcScope дает сварочному инженеру визуальное представление разработанной им формы волны. После проведения оценки он может внести поправки.

Например, при сварке тонколистового алюминия технология управления формы волны поможет уменьшить тепловложение, деформации, разбрызгивание, устранить несплавление и прожигание. Это уже смогли подтвердить на своем опыте многие компании. Пользователь может составить программы сварки для определенного диапазона скорости подачи проволоки и/или силы тока и благодаря этому работать с очень широким диапазоном толщин материалов и скорости подачи проволоки.

Заключение
Алюминий имеет целый ряд отличительных особенностей, которые делают его привлекательным выбором для многих задач несмотря на то, что его сварка может быть связана с определенными сложностями. Тем не менее, хорошее понимание его металлургии и знание доступных на современном рынке инструментов и технологий позволят вам справиться с этой задачей.

Медь: особенности металла, производные и их применение

Медь является одним из наиболее популярных представителей группы цветных металлов, используемых в промышленности. В таблице Менделеева элемент имеет порядковый номер 29 и обозначается как Cu.

Физические свойства

Данный металл имеет следующие физические характеристики, отличающие его от других элементов:

• Цвет – ярко-рыжий, с розоватым оттенком. При обнаружении медной руды можно принять ее за ржавый предмет.
• При механической обработке или переплавке обладает характерным блеском.
• Характеризуется повышенной пластичностью, легко поддается обработке, штамповке и вытягиванию в проволоку.
• Имеет один из самых высоких показателей электропроводности, что позволяет широко использовать металл при изготовлении проводов.
• Плотность 8920 кг/м3, что почти на 1000 кг больше промышленной стали.
• Начинает плавиться при температуре свыше 1100оС, а закипает при достижении 2500оС.
• При контакте с атмосферным воздухом длительное время начинает покрываться характерной пленкой с зеленым оттенком.

Таким образом, металл имеет свойство самостоятельно противостоять окислению, и изделия из меди пользуются повышенным спросом во многих отраслях промышленности.

Химические реакции с участием меди

В металлургической индустрии медь используется в различных соединениях, вступая в реакцию с другими веществами, что способствует улучшению ее эксплуатационных качеств:

1. Оксидные соединения данного металла получаются на основе 2 базовых реакций:

• 2Cu + O2 = 2CuO.
• 4Cu + O2 = 2Cu2O – реакция проходит при нагревании Cu до 140оС и выше.

1. Сульфиды меди выделяются при соединении элемента с серой

2Cu + S = Cu2S, активность соединения наступает при повышении температуры.

1. Чтобы понять, с чем реагирует медь, необходимо провести реакции с галогенами, например, с бромом, фтором или хлором:

• Cu + Br2 = CuBr2;
• Cu + F2 = CuF2;
• Cu + Cl2 = CuCl2; –

из этих примеров видно, что общая формула реакции выглядит как Cu + Hal2 = CuHal2.

1. Данный металл хорошо реагирует с некоторыми концентрированными или разбавленными кислотами, образуя соли, летучие газы и воду:

• с азотной кислотой – 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4h3O;
• с дигидрогенсульфатом – Cu + 2h3SO4 = CuSO4 + SO2 + 2h3O;
• с хлороводородным соединением – Cu + 3HCl = H(CuCl3) + h3.

1. При спекании меди с оксидами таких же или других металлов получаются кислородные соединения, обладающие иными свойствами и валентностью:

• с бинарной связью меди и кислорода – Cu + CuO = Cu2O;
• с оксидом железа – Cu + Fe2O3 = 2FeO + CuO.

1. При взаимодействии с солями других металлов медь позволяет выделить чистый элемент из жидкого раствора:

• с нитратом серебра – Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag, где чистое серебро выпадает в осадок;
• с сульфатом железа – Cu + Fe2(SO4)3 = CuSO4 + 2FeSO4.

Медь также подвергается коррозии под воздействием воды, углекислого газа и кислорода, содержащихся в атмосфере: 2Cu + h3O + CO2 + O2 = (CuOH)2CO3, и данное вещество образует упомянутую выше карбонатную пленку с зелено-серым оттенком.

Медь и ее производные используются во многих отраслях промышленности – при производстве проводов, труб, фитингов, деталей для бытового, медицинского и другого оборудования. Кроме того, данный элемент применяется как катализатор многих химических реакций с целью получения ценных материалов и веществ для смежных индустрий.

Железо — алюминий — Энциклопедия по машиностроению XXL

Растворимость железа в алюминии при эвтектической температуре (655°С) по современным данным около 0,03%.  [c.567]

Точку S диаграммы железо — углерод алюминий смещает вправо. Так, например, при 1,3% А1 перлит образуется при содержании 1,8% С. Критическая температура Лсз при наличии алюминия повышается, в соответствии с чем температуры нагрева под закалку, отжиг и нормализацию стали, содержащей алюминий, необходимо увеличивать.  [c.68]

Контакт графита с железом и алюминием вызывает сильную коррозию этих металлов, что обусловлено развитой поверхностью графита, способствующей  [c.7]

СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗО—НИКЕЛЬ—АЛЮМИНИЙ  [c.220]

Из-за расширения потребности в профилированных металлических изделиях, нуждающихся в покрытии внимание уделяется и химическому меднению железа, стали, алюминия и некоторых других металлов Кроме того, медь эластичнее полученного химическим путем никеля и химическое меднение может осуществляться на холоду Химическое меднение используется в гальванопластике, а также для защиты отдельных участков стальных деталей при цементации  [c.74]

Рис. 4. Структура поверхностного слоя лопатки II ступени после испытания в течение 900 час. (увел. 500), распределение никеля, хрома, железа п алюминия.

Добавка к сернокислотным растворам уротропина позволила резко снизить плотность критического тока пассивации и плотность анодного критического тока непрерывно деформируемого сплава железа с алюминием и хромом [78], сделав эти величины малочувствительными к степени деформации.  [c.153]

Отложения состоят из золы, угля, смол, продуктов коррозии, эрозии и катализатора, который загрязняет воду башен и оттуда увлекается в нагнетатель. Катализатор состоит из окислов кремния, железа, хрома, алюминия, кальция, магния с преобладанием последнего. Объемная доля MgO составляла 60 %.  [c.14]

Как и при горячем цинковании, сталь подвергается травлению, предварительному флюсованию, а затем погружается в ванну с расплавленным алюминием, во время реакции с которым образуются слои сплавов алюминия с железом, а при удалении из ванны — покрытие из чистого алюминия. Однако этот процесс является более сложным по сравнению с горячим цинкованием из-за двух основных факторов более высокой точки плавления алюминия и большей скорости образования окиси алюминия. Для получения достаточной текучести расплавленного алюминия рабочая температура должна поддерживаться на уровне выше 700° С. Мгновенная реакция между железом и алюминием при этой температуре приводит к образованию хрупкого интерметаллида. Окись алюминия, покрывая поверхность стали, погруженной в ванну, мешает образованию металлического покрытия. Прожилки окиси алюминия могут загрязнять поверхность покрытия при удалении изделия из ванны.  [c.73]

Потенциалы железа и алюминия, контактирующих в электролите, различаются несущественно и могут изменяться при образовании пленок на их поверхностях. В связи с этим анодная защита стали алюминием незначительна, а в некоторых случаях сталь даже первоначально служит анодом по отношению к алюминию и, таким образом, сама подвергается коррозии. По этим причинам большая несплошность алюминиевых покрытий не может быть допущена во избежание появления ржавчины на основном слое стали. Однако следует отметить, что ржавления стали в мельчайших несплошностях покрытия или на срезанных кромках алюминированной стали почти не происходит (вероятно, из-за прекращения анодной реакции под действием поверхностных продуктов коррозии).  [c.74]

Большинство технических конструкционных сплавов (на основе железа, меди, алюминия, магния), которые широко применяют в строительстве наземных сооружений, в авто- и авиастроении, на железнодорожном транспорте и в судостроении, характеризуются умеренной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и нередко нуждаются в дополнительной защите.  [c.90]

Эффективная энергия активации растворения металлов (железа, никеля, алюминия) в электролитах по химическому механизму, согласно данным Г. Г. Пенова, Т. К. Атанасян, С. П. Кузнецовой и др., в 1,5—2,0 раза больше, чем при растворении их с преобладанием электрохимического механизма, что находится в хорошем соответствии с теорией электрохимической коррозии металлов и подтверждает наличие химического механизма коррозии металлов в электролитах.  [c.357]

Железо с алюми 1ием ючти е образуе твердых растворов оно являсгся вредной 1 римесью и ухудшает коррозионную стойкость алюминия. Растворимость железа в алюминии очень. мала (при 200 С около 0,01%), вследствие чего примесь железа  [c.270]

Накопление электронов на твердых частицах (железа, окиси алюминия) было исследовано экспериментально oy и Димиком [736]. При вводе твердых частиц в тлеющий разряд системы распыла частиц выяснилось, что накопленных на частицах алюминия электронов достаточно, чтобы погасить разряд (фиг. 10.11).  [c.463]

Химическая реакция взаимодействия оксидов железа с алюминием (алюмотермическая реакция) протекает с большим выделением теплоты по следующему уравнению  [c.130]

Д. М. Минцем и Я. Д. Раппопортом был предложен метод получения электрохимическим способом высококонцентрированных коагулирующих растворов путем анодного растворения в пластинчатых электролизерах обрезков железа или алюминия в водных растворах серной кислоты или поваренной соли. Это позволяет получать на месте потребления коагулирующие растворы с заранее заданными технологическими свойствами и затем дозировать их в обрабатываемую воду.  [c.221]

Некоторые неметаллические материалы, например графит, могут увеличивать коррозию металлов. Контакт графита с железом или алюминием вызывает сильную коррозию этих «металлов, что обусловлено развитой поверхностью графита, способствующей адсорбщш кислорода или других деполяризаторов. Поэтому графитовые сальники или графитовые уплотнительные набивки в системах, подводящих электролит к ответственному оборудованию, нежелательны во избежание его засорения выпадающими частичками графита.  [c.202]

Сплавы системы железо—кремний—алюминий. Сплав, содержащий 9,6% Si, 5,4% А1, остальное Fe, имеет следующие свойства Ло = 439,6 10″ гн/м (35 000 гс/э), шак = 1474-10 гн/м (118 000 гс/э), = 1,592 а/м (0,02 э) и Wh = 2,8 дж/м (28 эрг/см ) [для В ах == = 0,5 тл (5000 гс)]. Исследования показали (рис. 105), что вблизи указанного состава сплава значения и имеют минимальную величину. Магнитные свойства этих сплавов зависят от химического состава сплава (рис. 106). Отклонение от стехиометрического состава резко снижает магнитные свойства. Поэтому свойства сплавов этой системы, получаемые в производственных условиях, гораздо более низкие [fio = 50,24 10 гн/м (4000 гс/э)] и характеризуются значительным разбросом. Этот материал отличается высокой хрупкостью и образцы для измерения получают литьем. Материал легко измельчается в порошок, который называется сендаст или фе-ральси. Прессованный порошок этого сплава используют  [c.147]

Литые сплавы обладают достаточной устойчивостью против старения. По результатам ряда исследований естественное магнитное старение магнитных литых сплавов зависит от следующих факторов 1) оно усиливается с уменьшением длины магнита при данном поперечнике 2) старение усиливается от частичного размагничивания переменным магнитным полем.Сплавыжелезо—никель—алюминий и особенно железо — никель — алюминий — кобальт отличаются сравнительно высокой стоимостью. Механической обработке в виде грубой обдирки резанием с применением резцов из твердого сплава поддаются только детали простой формы из сплавов, не содержащих кобальта. Кроме того, детали из всех сплавов можно шлифовать электрокорундовыми кругами в два приема (грубое и чистовое шлифование). Для грубого шлифования можно применять электроискровую обработку. Перед механической обработкой можно применять отжиг для уменьшения твердости и хрупкости.  [c.310]

Значительно большая стабильность магнитной проницаемости, но при меньшем ее значении (ц и = 30 -т- 80) получается в сплаве изотерм, который состоит из железа, никеля, алюминия и меди. После холодной прокатки в этих материалах постоянство маг-нитнпй прпниттяймпгтн /эдуряняртгя в полях до 500 А/м,  [c.98]

Сплавы называют изотропными, так как их магнитные свойства одинаковы, независимо от направления намагничивания. Основными материалами этой группы являются сплавы на основе алюминия, никеля, меди и железа. Эти сплавы отличаются высокой твердостью и хрупкостью, даже в горячем состоянии они не поддаются ковке и прокатке, магниты из них изготовляют литьем или прессованием из порошков. Получение высокой коэрцитивной силы связано с механизмом дисперсионного твердения. При определенных условиях охлаждения сплава появляются две фазы слабомагнптный твердый раствор железа и алюминия (Р -фаза) и однодоменные частицы почти  [c.264]

Осаждение палладия химическим способом возможно ка железе, никеле алюминии Процесс имеет автокаталитический характер Первые же порции палладия, осевшие на поверхности указанных металлов действуют как катализаторы, и процесс в дальнейшем развивается без осложнений Для палладирования таких некаталити-ческнх метал 10B, как медь и ее сплавы, на поверхности изделий осаждают слой серебра или никеля (химическим или электрохнми ческим способом) Перед нанесением покрытия поверхность деталей должна быть подготовлена обычными способами  [c.86]

Макквин [275] предполагает, что показатель степени в модифицированном уравнении Холла — Петча (3.46) должен отличаться для субструктур, полученных при разных степенях деформации и разных режимах отжига [308]. Так, для сплавов на основе железа и алюминия в холоднодеформированном состоянии упрочнение изменялось пропорционально (см. уравнение (3.43)). В то же время для субструктур, формирующихся в указанных сплавах при отжигах с различными выдержками при одной и той же температуре, будет характерна и разная зависимость между плотностью дислокаций и диаметром ячейки, так как известно [275], что избыточные дислокации в стенках аннигилируют раньше, чем начинается рост ячеек. Следовательно, показатель степени, равный может наблюдаться для наклепанного материала, в котором прошел возврат [275, 308], что уже отмечалось выше. В этом плане, возможно, представляет интерес сравнить весь комплекс механических свойств субструктур в данном материале, имеющих один и тот же размер и полученных при различных режимах термомеханической обработки. Однако такие сведения в литературе отсутствуют.  [c.132]

Переход к разрушению элементов авиационных конструкций на заключительной фазе развития усталостной трещины может быть осуществлен в широком диапазоне температурно-скоростных условий нагружения. Возможны разнообразные ситуации по интенсивности напряженного состояния материала в зоне страгивания трещины применительно к широкому классу конструкционных материалов на основе железа, титана, алюминия, магния и никеля. Поэтому в условиях эксплуатации могут быть достигнуты ситуации с минимально реализованной вязкостью разрушения вплоть до межзеренного проскальзывания или, напротив, может произойти высокопластичное разрушение, в котором сочетаются процессы внутризе-ренного скольжения и межзеренной ползучести. Вся совокупность реализуемых таким образом ситуаций в условиях эксплуатации должна рассматриваться с единых энергетических позиций с привлечением карт или диаграмм областей устойчивого поведения материала [40-42].  [c.97]

Почти универсальная активность силановых аппретов по отношению к целому ряду минеральных наполнителей указывает на то, что реакция силанолов с гидроксильными группами поверхности, в результате которой образуются водостойкие оксидные связи с поверхностью, не является обязательным условием эффективного действия аппрета. Например, оксидная связь между кремнием и железом или алюминием неустойчива к гидролизу. Даже ковалентные силоксановые связи гидролизуются водой с образованием силанолов, причем энергия активации гидролиза составляет 23,6 ккал/моль. Если катализатором гидролиза служит бензойная кислота, энергия активации его равна 6 ккал/моль [22], что близко к прочности водородной связи. Наличие остаточной деформа-  [c.196]

Специальной разновидностью стержневых протекторов является протекторная проволока. Такая проволока выполняется из протекторного сплава с сердечником из железа или алюминия (если протектором является цинк). Такую проволоку обычно получают прессованием (эк-струдированием) и поставляют в больших длинах. Наружный диаметр обычно составляет 5—25 мм, сердечник проволоки может иметь диаметр  [c.194]

Дополнительные указания. Определению общей жесткости мешает присутствие в воде ионов меди, марганца, железа и алюминия. В присутствии меди окраска индикатора не меняется, так как ионы меди образуют с ним соединения, которые не разрушаются трилоном Б. В присутствии ионов марганца в ш елочной среде выделяется МпО(ОН)а, который адсорбирует индикатор, и окраска раствора становится серой. Для устранения вредного влияния ионов меди, небольших количеств железа и алюминия их следует перевести в труднорастворимую форму. В отмеренную для титрования пробу воды прибавляют 1 мл 5—10%-ного раствора сульфида натрия. Для устранения вредного влияния ионов марганца в отмеренную для титрования пробу воды прибавляют 5 капель 1%-ного раствора солянокислого гидроксил амина.  [c.76]

Изучение зависимости изменения электродного потенциала сплава хастеллой в 5%-ном растворе соляной кислоты и меди Б 0,1-н. растворе USO4 при различных скоростях деформации [71 ] показало интенсивное разблагораживание потенциала в начале роста удлинения и последующий переход величины его сдвига через максимум, который не объяснен авторами. Смещение потенциала линейно увеличивалось с ростом скорости деформации. Также наблюдался [72] переход через максимум величины плотности критического тока пассивации с увеличением относительного удлинения образца из сплава железа с алюминием и хромом в растворах серной кислоты.  [c.79]

Свойства алюминиевых сплавов во многом определяются свойствами чистого алюминия. Так, они имеют почти в 3 раза меньшую плотность (в среднем 2,7 г/сж ), чем железо. Кристаллизуется алюминий в кубическую гранецентрированную решетку. Длина ребрч  [c.50]

Положительное воздействие на стойкость малоуглеродистых сталей к коррозионному растрескиванию в растворах нитратов оказывает легирование карбидообразующимн элементами -марганцйм, хромом, вольфрамом, молибденом и титаном. В таких средах весьма стойко к коррозионному растрескиванию железо, легированное алюминием в количестве 0,5 %, закаленное, а затем отпущенное. Легируя углеродистые стали ураном, можно существенно повысить их стойкость к растрескиванию в растворах нитратов. Наконец, показано, что после холодной прокатки чистое, а также и легированное карбидообразующими элементами железо достаточно устойчиво против нитратного растрескивания [100].  [c.121]

Основным методом получения нитевидных кристаллов карбида и нитрида кремния, окиси и нитрида алюминия и других тугоплавких соединений является осаждение из газовой фазы с использованием химических транспортных реакций, реакций пиролиза, восстановления летучих соединений и др. Промышленное производство нитевидных кристаллов указанным методом стало возможным после детального исследования Вагнером, Элиссом и др. механизма их роста, получившего название пар—жидкость—твердая фаза (ПЖТ). При получении методом ПЖТ нитевидных кристаллов тугоплавких соединений (40 ] в реакционную зону, в которой ведется осаждение соединения, специально вводят примеси некоторых элементов, образующих капельки жидких растворов с элементами соединения, например углерод, железо, кремний, алюминий и др. При получении нитевидных кристаллов карбида кремния используют жидкие тройные растворы железо кремний—углерод. Поверхность жидкой фазы является сильным катализатором участвующих в осаждении химических реакций, поэтому выделение вещества из газовой фазы происходит преимущественно на поверхности присутствующих в ростовой зоне жидких капелек. Далее происходит его растворение в капельке, диффузионный перенос через объем капли к границе раздела с подложкой и кристаллизация под каплей. В результате на подложке образуются вытянутые столбики конденсата, являющиеся нитевидными кристаллами. Ввиду малой скорости осаждения непосредственно на твердой поверхности кристаллы почти не растут в толщину, и отношение длины к диаметру у них достигает 1000 и более. В зависимости от условий получения они имеют диаметр от долей микрона до нескольких десятков микрон и длину до 60—80 мм.  [c.40]

В самом простом методе — нанесении покрытия путем распыления алюминия (металлизация)—толщина слоя должна быть примерно 0,3 мм. Кроме того, этот метод требует продолжительного (до 5 ч) отжига и наличия тонкого покрытия из расплавленного стекла во избежание окисления в процессе отжига. При порошковом алитировании очищенные от окалины изделия загружают в герметизированную емкость, содержащую смесь 407о алюминиевой пудры, 60% окиси алюминия и добавок хлорида аммония, графита или цинка. Алитирование осуществляют при температуре 950—1050°С в течение 4—20 ч. В основе этого процесса лежит реакция обмена между хлоридом алюминия в газовой фазе и железом, в результате которой образуется дихлорид железа и алюминий. Слой содержит 50—70% алюминия.  [c.106]

---

Коррозия алюминия

Коррозия алюминия – разрушение металла под влиянием окружающей среды.

Для реакции Al³⁺ +3e → Al стандартный электродный потенциал алюминия составляет   -1,66 В.

Температура плавления алюминия — 660 °C.

Плотность алюминия — 2,6989 г/см³ (при нормальных условиях).

Алюминий, хоть и является активным металлом, отличается достаточно хорошими коррозионными свойствами. Это можно объяснить способностью пассивироваться во многих агрессивных средах.

Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации агрессивных примесей  в среде, температуры и т.д. Сильное влияние оказывает рН растворов. Оксид алюминия на поверхности металла образуется только в интервале рН от 3 до 9!

Очень сильно влияет на коррозионную стойкость Al его чистота.  Для изготовления химических агрегатов, оборудования  используют только металл высокой чистоты (без примесей), например  алюминий марки АВ1 и АВ2.

Коррозия алюминия не наблюдается только в тех средах, где на поверхности металла образуется защитная оксидная пленка.

При нагревании алюминий может реагировать с некоторыми неметаллами:

2Al + N₂ → 2AlN – взаимодействие алюминия и азота с образованием нитрида алюминия;

 4Al + 3С → Al₄С₃ – реакция взаимодействия алюминия с углеродом с образованием карбида алюминия;

2Al + 3S → Al₂S₃ – взаимодействие алюминия и серы с образованием сульфида алюминия.

Коррозия алюминия на воздухе (атмосферная коррозия алюминия)

Алюминий при взаимодействии с воздухом переходит в пассивное состояние. При соприкосновении чистого металла с воздухом на поверхности алюминия мгновенно появляется тонкая защитная пленка оксида алюминия. Далее рост пленки замедляется. Формула оксида алюминия – Al₂O₃ либо  Al₂O₃•H₂O.

Реакция взаимодействия алюминия с кислородом:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃.

 Толщина этой оксидной пленки составляет от 5 до 100 нм (в зависимости от условий эксплуатации). Оксид алюминия обладает хорошим сцеплением с поверхностью, удовлетворяет условию сплошности оксидных пленок. При хранении на складе, толщина оксида алюминия на поверхности металла составляет около 0,01 – 0,02 мкм. При взаимодействии с сухим кислородом – 0,02 – 0,04 мкм. При термической обработке алюминия толщина оксидной пленки может достигать 0,1 мкм.

Алюминий достаточно стоек как на чистом сельском воздухе, так и находясь в промышленной атмосфере (содержащей пары серы, сероводород, газообразный аммиак, сухой хлороводород и т.п.). Т.к. на коррозию алюминия в газовых средах не оказывают никакого влияния сернистые соединения – его применяют для  изготовления установок переработки сернистой нефти, аппаратов вулканизации каучука.

Коррозия алюминия в воде

Коррозия алюминия почти не наблюдается при взаимодействии с чистой пресной, дистиллированной водой. Повышение температуры до 180 °С особого воздействия не оказывает. Горячий водяной пар на коррозию алюминия влияния также не оказывает. Если в воду, даже при комнатной температуре, добавить немного щелочи – скорость коррозии алюминия в такой среде немного увеличится.

Взаимодействие чистого алюминия (не покрытого оксидной пленкой) с водой можно описать  при помощи уравнения реакции:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂↑.

 При взаимодействии с морской водой чистый алюминий начинает корродировать, т.к. чувствителен к растворенным солям. Для эксплуатации алюминия в морской воде в его  состав вводят небольшое количество магния и кремния. Коррозионная стойкость алюминия и его сплавов, при воздействии морской воды, значительно снижается, если в состав метала будет входить медь.

Коррозия алюминия в кислотах

С повышением чистоты алюминия его стойкость в кислотах увеличивается.

Коррозия алюминия в серной кислоте

Для алюминия и его сплавов очень опасна серная кислота (обладает окислительными свойствами) средних концентраций. Реакция с разбавленной серной кислотой описывается уравнением:

 2Al + 3H₂SO₄(разб) → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑.

Концентрированная холодная серная кислота не оказывает никакого влияния. А при нагревании алюминий  корродирует:

2Al + 6H₂SO₄(конц) → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O.

При этом образуется растворимая соль – сульфат алюминия.

Al стоек в олеуме (дымящая серная кислота) при температурах до 200 °С. Благодаря этому его используют для производства хлорсульфоновой кислоты (HSO₃Cl) и олеума.

Коррозия алюминия в соляной кислоте

В соляной кислоте алюминий или его сплавы быстро растворяются (особенно при повышении температуры). Уравнение коррозии:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑.

Аналогично действуют растворы  бромистоводородной (HBr),  плавиковой (HF) кислот.

Коррозия алюминия в азотной кислоте

Концентрированный раствор азотной кислоты отличается высокими окислительными свойствами. Алюминий в азотной кислоте при нормальной температуре исключительно стоек (стойкость выше, чем у нержавеющей стали 12Х18Н9). Его даже используют для производства концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза

При нагревании коррозия алюминия в азотной кислоте проходит по реакции:

Al + 6HNO₃(конц) → Al(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O.

Коррозия алюминия в уксусной кислоте

Алюминий обладает достаточно высокой стойкостью к воздействию уксусной кислоты любых концентраций, но только если температура не превышает 65 °С. Его используют для производства формальдегида и уксусной к-ты.  При более высоких температурах алюминий растворяется (исключение составляют концентрации кислоты 98 – 99,8%).

В бромовой,  слабых растворах хромовой (до10%), фосфорной (до 1%) кислотах при комнатной температуре алюминий устойчив.

Слабое влияние на алюминий и его сплавы оказывают лимонная, масляная, яблочная, винная, пропионовая кислоты, вино, фруктовые соки.

Щавелевая, муравьиная, хлорорганические кислоты разрушают металл.

На коррозионную стойкость алюминия очень сильно влияет парообразная и капельножидкая ртуть. После недолгого контакта металл и его сплавы интенсивно корродируют, образуя амальгамы.

Коррозия алюминия в щелочах

Щелочи легко растворяют защитную оксидную пленку на поверхности алюминия, он начинает реагировать с водой, в результате чего металл растворяется с выделением водорода (коррозия алюминия с водородной деполяризацией).

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑;

2(NaOH•H₂O) + 2Al → 2NaAlO₂ + 3H₂↑.

Образуются алюминаты.

Также оксидную пленку разрушают соли ртути, меди и ионы хлора.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Demo 36: Алюминий — Медный компромисс

Материалы

Бутылка раствора хлорида меди (около 30 г / литр)

Алюминиевая тарелка для пирога (фольга слишком легкая и во время реакции распадется)

Стеклянный градуированный цилиндр на 1 литр

Перчатки и очки

Процедура

1. Отрежьте полоску от алюминиевой формы для пирога. Скрутите интересную форму и вставьте градуированный цилиндр. (Лучше всего плотно вклинить его в цилиндр, чтобы он оставался погруженным при добавлении раствора хлорида меди).
2. Налейте раствор хлорида меди в цилиндр.
3. Алюминий перейдет в раствор, и медный порог выпадет в осадок, оставив красноватый осадок на алюминиевой фольге.

Реакция

Эта демонстрация представляет собой реакцию замещения, в которой более активный металл, алюминий, заменяет ионы меди в растворе.

2Al (s) + 3Cu ²⁺ (водн.) -> 2Al ³⁺ (водн.) + 3Cu (s)

ПРИМЕЧАНИЯ

• Во время этой реакции можно сделать три наблюдения химической реакции:
  1. Раствор хлорида меди меняет цвет с зелено-синего на почти бесцветный;
  2. В результате реакции выделяется тепло;
  3. Новые цветные твердые формы.
• Предложите студентам написать свои наблюдения. Помогите им не говорить, что алюминий «превратился в новое вещество» или что он «заржавел».
• Губчатая медь, которая образуется на поверхности алюминия, может быть идентифицирована, поскольку она не вступает в реакцию с соляной кислотой.
• Губчатая медь может быть расплавлена ​​горячим пламенем, чтобы получить более узнаваемую металлическую медь. Отнесите котел в сварочный центр.

ВОПРОСЫ СТУДЕНТАМ

1. Укажите три изменения, указывающие на то, что это химическая реакция.
2. Какое изменение произошло в реагирующих атомах меди?
3. Какое изменение произошло в атомах алюминия?
4. Будет ли реагировать подобным образом любой другой металл при помещении его в раствор хлорида меди?

(из Саммерлина, Л.Р., К.Л. Боргфорда и Дж. Б. Или, Химические демонстрации — Справочник для учителей , том 2, Американское химическое общество, Вашингтон, округ Колумбия, 1987.

Коррозионная медь и алюминий | Лодка Design Net

Основная проблема при контакте разнородных металлов друг с другом, особенно в присутствии электролита (а грязная вода / морская вода является хорошим электролитом), заключается в том, что два разных металла создают электрический элемент, как в батарее.

В результате один металл будет действовать как катод, а другой — как анод, в зависимости от их отношения друг к другу в электрохимической последовательности. Анод со временем растворится, если два металла каким-либо образом электрически соединить вместе; катод останется практически нетронутым.

Все металлы имеют место в этом электрохимическом ряду, и цель при создании любой металлической конструкции состоит в том, чтобы попытаться обеспечить, чтобы металлы, находящиеся в тесном контакте друг с другом, были подобны по своему электрическому потенциалу.Вот несколько примеров электрохимического потенциала для некоторых обычно используемых металлов:

Цинк = -1,11 В
Алюминий = -0,86 В
Сталь = -0,68 В
Нержавеющая сталь = -0,61 В
Медь = -0,43 В

В сырой нефти В терминах, если вы поместите алюминий и медь вместе в присутствии электролита, вы получите ячейку с напряжением около 0,43 В. Это быстро приведет к коррозии более отрицательного металла (алюминия).

Эта коррозия может иметь место только в том случае, если два металла каким-либо образом электрически соединены (так, чтобы мог течь ток), и если они находятся в присутствии электролита.Медная проводка в порядке, потому что она всегда изолирована от материала корпуса; медные фитинги не в порядке, потому что они могут электрически соединиться с корпусом.

Вы можете использовать разнородные металлы вместе при условии, что вы их очень хорошо изолируете или загерметизируете таким образом, чтобы электролит (обычно вода) не мог добраться до них.

FWIW, даже нержавеющая сталь вызывает коррозию алюминия, особенно «неправильного» сорта нержавеющей стали. Нержавеющая сталь бывает разных типов, у некоторых из них потенциальное напряжение намного ближе к алюминию (что лучше для лодки из сплава), чем у других.

Если вы выполните поиск в Интернете по электрохимическим сериям и металлам, вы, вероятно, найдете массу дополнительной информации.

Джереми

Изготовление медного порошка из алюминиевой фольги

Вы когда-нибудь смотрели на алюминиевую фольгу в кухонном шкафу и задавались вопросом, какие интересные эксперименты вы могли бы с ней проделать? И я тоже! В этом интересном эксперименте мы будем реагировать на сульфат меди с алюминиевой фольгой, чтобы получить чистую металлическую медь в виде медного порошка .Учитесь ли вы в школе или занимаетесь домашней химией, этот эксперимент обязательно понравится.

Изготовление медного порошка — фон

Алюминий в алюминиевой фольге реагирует с сульфатом меди и подвергается единственной реакции замещения с образованием сульфата алюминия и металлической меди:

2Al + 3CuSO ₄ → Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3Cu

Это означает, что во время реакции каждый атом алюминия теряет три электрона, создавая ион алюминия.Каждый ион меди приобретает два электрона, превращая их в металлическую медь:

Al ⁰ → Al ³⁺ + 3 e ^—

Cu ²⁺ + 2 e ^— → Cu ⁰

Чистое ионное уравнение: 2Al ⁰ + 3Cu ²⁺ → 2Al ³⁺ + 2Cu ⁰

Алюминиевая фольга в основном состоит из элементарного алюминия, расположенного в виде тонкого слоя. Однако он также содержит немного железа и кремния, обычно порядка 1% и 0.5% соответственно. Примечательно, что для этого эксперимента на поверхности фольги присутствует пассивный слой оксида алюминия толщиной около 50-100 нанометров. Это предотвращает реактивность алюминия при контакте. Ионы хлора в соли, которую мы добавляем во время эксперимента, позволят ионам меди проникнуть в оксидный слой и вступить в реакцию с чистым алюминием под ним.

Медь сама по себе является красновато-коричневым металлом, но водный раствор сульфата меди имеет красивый ярко-синий цвет.Это связано с координационным комплексом, который ион Cu ²⁺ образует с водой — сульфат меди поглощает фотоны света в красной области видимого спектра, таким образом пропуская синий свет, заставляя раствор казаться синим. Он поглощает этот свет, потому что он эквивалентен разнице энергий между электронными орбиталями иона меди с увеличенной и уменьшенной энергией.

Материалы

• Сульфат меди (мы использовали синий пентагидрат сульфата меди)
• Алюминиевая фольга
• Столовая соль
• Теплая вода
• Кофейный фильтр
• Воронка
• Стеклянная банка
• Магнитная мешалка + плита (опция)

Примечание: необходимо использовать примерно в 13 раз больше сульфата меди по сравнению с алюминием, чтобы гарантировать стехиометрический избыток алюминия и максимизировать количество получаемой меди.Для правильного растворения необходимо использовать как минимум в 4 раза больше воды, чем сульфат меди. В этом эксперименте мы использовали 50 граммов сульфата меди, 4 грамма алюминиевой фольги и 400 мл воды.

Медный купорос продается в большинстве хозяйственных магазинов как «средство для уничтожения корней».

Медный порошок из алюминиевой фольги — процедура

1. Растворите сульфат меди в теплой воде.
   Поместите стержень для магнитной мешалки в раствор и стакан на нагревательную плиту с возможностью магнитного перемешивания.Однако раствор не нужно нагревать, поэтому обязательно используйте соответствующую настройку на тарелке. В противном случае используйте стеклянную палочку для перемешивания, чтобы перемешать раствор и растворить сульфат меди. Возможно, вам придется помешивать несколько минут, чтобы кристаллы полностью растворились.
   
2. Добавьте алюминиевую фольгу в раствор сульфата меди.
   Возможно, вам придется сморщить или ткнуть его, чтобы убедиться, что вся фольга затоплена.
   
3. На этом этапе реакция не происходит самопроизвольно.
   Это связано с рассмотренным ранее слоем оксида алюминия, который действует как непроницаемый барьер между химически активным металлическим алюминием и ионами меди. Этот оксидный слой называется пассивирующим слоем. Это причина того, что алюминиевая фольга обычно неактивна, хотя сам алюминий является очень активным металлом.
   
4. Добавьте в раствор поваренную соль примерно ¼ чайной ложки.
   Это позволяет ионам меди обходить слой оксида алюминия, и реакция протекает, как ожидалось.В этот момент вы должны увидеть, как из раствора выходит небольшое количество газообразного водорода. Это происходит из-за побочной реакции между химически активным алюминием и водой, которая достигает его вместе с ионами меди: 2Al + 3H ₂ O → Al ₂ O ₃ + 3H ₂ . Раствор также должен сильно нагреваться, поскольку реакция между ионами алюминия и меди экзотермична.
   
5. Дождитесь продолжения реакции.
   Красновато-коричневый медный металл должен начать появляться на поверхности алюминиевой фольги и опускаться на дно стакана.Когда синий раствор сульфата меди теряет весь свой цвет и становится прозрачным, реакция на медь завершилась. Он также может приобретать красновато-коричневый оттенок из-за взвешенной в нем тонкой металлической меди. Должно остаться небольшое количество алюминиевой фольги, так как ее было в избытке. Чтобы проверить, действительно ли реакция завершилась, поместите в химический стакан небольшое количество новой алюминиевой фольги и внимательно посмотрите, не образуется ли на ней медь.
   
6. Отфильтруйте раствор.
   Обязательно удалите всю оставшуюся алюминиевую фольгу пинцетом. Для этого эксперимента очень хорошо работает гравитационная фильтрация. Поместите кофейный фильтр в воронку над стеклянной банкой. Вылейте раствор и порошок металлической меди в фильтровальную бумагу. Дайте ему стечь, оставив только медь. Промойте медь дистиллированной водой, пока она еще находится в фильтре, чтобы удалить остатки сульфата или соли алюминия, затем высушите ее. Отфильтрованный раствор должен казаться прозрачным, но он все равно может выглядеть красноватым, если в нем остаются взвешенные частицы меди, слишком мелкие, чтобы их можно было отфильтровать.
   
7. Зачерпните
   Медный порошок может быть слишком тяжелым, чтобы его вылить на фильтр вместе с остальной жидкостью. В этом случае просто вычерпайте его пластиковой посудой, вымойте и высушите, как указано выше. Вот и все — мы сделали медный порошок из алюминиевой фольги!

Безопасность

Обратите внимание, что сульфат меди в некоторой степени токсичен, однако летальная доза для взрослых довольно высока, около 25 граммов. Избегайте проглатывания или вдыхания химического вещества; мы рекомендуем носить очки и перчатки, так как это может вызвать раздражение.Если вы все-таки вступили с ним в контакт, просто тщательно вымойте руки.

Сохраните медный порошок для будущих экспериментов или выбросьте его в мусорное ведро, если необходимо. Вылейте оставшийся отфильтрованный раствор, содержащий сульфат алюминия, в канализацию с большим количеством воды.

Дальнейшие эксперименты

Щелкните здесь, чтобы узнать, какие еще интересные эксперименты можно провести с использованием сульфата меди! Не забудьте также проверить эти похожие эксперименты, чтобы увидеть эксперимент с зубной пастой слона и узнать, как извлечь металлический калий из банана и как создать кристаллы олова в растворе хлорида олова!

Свойства термических реакций нанокомпозита алюминий / оксид меди (II) / поли (винилиденфторид)

1.

Салливан К., Янг Дж., Захария MR. Повышенная реакционная способность МИК нано-B / Al / CuO. Пламя сгорания. 2009. 156 (2): 302–7.

CAS Статья Google ученый

2.

Йеттер Р.А., Риша Г.А., Сон С.Ф. Горение металлических частиц и нанотехнологии. Proc Combust Inst. 2009. 32 (2): 1819–38.

CAS Статья Google ученый

3.

Меда Л., Марра Дж., Галфетти Л., Северини Ф., Де Лука Л.Наноалюминий как энергетический материал для ракетного топлива. Mater Sci Eng, C. 2007; 27 (5): 1393–6.

CAS Статья Google ученый

4.

Садегипур С., Гадериан Дж., Вахид М. Достижения в использовании алюминиевого порошка в качестве энергетического материала и применения в ракетном топливе. В материалах 4-го Международного совещания по достижениям в области теплоносителей (IMAT 2011). 2012.

5.

Партибан С., Джайн С.Р., Рагунандан Б.Взаимопроникающие полимерные сетки как связующие для твердых композиционных ракетных топлив. Def Sci J. 2013; 42: 147–9.

Артикул Google ученый

6.

Ян С., Цзян Г., Захария МР. Термитные ткани на основе электропряденых нановолокон и их реактивные свойства. Интерфейсы ACS Appl Mater. 2012; 4: 6432–3.

CAS Статья Google ученый

7.

Li X, Liu X, Cheng Y, Li Y, Mei X.Свойства термического разложения двухосновного топлива и перхлората аммония. J Therm Anal Calorim. 2014; 115: 887–94.

CAS Статья Google ученый

8.

Миллер Х.А., Кусел Б.С., Дэниэлсон С.Т., Нит Дж.В., Авджиан Е.К., Пирсон С.Н., Бади С.М., Болл Д.В., Яконо СТ, Кетвич СК. Метастабильные наноструктурированные металлизированные фторполимерные композиты для энергетики. J Mater Chem A. 2013; 1: 7050–8.

CAS Статья Google ученый

9.

Smith DW, Iacono ST, Boday DJ, Kettwich SC. В достижениях фторсодержащих полимеров. Дейтон: Американское химическое общество; 2012.

Книга Google ученый

10.

Sanders VE, et al. Распространение реакции четырех наноразмерных энергетических композитов (Al / MoO ₃ , Al / WO ₃ , Al / CuO и Bi ₂ O ₃ ). Мощность J Propul. 2007. 23 (4): 707–14.

CAS Статья Google ученый

11.

Wang HY, et al. Сборочные и реакционные свойства микрочастиц нанотермита на основе Al / CuO. Пламя сгорания. 2014. 161 (8): 2203–5.

CAS Статья Google ученый

12.

Pantoya ML, et al. Влияние насыпной плотности на распространение реакции в нанотермитах и ​​микронных термитах. Мощность J Propul. 2009. 25 (2): 465–70.

CAS Статья Google ученый

13.

Чжоу X и др. Высокоэкзотермические и супергидрофобные наноэнергетические массивы Mg / фторуглеродное ядро ​​/ оболочка. ACS Appl Mater Interf. 2014; 6: 10497–8.

CAS Статья Google ученый

14.

Zhou X, et al. Супергидрофобный наноэнергетический композит CuO / Mg / фторуглерод сэндвич-структуры с влагостойкими свойствами. Chem Eng J. 2015; 266: 163–7.

CAS Статья Google ученый

15.

Микс К., Пантойя М.Л., Апблетт К. Осаждение и определение характеристик энергетических тонких пленок. Пламя сгорания. 2014; 161: 1117–24.

CAS Статья Google ученый

16.

Ball W, Iacono ST, Kettwich SC. Метастабильные наноструктурированные металлизированные фторполимерные композиты для энергетики. J Mater Chem A. 2013; 1: 7050–8.

Артикул Google ученый

17.

Osborne DT, Pantoya ML.Влияние размера частиц Al на термическое разложение смесей Al / тефлон. Combust Sci and Tech. 2007; 179: 1467–80.

CAS Статья Google ученый

18.

Кубота Н., Серизава К. Сжигание магния / политетрафторэтилена. Мощность J Propul. 1987; 9: 539–45.

Google ученый

19.

Watson KW, Pantoya ML, Levitas VI. Быстрые реакции с нано- и микрометровым алюминием: исследование окисления по сравнению с фторированием.Пламя сгорания. 2008; 155: 619–34.

CAS Статья Google ученый

20.

Koch EC. Металл-фторуглероды-пироланты: III. Разработка и применение магний / тефлон / витон (MTV). Топливо Explos Pyrotech. 2002; 27: 262–4.

CAS Статья Google ученый

21.

Яррингтон К.Д., Сон С.Ф., Фоли Т.Дж.. Горение энергетических композитов кремний / тефлон / витон и алюминий / тефлон / витон.Мощность J Propul. 2010; 26 (4): 734–9.

CAS Статья Google ученый

22.

Datta S, et al. Динамика реакции и вероятностное исследование капель алюминий-витон-ацетон. Мощность J Propul. 2011. 27 (2): 396–401.

CAS Статья Google ученый

23.

Хуанг С., Цзян Дж., Делисио Дж. Б., Ван Х., Захария МР. Электрораспыление энергетических полимерных нанокомпозитов с высокой массой частиц: прелюдия к 3D-печати ракетных двигателей.Adv Eng Mater. 2015; 17 (1): 95–6.

CAS Статья Google ученый

24.

Li X, Guerieri P, Zhou W, Huang C, Zachariah MR. Нанокомпозитный ламинат прямого нанесения с улучшенными метательными свойствами. Интерфейсы ACS Appl Mater. 2015; 7 (17): 9103–6.

CAS Статья Google ученый

25.

Huang C, et al. Определение характеристик алюминия / поливинилиденфторида с помощью термогравиметрического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и масс-спектрометрии.Anal Lett. 2015. DOI: 10.1080 / 00032719.2015.1012675.

Google ученый

26.

Макхейл Дж. М., Ору А., Перротта А. Дж., Навроцкий А. Поверхностная энергия и термодинамическая фазовая стабильность в нанокристаллических оксидах алюминия. Наука. 1997; 1997 (277): 788–91.

Артикул Google ученый

27.

Цзя В.З., Лу Дж.К., Чен П., Ван Й.Дж., Луо М.Ф. Новый метод синтеза хорошо кристаллизованного β-AlF ₃ с большой площадью поверхности, полученного из γ-Al ₂ O ₃ .J Mater Chem. 2011; 21: 8987–90.

CAS Статья Google ученый

28.

Умбрайкар С.М., Мирко С., Дрейзин ЭЛ. Экзотермические реакции в нанокомпозитах Al-CuO. Thermochim Acta. 2006. 451 (1): 34–9.

CAS Статья Google ученый

29.

Ван Х., ДеЛизио Дж. Б., Цзян Г. Характеристики образования и горения йодсодержащих нанотермитов Al / CuO-наночастиц с электрораспылением.Пламя сгорания. 2015. 162 (7): 2823–6.

CAS Статья Google ученый

30.

Puts GJ, Crouse PL. Влияние неорганических материалов на пиролиз политетрафторэтилена: часть 2: Общие оксиды Al, Ga, In, Zn, Cu, Ni Co, Fe, Mn, Cr, V. Zr и La. J. Fluorine Chem. 2014; 168: 9–15.

CAS Статья Google ученый

Наука оживает: химия / эксперименты

Влияние ионов меди на реакционную способность алюминий

Металлический алюминий известен своей высокой прочностью. от коррозии.Он разъедает кислоту, но очень медленно, когда кислота не слишком концентрированный. В воде и нейтральных солевых растворах металл обычно не атаковали вообще с любой видимой скоростью.

Когда ионы меди присутствуют вместе с ионами хлорида, тогда все значительно меняется. Даже нейтральные растворы солей меди способен быстро разъедать металлический алюминий в присутствии хлорида. Примечательно то, что без хлорида или без меди такой реакции нет. происходит.Оба иона должны присутствовать, чтобы получить бурную реакцию.

Будьте осторожны при проведении этого эксперимента. Реакция может стать крайне жестокий. Когда эксперимент будет проведен, как указано здесь, его можно будет безопасно. Эксперимент не следует доводить до больших масштабов.

Необходимый химикаты:

Необходимый оборудование:

Безопасность:

• Разбавленная соляная кислота вызывает коррозию
• Соли меди умеренно токсичны
• Реакция может становятся очень жестокими, и выделяется много тепла.Только небольшие суммы должен быть использован.

Выбытие:

• Медные отходы нельзя смывать осушать. Твердые медные отходы можно завернуть в лист бумаги и храните в стороне для надлежащей утилизации.

Приготовление растворов, в которых фольга алюминиевая не растворяется

В две разные пробирки положите мелкие предметы домашнего обихода. алюминиевая фольга.В одну из пробирок насыпьте поваренную соль, а в другую положить твердый медный купорос. Затем добавьте воды в обе пробирки. Если поваренная соль не растворяется полностью, добавьте несколько капель разбавленная соляная кислота. Результат показан на двух картинках ниже. В растворы содержат твердый кусок алюминия, на котором нет никаких реакция, даже не через несколько минут.

Смешивание растворов и быстрое растворение фольги

Добавить синяя жидкость из левой пробирки в правую пробирку.Оставьте кусок алюминиевая фольга в левой пробирке. Это будет использовано позже. Как только синий в правую пробирку добавляется раствор медного купороса, достаточно энергичный реакция может наблюдаться. Жидкость становится зеленой из-за образования тетрахлоркупрат (II), и алюминий активно реагирует с образование водорода и образование мелкодисперсной металлической меди. В левое изображение показывает содержимое пробирки, сразу после добавления раствора медного купороса на правом рисунке то же самое пробирка примерно через 15 секунд.

Добавление поваренной соли и алюминия

Теперь, дополнительная поваренная соль и небольшое количество разбавленной соляной кислоты добавляется к другая пробирка с нерастворенным куском алюминиевой фольги. Этот микс быстро добавили в пробирку с зеленым раствором меди и частично растворенный кусок алюминиевой фольги.Теперь второй кусок алюминиевой фольги тоже быстро растворяется, и жидкость становится довольно горячей. Реакция становится более и более энергичный. Три изображения показывают реакцию алюминия и образование все большего и большего количества твердого осадка, который позже оказывается довольно чистая металлическая медь.

Над жидкостью белая струя из крошечных капелек, похожих на может наблюдаться белый дым.Это связано с повышением температуры в сочетании с с сильным шипением куска алюминия в слегка подкисленный раствор сульфата меди / хлорида натрия.

Когда реакция подходит к концу, то темно-зеленая жидкость можно слить с осадка на дне и осадок можно промыть, добавив воды, дать осадку отстояться и слить воду. При повторении этой процедуры несколько раз образуется окончательный красно-коричневый осадок. получается из относительно чистой меди.На следующем рисунке показан красный осадок меди, прилипший к стеклу пробирки, из которого почти весь жидкость сливают.

Коррозия алюминия | 13 Объяснение типов

Алюминий — второй по распространенности металл на Земле и благодаря своим превосходным свойствам является одним из наиболее широко используемых сегодня металлов. Поэтому полезно знать об условиях, сокращающих срок службы этих металлов.

Коррозия любого металла может значительно повлиять на его функциональную прочность, вызывая структурные повреждения, такие как трещины, частичное разрушение и полное разрушение материала в крайних случаях.В этой статье мы подробно рассмотрим коррозию алюминия, чтобы понять различные типы коррозии, которые могут повлиять на металл.

Что такое коррозия алюминия?

Коррозия алюминия — это постепенный распад молекул алюминия на его оксиды, ухудшающий его физические и химические свойства. .

По своей природе алюминий является химически активным, но также и пассивным металлом.

Это означает, что в то время как возникающий алюминий будет реагировать с кислородом и водой в окружающей среде, полученное соединение будет образовывать слой на поверхности, защищающий находящийся под ним материал от дальнейшей коррозии.Этот инертный оксидный слой хорошо прилипает к поверхности и не отслаивается легко, как нержавеющая сталь.

В отличие от преднамеренных процессов, таких как лазерное травление, анодирование алюминия или осветление, коррозия — медленный процесс и будет происходить в течение многих месяцев или лет. Что делает алюминий уникальным, так это то, что существует множество различных путей коррозии. Понимание этих различных явлений коррозии является первым шагом в применении мер контроля для уменьшения или полного предотвращения их возникновения.

Типы коррозии алюминия

Атмосферная коррозия

Наиболее распространенная форма коррозии алюминия. Атмосферная коррозия алюминия происходит в результате воздействия природных элементов . Из-за возможности возникновения в большинстве мест атмосферная коррозия составляет львиную долю от общего ущерба, наносимого алюминию в мире всеми видами коррозии вместе взятыми.

Атмосферную коррозию можно разделить на три подкатегории.Они бывают сухими, влажными и влажными, в зависимости от уровня влажности рабочей среды.

Поскольку содержание влаги может сильно изменяться в зависимости от вашего географического положения, в некоторых регионах коррозия будет сильнее, чем в других.

Другими факторами окружающей среды, влияющими на степень атмосферной коррозии, являются изменение направления ветра, температуры и количества осадков. Значительную роль также играют концентрация и разнообразие загрязняющих веществ в воздухе, близость к крупным водоемам и т. Д.

Атмосферная коррозия может усугубиться, если конструкция не позволяет отвод влаги. Например, создание карманов с водой для дождя и конденсата является вредным недостатком конструкции.

Гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия, также известная как коррозия разнородных металлов, может повлиять на алюминий, если он физически или через электролит соединен с благородным металлом . Благородным металлом может быть любой металл с меньшей реакционной способностью по сравнению с алюминием.

Реакционная способность металла зависит от его положения в электрохимическом ряду. Серьезность коррозии будет хуже, если другой металл будет дальше от алюминия в электрохимическом ряду.

Интенсивность коррозии наиболее высока на пересечении, где встречаются два металла, и уменьшается по мере удаления от этой границы раздела.
Например, если алюминий и латунь находятся в контакте или даже близко друг к другу и помещены в морскую воду, образуется гальванический элемент.Тогда алюминиевая деталь подвергнется коррозии, поскольку она действует как анод (положительный вывод).

Это может быть проблемой на лодках, где латунные фитинги могут быть близко к алюминиевым фитингам, когда они оба погружены в морскую воду. Электроны текут от алюминия к латуни через морскую воду.

Гальванический элемент этого типа может случайно образоваться в других условиях эксплуатации и привести к гальванической коррозии. Гальваническая коррозия может протекать намного быстрее , чем обычная атмосферная коррозия.

Питтинговая коррозия

Питтинговая коррозия — это явление поверхностной коррозии металлического алюминия, характеризующееся небольшими отверстиями (ямками) на поверхности . Обычно эти ямки не влияют на прочность изделия. Скорее, это эстетическая проблема, но она может привести к поломке, если внешний вид поверхности имеет решающее значение.

Точечная коррозия обычно возникает в регионах, где в атмосфере присутствует соль, так как за это отвечает присутствие хлорид-анионов.Сульфатные соли также могут в некоторой степени вызывать точечную коррозию. Наихудший случай точечной коррозии наблюдается в присутствии щелочных и кислых солей.

Для возникновения точечной коррозии потенциал сплава должен быть выше потенциала электролита (раствора соли). Наличие поверхностных дефектов на границах зерен и частиц второй фазы является предвестником точечной коррозии.

Щелевая коррозия

Щелевая коррозия — это форма локализованного процесса коррозии материалов .Перекрытие материалов или непреднамеренные дизайнерские ошибки могут привести к образованию щелей. В результате скопление морской воды в эти карманы может привести к щелевой коррозии.

Достаточно даже небольшого зазора между болтом и конструкцией, чтобы началась коррозия такого типа. Со временем алюминий из материала растворяется и осаждается в морской воде. Этот ионный алюминий поглощает кислород из окружающего воздуха и ионы гидроксида из электролита, образуя гидроксид алюминия.

Это уменьшение содержания кислорода делает щель кислой в присутствии хлоридов, что увеличивает скорость коррозии.

Межкристаллитная коррозия

Когда дело доходит до алюминия, граница зерен электрохимически отличается от микроструктуры сплава. Это вызывает электрохимический потенциал между ними и происходит обмен электронами.

Существует множество вариантов межкристаллитной коррозии, основанных на термохимической обработке и металлических структурах.Он также в разной степени обнаруживается в различных сериях алюминиевых сплавов. Например, сплавы серии 6ххх относительно менее подвержены этому типу коррозии алюминия.

Анодный путь будет отличаться в зависимости от системы сплава. В то время как в серии 2ххх она проявляется как узкая полоса по обе стороны от границы зерен, в серии 5ххх она проявляется как непрерывный путь вдоль границы зерен.

Как точечная коррозия, межкристаллитная коррозия начинается с ямки .Однако по чувствительным границам зерен он распространяется гораздо быстрее.

Отслаивающая коррозия

Отслаивающая коррозия — это особый тип межкристаллитной коррозии, обнаруживаемый в алюминиевых сплавах с выраженной направленной структурой. Это в основном проявляется в изделиях из алюминия , подвергнутых горячей или холодной прокатке .

Это происходит по удлиненным границам зерен в микроструктуре. Термин расслоение происходит от того факта, что продукт коррозии более объемный и создает впечатление отрыва от поверхности материала.

Этот тип коррозии алюминия распространяется над поверхностью, а также вбок, создавая напряжения в изделии. В свою очередь, это вызывает заклинивание сначала на поверхности, прежде чем оно переместится в основную массу продукта. Происходит сильное расслоение, и материал ослабевает. Могут возникнуть такие последствия разрушения поверхности, как точечная коррозия, отслаивание и образование пузырей.

Серии 2xxx, 5xxx и 7xxx более подвержены коррозии отслаивания из-за их сильно направленной структуры зерна.Это делает границы зерен гораздо более чувствительными к межкристаллитной коррозии.

Восприимчивость к отслаивающейся коррозии может быть изменена путем использования методов термообработки для перераспределения осадков.

Общая коррозия

Когда коррозия происходит почти равномерно на поверхности алюминиевого изделия, это равномерная или общая коррозия.

Этот тип коррозии может произойти с продуктами, постоянно находящимися в сильнокислой или щелочной среде. Это также может произойти в присутствии высокого электрохимического потенциала, когда продукт находится в электролите.Типичный пример — ржавление алюминиевой пластины в кислотном растворе .

Равномерная коррозия является результатом непрерывного смещения анодной и катодной областей, контактирующих с электролитом, что проявляется в равномерном коррозионном воздействии на поверхность.

В растворах с высоким и низким pH оксидный слой также нестабилен и не защищает находящийся под ним металл. Толщина материала уменьшается, и со временем он полностью растворяется.

Атака не является полностью равномерной, и будут пики и впадины.Отсутствие небольших глубоко корродированных участков достаточно, чтобы назвать это общим примером коррозии.

Коррозия от осаждения

Коррозия наплавлением происходит, когда на поверхность алюминия осаждается разнородный металл , что приводит к серьезной локальной коррозии .

Представьте себе воду, протекающую по медной трубе. Когда вода течет, она улавливает ионы меди. Эти ионы меди сейчас находятся в растворе. Когда этот раствор вступает в контакт с алюминиевой поверхностью или сосудом, он осаждает на них ионы меди.

Эти ионы теперь образуют тонкий гальванический элемент, который разъедает алюминий из-за точечной коррозии, если ионы находятся ниже в электрохимической или гальванической последовательности. Чем больше разница между алюминием и осажденным ионом в гальванической серии, тем хуже коррозия. .

Известно, что даже концентрация раствора ионов меди 1 ppm вызывает серьезную коррозию алюминиевой поверхности.

Металлы, которые могут вызывать коррозию алюминия вследствие осаждения, называются «тяжелыми металлами».Некоторые важные тяжелые металлы — это медь, ртуть, олово, никель и свинец.

Коррозия, вызванная этим методом, более выражена в кислых растворах, чем в щелочных. Это связано с тем, что эти ионы плохо растворяются в щелочных растворах.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)

Коррозионное растрескивание под напряжением (далее SCC) — это форма межкристаллитной коррозии, которая может привести к полному разрушению алюминиевых деталей .

Для возникновения коррозии необходимо выполнение трех условий. Чувствительный сплав — первый из них. Не все алюминиевые сплавы одинаково склонны к SCC. Сплавы с высоким пределом текучести более подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением.

Второе условие — рабочая среда должна быть влажной или влажной . Третье условие — наличие растягивающего напряжения в материале . Это растягивающее напряжение отвечает за раскрытие трещины и ее распространение по металлу.

Существует два типа процессов SCC. Первый — это межкристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением (IGSCC), при котором трещина распространяется вдоль границы зерен. Второй — это транскристаллическое коррозионное растрескивание под напряжением (TGSCC), когда трещина проходит через тела зерен, а не по границам.

Эрозионная коррозия

Эрозионная коррозия алюминия вызывается попаданием высокоскоростной водяной струи на алюминиевый корпус .

Двумя факторами, усугубляющими эрозионную коррозию, являются скорость воды и ее уровень pH .Наличие карбоната и кремнезема в воде может еще больше увеличить скорость коррозии.

В чистой воде коррозия алюминия протекает медленно. Но когда уровень pH превышает 9, этот показатель увеличивается. В кислой воде коррозия идет быстрее.

Эрозионную коррозию можно предотвратить, контролируя указанные выше факторы. Либо уменьшение скорости воды, либо поддержание качества воды, либо и то, и другое может значительно уменьшить эрозионно-коррозионную коррозию. Улучшение качества воды означает поддержание уровня pH как можно ближе к нейтральному (<9) и снижение содержания кремнезема и карбонатов.

Коррозионная усталость

Это хорошо известный факт, что усталость может привести к полному выходу продукта из строя, если его не остановить. В случае алюминия усталостные трещины могут выступать в качестве очагов точечной коррозии .

Коррозионная усталость алюминия возникает, когда неоднократно подвергали его низкому напряжению в течение длительных периодов времени . Инициирование и распространение трещин легче происходит в агрессивных средах, таких как морская вода и солевые растворы.

Коррозионная усталость не может происходить без присутствия воды в атмосфере. На нее также в значительной степени не влияет направление напряжения, поскольку распространение трещины в основном является межкристаллитным. Таким образом, напряжения не влияют на его распространение, в отличие от SCC.

Нитевидная коррозия

Нитевидная или червячная коррозия возникает как точечная коррозия. Это начинается в точках, где краска отслаивается от поверхности алюминия .Причиной могут быть царапины или синяки на поверхности, обнажающие нижележащую металлическую поверхность.

Нитевидная коррозия возникает и легко распространяется в присутствии хлорид-анионов и высокой влажности. Хотя он начинается как точечная коррозия в соленой воде, способ распространения — это щелевая коррозия.

Голова червоточины кислая и с высоким содержанием хлоридов. Он поглощает кислород и действует как анод. Последняя часть червячного пути действует как катод, и следует реакция.

Нитевидную коррозию можно предотвратить , сохранив поверхность без повреждений и закрыв все небольшие зазоры с помощью краски или воска . Относительная влажность окружающей среды должна быть уменьшена, если это возможно.

Микробиологическая коррозия

Микробиологическая коррозия или MIC — это коррозия, вызванная микроорганизмами / грибами . Этот вид коррозии наблюдается в резервуарах для топлива и смазочного масла.

В присутствии воды в масле могут процветать микробы и грибки.Некоторые из этих организмов способны потреблять масло и выделять кислот, которые могут вызвать коррозию алюминиевого сосуда, используемого для хранения.