Összefoglalása anyagok tulajdonságaitól alumínium és ötvözetei
2. A történelem a termelés alumínium.
3. Osztályozás alumínium szerinti tisztasági fokát és
a mechanikai tulajdonságai.
4. A fő ötvöző elemek alumínium
ötvözetek és azok funkciói
5. Alumínium - anyaga a jövőben.
Alumínium (lat alumínium, a Alumen -. Alum) - kémiai elem III c. periódusos rendszer, atomszáma 13, atomsúlya 26,98154. Ezüstös fehér fém, könnyű, összenyomható, nagy vezetőképességű, op = 660? C Kémiailag aktív (a levegőben van borítva egy védő oxidréteg). Természetes bősége veszi a 4. hely között az elemek és az 1. a fémek között (8,8 tömeg% a kéreg). Több száz ásványok Al (alumínium-szilikátok, bauxit, alunit et al.). Elektrolízissel előállított timföld Al2 O3 az olvadékban kriolit Na3 AlF6 950? C-on Az alumínium lapcentrált köbös rács, stabil hőmérsékleten származó -269? C az olvadáspontja (660? C). Alumínium nincs allotropic változás az elemi cella tartalmaz 4 atom, atomi átmérője 2,8610 -10 m. Az elméleti sűrűségét alumínium
2698,72 kg / m 3. A kísérleti értékek a polikristályos anyag tartományban vannak a 2696,6-2698,8 kg / m 3 hőtágulási együtthatója szobahőmérsékleten 2310 -6 K -1. A hővezető van 24S 2,37 Vtsm K -1 -1. A fajlagos ellenállás az alumínium nagy tisztaságú (99,99%)
at 20S van Omm 2,654810 -8, vagy 65% a fajlagos ellenállása a nemzetközi szabvány lágyított réz. A visszaverő képesség a polírozott felület több, mint 90%.
Latin-alumínium származik a latin ugyanazon Alumen, ami azt jelenti, alum (alumínium-szulfát és kálium-KAl (SO4) 2 · 12H2 O), amelyek már régóta használják cserzés és mint egy fanyar. Mivel a magas reaktivitás a felfedezése és izolálása a tiszta alumínium tartott közel 100 éve. A következtetés az, hogy a timsó nyerhető a „föld” (tűzálló anyagok, modern módon - alumínium-oxid) készült, még 1754-ben, a német vegyész A. Marggraf. Később kiderült, hogy az azonos „föld” lehet kivonni az agyag, és ez vált ismertté, mint alumínium-oxid. Get a fémes alumínium is csak 1825-ben a dán fizikus HC Orsted. Ez kezeli a kálium-amalgám (kálium ötvözet higannyal) alumínium-klorid AICI3. amely beszerezhető alumínium-oxid, és a le-desztillálása után a higanyt kiosztott szürke por alumínium.
Csak egy negyed század, ez a módszer képes frissíteni egy kicsit. Francia kémikus AE Sainte-Kler Ördög 1854 javasolt használni az alumínium fém, a nátrium, és megkapta az első új fémöntecsek. Az ára alumínium ezután nagyon magas, és az előállított ékszerek belőle.
Újabb előállítási eljárások a tiszta alumínium zónafinomítás módszerrel. Kristályosítás amalgám (alumínium ötvözet higannyal) kiválasztása és a lúgos oldatok. A tisztasági foka alumínium szabályozott fajlagos ellenállása alacsony hőmérsékleten.
Jelenleg az alábbi besorolás alumínium tisztaság:
A legtöbb fém elemek alumíniummal ötvözve, de ezek közül csak néhány szerepét a fő ötvöző elemek kereskedelmi alumínium ötvözetek. Mindazonáltal jelentős számú elemet használnak, mint adalékanyagok tulajdonságainak javítására az ötvözetek. A legszélesebb körben alkalmazott:
Berillium adunk csökkentsék az oxidációt emelt hőmérsékleten. Kis berillium kiegészítések (0,01 - 0,05%) használunk alumínium öntödei ötvözetek, hogy javítsa a hozam a gyártása belső égésű motor alkatrészek (dugattyú és hengerfejek).
A bór be, hogy növelje a vezetőképesség és a scavenger. Bór bevezetjük az alumínium ötvözetek használt atomenergia (kivéve a reaktor részei), mert elnyeli neutronokat, terjedésének megelőzése sugárzás. Bór bevezetjük az átlagos mennyiségben 0,095-0,1%.
A bizmut. Fémek egy alacsony olvadáspontú, mint a bizmut, ólom, ón, kadmium be az alumínium ötvözetek, hogy javítsa a megmunkálhatóság. Ezek az elemek képezik az alacsony olvadáspontú lágy fázisok, amelyek hozzájárulnak a törékenység a chip és a maró kenést.
Gallium adunk mennyiségben 0,01-0,1% a ötvözetek, amelyek készült több áldozati anód.
Vas. A kis mennyiségű (0,04%) vezetünk gyártásához huzal a nagyobb szilárdság és javítja a kúszási tulajdonságokat. Mivel a vas csökkenti a tapadást a forma falába öntés során egy fém öntőforma.
Indiában. Hozzáadása 0,05-0,2% alumínium ötvözetek van megerősítve öregedés, különösen alacsony réztartalom. Adalékanyagok használt indium alumínium - csapágy kadmium ötvözetek.
Körülbelül 0,3% a kadmium be, hogy növelje az erőt, és javítja a korróziós tulajdonságok az ötvözetek.
Kalcium ad plaszticitás. Amikor a kalcium-tartalom 5% az ötvözet van hatása szuperplaszticitási.
Silicon a legszélesebb körben használt adalékanyag a öntészeti ötvözetek. A mennyisége 0,5-4% csökkenti a tendencia, hogy repedés. A kombináció a szilícium-magnézium-engedélyezze termouplotnenie ötvözet.
Magnézium. A magnézium-jelentősen növeli a szilárdságot anélkül, hogy csökkentené a képlékenység, hegeszthetőség és javítja a korrózióval szembeni ellenállást az ötvözet növekszik.
Réz erősíti az ötvözetek, a maximális keményedés érhető el réztartalma 4 - 6%. Ötvözetek réz használják a termelés dugattyúk belső égésű motorok, magas színvonalú öntvények repülőgép.
Tin javítja megmunkálás.
Titanium. A fő probléma a titán spoavah - csiszolás szemek az öntvények és bugák, ami nagymértékben növeli a szilárdságot és a tulajdonságok egyenletessége egész térfogata.
Bár az alumínium tartják az egyik legkevésbé nemes az ipari fémek, ez meglehetősen stabil sok oxidáló környezetben. Ennek oka viselkedés jelenlétét folyamatos oxidréteg az alumínium felületén, ami azonnal újra alakult a lecsupaszított részeket oxigénnel érintkezve, a víz és más oxidálószerekkel.
A legtöbb alumínium ötvözetek magas korrózióállóság természetes légkörben, tengervíz, sóoldatok és sok vegyi anyagok és a legtöbb élelmiszer. Az utóbbi tulajdonság azzal a ténnyel, hogy az alumínium nem elpusztítani vitaminok, lehetővé teszi, hogy széles körben használják gyártásához kerámia. Szerkezetek alumínium ötvözetek gyakran használják a tengervízben. Marine bóják, az élet csónakok, hajók, uszályok épített alumínium ötvözetek 1930 Jelenleg, a hossza hajótesten alumíniumötvözetek eléri 61 m. Van tapasztal földalatti vezetékek az alumíniumötvözetek, van egy nagy ellenállás a talaj korrózióval. 1951-ben az alaszkai csővezeték 2.9 km hosszú épült. 30 év után a munka nem volt kimutatható semmilyen szivárgást vagy súlyos kár a korrózió miatt.
Ipari alumínium keletkezik formájában két típusú ötvözetek - öntés, amelynek az alkatrészek gyártása öntéssel, és a deformáció - ötvözetek, termelt formájában egy deformálható félig - lapok, fóliák, lemezek, profilok, drótok. Aluminium ötvények leadott minden lehetséges módon. A leggyakoribb fröccsöntés, gravitációs öntés és homok - agyag penész. Ha így kis tételekben használt gipsz összetett öntőforma és öntőzés öntéssel. A öntészeti ötvözetek készülnek
. Villanymotorok forgórészeinek ötvözetből, öntvények repülőgépek, stb A deformálható ötvözeteket az a gépjárműiparban belső berendezés, lökhárítók, belső panelek és testrészek; az építőiparban, mint a befejező anyag; repülőgép és mások.
és alumínium porok is használják az iparban. Ezeket használják a kohászati ipar: a aluminothermy mint dopolószerek előregyártott gomb megnyomásával és szinterezés. Ez a módszer nagyon tartós alkatrészek (fogaskerekek, perselyek stb.) Továbbá, porokat használunk kémiai előállítására alumínium-vegyületek, és mint egy katalizátor (például, a termelés etilén és aceton). Tekintettel a nagy reaktivitása alumínium képessége, különösen a por alakú, ez használt robbanóanyagok és szilárd tüzelőanyag a rakéta felhasználva tulajdonsága gyorsan lángra.
Figyelembe véve a nagy ellenállást az oxidáció alumínium por használható pigment bevonatok a festés berendezések, tetők, nyomdai papír, fényes felületek járművek panelek. Szintén egy réteg alumíniummal bevont acél és öntöttvas termékek annak érdekében, hogy elkerüljük a korróziót.
Még most is nehéz találni egy olyan iparágban, amely nem használja az alumínium vagy ötvözetei - mikroelektronikai nehézfémekkel. Ez annak köszönhető, hogy a jó mechanikai tulajdonságokkal, könnyű súly, alacsony olvadáspontú amely elősegíti a feldolgozást, a magas külső adottságok, különösen azután, speciális feldolgozás. Figyelembe véve a felsorolt és más fizikai és kémiai tulajdonságai, alumínium és kimeríthetetlen mennyiségű földkéreg, azt lehet mondani, hogy az alumínium - az egyik legígéretesebb anyagok a jövőben.
Hivatkozásokat.
1. Alumínium ötvözetek. Használata alumíniumötvözetek. Útmutató. Editorial Board IV Gorynin és mások. Budapest "Kohó" 1978.
2. Alumínium. Tulajdonságokkal és fizikai kohászat. Könyvtárba. Dzh.E.Hetch. Budapest, "Kohó" 1989.
3. Alumínium. N.G.Klyuchnikov, A.F.Kolodtsev. Uchpedgiz 1958.
Összefoglaló anyagok a következő témában: „Az tulajdonságai alumínium és ötvözetei”