Алюминиевый порошок Al

Оборудование Kermetico HVAF эффективно наносит высокопрочные, плотные и не окисленные алюминиевые покрытия. Низкое содержание кислорода в процессе Kermetico HVAF, высокая и равномерная скорость частиц приводят к высокой плотности покрытия и прочности сцепления.

Низкое содержание кислорода в процессе Kermetico HVAF, высокая и равномерная скорость частиц приводят к высокой плотности покрытия и прочности сцепления. Это дает возможность покрывать толстые слои алюминия нашим оборудованием.

Высокоскоростные алюминиевые покрытия

Многочисленные публикации, посвященные распылению алюминия методом HVOF и холодному распылению, показывают промышленную потребность в способе формирования плотного неокисляющегося алюминиевого покрытия.

Покрытые распылением алюминиевые покрытия с такими свойствами используются для ремонта / восстановления изношенных легких деталей, для формирования коррозионно-стойкого слоя с высокой электропроводностью, для защиты магниевых подложек и при производстве присадок.

Нам неизвестно о каких-либо исследованиях, связанных с осаждением алюминиевых покрытий с помощью HVAF, поэтому мы просто распыляем его на месте и производим специализированное оборудование HVAF для напыления материалов с низкой температурой плавления.

Свойства HVAF Al Coatings

Покрытия Kermetico HVAF Al демонстрируют объемную структуру, высокую прочность сцепления и низкий уровень окисления покрытия.

Порошок Al номинального состава (мас.%):

• Алюминий 99,5%

Свойства алюминиевого покрытия

Кажущаяся металлографическая пористость	<1,0%
Твердость, HV	105
Максимальная рабочая температура,  o C ( o F)	500 (932)
Максимальная толщина покрытия (при напылении), мм (дюйм)	12 (0,500) и более

Типичные микрофотографии поперечного сечения алюминиевых покрытий HVAF

Микроструктура алюминиевого покрытия Kermetico HVAF, х100

Микрофотография покрытого алюминием слоя Kermetico HVAF, х500

Сравнение методов HVOF, HVAF и холодного распыления для распыления покрытий из чистого алюминия

Температура плавления Al составляет 660 ° C (1220 ° F), а температура кипения составляет 2470 ° C (4,478 ° F).

Коммерчески доступные системы HVOF не предназначены для обработки металлов с низкой температурой плавления. Типичная температура сгорания колеблется от 3100 ° С | 5612 ° F для окси-керосина до 3200 ° C | 5792 ° F для окси-водорода. Оба существенно выше точки кипения алюминия. Это создает риск полного испарения Al внутри камеры сгорания или сопла, накопление Al-конденсата на сопле приводит к засорению и избыточному окислению Al-покрытия. Эти риски делают распыление алюминия HVOF неблагоприятным кандидатом. Это создает риск полного испарения Al внутри камеры сгорания или сопла, накопление Al-конденсата на сопле приводит к засорению и избыточному окислению Al-покрытия. Эти риски делают распыление алюминия HVOF неподходящим кандидатом.

Осаждение Al в холодном распылении труднее, чем в других мягких материалах, таких как Zn и Cu. Это связано с его высокой теплоемкостью, что затрудняет достижение условий нестабильности при сдвиге во время удара, независимо от его низкой температуры плавления и низкого предела текучести.

 Хотя некоторые хорошие образцы осажденного Al были получены разными исследователями, общая стоимость процесса холодного распыления делает это применение слишком дорогим для промышленного использования.

Пистолет Kermetico HVAF SL разработан специально для распыления материалов с низкой температурой плавления.

В нем есть:

• более низкие температуры сгорания (1 960–2 100 ° C | 3 560–3 812 ° F), чем температура кипения Al, предотвращающая испарение материала
• кожух инертного газа, минимизирующий окисление
• широкое сопло, предотвращающее засорение сопла
• более высокая скорость частиц, чем у HVOF, и более высокая энергия частиц, чем у холодного спрея
• более низкие инвестиционные затраты и значительно более низкие эксплуатационные расходы, чем HVOF или Cold Spray

Все это приводит к доступным алюминиевым покрытиям с почти нулевой пористостью, нулевой газопроницаемостью и высокой связью.

Типичные области применения алюминиевых покрытий Kermetico HVAF

• Ремонт изношенных легких деталей из алюминия, магния или его сплавов
• Антикоррозийная защита магниевых деталей
• Функциональные покрытия
• Производство добавок

Оборудование HVAF для распыления алюминиевых покрытий

Kermetico разработала специализировая горелка для распыления порошков Al и Al: Kermetico SL .

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ БОРСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИГАТУРЫ Al–B (обзор)

 

• 2022
• 2021
• 2020
• 2019
• 2018
• 2017
• 2016
• 2015
• 2014
• 2013

№1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | №8 | №9 | №10 | №11 | №12

dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-10-7-7

УДК 621.791

Popov D.A., Ogorodov D.V., Trapeznikov A.V.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ БОРСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИГАТУРЫ Al–B (обзор)

Рассмотрены и проанализированы виды сырья и способы производства лигатуры алюминий–бор, такие как: прямое сплавление алюминия с чистым бором или боридами; алюмотермическое восстановление борсодержащих, кислородсодержащих и бескислородных соединений; внепечное получение чистых боридов с последующим растворением их в алюминии (самораспространяющийся высокотемпературный синтез, гальванический способ, карботермическое восстановление и др. ).

Ключевые слова: лигатура, алюминий, бор, сплав, модифицирование, структура, алюминотермия, усвоение.

Введение

Для измельчения первично кристаллизующихся фаз в алюминиевые сплавы рекомендуется вводить небольшое количество бора главным образом с помощью лигатуры [1]. Исключительно важное значение имеет качество модифицирующих лигатур, которое должно отвечать двум основным требованиям: как можно более высокая дисперсность кристаллов интерметаллидов и чистота по неметаллическим включениям. Обеспечение точной дозировки металлов, оказывающих модифицирующее действие при их очень малой концентрации их и равномерно распределяющихся по объему расплава, возможно только при использовании лигатур [2]. Приготовить качественные лигатуры довольно трудно. Это связано с тем, что выплавка и разливка происходят при весьма высоких температурах. Кроме того, их производство считается второстепенной операцией в технологическом цикле получения отливок [3].

Наиболее острой остается проблема гарантированного измельчения структуры сплавов при литье слитков, так как уровень требований к деформируемым полуфабрикатам, особенно при производстве изделий ответственного назначения, значительно превышает уровень требований к фасонным отливкам [4]. Однако в последние годы и при фасонном литье, особенно из заэвтектических силуминов, вопросы модифицирования приобретают все большее значение, что связано с необходимостью повышения качества механической обработки, стойкости и уменьшения расхода режущего инструмента на обработку отливок, а также с тем, что образование задиров скользящих поверхностей твердыми включениями кремния недопустимо [5].

В попытках получения качественных лигатур исследователи и технологи постоянно сталкиваются с необходимостью принятия решений в условиях недостатка информации о физико-химической природе процессов [6]. Это связано с проблемами анализа явлений переноса (гидродинамики, теплопередачи, фазовых превращений), протекающих в условиях реального производства. Однако без таких знаний точно определить параметры технологического процесса получения высококачественной продукции удается далеко не всегда. Очевидно, что для оптимизации плавильно-литейной технологии необходимо провести исследования, которые позволят визуализировать эти процессы с целью их понимания. Это, в свою очередь, позволит значительно усовершенствовать процесс получения модифицирующих лигатур, предложить новые эффективные позиции и сэкономить важнейшие ресурсы – металл, рабочее время, электроэнергию.

 

Материалы и методы

Основным природным сырьем для получения различных соединений бора являются борат кальция (CaO·3B₂O₃) и бура (Na₂B₄O₇·10H₂O). Физико-химические свойства наиболее распространенных борсодержащих соединений приведены в таблице.

 

Физико-химические свойства борсодержащих соединений

Свойства	Значения свойств борсодержащих соединений
	BCl3	KBF4	Na2B4O7	CaB4O7	B2O3	CaB6	B4C	Bкр*
Содержание B, % (по массе)	9,0	8,9	22	22,4	31	62	78	100
Плотность, г/см3	1,43	2,58	2,37	–	1,84	–	2,51	2,35
Температура, °С:
плавления	-107	530	741	1162	450	2225	2250	2075–2180
кипения	13	776	–	–	2100	–	3500	3707

* Бор кристаллический.

 

Поскольку основная информация по получению лигатуры Al–B до 1985 г. изложена в книге В.И. Напалкова и С.В. Махова [7], то в данном обзоре приведены более поздние публикации.

Условно все известные способы получения лигатуры Al–B можно разделить на три группы (рис. 1):

– прямое сплавление алюминия с чистым бором или боридами;

– алюминотермическое восстановление борсодержащих, кислородсодержащих и бескислородных соединений;

– внепечное получение чистых боридов с последующим растворением их в алюминии (самораспространяющийся высокотемпературный синтез, гальванический способ, карботермическое восстановление и др.).

Способ прямого сплавления бора с алюминием, точнее растворение в алюминии, был применен для построения диаграммы состояния системы Al–B  А.В. Гофманом и А. Енихе, которые сплавляли алюминий и аморфный бор в высокочастотной печи при температуре 1450°C в вакууме и получали сплавы, содержащие до 4% (по массе) B.

В 1961–1962 гг.  В.И. Серебрянский, В.И. Эпельбаум, Н.И. Жданова представили окончательный вариант диаграммы Al–B, для построения которой были проведены испытания с использованием спрессованных в таблетки порошков алюминия и бора. Хотя температура плавления бора очень высока особых затруднений его растворения в алюминии, по-видимому, не было.

В работе [8] предлагается изготавливать лигатуру, содержащую 2–4% (по массе) B, в электрической печи. Для этого под «зеркало» расплава вводили смесь порошков бора, алюминия и графита в соотношении 1:1:2, степень усвоения бора составила 90%.

 

 

 

 

Рисунок 1. Способы получения лигатуры Al–B

 

В некоторых патентах предлагается вводить в расплав смесь тонкоизмельченных порошков бора и алюминия. Подробнее с ними можно ознакомиться в работе [7]. Отметим только, что мелкие порошки чрезвычайно взрывоопасны, поэтому необходимо соблюдать особые меры безопасности при работе с ними, в том числе требуются специально оборудованные помещения для получения смесей. Более подробно эту технологию авторы не рассматривают, считая ее бесперспективной.

Лигатуру Al–B можно получить прямым сплавлением AlB₂ и Al. Предварительно борид получают алюминотермическим восстановлением борного ангидрида по реакции: B₂O₃+3Al→AlB₂+Al₂O₃ с выделением тепла. Способ основан на большем сродстве алюминия к кислороду по сравнению с бором. Реакция начинается при температуре выше 900°C, но быстро затухает из-за образования в зоне контакта реагентов оксида алюминия. Попытки исследователей получить лигатуру путем введения в жидкий алюминий оксида бора или буры не привели к разработке даже опытной технологии, но существенно обогатили представления авторов о кинетике восстановительной реакции в системе «алюминий–борсодержащее соединение». Так, в 1953 г. Ф. Лиль [9] пытался получить сплавы путем введения в расплав алюминия буры и оксида бора. В своей работе он отметил, что при длительной выдержке (~6 ч) и при большой поверхности соприкосновения реакция проходит довольно полно, но образующийся оксид алюминия вызывает затвердевание расплава и его сильное загрязнение. Изучая этот способ получения лигатуры, В.И. Напалков пришел к выводу, что в индукционной печи при 1500°C и выдержке не менее одного часа усвоение бора достигает 70% [7].

Более подробно эту технологию в 1995 г. изучал Т.Т. Кондратенко [10], которому удалось получить лигатуру с содержанием  от 0,5 до 2,0% (по массе) B. Он использовал обезвоженный (переплавленный) борный ангидрид и мелкую алюминиевую шихту. При температуре 1250–1300°C в индукционной печи происходит усвоение бора до 70% от его количества в шихте. При использовании буры показатели усвоения бора оказались ниже на 10–15%. По мнению Т.Т. Кондратенко достоинством способа является простота и экологическая чистота технологии благодаря отсутствию вредных летучих веществ при плавке. Автор не оценивал выход годного литья, т. е. балансных плавок не проводил.

Достоверных сведений о технологии получения лигатуры способом внепечной алюминотермии в научно-технической литературе нет, но встречаются отдельные упоминания, свидетельствующие о проведенных исследованиях. Так, в книге «Рециклинг алюминия» сообщается: «Другими примерами получения высококонцентрированных лигатур алюминотермическим восстановлением является лигатура Al–(5–30% (по массе))B». Результаты внепечной алюминотермии оксида бора приводятся в книгах В.А. Неронова [11] и Г.В. Самсонова [12], но они касаются только лабораторных опытов по получению чистых боридов (алюминидов бора). Аналогичные эксперименты проводил Н.Н. Мурач [13] с использованием термитных добавок. Он получал разделение на слои шлака и сплава (до 40% B), что является самым трудным условием технологии, так как плотность шлака и сплава близки, а вязкость шлака выше вязкости расплава. Разделение фаз наблюдается только в таких системах, как Al–B–Mn, Al–B–Fe, Al–B–Ti, в которых бориды имеют высокую плотность.

В научно-технической литературе есть сведения, что лигатуру Al–B можно изготовить путем карботермического восстановления оксидов бора в электродуговой печи в присутствии алюминия. В патенте Японии предложено получать лигатуру восстановлением смеси борной кислоты (или борсодержащих минералов, например колеманита) с порошком углерода, взятым в необходимом для восстановления всех оксидов количестве.

Основываясь на приведенных данных В.И. Напалков в 1982–1983 гг. установил, что с увеличением соотношения Na₃AlF₆/B₂O₃³12 или K₃AlF₆/B₂O₃³8 повышается усвоение бора в алюминии до ~50% при температуре не ниже 900°C и интенсивном перемешивании. При введении этих смесей под зеркало расплава происходит алюминотермическая реакция восстановления бора. Аналогичные результаты получены при использовании переплавленной буры (рис. 2).

Рисунок 2. Усвоение бора в алюминии при температуре 1000°С в зависимости от соотношения Na₃AlF₆:B₂O₃

 

В направлении разработки технологии изготовления лигатуры Al–B заслуживает внимания работа [14], в которой в жидкий алюминий вводили смесь кремнефтористого натрия (Na₂SiF₆) и оксида бора. Автор считает, что при спекании этих веществ образуется тетрафторборат натрия (NaBF₄), из которого извлечение бора в расплав алюминия составляет в среднем 30%. Для сравнения он приводит значение усвоение бора из KBF₄ при тех же температурных условиях (до 45%). Недостатками способа следует считать высокую температуру процесса (900–1000°C), приводящую к значительному газовыделению и высокому содержанию кремния в лигатуре, превосходящему в 3–7 раз содержание бора. Автор считает, что применение такой лигатуры ограничено содержанием кремния. С 1986 г. упоминаний об этом способе не встречается.

Наибольшее количество публикаций посвящено использованию фторбората калия (KBF₄) для получения лигатуры Al–B. Французскими учеными Велером и Сент-Клер Девилле в 1857 г. из этого соединения впервые был получен чистый аморфный бор, и тогда же они добавляли к фторборату калия флюсы (KCl, NaCl) для создания более подвижных шлаков. В 1974 г. В.И. Напалков разработал опытную технологию получения лигатуры Al–5Ti–1B из фторбората калия в индукционной печи ИАТ-1. Он вводил соль под слой жидкого флюса KCl, наплавленного на поверхность жидкого алюминия. Предполагалось, что эти две соли образуют слой, препятствующий испарению фторбората калия и снижающий потери бора. Слой жидкого KCl составлял 60–100 мм, при этом условии за 1,0–1,5 ч работы печи усвоение бора в расплаве алюминия достигало 90%. Фторборат калия вводят порционно по 10–15 кг с помощью стального колокольчика при температуре 850–900°C, после этого печь периодически включают на максимальную мощность для перемешивания компонентов расплава. Непрерывный режим работы приводит к сильному перегреву расплава и, как следствие, к опасному нагреву воды в индукторе. Кинетика усвоения бора в расплаве при нагреве в индукционной печи [15] показана на рис. 3.

 

Рисунок 3. Зависимость усвоения бора в алюминии от времени перемешивания при приготовлении сплава системы Al–1B в печи:

1 – ИАТ;  2 – лабораторной

 

Имеется много работ, в которых предлагается добавлять к фторборату калия компоненты Na, C₂Cl₆, NaF, Na₃AlF₆, Al₂O₃, B₂O₃, AlF₃ и другие. Предположительно введение указанных добавок увеличивает усвоение бора. Авторы считают, что нет смысла серьезно рассматривать эти предложения в качестве изобретений в связи с большими сомнениями в целесообразности их применения.

В технологическом плане интересна работа В.Г. Кокоулина и М.П. Богоякова [16], которые разработали способ непрерывного введения фторбората калия в расплав с помощью аргона. Они создали специальную установку, в которой регулируемыми параметрами были приняты давление газа и число оборотов дозатора. Фторборат калия вдували под слой KCl толщиной ~60 мм и при расходе порошка 14–20 г/с и аргона ~0,5 л/с. Предложенный способ обеспечивает усвоение бора 83–92%, тогда как ранее применяемая технология – порционное введение KBF₄ в расплав под слой KCl и интенсивное перемешивание расплава вследствие возникновения электромагнитных сил, т. е. индуктором печи – обеспечивает усвоение бора не более 50%, причем в атмосферу выделяется до 48% (по массе) B в виде ядовитого соединения BF₃.

Подавить летучесть фторида бора (BF₃) пытались путем введения соли KBF₄ под слой жидкого флюса KCl (технология 2), а также добавлением криолита Na₃AlF₆. Авторы не сообщают, удалось ли снизить выделение дыма.

Весьма интересным является способ [17] получения лигатуры Al–B с использованием BCl₃. Это газообразное соединение вводили в расплав хлоридно-фторидных солей и в результате соответствующих реакций получали расплав KBF₄+KCl. По мнению исследователей, процесс восстановления бора является гетерогенным и протекает на поверхности раздела фаз «флюс–алюминий». Недостатком способа является невысокое содержание бора во флюсе (~35% KBF₄), что ограничивает масштаб использования, кроме того, требуются специальные меры предосторожности при работе с треххлористым бором.

Позже В.И. Напалков [7] изучал возможность введения BCl₃ непосредственно в жидкий алюминий. Были получены неплохие результаты, однако на этом этапе исследования прекратились вследствие трудностей, возникающих при работе с этим веществом в условиях цеха. Спустя 25 лет после первой публикации В.И. Напалков предложил вернуться к рассмотрению этой технологии [18] как перспективной, но никаких способов усовершенствования данной технологии не приводит.

По использованию бескислородного соединения бора (B₄C) известны только две публикации. В первой описано получение специального материала Бораль, а во второй – предложен способ введения карбида бора в расплавы. Высокочастотную печь заполняют шихтой примерно до половины объема, чтобы зеркало расплава располагалось в зоне максимальной напряженности магнитного поля. При работе на максимальной мощности перемешивание расплава будет весьма интенсивным, вводимый порошок карбида бора перейдет в расплав, а после этого загружают шихту до полного объема печи. По мнению авторов, основное условие успешного введения порошка в расплав – хорошее смачивание. Известно, что смачивание порошков карбида бора алюминием происходит при температуре выше 1300°C.

В работах [16, 17] сделаны попытки получить двойную лигатуру электролизом растворов. В алюминиевую ванну электролизера через отверстие, пробиваемое в корке, вводили навесками по 0,5–2,5 кг борный ангидрид. При концентрации бора в алюминии 0,08–0,1% (по массе) ванна электролизера работает стабильно, однако при увеличении концентрации бора до 0,15–0,18% (по массе) процесс электролиза нарушается. Попытки получить лигатуру на промышленном электролизере Красноярского алюминиевого завода также не увенчались успехом: концентрация бора колебалась в пределах 0,01–0,15% (по массе).

Необходимо отметить предложенный в 1965 г. способ получения боридов металлов путем электролиза борсодержащего расплава с графитовым анодом и металлическим катодом при температуре ~1000°С. В качестве борсодержащего расплава предложена смесь хлорида бария, оксида бария и бора. Процесс проводят при силе тока, при которой величина обратной ЭДС не превышает 0,8–1,0 А. Оксиды бария и бора берут в соотношении 1:0,55, при этом содержание оксида бария на 30% меньше содержания хлорида бария. Примерно в то же время изучен процесс получения элементарного бора путем электролиза из расплавленной смеси криолита и оксида бора, состоящий из двух стадий: сначала оксид бора диссоциирует до BO₂, а затем происходит реакция разложения ВО₂ на бор и кислород.

 

Выводы

Обобщая данные научно-технической литературы, необходимо отметить, что из предложенных на сегодняшний день многочисленных способов получения лигатуры Al–B чаще всего используют введение в расплав алюминия фторбората калия в индукционной печи. Главный недостаток способа – многократное превышение предельно допустимой концентрации по выделению вредных газообразных продуктов. Получение лигатуры Al–(3–5)% B из фторбората калия с помощью предложенных технологий настолько проблематично, что на рынке сплавов такие лигатуры (отечественного производства) не появились ни разу.

ЛИТЕРАТУРА REFERENCE LIST

1. Белов Н.А. Экономнолегированные жаропрочные алюминиевые сплавы: принципы оптимизации фазового состава //Авиационные материалы и технологии. 2011. №2. С. 6–11.
2. Каблов Е.Н. Основные итоги и направления развития материалов для перспективной авиационной техники /В кн. 75 лет. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 1932–2007: Юбилейный науч. -технич. сб. М.: ВИАМ. 2007. С. 20–26.
3. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» //Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3–33.
4. Антипов В.В., Сенаторова О.Г., Ткаченко Е.А., Вахромов Р.О. Алюминиевые деформируемые сплавы //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 167–182.
5. Корнышева И.С., Волкова Е.Ф., Гончаренко Е.С., Мухина И.Ю. Перспективы применения магниевых и литейных алюминиевых сплавов //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S. С. 212–222.
6. Каблов Е.Н. Контроль качества материалов – гарантия безопасности эксплуатации авиационной техники /В сб. Авиационные материалы и технологии. М.: ВИАМ. 2001. №1. С. 3–8.
7. Напалков В.И., Махов С.В. Легирование и модифицирование алюминия и магния. М.: МИСиС. 2002. 376 с.
8. Способ приготовления лигатуры алюминий–тугоплавкий металл: пат. 2232827 Рос. Федерация; опубл. 03.02.2003.
9. Миронов В.М., Бышкварко Г.С., Китари Г.Г. Производство лигатур для алюминиевых и магниевых сплавов. Тула: Главная редакция цветной металлургии. 1963. 84 с.
10. Лигатура: пат. 2026935 Рос. Федерация; опубл. 06.04.1995.
11. Яценко С.П., Скачков В.М., Варченя П.А. Получение лигатур на основе алюминия методом высокотемпературных обменных реакций в расплавах солей //Расплавы. 2010. №2. С. 89–94.
12. Яценко С.П., Овсянников Б.В., Ардашев М.А. Цементационное получение «мастер-сплава» из фторидно-хлоридных расплавов //Расплавы. 2006. №5. С. 29–36.
13. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф. Алюминотермия. М.: Металлургия. 1978. 424 с.
14. Белов Н.А., Алабин А.Н. Сравнительный анализ легирующих добавок применительно к изготовлению термостойких проводов на основе алюминия //МиТОМ. 2011. №9. С. 54–58.
15. Способ изготовления лигатур на основе алюминия: пат. 2190682 Рос. Федерация; опубл. 17.05.2001.
16. Осинцев О. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. Фазовые равновесия в сплавах. М.: Машиностроение. 2009. 352 с.
17. Напалков В.И., Черепок Г.В., Махов С.В. Непрерывное литье алюминиевых сплавов. М.: Интермет Инжинирнг. 2005. 512 с.
18. Трухов А.П., Маляров А.И. Литейные сплавы и плавка. М.: Академия. 2004. 377 с.

1. Belov N.A. Jekonomnolegirovannye zharoprochnye aljuminievye splavy: principy optimizacii fazovogo sostava [Ekonomnolegirovannye heat resisting aluminum alloys: principles of optimization of phase structure] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2011. №2. S. 6–11.
2. Kablov E.N. Osnovnye itogi i napravlenija razvitija materialov dlja perspektivnoj aviacionnoj tehniki [The main results and the directions of development of materials for perspective aviation engineering] /V kn. 75 let. Aviacionnye materialy. Izbrannye trudy «VIAM» 1932–2007: Jubilejnyj nauch.-tehnich. sb. M.: VIAM. 2007. S. 20–26.
3. Kablov E.N. Innovacionnye razrabotki FGUP «VIAM» GNC RF po realizacii «Strategicheskih napravlenij razvitija materialov i tehnologij ih pererabotki na period do 2030 goda» [Innovative development of VIAM Federal State Unitary Enterprise of GNTs Russian Federation on implementation «The strategic directions of development of materials and technologies of their processing for the period till 2030»] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2015. №1 (34). S. 3–33.
4. Antipov V.V., Senatorova O.G., Tkachenko E.A., Vahromov R.O. Aljuminievye deformi-ruemye splavy [Aluminum deformable alloys] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. №S. S. 167–182.
5. Kornysheva I.S., Volkova E.F., Goncharenko E.S., Muhina I.Ju. Perspektivy primenenija magnievyh i litejnyh aljuminievyh splavov [Perspectives of application of magnesium and cast aluminum alloys] //Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012. №S. S. 212–222.
6. Kablov E.N. Kontrol’ kachestva materialov – garantija bezopasnosti jekspluatacii aviacionnoj tehniki [Quality control of materials – security accreditation of operation of aviation engineering] /V sb. Aviacionnye materialy i tehnologii. M.: VIAM. 2001. №1. S. 3–8.
7. Napalkov V.I., Mahov S.V. Legirovanie i modificirovanie aljuminija i magnija [Alloying and aluminum and magnesium modifying]. M.: MISiS. 2002. 376 s.
8. Sposob prigotovlenija ligatury aljuminij–tugoplavkij metal [Way of preparation of ligature aluminum-refractory metal]: pat. 2232827 Ros. Fe-deracija; opubl. 03.02.2003.
9. Mironov V.M., Byshkvarko G.S., Kitari G.G. Proizvodstvo ligatur dlja aljuminievyh i magnievyh splavov [Production of ligatures for aluminum and magnesium alloys]. Tula: Glavnaja redakcija cvetnoj metallurgii. 1963. 84 s.
10. Ligatura [Ligature]: pat. 2026935 Ros. Federacija; opubl. 06.04.1995.
11. Jacenko S.P., Skachkov V.M., Varchenja P.A. Poluchenie ligatur na osnove aljuminija metodom vysokotemperaturnyh obmennyh reakcij v rasplavah solej [Receiving ligatures on the basis of aluminum method of high-temperature exchange reactions in rasplavakh salts] //Rasplavy. 2010. №2. S. 89–94.
12. Jacenko S.P., Ovsjannikov B.V., Ardashev M.A. Cementacionnoe poluchenie «master-splava» iz ftoridno-hloridnyh rasplavov [Tsementatsionnoye receiving «master-alloy» from fluoride hloridnykh rasplavov] //Rasplavy. 2006. №5. S. 29–36.
13. Ljakishev N.P., Pliner Ju.L., Ignatenko G.F. Aljuminotermija [Aluminothermy]. M.: Metallurgija. 1978. 424 s.
14. Belov N.A., Alabin A.N. Sravnitel’nyj analiz legirujushhih dobavok primenitel’no k izgotovleniju termostojkih provodov na osnove aljuminija [The comparative analysis of alloying additives with reference to manufacturing of heat-resistant wires on the basis of aluminum] //MiTOM. 2011. №9. S. 54–58.
15. Sposob izgotovlenija ligatur na osnove aljuminija [Way of manufacturing of ligatures on the basis of aluminum]: pat. 2190682 Ros. Federacija; opubl. 17.05.2001.
16. Osincev O. Diagrammy sostojanija dvojnyh i trojnyh sistem. Fazovye ravnovesija v splavah [Charts of condition of double and threefold systems. Phase balance in alloys]. M.: Mashinostroenie. 2009. 352 s.
17. Napalkov V.I., Cherepok G.V., Mahov S.V. Nepreryvnoe lit’e aljuminievyh splavov [Continuous casting of aluminum alloys]. M.: Intermet Inzhinirng. 2005. 512 s.
18. Truhov A.P., Maljarov A.I. Litejnye splavy i plavka [Cast alloys and melting]. M.: Akademija. 2004. 377 s.

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.

Температура плавления тонких алюминиевых пленок

• title={Температура плавления тонких алюминиевых пленок}, автор = {Фрэнк О. Джонс и Кеннет О. Вуд}, journal={Британский журнал прикладной физики}, год = {1964}, объем = {15}, страницы = {185-187} }
  • Ф. О. Джонс, К. Вуд
  • Опубликовано 1 февраля 1964 г.
  • Материаловедение, физика
  • British Journal of Applied Physics

  Были проведены исследования снижения температуры плавления алюминиевых пленок при уменьшении толщины пленок. Пленки толщиной 100—1000 А готовили выпариванием в вакууме, а толщиной 1500 А — электрополировкой из фольги. Обнаружено отсутствие депрессии температуры плавления за счет уменьшения толщины пленок, по крайней мере, до 100 А.

  Просмотр через издателя

  0025

  • T. Tsuboi, Y. Seguchi, Takao Suzuki

  • Материаловедение

  • 1990

  С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии было проведено экспериментальное наблюдение температуры плавления (T m ) тонких пленок Pb, толщина которых колеблется от 100 до 2000 А. Пленки…

  Температура плавления клиновидного тонкого кристалла олова

  • Ю. Сенда, К. Сасаки, Хироясу Сака †

  • Материаловедение, физика

  • 2004

  Температуру плавления клиновидного монокристалла Sn измеряли в зависимости от локальной толщины с использованием эксперимента по нагреву на месте в просвечивающем электронном микроскопе. Плавление…

  Плавление твердых наноразмерных пленок со свободными поверхностями

  • А. Чернышев

  • Материаловедение, физика

  • 2012

  В рамках теории среднего поля, критерия плавления Ландау и Линдемана новый метод был применен для изучения свойств тонких твердых пленок. Новый профиль ордена…

  Понижение температуры плавления кластеров Al, образующихся на ранних стадиях роста пленки: нанокалориметрические измерения свойства малых структур Al с помощью сверхчувствительного тонкопленочного дифференциального сканирующего калориметра. Тонкие пленки Al осаждались на поверхность Si3N4…

  Плавление мелких частиц чистых металлов

  • G. L. Allen, R. Bayles, W. Gile, W. Jesser

  • Материаловедение

  • 1986

  Плавление и перегрев кристаллических твердых тел: от объемных до нанокристаллов

  24

  • Материаловедение

  • 2007

  Модификация термодинамической модели Паулоу плавления мелких однокомпонентных частиц

  • Барыбин А.А., Шаповалов В.В.0021
  • 2011

  Предложен новый подход к плавлению малых частиц, модифицирующий известную модель Паулоу с учетом перехода вещества от твердых сферических частиц к жидким через…

  Метастабильность, зависящая от кривизны твердой фазы и гистерезиса замерзания-плавления в порах.

  
  • О. Петров, И. Фуро

  • Физика

    Физический обзор. E, Статистическая, нелинейная физика и физика мягкого вещества

  • 2006

  Эта работа резюмирует и обобщает концепцию гистерезиса замерзания-плавления, которая связывает это явление со свободным энергетическим барьером между метастабильными и стабильными состояниями материала, заполняющего поры, и предлагает простой метод анализа морфологии пор. по наблюдаемым температурам фазовых переходов.

  Поверхностная энергия твердых тел

  • Дж. Байкерман

  • Материаловедение

  • 1965

  После прочтения этого обзора можно сформулировать не менее пяти выводов. 1. Ни один метод, предложенный до сих пор для измерения поверхностной энергии или поверхностного натяжения твердых тел, не является удовлетворительным. 2.…

  Исследование гистерезиса замерзания-таяния воды в различных пористых материалах.

  Часть II: диоксид кремния с шаблоном поверхностно-активного вещества.

  Методом криопорометрии ЯМР изучен гистерезис замерзания-плавления воды в мезопористых кремнеземах МСМ-48, МСМ-41 и СБА-16 и рассмотрена модель кривизны метастабильности твердой фазы при плавлении.

  с изображением 1-4 из 4 ссылок

  Измерение толщины тонких пленок с помощью множественной инметометрии луча

  • G. D. Скотт, Т. Маклахлан, Р. Сеннет

  • Физики

  • 1950

  А. измерение толщины тонких пленок методом многолучевой интерференции. Требуется только простое оборудование, но снижение порядка интерференции…

  Методика электрополировки для подготовки металлических образцов для просвечивающей электронной микроскопии

  • H. Tomlinson

  • Материаловедение

  • 1958

  Резюме Описаны условия, при которых можно получить тонкие металлические образцы с помощью электрополировки для исследования с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Метод был применен к Mg, Co,…

  Электронная микроскопия

  • Д. Х. Кей

  • Химия

  • 1965
• Измерение толщины отложений под вакуумом0025
  • Д. Ческо, Дж. Холлидей

  • Физика

    Природа

  • 1962

  Алюминий – письменная, удобная для пользователя информация об элементе

  Зона данных | Открытие | Факты | Внешний вид и характеристики | Использование | Изобилие и изотопы | Ссылки

  13

  Al

  26,98

  Химический элемент алюминий классифицируется как другой металл. Он был обнаружен в 1750-х годах Андреасом Маргграфом.

  Зона данных

  Классификация:	Алюминий является «другим металлом»
  Цвет:	серебристый
  Атомный вес:	26,98154 г/моль
  Состояние:	твердый
  Температура плавления:	660,32 или С, 933,57 К
  Точка кипения:	2466,85 или С, 2740,00 К
  Электроны:	13
  Протоны:	13
  Нейтроны в наиболее распространенном изотопе:	14
  Электронные оболочки:	2,8,3
  Электронная конфигурация:	1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
  Плотность @ 20 o C:	2,702 г/см 3

  Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости»>Показать больше, в том числе: Теплота, Энергия, Окисление,
  Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости

  Атомный объем:	9,98 см 3 /моль
  Структура:	fcc: гранецентрированный куб
  Твердость:	2,8 месяца
  Удельная теплоемкость	0,90 Дж г -1 К -1
  Теплота плавления	10,790 кДж моль -1
  Теплота распыления	326 кДж моль -1
  Теплота парообразования	293,40 кДж моль -1
  1 ст энергия ионизации	577,6 кДж моль -1
  2 -й энергия ионизации	1816,6 кДж моль -1
  3 rd энергия ионизации	2744,7 кДж моль -1
  Сродство к электрону	42,6 кДж моль -1
  Минимальная степень окисления	0
  Мин. общее окисление нет.	0
  Максимальная степень окисления	3
  Макс. общее окисление нет.	3
  Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,61
  Объем поляризуемости	8,3 Å 3
  Реакция с воздухом	мягкий, в/в ⇒ Al 2 O 3
  Реакция с 15 M HNO 3	пассивированный
  Реакция с 6 М HCl	мягкий, ⇒ H 2 , AlCl 3
  Реакция с 6 М NaOH	мягкий, ⇒ H 2 , [Al(OH) 4 ] —
  Оксид(ы)	Алюминий 2 О 3
  Гидрид(ы)	АлХ 3
  Хлорид(ы)	AlCl 3 и Al 2 Cl 6
  Атомный радиус	125 часов
  Ионный радиус (1+ ион)	–
  Ионный радиус (2+ ион)	–
  Ионный радиус (3+ ион)	17:35
  Ионный радиус (1-ион)	–
  Ионный радиус (2-ионный)	–
  Ионный радиус (3-ионный)	–
  Теплопроводность	237 Вт·м -1 К -1
  Электропроводность	37,6676 x 10 6 Ш м -1
  Температура замерзания/плавления:	660,32 или С, 933,57 К

  Луи де Морво считал, что в оксиде алюминия можно обнаружить новый металл. Он был прав, но он не мог изолировать его. Де Морво разработал первый систематический метод именования химических веществ и, как мы видим, был пионером воздухоплавания.
  

  Периодическая таблица алюминия
  Район

  Открытие алюминия

  Доктор Дуг Стюарт

  Люди с древних времен использовали квасцы для окрашивания, дубления и остановки кровотечения. Квасцы – это сульфат калия-алюминия.

  В 1750-х годах немецкий химик Андреас Маргграф обнаружил, что может использовать раствор щелочи для осаждения нового вещества из квасцов. Маргграф ранее был первым человеком, который выделил цинк в 1746 году.

  Вещество, полученное Маргграфом из квасцов, было названо оксидом алюминия французским химиком Луи де Морво в 1760 году. Теперь мы знаем, что оксид алюминия — это оксид алюминия — химическая формула Al ₂ О ₃ .

  Де Морво считал, что оксид алюминия содержит новый металлический элемент, но, как и Маргграф, не смог извлечь этот металл из его оксида. ^{(1), (2)}

  В 1807 или 1808 году английский химик Хамфри Дэви разложил оксид алюминия в электрической дуге, чтобы получить металл. Металлом был не чистый алюминий, а сплав алюминия и железа.

  Дэви назвал новый металл алюминием, а затем переименовал его в алюминий. ⁽³⁾

  Алюминий был впервые выделен в 1825 году Гансом Христианом Эрстедом (Эрстедом) в Копенгагене, Дания, который сообщил о «куске металла, который по цвету и блеску чем-то напоминает олово».

  Компания Ørsted произвела алюминий путем восстановления хлорида алюминия с помощью амальгамы калия и ртути. Ртуть удаляли нагреванием, оставляя алюминий.

  Немецкий химик Фридрих Вёлер (Woehler) повторил эксперимент Эрстеда, но обнаружил, что в результате получается только металлический калий. Двумя годами позже Велер развил этот метод, реагируя летучий трихлорид алюминия с калием с получением небольшого количества алюминия. ⁽¹⁾

  В 1856 г. Берцелиус заявил, что успех в 1827 г. был достигнут Вёлером. Поэтому обычно Вёлеру приписывают открытие.

  Совсем недавно Фог повторил первоначальные эксперименты и показал, что метод Эрстеда может дать удовлетворительные результаты.

  Это укрепило приоритет оригинальной работы Эрстеда и его положение как первооткрывателя алюминия. ⁽⁴⁾

  В течение почти трех десятилетий алюминий оставался новинкой, дорогой в производстве и более ценной, чем золото, пока в 1854 году Анри Сен-Клер Девиль в Париже, Франция, не нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакция на выделение алюминия. Затем алюминий стал более популярным, но, поскольку он все еще был довольно дорогим, его использовали скорее в декоративных, чем в практических целях.

  Наконец, в 1886 году американский химик Чарльз Мартин Холл и французский химик Поль Эру независимо друг от друга изобрели процесс Холла-Эру, который позволяет недорого изолировать металлический алюминий от его оксида электролитическим путем.

  Алюминий до сих пор производится с использованием процесса Холла-Эру.

  Интересные факты об алюминии

  • Производство алюминия требует много энергии – 17,4 мегаватт-часов электроэнергии для производства одной метрической тонны алюминия; это в три раза больше энергии, чем необходимо для производства метрической тонны стали. ⁽⁵⁾
  • Алюминий — отличный металл для вторичной переработки. Переработка использует только 5% энергии, необходимой для производства алюминия из его руды, бокситов. ⁽⁶⁾
  • Алюминий не прилипает к магнитам в нормальных условиях.
  • В земной коре алюминия больше, чем любого другого металла. Алюминий, содержащий около 8 процентов, является третьим по распространенности элементом в земной коре после кислорода и кремния.
  • Несмотря на большое распространение, в 1850-х годах алюминий ценился дороже золота. В 1852 году алюминий стоил 1200 долларов за кг, а золото — 664 доллара за кг.
  • Цены на алюминий иллюстрируют опасность финансовых спекуляций: в 1854 году Сен-Клер Девиль нашел способ заменить калий гораздо более дешевым натрием в реакции выделения алюминия. К 1859 году алюминий стоил 37 долларов за кг; его цена упала на 97% всего за пять лет.
  • В то время как предыдущий пункт подчеркивает опасность спекуляций, этот пункт освещает один из триумфов химии: электролитический процесс Холла-Эру был открыт в 1886 году. К 1895 году цена алюминия упала всего до 1,20 доллара за кг.
  Рубиновые драгоценные камни
  • в основном состоят из оксида алюминия, в котором небольшое количество ионов алюминия заменено ионами хрома.
  • Алюминий образуется в ядерных огнях тяжелых звезд, когда протон присоединяется к магнию. (Магний сам образуется в звездах путем ядерного синтеза двух атомов углерода.) ⁽⁷⁾

   

  Алюминий — самый распространенный металл в земной коре: больше только кислорода и кремния. Изображение Геологической службы США.

  Алюминиевый коллектор космического корабля «Генезис». Алюминий аккумулировал быстро движущиеся частицы благородных газов солнечного ветра; эти виды ударились и застряли в металле. Космический корабль вернулся на Землю, и благородные газы были проанализированы, чтобы узнать о происхождении Солнечной системы. Изображение NASA/JSC.

   

  Заливка расплавленного алюминия.

  Внешний вид и характеристики

  Вредное воздействие:

  Нет доказанных проблем; проглатывание может вызвать болезнь Альцгеймера

  Характеристики:

  Алюминий — металл серебристо-белого цвета. Он не прилипает к магнитам (он парамагнетик, поэтому его магнетизм в нормальных условиях очень и очень слаб). Это отличный электрический проводник. Он имеет низкую плотность и высокую пластичность. Он слишком реактивен, чтобы его обычно можно было найти в виде металла, хотя очень редко можно найти самородный металл. ⁽⁸⁾

  Внешний вид алюминия матовый, а его реакционная способность пассивируется пленкой оксида алюминия, которая естественным образом образуется на поверхности металла при нормальных условиях. Оксидная пленка создает материал, устойчивый к коррозии. Пленка может быть утолщена с помощью электролиза или окислителей, а алюминий в такой форме устойчив к воздействию разбавленных кислот, разбавленных щелочей и концентрированной азотной кислоты.

  Алюминий находится достаточно далеко в правой части периодической таблицы, что показывает некоторые признаки неметаллического поведения, реагируя с горячими щелочами с образованием ионов алюмината [Al(OH) ₄ ] ^– , а также более типичного металла реакция с кислотами с выделением газообразного водорода и образованием положительно заряженного иона металла Al ³⁺ . то есть алюминий амфотерен.

  Чистый алюминий довольно мягкий и непрочный. Алюминий, используемый в коммерческих целях, содержит небольшое количество кремния и железа (менее 1%), что значительно повышает его прочность и твердость.

  Использование алюминия

  Благодаря низкой плотности, низкой стоимости и коррозионной стойкости алюминий широко используется во всем мире.

  Он используется в широком спектре продуктов, от банок для напитков до оконных рам и от лодок до самолетов. Боинг 747-400 содержит 147 000 фунтов (66 150 кг) высокопрочного алюминия.

  В отличие от некоторых металлов, алюминий не имеет запаха, поэтому он широко используется для упаковки пищевых продуктов и кастрюль.

  Хотя алюминий не так хорош, как серебро или медь, он является отличным проводником электричества. Кроме того, он значительно дешевле и легче этих металлов, поэтому широко используется в воздушных линиях электропередач.

  Из всех металлов только железо используется более широко, чем алюминий.

  Изобилие и изотопы

  Изобилие в земной коре: 8,23 % по массе, 6,32 % по молям

  Изобилие в Солнечной системе: 56 ppm по массе, 2,7 ppm по молям 0,20 доллара США за 100 г

  Источник: Алюминий является самым распространенным металлом в земной коре и третьим по содержанию элементом в земной коре после кислорода и кремния. Алюминий слишком активен, чтобы его можно было найти в чистом виде. Бокситы (главным образом оксид алюминия) — важнейшая руда.

  Изотопы: 15, периоды полураспада которых известны, массовые числа от 22 до 35. Из них только два встречаются в природе: ²⁷ Al, который является стабильным, и ²⁶ Al, который является радиоактивным с периодом полураспада 7,17. х 10 ⁵ лет. ²⁶ Al образуется в результате бомбардировки аргона космическими лучами в атмосфере Земли.

  Ссылки

  1. Ян Макнил, Энциклопедия истории технологий., (1996) стр. 102. Рутледж
  2. Дэвид Р. Лиде, CRC Handbook of Chemistry and Physics., (2007) 4-3. контрольная сумма
  3. Хальвор Кванде, Двести лет алюминия… или это алюминий?, Журнал Общества минералов, металлов и материалов, (2008) Том 60, номер 8: стр. 23-24.
  4. http://www.nature.com/nature/journal/v135/n3417/abs/135638b0.html
  5. Китайская алюминиевая фольга, Wall Street Journal
  6. Паоло Вентура, Роберта Карини, Франческа Д’Антона, Глубокое понимание нуклеосинтеза Mg-Al в массивных звездах AGB и SAGB. , Пн. Нет. Р. Астрон. Соц., 2002.
  .
  7. Берроуз и др., Химия ³ , (2009) Oxford University Press, стр. 1201.
  8. Деков и др., Американский минералог., (2009) 94: p1283-1286.

  Процитировать эту страницу

  Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

   Алюминий
   

  или

   Факты об алюминиевых элементах
   

  Чтобы процитировать эту страницу в научном документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

   "Алюминий". Химическая периодическая таблица. Chemicool.com. 26 июля 2014 г. Интернет.
  . 

  Температура плавления различных веществ

  Дом Инструменты Темы Мобильная версия Дом >> Температура Найдите точку плавления различных веществ, таких как температура плавления воды, водорода, углерода, азота, натрия, алюминия, железа, цинка, гелия, серебра, золота, ртути, свинца, йода, платины и многих других Пожалуйста, выберите допустимое название элемента и нажмите «Рассчитать». Актиний (Ac) Алюминий (Al) Америций (Am) Сурьма (Sb) Аргон (Ar) Мышьяк (As) Астат (At) Барий (Ba) Берклий (Bk) Бериллий (Be) Висмут (Bi) Борий (Bh) Бор (B)Бром (Br)Кадмий (Cd)Кальций (Ca)Калифорний (Cf)Углерод (C)Церий (Ce)Цезий (Cs)Хлор (Cl)Хром (Cr)Кобальт (Co)Медь (Cu)Кюрий (Cm )Дармштадтий (Ds)Дубний (Db)Диспрозий (Dy)Эйнштейний (Es)Эрбий (Er)Европий (Eu)Фермий (Fm)Фтор (F)Франций (Fr)Гадолиний (Gd)Галлий (Ga)Германий (Ge)Золото (Au)Гафний (Hf)Хассий (Hs)Гелий (He)Гольмий (Ho)Водород (H)Индий (In)Йод (I)Иридий (Ir)Железо (Fe)Криптон (Kr)Лантан (La)Лавренций (Lr) )Свинец (Pb)Литий (Li)Лютетий (Lu)Магний (Mg)Марганец (Mn)Мейтнерий (Mt)Менделевий (Md)Ртуть (Hg)Молибден (Mo)Неодим (Nd)Неон (Ne)Нептуний (Np)Никель (Ni)Ниобий (Nb)Азот (N)Нобелий (No)Осмий (Os)Кислород (O)Палладий (Pd)Фосфор (P)Платина (Pt)Плутоний (Pu)Полоний (Po)Калий (K)Празеодим (Pr )Прометий (Pm)Протактиний (Pa)Радий (Ra)Радон (Rn)R гений (Re)Родий (Rh)Рентгений (Rg)Рубидий (Rb)Рутений (Ru)Резерфордий (Rf)Самарий (Sm)Скандий (Sc)Сиборгий (Sg)Селен (Se)Кремний (Si)Серебро (Ag)Натрий ( Na)Стронций (Sr)Сера (S)Тантал (Ta)Технеций (Tc)Теллур (Te)Тербий (Tb)Таллий (Tl)Торий (Th)Тулий (Tm)Олово (Sn)Титан (Ti)Вольфрам (W) Унунбий (Uub)Унунгексий (Uuh)Унуноктий (Uuo)Унунпентий (Uup)Унунквадий (Uuq)Унунсептий (Uus)Унунтрий (Uut)Уран (U)Ванадий (V)Ксенон (Xe)Иттербий (Yb)Иттий (Y)Цинк ( Zn)Цирконий (Zr)Алюминиевая бронзаБериллиевая медьЛатуньЧугунМельхиорХастеллой CИнконельИнколойМарганцевая бронзаМонельКрасная латуньУглеродистая стальНержавеющая стальЖелтая латуньВода = ? Вместо этого использовать мастер? Related . .. »   Temperature Conversion »   Freezing point of Aluminum »   Boiling point of Aluminum »   Thermal Expansion Coefficient »   Energy Mass Conversion »   Energy Density Conversion »   Thermal Expansion Conversion »   Thermal Resistance Conversion »   Thermal Conductivity Conversion »   Heat Capacity Conversion »   Преобразование плотности теплоты »   Преобразование плотности теплового потока »   Преобразование коэффициента теплопередачи »   Atomic number of Aluminum »   Atomic weight of Aluminum »   Density of Aluminum »   Properties of Aluminum »   Atomic symbol of Aluminum »   Соединения алюминия »   Цвет алюминия »   Изотопы алюминия »   Период полураспада различных элементов алюминия »Найдите молекулярную формулу различного материала » Найти молекулярную массу различного материала 9029 99 9029 9 9029 9 ». в разных местах »   Калькулятор ИМТ (индекс массы тела) »   Методы контроля над рождаемостью »   Найти определения »   Список различных единиц измерения Topic of Interest … Area Astrology Baby Names Banking Birth Control Chemistry Chinese Astrology City Info Electricity Finance Fluids Geography Health Length Magnetism Pregnancy Radiation Scientific Speed ​​ Technology Telephone Temperature Time & Date Информация о поезде Объем Вес Мировое время Зодиакальная астрология Другое   Supported Conversion Types . .. Acceleration Angle Angular Acceleration Angular Velocity Area Blood Sugar Clothing Size Computer Storage Unit Объем приготовления Вес приготовления Скорость передачи данных Дата Плотность Dynamic Viscosity Electric Capacitance Electric Charge Electric Conductance Electric Conductivity Electric Current Electric Field Strength Electric Potential Electric Resistance Electric Resistivity Energy Плотность энергии Масса энергии Евровалюта Концентрация жидкости Fluid Flow Rate Fluid Mass Flow Rate Force Frequency Fuel Economy Heat Capacity Heat Density Heat Flux Density Heat Transfer Coefficient Illumination Image Разрешение Индуктивность Кинематическая вязкость Длина Яркость (свет) Сила света Linear Charge Density Linear Current Density Magnetic Field Strength Magnetic Flux Magnetic Flux Density Magnetomotive Force Mass Flux Density Molar Concentration Molar Flow Rate Moment Инерции Номер Проницаемость Мощность Префикс Давление Излучение Radiation Absorbed Radiation Exposure Radioactivity Shoe Size Sound Specific Volume Speed ​​ Surface Charge Density Surface Current Density Surface Tension Temperature Теплопроводность Тепловое расширение Тепловое сопротивление Время Крутящий момент Том Плотность объема заряда ВИСКАЗИЯ ВОДОВ Вес Вы ищете SUSTEREDEDEDEDEDEDEDEDED). Share This Post  :  Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт