Alyuminiyning davriy jadvaldagi o'rni. Alyuminiyning xarakteristikasi
1-bo'lim. Alyuminiyning nomi va kashf etilishi tarixi.
2-qism umumiy xususiyatlar alyuminiy, fizik va kimyoviy xossalari.
Bo'lim 3. Alyuminiy qotishmalaridan quymalarni olish.
4-bo'lim Qo'llash alyuminiy.
alyuminiy- bu uchinchi guruhning asosiy kichik guruhi elementi, D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining uchinchi davri, atom raqami 13. Al belgisi bilan belgilanadi. Yengil metallar guruhiga kiradi. Eng keng tarqalgan metall va er qobig'idagi uchinchi eng ko'p kimyoviy element (kislorod va kremniydan keyin).
Oddiy modda alyuminiy (CAS raqami: 7429-90-5) - engil, paramagnit metall kumush-oq rang, oson shakllantirish, quyma, ishlov berish. Alyuminiy yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega, sirtni keyingi o'zaro ta'sirlardan himoya qiluvchi kuchli oksidli plyonkalarning tez shakllanishi tufayli korroziyaga qarshilik.
Har qanday rivojlangan jamiyatda sanoatning yutuqlari doimo konstruktiv materiallar va qotishmalar texnologiyasi yutuqlari bilan bog'liq. Tovarlarni qayta ishlash sifati va ishlab chiqarish unumdorligi davlatning rivojlanish darajasining eng muhim ko'rsatkichidir.
Ishlatilgan materiallar zamonaviy dizaynlar, yuqoridan tashqari kuch xususiyatlari korroziyaga chidamliligi, issiqlikka chidamliligi, issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi, refrakterlik kabi xususiyatlar majmuasiga ega bo'lishi kerak, shuningdek, yuk ostida uzoq muddat ishlash sharoitida ushbu xususiyatlarni saqlab turish qobiliyati.
Ilmiy ishlanmalar va ishlab chiqarish jarayonlari mamlakatimizda rangli metallar quyish ishlab chiqarish sohasida fan-texnika taraqqiyotining ilg‘or yutuqlariga mos keladi. Ularning natijasi, xususan, Volga avtomobil zavodi va boshqa bir qator korxonalarda zamonaviy chill quyish va bosimli quyish sexlarining yaratilishi bo'ldi. Zavoljskiy motor zavodida "Volga" rusumli avtomashina uchun alyuminiy qotishma silindr bloklarini ishlab chiqaradigan mog'orni qulflash kuchi 35 MN bo'lgan yirik inyeksion kalıplama mashinalari muvaffaqiyatli ishlaydi.
Oltoy motor zavodida inyeksion kalıplama yo‘li bilan quyma ishlab chiqarish bo‘yicha avtomatlashtirilgan liniya o‘zlashtirildi. Sovet Sotsialistik Respublikalari Ittifoqida (), dunyoda birinchi marta ishlab chiqilgan va o'zlashtirilgan jarayon alyuminiy qotishmalaridan ingotlarni elektromagnit qolipda uzluksiz quyish. Bu usul ingotlarning sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi va ularni burish jarayonida chiplar ko'rinishidagi chiqindilar miqdorini kamaytiradi.
Alyuminiyning nomi va kashf etilishi tarixi
Lotin alyuminiyi lotin alumenidan kelib chiqqan bo'lib, alum (alyuminiy va kaliy sulfat (K) KAl(SO4)2 12H2O) degan ma'noni anglatadi, u uzoq vaqtdan beri terini bezashda va biriktiruvchi sifatida ishlatilgan. Al, kimyoviy element III guruh davriy tizim, atom raqami 13, atom massasi 26, 98154. Yuqori kimyoviy faollik tufayli sof alyuminiyning kashf etilishi va izolyatsiyasi deyarli 100 yil davom etdi. Alumdan "" (o'tga chidamli modda, zamonaviy tilda - alyuminiy oksidi) olinishi mumkin degan xulosa 1754 yilda qilingan. Nemis kimyogari A. Markgraf. Keyinchalik ma'lum bo'ldiki, xuddi shu "yer" ni loydan ajratib olish mumkin va u alumina deb ataladi. Faqat 1825 yilda u metall alyuminiyni olishga muvaffaq bo'ldi. Daniya fizigi H. K. Oersted. U alyuminiy oksididan olinadigan kaliy amalgam (kaliy (K) simob (Hg) bilan qotishmasi) alyuminiy xlorid AlCl3 bilan ishlov berdi va simobni (Hg) distillangandan so'ng alyuminiyning kulrang kukunini ajratib oldi.
Faqat chorak asr o'tgach, bu usul biroz modernizatsiya qilindi. Fransuz kimyogari A. E. Sent-Kler Devil 1854 yilda alyuminiy ishlab chiqarish uchun metall natriydan (Na) foydalanishni taklif qildi va yangi metallning dastlabki quymalarini oldi. O'sha paytda alyuminiyning narxi juda yuqori bo'lib, undan zargarlik buyumlari yasalgan.
Oksid, alyuminiy ftorid va boshqa moddalarni o'z ichiga olgan murakkab aralashmalar eritmasini elektroliz qilish orqali alyuminiy olishning sanoat usuli 1886 yilda P. Eru () va C. Xoll (AQSh) tomonidan mustaqil ravishda ishlab chiqilgan. Alyuminiy ishlab chiqarish bilan bog'liq yuqori narx elektr energiyasi, shuning uchun u faqat 20-asrda keng miqyosda amalga oshirildi. IN Sovet Sotsialistik Respublikalari Ittifoqi (SSSR) birinchi sanoat alyuminiy 1932 yil 14 mayda Volxov gidroelektr stantsiyasi yonida qurilgan Volxov alyuminiy zavodida olingan.
Sofligi 99,99% dan yuqori bo'lgan alyuminiy birinchi marta 1920 yilda elektroliz yo'li bilan olingan. 1925 yilda ish Edvards bunday alyuminiyning fizik-mexanik xususiyatlari haqida ba'zi ma'lumotlarni e'lon qildi. 1938 yilda Teylor, Uiler, Smit va Edvards Frantsiyada elektroliz yo'li bilan olingan 99,996% toza alyuminiyning ba'zi xususiyatlarini beruvchi maqolani nashr etdilar. Alyuminiyning xossalari haqidagi monografiyaning birinchi nashri 1967 yilda nashr etilgan.
Keyingi yillarda tayyorlashning nisbatan qulayligi va jozibali xususiyatlari tufayli ko'p ishlaydi alyuminiy xususiyatlari haqida. Sof alyuminiy asosan elektronikada keng qo'llanilishini topdi - elektrolitik kondansatkichlardan elektron muhandislik cho'qqisiga - mikroprotsessorlarga; krioelektronikada, kriomagnitikada.
Sof alyuminiy olishning yangi usullari zonali tozalash usuli, amalgamalardan kristallanish (alyuminiyning simob bilan qotishmalari) va gidroksidi eritmalardan izolyatsiyalashdir. Alyuminiyning tozalik darajasi elektr qarshiligining qiymati bilan boshqariladi past haroratlar.
Alyuminiyning umumiy xususiyatlari
Tabiiy alyuminiy bitta nuklid 27Al dan iborat. Tashqi elektron qatlamning konfiguratsiyasi 3s2p1. Deyarli barcha birikmalarda alyuminiyning oksidlanish darajasi +3 (valentlik III). Neytral alyuminiy atomining radiusi 0,143 nm, Al3+ ionining radiusi 0,057 nm. Neytral alyuminiy atomining ketma-ket ionlanish energiyalari mos ravishda 5, 984, 18, 828, 28, 44 va 120 eV ni tashkil qiladi. Pauling shkalasida alyuminiyning elektr manfiyligi 1,5 ga teng.
Alyuminiy yumshoq, engil, kumush-oq, kristall panjarasi yuz markazlashtirilgan kub, parametr a = 0,40403 nm. Sof metallning erish nuqtasi 660 ° C, qaynash nuqtasi taxminan 2450 ° S, zichligi 2, 6989 g / sm3. Alyuminiyning chiziqli kengayishining harorat koeffitsienti taxminan 2,5 · 10-5 K-1 ni tashkil qiladi.
Kimyoviy alyuminiy juda faol metalldir. Havoda uning yuzasi bir zumda Al2O3 oksidining zich plyonkasi bilan qoplanadi, bu kislorod (O) ning metallga keyingi kirishiga to'sqinlik qiladi va alyuminiyning yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlariga olib keladigan reaktsiyaning tugashiga olib keladi. Konsentrlangan nitrat kislotaga joylashtirilsa, alyuminiy ustidagi himoya sirt plyonkasi ham hosil bo'ladi.
Alyuminiy boshqa kislotalar bilan faol reaksiyaga kirishadi:
6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,
3N2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.
Qizig'i shundaki, alyuminiy va yod (I) kukunlari o'rtasidagi reaksiya xona haroratida boshlanadi, agar dastlabki aralashmaga bir necha tomchi suv qo'shilsa, bu holda katalizator rolini o'ynaydi:
2Al + 3I2 = 2AlI3.
Alyuminiyning oltingugurt (S) bilan o'zaro ta'siri qizdirilganda alyuminiy sulfid hosil bo'lishiga olib keladi:
2Al + 3S = Al2S3,
suv bilan oson parchalanadigan:
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S.
Alyuminiy to'g'ridan-to'g'ri vodorod (H) bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, ammo bilvosita, masalan, organoalyuminiy birikmalari yordamida qattiq polimer alyuminiy gidridini (AlH3) x - eng kuchli qaytaruvchi vositani sintez qilish mumkin.
Kukun shaklida alyuminiy havoda yondirilishi mumkin va alyuminiy oksidi Al2O3 ning oq refrakter kukuni hosil bo'ladi.
Al2O3 dagi yuqori bog'lanish kuchi uning oddiy moddalardan hosil bo'lishining yuqori issiqligini va alyuminiyning ko'plab metallarni oksidlaridan kamaytirish qobiliyatini aniqlaydi, masalan:
3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe va hatto
3SaO + 2Al = Al2O3 + 3Sa.
Metalllarni olishning bu usuli aluminotermiya deb ataladi.
Tabiatda bo'lish
Er qobig'ida tarqalishi bo'yicha alyuminiy metallar orasida birinchi va barcha elementlar orasida uchinchi (kislorod (O) va kremniydan (Si) keyin) er qobig'i massasining taxminan 8,8% ni tashkil qiladi. Alyuminiy juda ko'p miqdordagi minerallar, asosan aluminosilikatlar va jinslar tarkibiga kiradi. Alyuminiy birikmalari tarkibida granitlar, bazaltlar, gillar, dala shpatlari va boshqalar mavjud. Ammo bu erda paradoks: juda ko'p sonli minerallar va tarkibida alyuminiy bo'lgan jinslar, alyuminiyni sanoat ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo bo'lgan boksit konlari juda kam uchraydi. Rossiya Federatsiyasida Sibir va Uralda boksit konlari mavjud. Alunitlar va nefelinlar ham sanoat ahamiyatiga ega. Mikroelement sifatida alyuminiy o'simliklar va hayvonlarning to'qimalarida mavjud. Organizmlar - a'zolarida alyuminiy to'playdigan kontsentratorlar - ba'zi klub moxlari, mollyuskalar mavjud.
Sanoat ishlab chiqarishi: sanoat ishlab chiqarish indeksida boksitlar birinchi navbatda kimyoviy qayta ishlanadi, ulardan kremniy (Si), temir (Fe) oksidi va boshqa elementlarning aralashmalarini olib tashlaydi. Bunday qayta ishlash natijasida sof alyuminiy oksidi Al2O3 olinadi - elektroliz orqali metall ishlab chiqarishda asosiy hisoblanadi. Biroq, Al2O3 ning erish nuqtasi juda yuqori (2000 ° S dan ortiq) bo'lgani uchun uning eritmasidan elektroliz uchun foydalanish mumkin emas.
Olimlar va muhandislar quyidagi yo'llardan chiqish yo'lini topdilar. Kriolit Na3AlF6 avval elektroliz vannasida eritiladi (erituv harorati 1000°C dan biroz past). Kriolitni, masalan, Kola yarim orolidan nefelinlarni qayta ishlash orqali olish mumkin. Bundan tashqari, bu eritmaga ozgina Al2O3 (massa bo'yicha 10% gacha) va boshqa ba'zi moddalar qo'shiladi, bu esa keyingi uchun sharoitlarni yaxshilaydi. jarayon. Ushbu eritmaning elektrolizi paytida alyuminiy oksidi parchalanadi, kriolit eritmada qoladi va katodda erigan alyuminiy hosil bo'ladi:
2Al2O3 = 4Al + 3O2.
Alyuminiy qotishmalari
Aksariyat metall elementlar alyuminiy bilan qotishma qilingan, ammo ulardan faqat bir nechtasi sanoat alyuminiy qotishmalarida asosiy qotishma komponentlar rolini o'ynaydi. Biroq, qotishmalarning xususiyatlarini yaxshilash uchun qo'shimchalar sifatida muhim miqdordagi elementlar ishlatiladi. Eng keng tarqalgan:
Yuqori haroratlarda oksidlanishni kamaytirish uchun berilliy qo'shiladi. Kichik berilliy qo'shimchalari (0,01 - 0,05%) alyuminiy quyish qotishmalarida ichki yonish dvigatelining qismlarini (pistonlar va silindr boshlarini) ishlab chiqarishda suyuqlikni yaxshilash uchun ishlatiladi.
Bor elektr o'tkazuvchanligini oshirish va tozalash qo'shimchasi sifatida kiritilgan. Bor atom energetikasida ishlatiladigan alyuminiy qotishmalariga kiritiladi (reaktor qismlaridan tashqari), chunki u neytronlarni o'zlashtiradi, radiatsiya tarqalishini oldini oladi. Bor o'rtacha 0,095 - 0,1% miqdorida kiritiladi.
vismut. Ishlov berish qobiliyatini yaxshilash uchun alyuminiy qotishmalariga vismut, kadmiy kabi past erish nuqtasiga ega metallar qo'shiladi. Ushbu elementlar yumshoq eruvchan fazalarni hosil qiladi, ular chipning sinishi va to'sarning moylanishiga yordam beradi.
Keyinchalik iste'mol qilinadigan anodlar tayyorlanadigan qotishmalarga galiy 0,01 - 0,1% miqdorida qo'shiladi.
Temir. Kichik miqdorda (>0,04%) kuchini oshirish va emirilish xususiyatlarini yaxshilash uchun simlarni ishlab chiqarish jarayonida kiritiladi. Xuddi shu tarzda temir qolipga quyishda qoliplarning devorlariga yopishishini kamaytiradi.
Indiy. 0,05 - 0,2% qo'shilishi alyuminiy qotishmalarini qarish jarayonida, ayniqsa past miqdordagi kup miqdorida mustahkamlaydi. Alyuminiy-kadmiyli qotishmalarda indiy qo'shimchalari qo'llaniladi.
Qotishmalarning mustahkamligini oshirish va korroziyaga qarshi xususiyatlarini yaxshilash uchun taxminan 0,3% kadmiy kiritiladi.
Kaltsiy plastiklikni beradi. Kaltsiy miqdori 5% bo'lgan qotishma superplastiklik ta'siriga ega.
Kremniy quyma qotishmalarida eng ko'p ishlatiladigan qo'shimcha hisoblanadi. 0,5 - 4% miqdorida yorilish tendentsiyasini kamaytiradi. Kremniy va magniyning kombinatsiyasi qotishmani issiqlik bilan yopishtirish imkonini beradi.
Magniy. Magniy qo'shilishi egiluvchanlikni kamaytirmasdan kuchni sezilarli darajada oshiradi, payvandlash qobiliyatini yaxshilaydi va qotishmaning korroziyaga chidamliligini oshiradi.
Mis qotishmalarni mustahkamlaydi, tarkib bo'lganda maksimal qattiqlashuvga erishiladi kupa 4-6%. Cuprumli qotishmalar ichki yonuv dvigatellari uchun pistonlar, samolyotlar uchun yuqori sifatli quyma qismlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Qalay kesish ish faoliyatini yaxshilaydi.
Titan. Qotishmalardagi titanning asosiy vazifasi quyma va ingotlarda donni tozalashdir, bu butun hajmdagi xususiyatlarning mustahkamligi va bir xilligini sezilarli darajada oshiradi.
Alyuminiy eng kam olijanob sanoat metallaridan biri hisoblansa-da, u ko'plab oksidlovchi muhitlarda juda barqaror. Bunday xatti-harakatning sababi alyuminiy yuzasida doimiy oksidli plyonka mavjudligi bo'lib, u kislorod, suv va boshqa oksidlovchi moddalar ta'sirida tozalangan joylarda darhol qayta hosil bo'ladi.
Ko'p hollarda eritish havoda amalga oshiriladi. Agar havo bilan o'zaro ta'sir sirtdagi eritmada erimaydigan birikmalar hosil bo'lishi bilan cheklangan bo'lsa va bu birikmalarning hosil bo'lgan plyonkasi keyingi o'zaro ta'sirni sezilarli darajada sekinlashtirsa, odatda bunday o'zaro ta'sirni bostirish uchun hech qanday choralar ko'rilmaydi. Bu holda erish eritmaning atmosfera bilan bevosita aloqasi bilan amalga oshiriladi. Bu ko'pchilik alyuminiy, sink, qalay-qo'rg'oshin qotishmalarini tayyorlashda amalga oshiriladi.
Qotishmalarning erishi sodir bo'ladigan joy 1500 - 1800 ˚S haroratga bardosh bera oladigan o'tga chidamli astar bilan cheklangan. Barcha eritish jarayonlarida gaz fazasi ishtirok etadi, u yoqilg'ining yonishi, atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilish va eritish moslamasining qoplamasi va boshqalar.
Ko'pgina alyuminiy qotishmalari tabiiy atmosferada, dengiz suvida, ko'plab tuzlar va kimyoviy moddalar eritmalarida va ko'pchilik oziq-ovqatlarda yuqori korroziyaga chidamliligiga ega. Alyuminiy qotishma tuzilmalari ko'pincha dengiz suvida ishlatiladi. 1930-yildan alyuminiy qotishmasidan dengiz kemalari, qutqaruv qayiqlari, kemalar, barjalar qurilgan.Hozirgi vaqtda alyuminiy qotishmasidan kema korpusining uzunligi 61 m ga etadi.Alyuminiy yer osti quvurlarida tajriba mavjud, alyuminiy qotishmalari tuproq korroziyasiga yuqori darajada chidamli. 1951 yilda Alyaskada 2,9 km uzunlikdagi quvur qurildi. 30 yillik faoliyatdan so'ng, korroziya tufayli hech qanday qochqin yoki jiddiy zarar topilmadi.
Alyuminiy ichida katta hajm qurilishda foydalaniladi qarama-qarshi panellar, eshiklar, deraza romlari, elektr kabellari. Alyuminiy qotishmalari beton, ohak, gips bilan aloqa qilishda uzoq vaqt davomida qattiq korroziyaga duchor bo'lmaydi, ayniqsa tuzilmalar tez-tez nam bo'lmasa. Tez-tez nam bo'lganda, alyuminiy yuzasi bo'lsa savdo buyumlari qo'shimcha ishlov berilmagan, havoda oksidlovchi moddalar ko'p bo'lgan sanoat shaharlarida qorayishgacha qorayishi mumkin. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun porloq anodlash orqali porloq yuzalarni olish uchun maxsus qotishmalar ishlab chiqariladi - metall yuzasiga oksidli plyonka qo'llaniladi. Bunday holda, sirtga turli xil ranglar va soyalar berilishi mumkin. Misol uchun, alyuminiyning kremniy bilan qotishmalari kulrangdan qora ranggacha turli xil soyalarni olish imkonini beradi. Xromli alyuminiy qotishmalari oltin rangga ega.
Sanoat alyuminiylari ikki turdagi qotishmalar shaklida ishlab chiqariladi - quyma, uning qismlari quyish yo'li bilan tayyorlanadi va deformatsiya - deformatsiyalanadigan yarim tayyor mahsulotlar - choyshablar, folga, plitalar, profillar, simlar shaklida ishlab chiqariladi. Alyuminiy qotishmalaridan quyma hamma tomonidan qabul qilinadi mumkin bo'lgan usullar quyish. Ko'pincha bosim ostida, chill qoliplarida va qumli-gil qoliplarda uchraydi. Kichik qilishda siyosiy partiyalar qo'llaniladi quyish gipsli kombinatsiyalangan shakllarda va quyish investitsiya modellari uchun. Quyma qotishmalardan elektr motorlar uchun quyma rotorlar, samolyotlar uchun quyma qismlar va boshqalar ishlab chiqariladi.. Dovlangan qotishmalar avtomobil ishlab chiqarishda ichki bezaklar, bamperlar, kuzov panellari va ichki detallar uchun ishlatiladi; qurilishda pardozlash materiali sifatida; samolyotda va boshqalar.
IN sanoat alyuminiy kukunlari ham ishlatiladi. Metallurgiyada qo'llaniladi sanoat: aluminotermiyada, qotishma qo'shimchalar sifatida, presslash va sinterlash yo'li bilan yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun. Bu usul juda bardoshli qismlarni (tishli g'ildiraklar, vtulkalar va boshqalar) ishlab chiqaradi. Kukunlar kimyoda alyuminiy birikmalarini olish uchun ham qo'llaniladi katalizator(masalan, etilen va aseton ishlab chiqarishda). Alyuminiyning yuqori reaktivligini hisobga olgan holda, ayniqsa kukun shaklida, u portlovchi moddalar va raketalar uchun qattiq yoqilg'ida ishlatiladi, tez yonish qobiliyatidan foydalanadi.
Alyuminiyning oksidlanishga nisbatan yuqori chidamliligini hisobga olgan holda, kukun bo'yash uskunalari uchun qoplamalar, tomlar, bosmaxonada qog'oz, avtomobil panellarining porloq yuzalarida pigment sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, alyuminiy qatlami po'lat va quyma temir bilan qoplangan savdo elementi ularning korroziyasini oldini olish uchun.
Qo'llanilishi bo'yicha alyuminiy va uning qotishmalari temir (Fe) va uning qotishmalaridan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Alyuminiyning texnologiya va kundalik hayotning turli sohalarida keng qo'llanilishi uning fizik, mexanik va kimyoviy xususiyatlarining kombinatsiyasi bilan bog'liq: past zichlik, atmosfera havosida korroziyaga chidamlilik, yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi, egiluvchanlik va nisbatan yuqori quvvat. Alyuminiyni turli usullarda - zarb qilish, shtamplash, prokatlash va hokazolarda osonlik bilan qayta ishlanadi.Sof alyuminiydan sim tayyorlash uchun foydalaniladi (alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi kupning elektr o'tkazuvchanligining 65,5% ni tashkil qiladi, lekin alyuminiy kupdan uch baravar engilroq, shuning uchun alyuminiy ko'pincha elektrotexnikada almashtiriladi) va qadoqlash materiali sifatida ishlatiladigan folga. Eritilgan alyuminiyning asosiy qismi turli qotishmalar olishga sarflanadi. Himoya va dekorativ qoplamalar alyuminiy qotishmalari yuzasiga osongina qo'llaniladi.
Alyuminiy qotishmalarining xossalarining xilma-xilligi alyuminiyga qattiq eritmalar yoki u bilan intermetalik birikmalar hosil qiluvchi turli qo'shimchalarning kiritilishi bilan bog'liq. Alyuminiyning asosiy qismi engil qotishmalar - duralumin (94% alyuminiy, 4% mis (Cu), 0,5% magniy (Mg), marganets (Mn), (Fe) va kremniy (Si)), silumin (85-) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. 90% - alyuminiy, 10-14% kremniy (Si), 0,1% natriy (Na)) va boshqalar.Metallurgiyada alyuminiy faqat qotishmalar uchun asos sifatida emas, balki qotishmalarda keng qo'llaniladigan qotishma qo'shimchalardan biri sifatida ham qo'llaniladi. kup (Cu), magniy (Mg), temir (Fe), >nikel (Ni) va boshqalar asosida.
Alyuminiy qotishmalari kundalik hayotda, qurilish va arxitekturada, avtomobilsozlikda, kemasozlikda, aviatsiya va kosmik texnologiyalarda keng qo'llaniladi. Xususan, birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi alyuminiy qotishmasidan yasalgan. Alyuminiy va sirkoniy qotishmasi (Zr) yadro reaktorlarini qurishda keng qo'llaniladi. Alyuminiy portlovchi moddalar ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Kundalik hayotda alyuminiy bilan ishlashda faqat neytral (kislotalilik bo'yicha) suyuqliklarni (masalan, qaynatilgan suv) isitish va alyuminiy idishlarda saqlash mumkinligini yodda tutish kerak. Agar, masalan, nordon karam sho'rvasi alyuminiy idishlarda qaynatilsa, alyuminiy ovqatga o'tadi va u yoqimsiz "metall" ta'mga ega bo'ladi. Kundalik hayotda oksidli plyonkaga zarar etkazish juda oson bo'lganligi sababli, alyuminiy kostryulkalardan foydalanish hali ham istalmagan.
Kumush-oq metall, engil
zichligi - 2,7 g / sm
texnik alyuminiy uchun erish nuqtasi - 658 °C, yuqori toza alyuminiy uchun - 660 °C
solishtirma erish issiqligi - 390 kJ/kg
qaynash nuqtasi - 2500 ° S
bug'lanishning o'ziga xos issiqligi - 10,53 MJ / kg
quyma alyuminiyning kuchlanish kuchi - 10-12 kg / mm², deformatsiyalanadigan - 18-25 kg / mm², qotishmalar - 38-42 kg / mm²
Brinell qattiqligi - 24…32 kgf/mm²
yuqori plastiklik: texnik uchun - 35%, toza uchun - 50%, yupqa qatlam va hatto folga ichiga o'ralgan
Young moduli - 70 GPa
Alyuminiyning yuqori elektr o'tkazuvchanligi (0,0265 mOhm m) va issiqlik o'tkazuvchanligi (203,5 Vt / (m K)), kubokning elektr o'tkazuvchanligining 65% ni tashkil qiladi va yuqori yorug'lik o'tkazuvchanligiga ega.
Zaif paramagnet.
Chiziqli kengayishning harorat koeffitsienti 24,58 10−6 K−1 (20…200 °C).
Harorat koeffitsienti elektr qarshilik 2,7 10−8K−1.
Alyuminiy deyarli barcha metallar bilan qotishma hosil qiladi. Eng mashhurlari kup va magniy (duralumin) va kremniy (silumin) bilan qotishmalardir.
Tabiiy alyuminiy deyarli butunlay yagona barqaror izotop, 27Al, izlari 26Al, radioaktiv izotopdan iborat. davri argon yadrolarini kosmik nurlar protonlari tomonidan bombardimon qilish paytida atmosferada hosil bo'lgan yarimparchalanish davri 720 ming yil.
Er qobig'ida tarqalishi bo'yicha Yer metallar orasida 1-o'rinni va elementlar orasida 3-o'rinni, kislorod va kremniydan keyin ikkinchi o'rinni egallaydi. er qobig'idagi alyuminiy miqdori ma'lumotlar turli tadqiqotchilar er qobig'i massasining 7,45 dan 8,14% gacha.
Tabiatda alyuminiy o'zining yuqori kimyoviy faolligi tufayli deyarli faqat birikmalar shaklida bo'ladi. Ulardan ba'zilari:
Boksitlar - Al2O3 H2O (SiO2, Fe2O3, CaCO3 aralashmalari bilan)
Alunitlar - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3
Alumina (kaolinlarning qum SiO2, ohaktosh CaCO3, magnezit MgCO3 bilan aralashmalari)
Korund (safir, yoqut, zumrad) - Al2O3
Kaolinit - Al2O3 2SiO2 2H2O
Beril (zumrad, akuamarin) - 3BeO Al2O3 6SiO2
Xrizoberil (alexandrit) - BeAl2O4.
Biroq, ma'lum o'ziga xos kamaytiruvchi sharoitlarda, tabiiy alyuminiy hosil bo'lishi mumkin.
IN tabiiy suvlar alyuminiy kam zaharli kimyoviy birikmalar, masalan, alyuminiy ftorid shaklida mavjud. Kation yoki anionning turi, birinchi navbatda, suvli muhitning kislotaligiga bog'liq. Er usti suv havzalarida alyuminiy kontsentratsiyasi Rossiya Federatsiyasi 0,001 dan 10 mg/l gacha, dengiz suvida 0,01 mg/l gacha.
Alyuminiy (alyuminiy) hisoblanadi
Alyuminiy qotishmalaridan quymalarni olish
Bizning quyma zavod oldida turgan asosiy muammo mamlakat, to'qimalarining sifatini sezilarli darajada yaxshilashdan iborat bo'lib, bu savdo buyumlarining to'g'ri ekspluatatsion xususiyatlarini saqlab qolgan holda devor qalinligining pasayishi, ishlov berish uchun ruxsatnomalar va eshik tizimlarining kamayishi ifodasini topishi kerak. Ushbu ishning yakuniy natijasi mashinasozlikning ortib borayotgan ehtiyojlarini og'irlik bo'yicha to'qimalarning umumiy pul emissiyasini sezilarli darajada oshirmasdan, kerakli miqdordagi quyma ignabargli materiallar bilan qondirish bo'lishi kerak.
Qum quyish
Bir marta ishlatiladigan qoliplarga quyishning yuqoridagi usullaridan alyuminiy qotishmalaridan quyma ishlab chiqarishda eng ko'p qo'llaniladigan nam qum qoliplariga quyishdir. Bu qotishmalarning past zichligi, metallning qolipga kichik kuch ta'siri va quyish haroratining pastligi (680-800C) bilan bog'liq.
Qum qoliplarini ishlab chiqarish uchun kvarts va loy qumlaridan (GOST 2138-74), qoliplash gillaridan (GOST 3226-76), bog'lovchi va yordamchi materiallardan tayyorlangan kalıplama va yadro aralashmalari qo'llaniladi.
Gating tizimining turi quyma o'lchamlarini, uning konfiguratsiyasining murakkabligini va qolipdagi joylashishini hisobga olgan holda tanlanadi. Kichik balandlikdagi murakkab konfiguratsiyani quyish uchun qoliplarni quyish, qoida tariqasida, pastki eshik tizimlari yordamida amalga oshiriladi. Da baland balandlik quyma va yupqa devorlar, vertikal yivli yoki birlashtirilgan eshik tizimlaridan foydalanish afzalroqdir. Kichik o'lchamdagi quyma uchun qoliplar yuqori eshik tizimlari orqali quyilishi mumkin. Bunday holda, qolip bo'shlig'iga tushadigan metall qoraqo'tirning balandligi 80 mm dan oshmasligi kerak.
Qolib bo'shlig'iga kirishda eritma tezligini kamaytirish va unda to'xtatilgan oksid plyonkalari va shlak qo'shimchalarini yaxshiroq ajratish uchun eshik tizimlariga qo'shimcha gidravlik qarshiliklar kiritiladi - to'rlar (metall yoki shisha tolali) o'rnatiladi yoki granulalar orqali quyiladi. filtrlar.
Sprues (oziqlagichlar), qoida tariqasida, ishlov berish jarayonida ularni keyinchalik ajratish qulayligini hisobga olgan holda, perimetri bo'ylab tarqalgan quymalarning ingichka qismlariga (devorlariga) keltiriladi. Massiv birliklarga metall etkazib berish qabul qilinishi mumkin emas, chunki bu ularda siqilish bo'shliqlarining paydo bo'lishiga, quyma yuzasida pürüzlülüğün kuchayishi va qisqarishning "nosozliklari" ga olib keladi. Ko'ndalang kesimda qoraqarag'ali kanallar ko'pincha 15-20 mm keng tomoni va 5-7 mm tor tomoni bo'lgan to'rtburchaklar shaklga ega.
Tor kristallanish oralig'iga ega bo'lgan qotishmalar (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) quymalarning termal birliklarida konsentrlangan qisqarish bo'shliqlari shakllanishiga moyil. Ushbu chig'anoqlarni quymalardan chiqarish uchun katta daromadlarni o'rnatish keng qo'llaniladi. Yupqa devorli (4-5 mm) va kichik to'qimalar uchun foydaning massasi to'qimalarning massasidan 2-3 marta, qalin devorli to'qimalar uchun 1,5 martagacha. Balandligi yetib keldi quyma balandligiga qarab tanlanadi. Balandligi 150 mm dan kam bo'lsa, balandligi yetib keldi H-adj. quyma Notl balandligiga teng olish. Yuqori quyma uchun Nprib / Notl nisbati 0,3 0,5 ga teng bo'ladi.
Alyuminiy qotishmalarini quyishda eng ko'p qo'llanilishi yuqori qismdir ochiq foyda yumaloq yoki oval qism; lateral foyda ko'p hollarda yopiq amalga oshiriladi. Ish samaradorligini oshirish uchun foyda ular izolyatsiya qilingan, issiq metall bilan to'ldirilgan, to'ldirilgan. Issiqlik odatda asbest plitasi yuzasida stiker yordamida amalga oshiriladi, so'ngra gaz alangasi bilan quritiladi. Keng kristallanish diapazoniga ega bo'lgan qotishmalar (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) tarqoq qisqarish porozligining shakllanishiga moyil. Siqilish gözenekleri bilan singdirish foyda samarasiz. Shuning uchun, sanab o'tilgan qotishmalardan quyma ishlab chiqarishda, katta foyda o'rnatishdan foydalanish tavsiya etilmaydi. Yuqori sifatli quymalarni olish uchun yo'nalishli qotish amalga oshiriladi, buning uchun quyma temir va alyuminiy qotishmalaridan tayyorlangan muzlatgichlarni o'rnatish keng qo'llaniladi. Yo'nalishli kristallanish uchun optimal sharoitlar vertikal teshikli eshiklar tizimi tomonidan yaratilgan. Kristallanish jarayonida gaz ajralishini oldini olish va qalin devorli quymalarda gaz qisqaruvchi g'ovaklik hosil bo'lishining oldini olish uchun 0,4-0,5 MPa bosim ostida kristallanish keng qo'llaniladi. Buning uchun quyish qoliplari quyishdan oldin avtoklavlarga joylashtiriladi, ular metall bilan to'ldiriladi va quyma havo bosimi ostida kristallanadi. Katta o'lchamdagi (balandligi 2-3 m gacha) yupqa devorli to'qimalarni ishlab chiqarish uchun ketma-ket yo'naltirilgan qattiqlashuv bilan quyish usuli qo'llaniladi. Usulning mohiyati quyidan yuqoriga quyishning ketma-ket kristallanishidir. Buning uchun quyma qolip gidravlik ko'taruvchining stoliga qo'yiladi va uning ichida 500-700 ° S gacha qizdirilgan 12-20 mm diametrli metall quvurlar tushiriladi, ko'taruvchilar vazifasini bajaradi. Quvurlar shlyuzga mahkam o'rnatiladi va ulardagi teshiklar tiqinlar bilan yopiladi. Darvoza idishi eritma bilan to'ldirilgandan so'ng, tiqinlar ko'tariladi va qotishma quvurlar orqali qolip bo'shlig'iga tirqishli nayzalar (oziqlantiruvchilar) bilan bog'langan eshik quduqlariga oqadi. Quduqlardagi eritmaning darajasi quvurlarning pastki uchidan 20-30 mm ga ko'tarilgandan so'ng, gidravlik stolni tushirish mexanizmi yoqiladi. Pastga tushirish tezligi shunday olinadiki, qolipni to'ldirish suv bosgan darajada amalga oshiriladi va issiq metall doimiy ravishda qolipning yuqori qismlariga oqadi. Bu yo'nalishli qotib qolishni ta'minlaydi va siqilish nuqsonlarisiz murakkab quymalarni olish imkonini beradi.
Qum qoliplarini metall bilan to'ldirish o'tga chidamli material bilan qoplangan cho'tkalardan amalga oshiriladi. Metall bilan to'ldirishdan oldin, namlikni yo'qotish uchun 780-800 ° S haroratda yangi astarli kovaklar quritiladi va kaltsiylanadi. Eritmaning quyishdan oldin harorati 720-780 ° S darajasida saqlanadi. Yupqa devorli quyma uchun qoliplar 730-750 ° S gacha qizdirilgan eritmalar bilan to'ldiriladi, qalin devorli quyma uchun esa 700-720 ° S gacha.
Gips qoliplariga quyish
Gipsli qoliplarga quyish to'qimalarga aniqlik, sirt tozaligi va relyefning eng kichik detallarini ko'paytirish bo'yicha yuqori talablar qo'yilgan hollarda qo'llaniladi. Qum qoliplari bilan solishtirganda, gips qoliplari yuqori mustahkamlik, o'lchov aniqligi, yuqori haroratga yaxshi qarshilik ko'rsatadi va 5-6-chi aniqlik sinfiga muvofiq devor qalinligi 1,5 mm bo'lgan murakkab konfiguratsiyadagi quymalarni olish imkonini beradi. Shakllar mum yoki metall (guruch,) krom qoplangan modellarga muvofiq amalga oshiriladi. Model plitalari alyuminiy qotishmalaridan tayyorlangan. Modellarni qoliplardan olib tashlashni osonlashtirish uchun ularning yuzasi nozik bir kerosin-stearin moylash qatlami bilan qoplangan.
Murakkab yupqa devorli quyma uchun kichik va o'rta qoliplar 80% gips, 20% kvartsdan iborat aralashmadan tayyorlanadi. qum yoki asbest va 60-70% suv (quruq aralashmaning og'irligi bilan). O'rta va katta shakllar uchun aralashmaning tarkibi: 30% gips, 60% qum, 10% asbest, 40-50% suv. O'rnatishni sekinlashtirish uchun aralashmaga 1-2% ohak qo'shiladi. Shakllarning zarur quvvatiga suvsiz yoki yarim suvli gipsni hidratsiya qilish orqali erishiladi. Chidamlilikni pasaytirish va gaz o'tkazuvchanligini oshirish uchun xom gips qoliplari gidrotermik ishlov berishdan o'tkaziladi - ular 6-10 soat davomida avtoklavda 0,13-0,14 MPa suv bug'i bosimi ostida, so'ngra bir kun davomida havoda saqlanadi. Shundan so'ng, shakllar 350-500 ° S haroratda bosqichma-bosqich quritilishi kerak.
Gips qoliplarining o'ziga xos xususiyati past issiqlik o'tkazuvchanligidir. Bu holat kristallanishning keng diapazoni bo'lgan alyuminiy qotishmalaridan zich quymalarni olishni qiyinlashtiradi. Shu sababli, gips qoliplari uchun qoraqarag'ali daromadli tizimni ishlab chiqishda asosiy vazifa qisqarish bo'shliqlari, bo'shashmaslik, oksidli plyonkalar, issiq yoriqlar va ingichka devorlarning to'ldirilishining oldini olishdir. Bunga qolib bo'shlig'ida eritmalar harakatining past tezligini ta'minlaydigan kengaytiruvchi eshik tizimlarini qo'llash, muzlatgichlar yordamida termal birliklarni ko'taruvchilar tomon yo'naltirish va tarkibni oshirish orqali qoliplarning muvofiqligini oshirish orqali erishiladi. aralashmadagi kvarts qumi. Yupqa devorli to'qimalar vakuum assimilyatsiya qilish usuli bilan 100-200 ° S gacha qizdirilgan qoliplarga quyiladi, bu esa qalinligi 0,2 mm gacha bo'lgan bo'shliqlarni to'ldirish imkonini beradi. Qalin devorli (10 mm dan ortiq) quyma qoliplarni avtoklavlarga quyish orqali olinadi. Bu holda metallning kristallanishi 0,4-0,5 MPa bosim ostida amalga oshiriladi.
Qobiq quyish
Qobiqli qoliplarga quyish, qum qoliplariga quyishdan ko'ra, sirt qoplamasi yuqori, o'lchov aniqligi yuqori va kamroq ishlov berish bilan cheklangan o'lchamdagi quymalarni seriyali va yirik ishlab chiqarishda qo'llash maqsadga muvofiqdir.
Qobiq qoliplari issiq (250-300 ° C) metall (po'lat,) asboblar yordamida bunker usulida tayyorlanadi. Model uskunalari 0,5 dan 1,5% gacha bo'lgan qoliplash qiyaliklari bilan 4-5-chi aniqlik sinflari bo'yicha amalga oshiriladi. Chig'anoqlar ikki qatlamli qilingan: birinchi qatlam 6-10% termoset qatroni aralashmasidan, ikkinchisi 2% qatronli aralashmadan. Qobiqni yaxshiroq olib tashlash uchun, to'ldirishdan oldin model plitasi qoliplash qumi yupqa qatlamni bo'shatish emulsiyasi bilan yoping (5% silikon suyuqlik No5; 3% kir sovuni; 92% suv).
Qobiq qoliplarini ishlab chiqarish uchun kamida 96% silika o'z ichiga olgan nozik taneli kvarts qumlari ishlatiladi. Yarim qoliplar maxsus pinli presslarda yopishtirish orqali ulanadi. Yelim tarkibi: 40% MF17 qatroni; 60% marshalit va 1,5% alyuminiy xlorid (qattiqlash). Yig'ilgan shakllarni to'ldirish konteynerlarda amalga oshiriladi. Qobiq qoliplariga quyishda bir xil eshik tizimlari ishlatiladi va harorat sharoitlari qum quyishda bo'lgani kabi.
Qobiqli qoliplarda metall kristallanish tezligining pastligi va yo'naltirilgan kristallanishni yaratish imkoniyatlarining pastligi xom qum qoliplarida quyishdan ko'ra pastroq xususiyatlarga ega quyma ishlab chiqarishga olib keladi.
Investitsion kasting
Investitsion quyma yuqori aniqlikdagi (3-5-sinf) va sirt qoplamasi (4-6-chi pürüzlülük klassi) quymalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, ular uchun bu usul yagona mumkin yoki maqbuldir.
Modellar ko'p hollarda statsionar yoki karusel qurilmalarida metall qoliplarga (quyma va yig'ma) bosish yo'li bilan xamirli kerosin stearin (1: 1) kompozitsiyalaridan tayyorlanadi. O'lchamlari 200 mm dan ortiq bo'lgan murakkab quymalarni ishlab chiqarishda modellarning deformatsiyasiga yo'l qo'ymaslik uchun model massasi tarkibiga ularning yumshatilish (eritish) haroratini oshiradigan moddalar kiritiladi.
Keramika qoliplarini ishlab chiqarishda refrakter qoplama sifatida gidrolizlangan etil silikat (30-40%) va kukunli kvarts (70-60%) suspenziyasi ishlatiladi. Model bloklarini sepish 1KO16A yoki 1K025A kalsinlangan qum bilan amalga oshiriladi. Har bir qoplama qatlami 10-12 soat davomida havoda yoki ammiak bug'ini o'z ichiga olgan atmosferada quritiladi. Keramika mog'orining zarur kuchi 4-6 mm (o'tga chidamli qoplamaning 4-6 qatlami) qobiq qalinligi bilan erishiladi. Mog'orni silliq to'ldirishni ta'minlash uchun qalin qismlarga va massiv tugunlarga metall etkazib berish bilan kengaytiriladigan eshik tizimlari qo'llaniladi. Quymalar, odatda, massiv ko'targichdan quyuqlashtirilgan novdalar (oziqlantiruvchilar) orqali oziqlanadi. Murakkab quyma uchun yuqori massiv birliklarni ko'taruvchidan majburiy to'ldirish bilan quvvatlantirish uchun katta daromaddan foydalanishga ruxsat beriladi.
Alyuminiy (alyuminiy) hisoblanadi
Modellar stearinning sovunlanishini oldini olish uchun xlorid kislotasi (suv boshiga 0,5-1 sm3) bilan kislotalangan issiq (85-90 ° S) suvda qoliplardan eritiladi. Modellarni eritib bo'lgach, seramika qoliplari 1-2 soat davomida 150-170 ° S haroratda quritiladi, idishlarga joylashtiriladi, quruq plomba bilan to'ldiriladi va 600-700 ° S da 5-8 soat davomida kalsinlanadi. To'ldirish sovuq va isitiladigan qoliplarda amalga oshiriladi. Qoliplarni isitish harorati (50-300 ° S) quyma devorlarining qalinligi bilan belgilanadi. Qoliplarni metall bilan to'ldirish odatiy usulda, shuningdek vakuum yoki markazdan qochma kuch yordamida amalga oshiriladi. Ko'pchilik alyuminiy qotishmalari quyishdan oldin 720-750 ° S gacha qizdiriladi.
Qolip quyish
Chill quyish alyuminiy qotishmalaridan quymalarni seriyali va ommaviy ishlab chiqarishning asosiy usuli bo'lib, u sirt pürüzlülüğü Rz = 50-20 va devor qalinligi 3-4 mm minimal bo'lgan 4-6-aniqlik sinfidagi quymalarni olish imkonini beradi. . Sovuq qolipga quyishda qolip bo'shlig'ida eritmaning yuqori tezligi va yo'nalishli qotib qolish talablariga (gaz g'ovakligi, oksid plyonkalari, siqilish bo'shashmasdan) rioya qilmaslik natijasida yuzaga keladigan nuqsonlar bilan bir qatorda rad etish va quymalarning asosiy turlari mavjud. to'ldirish va yoriqlar. Yoriqlar paydo bo'lishi qiyin siqilishdan kelib chiqadi. Yoriqlar, ayniqsa, keng kristallanish oralig'iga ega bo'lgan, katta chiziqli qisqarishi (1,25-1,35%) bo'lgan qotishmalardan tayyorlangan quymalarda tez-tez uchraydi. Ushbu nuqsonlarning paydo bo'lishining oldini olish turli xil texnologik usullar bilan amalga oshiriladi.
Metallni qalin qismlarga etkazib berishda, ta'minot boshlig'ini (foyda) o'rnatish orqali ta'minot nuqtasini oziqlantirishni ta'minlash kerak. Gating tizimlarining barcha elementlari chill mog'or ulagichi bo'ylab joylashgan. Darvoza kanallarining quyidagi tasavvurlar maydoni nisbati tavsiya etiladi: kichik to'qimalar uchun EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; katta quyma uchun EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6.
Eritmaning qolip bo'shlig'iga kirish tezligini kamaytirish uchun kavisli ko'targichlar, shisha tolali yoki metall to'rlar va donador filtrlar qo'llaniladi. Alyuminiy qotishmalaridan quymalarning sifati mog'or bo'shlig'ida eritmaning ko'tarilish tezligiga bog'liq. Bu tezlik issiqlikning kuchayishi sharoitida quyma buyumlarning yupqa bo'laklarini to'ldirishni ta'minlash uchun etarli bo'lishi kerak va shu bilan birga shamollatish kanallari va ko'targichlar orqali havo va gazlarning to'liq chiqarilmasligi, eritish paytida eritmaning aylanishi va oqishi tufayli kam to'ldirishga olib kelmasligi kerak. tor bo'limlardan keng qismlarga o'tish. Qolipga quyishda metallning qolip bo'shlig'ida ko'tarilish tezligi qum qoliplariga quyishdan ko'ra bir oz yuqoriroq olinadi. Minimal ruxsat etilgan ko'tarish tezligi A. A. Lebedev va N. M. Galdin formulalari bo'yicha hisoblanadi (5.1-bo'limga qarang, "Qum quyish").
Qum quyishda bo'lgani kabi zich quymalarni olish uchun quymani qolipga to'g'ri joylashtirish va issiqlik tarqalishini nazorat qilish orqali yo'nalishli qotib qolish hosil bo'ladi. Qoida tariqasida, massiv (qalin) quyma birliklari qolipning yuqori qismida joylashgan. Bu to'g'ridan-to'g'ri ularning ustiga o'rnatilgan foyda hisobidan qattiqlashuv paytida ularning hajmining pasayishini qoplash imkonini beradi. Yo'nalishli qattiqlashuvni yaratish uchun issiqlikni olib tashlash intensivligini tartibga solish qolipning turli qismlarini sovutish yoki izolyatsiyalash orqali amalga oshiriladi. Issiqlikni olib tashlashni mahalliy darajada oshirish uchun issiqlik o'tkazuvchi kupadan qo'shimchalar keng qo'llaniladi, ular qanotlar tufayli qolipning sovutish yuzasini ko'paytirishni ta'minlaydi, qoliplarni siqilgan havo yoki suv bilan mahalliy sovutish amalga oshiriladi. Issiqlikni yo'qotish intensivligini kamaytirish uchun mog'orning ishchi yuzasiga 0,1-0,5 mm qalinlikdagi bo'yoq qatlami qo'llaniladi. Shu maqsadda 1-1,5 mm qalinlikdagi bo'yoq qatlami qoraqarag'ali kanallar va daromadlar yuzasiga qo'llaniladi. Ko'targichlarda metallning sovishini sekinlashtirish, shuningdek, qolip devorlarining mahalliy qalinlashishi, turli xil past issiqlik o'tkazuvchan qoplamalarni qo'llash va ko'targichlarni asbest stiker bilan izolyatsiyalash orqali ham erishish mumkin. Qolipning ishchi yuzasini bo'yash quymalarning ko'rinishini yaxshilaydi, ular yuzasida gaz cho'ntaklarini yo'q qilishga yordam beradi va qoliplarning chidamliligini oshiradi. Bo'yashdan oldin qoliplar 100-120 ° S ga qadar isitiladi. Haddan tashqari yuqori isitish harorati istalmagan, chunki bu quymalarning qotib qolish tezligini va davomiyligini pasaytiradi. muddat qolipga xizmat ko'rsatish. Isitish quyma va qolip o'rtasidagi harorat farqini va quyma metall bilan qizdirilishi tufayli qolipning kengayishini kamaytiradi. Natijada, quyma ichidagi kuchlanish kuchlanishlari kamayadi, paydo bo'lishiga olib keladi yoriqlar. Biroq, yorilish ehtimolini bartaraf etish uchun faqat qolipni isitish etarli emas. To'qimalarni qolipdan o'z vaqtida olib tashlash kerak. Quyma qolipdan uning harorati qolip haroratiga tenglashguncha va qisqarish kuchlanishlari maksimal qiymatga yetguncha olib tashlanishi kerak. Odatda, quyma uni vayron qilmasdan ko'chirishga (450-500 ° C) etarlicha kuchli bo'lgan paytda olib tashlanadi. Bu vaqtga kelib, eshik tizimi hali etarli kuchga ega emas va yorug'lik ta'sirida vayron qilingan. Quymaning qolipda saqlanish muddati qotib qolish tezligi bilan belgilanadi va metallning harorati, qolipning harorati va quyish tezligiga bog'liq.
Metallning yopishishini bartaraf etish, xizmat muddatini oshirish va qazib olishni osonlashtirish uchun ish paytida metall novdalar moylanadi. Eng keng tarqalgan moylash vositasi suv-grafit suspenziyasi (3-5% grafit).
To'qimalarining tashqi konturlarini bajaradigan qoliplarning qismlari kulrangdan yasalgan quyma temir. Kalıpların devor qalinligi GOST 16237-70 tavsiyalariga muvofiq quymalarning devor qalinligiga qarab belgilanadi. To'qimalarining ichki bo'shliqlari metall (po'lat) va qum novdalari yordamida amalga oshiriladi. Qum yadrolari metall yadrolar bilan amalga oshirilmaydigan murakkab bo'shliqlarni bezash uchun ishlatiladi. Qoliplardan quymalarni ajratib olishni osonlashtirish uchun to'qimalarning tashqi yuzalarida bo'linish tomon 30 "dan 3 ° gacha bo'lgan quyma qiyaligi bo'lishi kerak. Metall novdalar bilan tayyorlangan to'qimalarning ichki yuzalari kamida 6 ° nishabga ega bo'lishi kerak. O'tkir. quyma to'qimalarda qalindan yupqa bo'laklarga o'tishga yo'l qo'yilmaydi.Egrilik radiusi kamida 3 mm bo'lishi kerak.Kichik to'qimalar uchun diametri 8 mm dan ortiq, o'rta uchun 10 mm va katta quyma uchun 12 mm dan ortiq bo'lgan teshiklar novdalar yordamida amalga oshiriladi. Teshik chuqurligining diametriga optimal nisbati 0,7-1 ni tashkil qiladi.
Qolib bo'shlig'idan havo va gazlar ajratish tekisligiga joylashtirilgan shamollatish kanallari va chuqur bo'shliqlar yaqinidagi devorlarga o'rnatilgan tiqinlar yordamida chiqariladi.
Zamonaviy quyma korxonalarda qoliplar bir stansiyali yoki ko‘p stansiyali yarim avtomatik quyish mashinalariga o‘rnatiladi, ularda qolipni yopish va ochish, o‘zaklarni kiritish va olib tashlash, quymani qolipdan chiqarish va chiqarish avtomatlashtirilgan. Qolib isitish haroratini avtomatik boshqarish ham ta'minlangan. Qoliplarni mashinalarda to'ldirish dispenserlar yordamida amalga oshiriladi.
Yupqa mog'or bo'shliqlarini to'ldirishni yaxshilash va bog'lovchilarni yo'q qilish paytida chiqarilgan havo va gazlarni olib tashlash uchun qoliplar evakuatsiya qilinadi, past bosim ostida yoki markazdan qochma kuch yordamida quyiladi.
Siqib quyish
Siqib quyish - qolipga quyishning bir turi bo'lib, devor qalinligi 2-3 mm bo'lgan panel tipidagi yirik o'lchamli (2500x1400 mm) quyma ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Buning uchun metall yarim qoliplar qo'llaniladi, ular yarim qoliplarning bir tomonlama yoki ikki tomonlama konvergentsiyasi bilan ixtisoslashtirilgan quyma-siqish mashinalariga o'rnatiladi. O'ziga xos xususiyat Ushbu quyish usuli yarim qoliplar bir-biriga yaqinlashganda, qolib bo'shlig'ini keng eritma oqimi bilan majburiy to'ldirishdir. To'qimalarining qolipida an'anaviy eshik tizimining elementlari yo'q. Ma'lumotlar Ushbu usul tor kristallanish diapazoniga ega bo'lgan AL2, AL4, AL9, AL34 qotishmalaridan quyma tayyorlash uchun ishlatiladi.
Eritmaning sovutish tezligi mog'or bo'shlig'ining ishchi yuzasiga turli qalinlikdagi (0,05-1 mm) issiqlik izolyatsiya qiluvchi qoplamani qo'llash orqali nazorat qilinadi. Qotishmalarning quyishdan oldin qizib ketishi suyuqlik haroratidan 15-20 ° C dan oshmasligi kerak. Yarim shakllarning yaqinlashuvining davomiyligi 5-3 s.
Past bosimli quyma
Past bosimli quyma quyma quyishning yana bir shaklidir. U tor kristallanish oralig'i (AL2, AL4, AL9, AL34) bo'lgan alyuminiy qotishmalaridan yirik o'lchamli yupqa devorli quyma ishlab chiqarishda ishlatilgan. Qolib quyishda bo'lgani kabi, quymalarning tashqi yuzalari metall qolip bilan, ichki bo'shliqlar esa metall yoki qum yadrolari bilan amalga oshiriladi.
Rodlarni ishlab chiqarish uchun 1K016A 55% kvarts qumidan iborat aralashma ishlatiladi; 13,5% qalin qum P01; 27% kukunli kvarts; 0,8% pektinli elim; 3,2% qatron M va 0,5% kerosin. Bunday aralashma mexanik kuyishni hosil qilmaydi. Shakllar 720-750 ° S gacha qizdirilgan tigelda eritma yuzasiga etkazib beriladigan quritilgan siqilgan havo (18-80 kPa) bosimi bilan metall bilan to'ldiriladi. Ushbu bosim ta'sirida eritma tigeldan metall simga, undan esa eshik tizimiga va keyinchalik qolip bo'shlig'iga chiqariladi. Past bosimli quyishning afzalligi qolip bo'shlig'ida metallning ko'tarilish tezligini avtomatik ravishda nazorat qilish qobiliyatidir, bu esa gravitatsiyaviy quyishdan ko'ra sifatli yupqa devorli quymalarni olish imkonini beradi.
Qotishmalarning qolipdagi kristallanishi qattiq metall qobig'i hosil bo'lgunga qadar 10-30 kPa bosim ostida va qobiq hosil bo'lgandan keyin 50-80 kPa bosim ostida amalga oshiriladi.
Zichroq alyuminiy qotishma quymalari orqa bosimli past bosimli quyish orqali ishlab chiqariladi. Orqa bosim bilan quyish paytida qolip bo'shlig'ini to'ldirish tigel va qolipdagi (10-60 kPa) bosim farqi tufayli amalga oshiriladi. Shakldagi metallning kristallanishi 0,4-0,5 MPa bosim ostida amalga oshiriladi. Bu metallda erigan vodorodning chiqishiga va gaz teshiklarining paydo bo'lishiga to'sqinlik qiladi. Bosimning ko'tarilishi massiv to'qimalarni yaxshi oziqlantirishga yordam beradi. Boshqa jihatdan, orqa bosimli quyma texnologiyasi past bosimli quyish texnologiyasidan farq qilmaydi.
Orqa bosimli quyma past bosimli quyma va bosimli kristallanishning afzalliklarini muvaffaqiyatli birlashtiradi.
Inyeksion kalıplama
AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 alyuminiy qotishmalaridan quyma, devor qalinligi 1 mm va undan ko'p bo'lgan 1-3-aniqlik sinfidagi murakkab konfiguratsiyadagi quymalar, quyma teshiklari bilan diametri 1, 2 mm gacha, tashqi va ichki ipni eng kam qadam 1 mm va diametri 6 mm bo'lgan quyma. Bunday quymalarning sirt tozaligi 5-8 pürüzlülük sinfiga to'g'ri keladi. Bunday to'qimalarni ishlab chiqarish sovuq gorizontal yoki vertikal presslash kameralari bo'lgan, o'ziga xos bosim bosimi 30-70 MPa bo'lgan mashinalarda amalga oshiriladi. Gorizontal balya kamerasi bo'lgan mashinalarga ustunlik beriladi.
To'qimalarining o'lchamlari va og'irligi Inyeksion kalıplama mashinalarining imkoniyatlari bilan cheklangan: bosish kamerasining hajmi, o'ziga xos bosish bosimi (p) va qulflash kuchi (0). Harakatlanuvchi qolip plastinkasidagi quyma, eshik kanallari va bosish kamerasining proyeksiya maydoni (F) F = 0,85 0/r formulasi bilan belgilangan qiymatlardan oshmasligi kerak.
Tashqi yuzalar uchun eng maqbul nishab qiymatlari 45 °; ichki 1 ° uchun. Minimal egrilik radiusi 0,5-1 mm. Diametri 2,5 mm dan katta teshiklar quyish yo'li bilan amalga oshiriladi. Alyuminiy qotishmalaridan quyma, qoida tariqasida, faqat o'tiradigan joylar bo'ylab ishlov beriladi. Qayta ishlash to'lovi quyma o'lchamlarini hisobga olgan holda belgilanadi va 0,3 dan 1 mm gacha.
Kalıplar tayyorlash uchun turli xil materiallar qo'llaniladi. Suyuq metall bilan aloqa qiladigan qoliplarning qismlari ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S po'latdan yasalgan; po'latlar 35, 45, 50, pinlar, vtulkalar va hidoyat ustunlari - U8A po'latdan.
Kalıplar bo'shlig'iga metall etkazib berish tashqi va ichki eshik tizimlari yordamida amalga oshiriladi. Oziqlantiruvchilar to'qimalarining ishlov beriladigan qismlariga keltiriladi. Ularning qalinligi etkazib berish joyidagi quyma devorining qalinligi va qolipni to'ldirishning berilgan xususiyatiga qarab belgilanadi. Ushbu bog'liqlik Oziqlantiruvchi qalinligining quyma devor qalinligiga nisbati bilan aniqlanadi. Yumshoq, turbulentliksiz va havoni ushlab turmasdan, qoliplarni to'ldirish nisbati birga yaqin bo'lsa, amalga oshiriladi. Devor qalinligi 2 mm gacha bo'lgan quyma uchun. oziqlantiruvchilar qalinligi 0,8 mm; devor qalinligi 3 mm. oziqlantiruvchilarning qalinligi 1,2 mm; 4-6 mm-2 mm devor qalinligi bilan.
Havo qo'shimchalari bilan boyitilgan eritmaning birinchi qismini olish uchun maxsus yuvish tanklari mog'or bo'shlig'iga yaqin joylashgan bo'lib, ularning hajmi quyma hajmining 20-40% ga etishi mumkin. Yuvish moslamalari mog'orning bo'shlig'iga kanallar orqali ulanadi, ularning qalinligi oziqlantiruvchilarning qalinligiga teng. Kalıplar bo'shlig'idan havo va gazni olib tashlash maxsus shamollatish kanallari va novdalar (itaruvchilar) va qolib matritsasi orasidagi bo'shliqlar orqali amalga oshiriladi. Shamollatish kanallari qolipning sobit qismida, shuningdek, harakatlanuvchi rodlar va ejektorlar bo'ylab ajratilgan tekislikda amalga oshiriladi. Alyuminiy qotishmalarini quyishda shamollatish kanallarining chuqurligi 0,05-0,15 mm, kengligi esa 10-30 mm, ventilyatsiyani yaxshilash uchun, yupqa kanallar (0,2-0,5 mm) bo'lgan yuvish vositalarining bo'shlig'iga ulanadi. atmosfera.
Inyeksion kalıplama yo'li bilan olingan quyma buyumlarning asosiy kamchiliklari qolip bo'shlig'iga metall kirishning yuqori tezlikda havo kirib borishi natijasida havo (gaz) ostidagi porozlik va termal tugunlarda siqilish g'ovakligi (yoki qobiq). Ushbu nuqsonlarning shakllanishiga quyish texnologiyasining parametrlari, presslash tezligi, presslash bosimi va qolipning termal rejimi katta ta'sir ko'rsatadi.
Bosish tezligi qolipni to'ldirish rejimini aniqlaydi. Bosish tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, eritma eshik kanallari bo'ylab tezroq harakat qiladi, eritmaning qolib bo'shlig'iga kirish tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Yuqori bosim tezligi ingichka va cho'zilgan bo'shliqlarni yaxshiroq to'ldirishga yordam beradi. Shu bilan birga, ular havoning metall tomonidan tutilishiga va qobiq osti g'ovakligi shakllanishiga sabab bo'ladi. Alyuminiy qotishmalarini quyishda yuqori presslash tezligi faqat murakkab yupqa devorli quyma ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Bosish bosimi quyma sifatiga katta ta'sir ko'rsatadi. Oshgani sayin, quyma zichligi oshadi.
Bosish bosimining qiymati odatda mashinaning qulflash kuchining qiymati bilan cheklanadi, bu metallning harakatlanuvchi matritsaga (pF) ta'sir qiladigan bosimidan oshishi kerak. Shu sababli, Ashigai jarayoni deb nomlanuvchi qalin devorli quymalarni mahalliy oldindan presslash katta qiziqish uyg'otmoqda. Metallning qolip bo'shlig'iga katta kesmali oziqlantiruvchilar orqali kirishining past tezligi va kristallanadigan eritmaning qo'sh piston yordamida samarali oldindan bosimi zich quymalarni olish imkonini beradi.
Quymalarning sifatiga qotishma va qolipning harorati ham sezilarli darajada ta'sir qiladi. Oddiy konfiguratsiyaning qalin devorli to'qimalarini ishlab chiqarishda eritma suyuqlik haroratidan 20-30 ° S past haroratda quyiladi. Yupqa devorli quyma suyuqlik haroratidan 10-15 ° S ga yuqori qizdirilgan eritmadan foydalanishni talab qiladi. Siqilish kuchlanishlarining kattaligini kamaytirish va quymalarda yoriqlar paydo bo'lishining oldini olish uchun qoliplar quyishdan oldin isitiladi. Quyidagi isitish harorati tavsiya etiladi:
Quyma devor qalinligi, mm 1—2 2—3 3—5 5—8
Isitish harorati
qoliplar, °S 250—280 200—250 160—200 120—160
Issiqlik rejimining barqarorligi isitish (elektr) yoki sovutish (suv) qoliplari bilan ta'minlanadi.
Qoliplarning ishchi yuzasini eritmaning yopishishi va eroziv ta'siridan himoya qilish, yadrolarni olishda ishqalanishni kamaytirish va quymalarni ajratib olishni osonlashtirish uchun qoliplar moylanadi. Shu maqsadda yog'li (grafit yoki alyuminiy kukuni bo'lgan moy) yoki suvli (tuz eritmalari, kolloid grafit asosidagi suvli preparatlar) moylash materiallari qo'llaniladi.
Vakuumli qoliplar bilan quyishda alyuminiy qotishmalaridan quyma zichligi sezilarli darajada oshadi. Buning uchun qolip muhrlangan korpusga joylashtiriladi, unda kerakli vakuum hosil bo'ladi. Yaxshi natijalarga "kislorod jarayoni" yordamida erishish mumkin. Buning uchun mog'or bo'shlig'idagi havo kislorod bilan almashtiriladi. Eritma bilan kislorodni ushlab turishiga olib keladigan qolip bo'shlig'iga metallning yuqori tezligida quymalarda qobiq osti g'ovakligi hosil bo'lmaydi, chunki barcha ushlangan kislorod nozik alyuminiy oksidlarini shakllantirishga sarflanadi, ular sezilarli ta'sir qilmaydi. quymalarning mexanik xususiyatlari. Bunday to'qimalarni issiqlik bilan ishlov berish mumkin.
Texnik spetsifikatsiyalar talablariga muvofiq alyuminiy qotishma to'qimalariga duchor bo'lishi mumkin har xil turlari nazorat qilish: ichki nuqsonlarni aniqlash uchun rentgen, gamma-nur yoki ultratovush; o'lchovli og'ishlarni aniqlash uchun belgilar; sirt yoriqlarini aniqlash uchun luminesans; zichlikni baholash uchun gidro- yoki pnevmokontrol. Sanab o'tilgan nazorat turlarining chastotasi ko'rsatilgan spetsifikatsiyalar yoki kombinat bosh metallurgi bo'limi tomonidan belgilanadi. Aniqlangan nuqsonlar, agar texnik shartlar bilan ruxsat etilsa, payvandlash yoki emdirish orqali yo'q qilinadi. Argon-arqonli payvandlash pastki to'ldirishlarni, qobiqlarni, yoriqlarning bo'shashmasligini payvandlash uchun ishlatiladi. Payvandlashdan oldin nuqsonli joy chuqurchalarning devorlari 30 - 42 ° nishabga ega bo'ladigan tarzda kesiladi. Quyma 300-350S gacha mahalliy yoki umumiy qizdiriladi. Mahalliy isitish kislorod-asetilen alangasi bilan amalga oshiriladi, umumiy isitish kamerali pechlarda amalga oshiriladi. Payvandlash quyma ishlab chiqarilgan bir xil qotishmalar bilan, diametri 2-6 mm bo'lgan iste'mol qilinmaydigan volfram elektrod yordamida amalga oshiriladi. xarajat argon 5-12 l/min. Payvandlash oqimining kuchi odatda elektrod diametrining 1 mm uchun 25-40 A ni tashkil qiladi.
Quymalardagi g'ovaklik bakelit lak, asfalt lak, quritish moyi yoki suyuq shisha bilan singdirish orqali yo'q qilinadi. Emdirish maxsus qozonlarda 490-590 kPa bosim ostida, siyrak atmosferada (1,3-6,5 kPa) quymalarni oldindan ushlab turish bilan amalga oshiriladi. Emprenye qiluvchi suyuqlikning harorati 100 ° C darajasida saqlanadi. Emprenyedan so'ng, quyma 65-200 ° S haroratda quritiladi, bu vaqtda emdiruvchi suyuqlik qattiqlashadi va takroriy nazorat qilinadi.
Alyuminiy (alyuminiy) hisoblanadi
Alyuminiyni qo'llash
Strukturaviy material sifatida keng qo'llaniladi. Bu sig'imdagi alyuminiyning asosiy afzalliklari engilligi, shtamplash uchun egiluvchanligi, korroziyaga chidamliligi (havoda alyuminiy bir zumda kuchli Al2O3 plyonkasi bilan qoplanadi, bu uning keyingi oksidlanishiga to'sqinlik qiladi), yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va birikmalarining toksik emasligi. Xususan, bu xususiyatlar alyuminiyni kostryulkalar, alyuminiy folga ishlab chiqarishda juda mashhur qildi Oziq-ovqat sanoati va qadoqlash uchun.
Strukturaviy material sifatida alyuminiyning asosiy kamchiligi uning past quvvatidir, shuning uchun uni mustahkamlash uchun odatda oz miqdordagi kup va magniy bilan qotishma qilinadi (qotishma duralumin deb ataladi).
Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi kuboknikidan atigi 1,7 baravar kam, alyuminiy esa har bir kilogramm uchun taxminan 4 baravar arzon, ammo zichligi 3,3 baravar kam bo'lganligi sababli, teng qarshilikka ega bo'lish uchun unga taxminan 2 baravar kamroq og'irlik kerak bo'ladi. Shuning uchun u elektrotexnikada simlarni ishlab chiqarish, ularni ekranlash va hatto mikroelektronikada chiplarda o'tkazgichlar ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi. Alyuminiyning past elektr o'tkazuvchanligi (37 1 / ohm) kup (63 1 / ohm) bilan solishtirganda alyuminiy o'tkazgichlar kesimining ortishi bilan qoplanadi. Elektr materiali sifatida alyuminiyning kamchiliklari lehimlashni qiyinlashtiradigan kuchli oksidli plyonka mavjudligidir.
Xususiyatlar majmuasi tufayli u issiqlik uskunalarida keng qo'llaniladi.
Alyuminiy va uning qotishmalari juda past haroratlarda mustahkamlikni saqlaydi. Shu sababli u kriogen texnologiyada keng qo'llaniladi.
Yuqori aks ettiruvchilik past narx va cho'kish qulayligi bilan birgalikda alyuminiyni nometall qilish uchun ideal materialga aylantiradi.
Qurilish materiallari ishlab chiqarishda gaz hosil qiluvchi vosita sifatida.
Aluminizatsiya po'lat va boshqa qotishmalarga korroziyaga va shkalaga qarshilik ko'rsatadi, masalan, pistonli dvigatel klapanlari, turbina pichoqlari, neft qurilmalari, issiqlik almashinuvi uskunalari, shuningdek, galvanizatsiya o'rnini bosadi.
Alyuminiy sulfid vodorod sulfidi ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Ko'pikli alyuminiyni ayniqsa mustahkam va engil material sifatida ishlab chiqish bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda.
Termitning tarkibiy qismi sifatida aluminotermiya uchun aralashmalar
Alyuminiy nodir metallarni oksidlari yoki galogenidlaridan olish uchun ishlatiladi.
Alyuminiy hisoblanadi muhim komponent ko'p qotishmalar. Masalan, alyuminiy bronzalarda asosiy komponentlar mis va alyuminiydir. Magniy qotishmalarida alyuminiy ko'pincha qo'shimcha sifatida ishlatiladi. Elektr isitgichlarda spiral ishlab chiqarish uchun Fechral (Fe, Cr, Al) (boshqa qotishmalar bilan birga) ishlatiladi.
alyuminiy kofe" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="(!LANG:21. Klassik italyan alyuminiy kofe ishlab chiqaruvchisi"" width="376" />!}
Alyuminiy juda qimmat bo'lganida, undan turli xil zargarlik buyumlari ishlab chiqarilgan. Shunday qilib, Napoleon III alyuminiy tugmachalarni buyurtma qildi va 1889 yilda Dmitriy Ivanovich Mendeleevga oltin va alyuminiydan yasalgan kosalar bilan tarozilar sovg'a qilindi. Ular uchun moda uni ishlab chiqarish uchun yangi texnologiyalar (ishlanmalar) paydo bo'lganda darhol o'tdi, bu esa xarajatlarni bir necha bor pasaytirdi. Endi alyuminiy ba'zan zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Yaponiyada alyuminiy an'anaviy zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Alyuminiy va uning birikmalari bipropellantlarda yuqori samarali yoqilg'i sifatida va qattiq yoqilg'ida propellant sifatida ishlatiladi. Raketa yoqilg'isi sifatida quyidagi alyuminiy birikmalari eng katta amaliy ahamiyatga ega:
Kukunli alyuminiy qattiq raketa yoqilg'ilarida yoqilg'i sifatida. Uglevodorodlarda kukun va suspenziyalar shaklida ham qo'llaniladi.
alyuminiy gidrid.
alyuminiy bor.
Trimetilaluminiy.
Trietilaluminiy.
Tripropilaluminiy.
Trietilaluminiy (odatda, trietilboron bilan birga) raketa dvigatellarida kimyoviy yoqish uchun ham ishlatiladi (ya'ni, boshlang'ich yoqilg'i sifatida), chunki u kislorod gazida o'z-o'zidan yonadi.
U engil zaharli ta'sirga ega, lekin ko'plab suvda eriydigan noorganik alyuminiy birikmalari uzoq vaqt davomida erigan holatda qoladi va ichimlik suvi orqali odamlarga va issiq qonli hayvonlarga zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Eng zaharlilari xloridlar, nitratlar, asetatlar, sulfatlar va boshqalardir. Odamlar uchun alyuminiy birikmalarining quyidagi dozalari (mg/kg tana vazniga) yutilganda toksik ta'sir ko'rsatadi:
alyuminiy asetat - 0,2-0,4;
alyuminiy gidroksidi - 3,7-7,3;
alyuminiy aluminiy - 2,9.
Avvalo, u asab tizimiga ta'sir qiladi (asab to'qimalarida to'planib, markaziy asab tizimi faoliyatining og'ir buzilishiga olib keladi). Biroq, alyuminiyning neyrotoksik xususiyati 1960-yillarning o'rtalaridan boshlab o'rganila boshlandi, chunki inson tanasida metallning to'planishi uning ajralib chiqish mexanizmi bilan to'sqinlik qiladi. Oddiy sharoitlarda kuniga 15 mg gacha element siydik bilan chiqarilishi mumkin. Shunga ko'ra, eng katta salbiy ta'sir buyrakning ekskretor funktsiyasi buzilgan odamlarda kuzatiladi.
Ba'zi biologik tadqiqotlarga ko'ra, inson tanasida alyuminiyni iste'mol qilish Altsgeymer kasalligining rivojlanishining omili deb hisoblangan, ammo bu tadqiqotlar keyinchalik tanqid qilingan va birining ikkinchisi bilan bog'liqligi haqidagi xulosa rad etilgan.
Alyuminiyning kimyoviy xossalari uning kislorodga yuqori yaqinligi bilan belgilanadi (in minerallar alyuminiy kislorodli oktaedra va tetraedr tarkibiga kiradi, doimiy valentlik (3), ko'pchilik tabiiy birikmalarning yomon eruvchanligi. IN endogen jarayonlar magmaning qotib qolishi va magmatik jinslarning paydo bo'lishi paytida alyuminiy dala shpati, slyuda va boshqa minerallar - aluminosilikatlarning kristall panjarasiga kiradi. Biosferada alyuminiy zaif migrant bo'lib, organizmlar va gidrosferada kam uchraydi. Nam iqlim sharoitida, mo'l-ko'l o'simliklarning chirigan qoldiqlari ko'plab organik kislotalarni hosil qiladi, alyuminiy tuproq va suvlarda organomineral kolloid birikmalar shaklida migratsiya qiladi; alyuminiy kolloidlar tomonidan adsorbsiyalanadi va tuproqlarning pastki qismida cho'kmaga tushadi. Alyuminiyning kremniy bilan aloqasi qisman uzilib, tropiklarda baʼzi joylarda minerallar – alyuminiy gidroksidlari – bekmit, diaspora, gidrargillitlar hosil boʻladi. Alyuminiyning katta qismi aluminosilikatlar - kaolinit, beidelit va boshqa gil minerallar tarkibiga kiradi. Zaif harakatchanlik nam tropiklarning nurash qobig'ida alyuminiyning qoldiq to'planishini aniqlaydi. Natijada elyuviy boksitlar hosil bo'ladi. O'tgan geologik davrlarda boksitlar tropik mintaqalar dengizlarining ko'llarida va qirg'oq zonalarida ham to'plangan (masalan, Qozog'istonning cho'kindi boksitlari). Jonli moddalar kam, suvlari neytral va ishqoriy bo'lgan dasht va cho'llarda alyuminiy deyarli ko'chib o'tmaydi. Alyuminiyning migratsiyasi yuqori kislotali daryo va alyuminiyga boy er osti suvlari kuzatilgan vulqon zonalarida eng kuchli. Kislotali suvlarning gidroksidi - dengiz (daryolar og'zilarida va boshqalar) bilan almashinadigan joylarda alyuminiy boksit konlari hosil bo'lishi bilan cho'kadi.
Alyuminiy hayvonlar va o'simliklar to'qimalarining bir qismidir; sutemizuvchilarning organlarida 10-3% dan 10-5% gacha alyuminiy (xom ashyoda) topilgan. Alyuminiy jigar, oshqozon osti bezi va qalqonsimon bezlarda to'planadi. IN o'simlik mahsulotlari alyuminiy tarkibi 1 kg quruq moddaga (kartoshka) 4 mg dan 46 mg (sariq sholg'om), hayvonot mahsulotlarida - 1 kg quruq modda uchun 4 mg (asal) dan 72 mg gacha (). Insonning kundalik ratsionida alyuminiy miqdori 35-40 mg ga etadi. Ma'lum organizmlar alyuminiy kontsentratorlari, masalan, kulida 5,3% gacha alyuminiy bo'lgan kulda moxlar (Lycopodiaceae), kulida 0,2-0,8% alyuminiy bo'lgan mollyuskalar (Helix va Lithorina). Fosfatlar bilan erimaydigan birikmalar hosil qilib, alyuminiy o'simliklarning (fosfatning ildizlar tomonidan so'rilishi) va hayvonlarning (ichaklarda fosfatning so'rilishi) oziqlanishini buzadi.
Asosiy xaridor - aviatsiya. Samolyotning eng og'ir yuklangan elementlari (teri, quvvatni mustahkamlovchi to'plam) duralumindan qilingan. Va ular bu qotishmani kosmosga olib ketishdi. U hatto Oyga qo'ndi va Yerga qaytdi. Va byuro dizaynerlari tomonidan yaratilgan "Luna", "Venera", "Mars" stantsiyalari. uzoq yillar Georgiy Nikolaevich Babakin (1914-1971) boshchiligida ular alyuminiy qotishmalarisiz ishlay olmadilar.
Alyuminiy-marganets va alyuminiy-magniy tizimining qotishmalari (AMts va AMg) yuqori tezlikda uchadigan "raketalar" va "meteorlar" - gidrofoillarning korpuslari uchun asosiy materialdir.
Ammo alyuminiy qotishmalari nafaqat kosmik, aviatsiya, dengiz va daryo transportida qo'llaniladi. Alyuminiy quruqlikdagi transportda kuchli o'rinni egallaydi. Quyidagi ma'lumotlar alyuminiyning avtomobil sanoatida keng qo'llanilishi haqida gapiradi. 1948 yilda bittasiga 3,2 kg alyuminiy sarflangan bo'lsa, 1958 yilda - 23,6, 1968 yilda - 71,4, bugungi kunda bu ko'rsatkich 100 kg dan oshadi. Alyuminiy paydo bo'ldi va temir yo'l transporti. Va "Russkaya Troyka" superekspressi alyuminiy qotishmalaridan 50% dan ortiq.
Alyuminiy qurilishda tobora ko'proq foydalanilmoqda. Yangi binolarda kuchli va engil nurlar, shiftlar, ustunlar, panjaralar, to'siqlar, alyuminiy asosli qotishmalardan tayyorlangan shamollatish tizimlarining elementlari ko'pincha ishlatiladi. IN o'tgan yillar alyuminiy qotishmalari ko'pchilikning qurilishiga kirdi jamoat binolari, sport majmualari. sifatida alyuminiydan foydalanishga urinishlar mavjud tom yopish materiali. Bunday tom karbonat angidrid, oltingugurt birikmalari, azot birikmalari va boshqa zararli aralashmalardan qo'rqmaydi, bu esa tom yopish temirining atmosfera korroziyasini sezilarli darajada oshiradi.
Quyma qotishmalari sifatida siluminlar - alyuminiy-kremniy tizimining qotishmalari ishlatiladi. Bunday qotishmalar yaxshi suyuqlikka ega, quymalarda past qisqarish va segregatsiyani (heterojenlik) beradi, bu esa quyish orqali eng murakkab konfiguratsiya qismlarini olish imkonini beradi, masalan, dvigatel korpuslari, nasos pervanellari, asboblar qutilari, ichki yonish dvigatellari bloklari, pistonlar. , silindr boshlari va kurtkalar pistonli dvigatellar.
Qulaylik uchun kurash xarajat alyuminiy qotishmalari ham muvaffaqiyatga erishdi. Masalan, silumin alyuminiydan 2 baravar arzon. Odatda, aksincha, qotishmalar qimmatroq (qotishma olish uchun sof asosni olish kerak, keyin esa qotishma orqali - qotishma). Dnepropetrovsk alyuminiy zavodida sovet metallurglari 1976 yilda to'g'ridan-to'g'ri aluminosilikatlardan siluminlarni eritishni o'zlashtirdilar.
Alyuminiy uzoq vaqtdan beri elektrotexnika sohasida ma'lum. Biroq, yaqin vaqtgacha alyuminiy doirasi elektr uzatish liniyalari va kamdan-kam hollarda elektr kabellari bilan cheklangan. Kabel sanoatida mis va qo'rg'oshin. Kabel strukturasining o'tkazuvchi elementlari kuprumdan, metall qobiqdan yasalgan qo'rg'oshin yoki qo'rg'oshin asosidagi qotishmalar. Ko'p o'n yillar davomida (birinchi marta kabel o'tkazgichlarini himoya qilish uchun qo'rg'oshin qoplamalari 1851 yilda taklif qilingan) kabel qoplamalari uchun yagona metall material edi. U bu rolda juda zo'r, ammo kamchiliklarsiz emas - yuqori zichlik, past kuch va etishmovchilik; Bular insonni qo'rg'oshinning o'rnini bosadigan boshqa metallarni izlashga majbur qilgan asosiy narsalardir.
Ular alyuminiy bo'lib chiqdi. Uning bu roldagi xizmatining boshlanishi 1939 yil deb hisoblanishi mumkin va ish 1928 yilda boshlangan. Biroq kabel texnologiyasida alyuminiydan foydalanishda jiddiy siljish 1948 yilda, alyuminiy qobiqlarni ishlab chiqarish texnologiyasi ishlab chiqilgan va o'zlashtirilganda sodir bo'ldi.
Mis ham ko'p o'n yillar davomida tok o'tkazgichlarini ishlab chiqarish uchun yagona metall bo'lgan. Mis o'rnini bosadigan materiallarni o'rganish shuni ko'rsatdiki, alyuminiy shunday metall bo'lishi kerak va bo'lishi mumkin. Shunday qilib, ikkita metall o'rniga, asosan, turli maqsadlarda, alyuminiy kabel texnologiyasiga kirdi.
Bunday almashtirish bir qator afzalliklarga ega. Birinchidan, alyuminiy qobiqni neytral o'tkazgich sifatida ishlatish imkoniyati metall va vaznni kamaytirishda sezilarli tejamkorlikdir. Ikkinchidan, yuqori quvvat. Uchinchidan, o'rnatishni osonlashtirish, transport xarajatlarini kamaytirish, kabelning narxini pasaytirish va hk.
Alyuminiy simlar havo elektr uzatish liniyalari uchun ham ishlatiladi. Ammo shunga o'xshash almashtirishni amalga oshirish uchun ko'p kuch va vaqt kerak bo'ldi. Ko'pgina variantlar ishlab chiqilgan va ular muayyan vaziyatdan kelib chiqqan holda qo'llaniladi. [Ishlab chiqarilgan alyuminiy simlar magniyni 0,5% gacha, kremniyni 0,5% gacha, temirni 0,45% gacha, qotib qolish va qarish bilan qotishma orqali erishiladigan kuch va o'rmalanish qarshiligini oshirish. Chelik-alyuminiy simlar, ayniqsa elektr uzatish liniyalari bilan turli to'siqlar kesishmasida talab qilinadigan katta oraliqlarni bajarish uchun ishlatiladi. 1500 m dan ortiq masofalar mavjud, masalan, daryolarni kesib o'tishda.
Transfer texnologiyasida alyuminiy elektr energiyasi uzoq masofalarda ular nafaqat o'tkazgich materiali sifatida ishlatiladi. Bundan o'n yarim yil oldin alyuminiy asosidagi qotishmalar elektr uzatish minoralarini ishlab chiqarish uchun ishlatila boshlandi. Ular birinchi bo'lib bizda qurilgan mamlakat Kavkazda. Ular po'latdan taxminan 2,5 baravar engilroq va korroziyadan himoya qilishni talab qilmaydi. Shunday qilib, xuddi shu metall elektrotexnika va elektr uzatish texnologiyasida temir, mis va qo'rg'oshin o'rnini egalladi.
Va shunga o'xshash yoki deyarli texnologiyaning boshqa sohalarida bo'lgan. Alyuminiy qotishmalaridan tayyorlangan tanklar, quvurlar va boshqa yig'ish moslamalari neft, gaz va kimyo sanoatida o'zini yaxshi isbotladi. Ular ko'plab korroziyaga chidamli metallar va materiallarni, masalan, agressiv suyuqliklarni saqlash uchun ichiga sirlangan temir-uglerodli qotishma idishlarni almashtirdilar (bu qimmat dizayndagi emal qatlamidagi yoriq yo'qotishlarga yoki hatto baxtsiz hodisaga olib kelishi mumkin).
Dunyoda har yili folga ishlab chiqarish uchun 1 million tonnadan ortiq alyuminiy sarflanadi. Folga qalinligi, uning maqsadiga qarab, 0,004-0,15 mm oralig'ida. Uning qo'llanilishi juda xilma-xildir. U turli xil oziq-ovqat va sanoat mahsulotlarini qadoqlash uchun ishlatiladi - shokolad, shirinliklar, dori-darmonlar, kosmetika, fotografik mahsulotlar va boshqalar.
Folga ham strukturaviy material sifatida ishlatiladi. Gaz bilan to'ldirilgan plastmassalar guruhi mavjud - ko'plab chuqurchalar plastmassalari - devorlari alyuminiy folgadan yasalgan muntazam geometrik shakldagi muntazam takrorlanadigan hujayralar tizimiga ega uyali materiallar.
Brokxaus va Efron entsiklopediyasi
ALyuminiy- (gil) kimyo. zn. AL; da. ichida. = 27,12; uradi ichida. = 2,6; m.p. taxminan 700 °. Kumush oq, yumshoq, ohangdor metall; kremniy kislotasi bilan birgalikda gil, dala shpati, slyudalarning asosiy komponenti hisoblanadi; barcha tuproqlarda uchraydi. Boradi…… Rus tilidagi xorijiy so'zlar lug'ati
ALyuminiy- (Al belgisi), kumush-oq metall, davriy sistemaning uchinchi guruhi elementi. U birinchi marta 1827 yilda sof shaklda olingan. Po'stlog'idagi eng keng tarqalgan metall globus; uning asosiy manbai boksit rudasidir. Jarayon…… Ilmiy-texnik entsiklopedik lug'at
ALyuminiy- ALyuminiy, alyuminiy (kimyoviy belgisi A1, og'irligi 27,1), yer yuzasida eng keng tarqalgan metall va O va kremniydan keyin er qobig'ining eng muhim komponenti. A. tabiatda, asosan, kremniy kislotasi tuzlari (silikatlar) shaklida uchraydi; ... ... Katta tibbiy ensiklopediya
alyuminiy- ko'k-oq rangli metall bo'lib, o'ziga xos engillik bilan ajralib turadi. U juda egiluvchan va osonlik bilan o'raladi, tortiladi, zarb qilinadi, shtamplanadi va quyiladi va hokazo. Boshqa yumshoq metallar singari, alyuminiy ham ...... uchun juda yaxshi yordam beradi. Rasmiy terminologiya
alyuminiy- (alyuminiy), Al, davriy tizimning III guruhining kimyoviy elementi, atom raqami 13, atom massasi 26,98154; engil metall, mp660 ° S. Yer qobig'idagi tarkib og'irlik bo'yicha 8,8% ni tashkil qiladi. Alyuminiy va uning qotishmalari konstruktiv materiallar sifatida ... ... ishlatiladi. Tasvirlangan ensiklopedik lug'at
ALyuminiy- ALyuminiy, alyuminiy erkak., kimyo. gidroksidi metall gillari, alumina asoslari, gillar; shuningdek zang, temir asosi; va yari mis. Aluminit erkak. alumga o'xshash fotoalbom, suvli alumina sulfat. Alunit eri. qazilma, ...... ga juda yaqin. Izohli lug'at Dalia
alyuminiy- (kumush, engil, qanotli) metall ruscha sinonimlarning lug'ati. alyuminiy n., sinonimlar soni: 8 gil (2) ... Sinonim lug'at
ALyuminiy- (lat. Alumin alumidan olingan alyuminiy), Al, davriy tizimning III guruhining kimyoviy elementi, atom raqami 13, atom massasi 26,98154. Kumushsimon oq metall, engil (2,7 g/sm³), egiluvchan, yuqori elektr o'tkazuvchanligi, mp 660 .C.… … Katta ensiklopedik lug'at
alyuminiy- Al (lot. alumendan alum nomi, qadimda boʻyash va koʻnchilikda mordant sifatida ishlatilgan * a. alyuminiy; n. alyuminiy; f. alyuminiy; va. aluminio), kimyo. III guruh elementi davriy. Mendeleyev tizimlari, at. n. 13, da. m 26,9815 ... Geologik entsiklopediya
ALyuminiy- ALyuminiy, alyuminiy, pl. yo'q, er. (lot. alumen alumidan). Kumush oq rangli, egiluvchan engil metall. Ushakovning izohli lug'ati. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Ushakovning izohli lug'ati
Xususiyatlari 13 Al.
|
Atom massasi |
26,98 |
Clarke, at.% (tabiatda tarqalishi) |
5,5 |
|
Elektron konfiguratsiya* |
Agregatsiya holati (yaxshi.). |
||
|
0,143 |
Rang |
kumush oq |
|
|
0,057 |
695 |
||
|
Ionizatsiya energiyasi |
5,98 |
2447 |
|
|
Nisbiy elektromanfiylik |
1,5 |
Zichlik |
2,698 |
|
Mumkin bo'lgan oksidlanish holatlari |
1, +2,+3 |
Standart elektrod potentsiali |
1,69 |
*Tashqi konfiguratsiya ko'rsatilgan elektron darajalar element atomi. Qolgan elektron darajalarning konfiguratsiyasi oldingi davrni yakunlagan va qavs ichida ko'rsatilgan nobel gaz uchun mos keladi.
alyuminiy- davriy tizimning III guruhining asosiy kichik guruhidagi metallarning asosiy vakili. Uning analoglarining xususiyatlari - galyum, Hindiston Va talliy - ko'p jihatdan alyuminiyning xususiyatlariga o'xshaydi, chunki bu elementlarning barchasi tashqi darajadagi bir xil elektron konfiguratsiyaga ega. ns 2 np 1 va shuning uchun ularning barchasi 3+ oksidlanish darajasini ko'rsatadi.
jismoniy xususiyatlar. Alyuminiy kumushsimon oq metalldir yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi. Metall yuzasi yupqa, lekin juda kuchli alyuminiy oksidi Al 2 Oz plyonkasi bilan qoplangan.
Kimyoviy xossalari. Al 2 Oz ning himoya plyonkasi bo'lmasa, alyuminiy juda faol. Ushbu film alyuminiyning suv bilan o'zaro ta'sirini oldini oladi. Agar siz himoya plyonkasini olib tashlasangiz kimyoviy vositalar bilan(masalan, gidroksidi eritma bilan), keyin metall vodorod chiqishi bilan suv bilan kuchli ta'sir o'tkaza boshlaydi:
Talaş yoki kukun ko'rinishidagi alyuminiy havoda yorqin yonib, katta miqdorda energiya chiqaradi:
Alyuminiyning bu xususiyati alyuminiy bilan qaytarilish yo'li bilan ularning oksidlaridan turli metallarni olish uchun keng qo'llaniladi. Usul deyiladi aluminotermiya . Aluminotermiya faqat oksidlarning hosil bo'lish issiqligi Al 2 Oz hosil bo'lish issiqligidan kamroq bo'lgan metallarni ishlab chiqarishi mumkin, masalan:
Qizdirilganda alyuminiy oltingugurt, azot va uglerod galogenlari bilan reaksiyaga kirishib, mos ravishda galogenidlar:
Alyuminiy sulfid va alyuminiy karbid alyuminiy gidroksidi va shunga mos ravishda vodorod sulfidi va metan hosil bo'lishi bilan to'liq gidrolizlanadi.
Alyuminiy har qanday konsentratsiyadagi xlorid kislotada oson eriydi:
Sovuqda konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalar alyuminiyga ta'sir qilmaydi (passivatsiya). Da isitish alyuminiy bu kislotalarni vodorod evolyutsiyasisiz kamaytirishga qodir:
IN suyultirilgan sulfat kislota alyuminiyni vodorod chiqishi bilan eritadi:
IN suyultirilgan azot kislotasi reaksiya azot oksidi (II) chiqishi bilan davom etadi:
Alyuminiy gidroksidi va gidroksidi metall karbonatlari eritmalarida eriydi va hosil bo'ladi tetrahidroksoalyuminatlar:
Alyuminiy oksidi. Al 2 O 3 9 ta kristalli modifikatsiyaga ega. Eng keng tarqalgan a modifikatsiyadir. Bu kimyoviy jihatdan eng inertdir, uning asosida zargarlik sanoati va texnologiyasida foydalanish uchun turli xil toshlarning monokristallari o'stiriladi.
Laboratoriyada alyuminiy oksidi alyuminiy kukunini kislorodda yoqish yoki uning gidroksidini kaltsiylash orqali olinadi:
alyuminiy oksidi, bo'lish amfoter nafaqat kislotalar bilan, balki ishqorlar bilan ham reaksiyaga kirishishi mumkin, shuningdek, gidroksidi metall karbonatlari bilan eritilganda, metaalyuminatlar:
va kislota tuzlari bilan:
alyuminiy gidroksidi- oq jelatinli modda, suvda deyarli erimaydigan, ega amfoter xususiyatlari. Alyuminiy gidroksidni alyuminiy tuzlarini ishqorlar yoki ammoniy gidroksid bilan ishlov berish orqali olish mumkin. Birinchi holda, ishqorning ortiqcha bo'lishiga yo'l qo'ymaslik kerak, chunki aks holda alyuminiy gidroksid kompleks hosil bo'lishi bilan eriydi. tetragidroksoalyuminatlar[Al(OH) 4 ]` :
Aslida, oxirgi reaktsiyada, tetrahidroksidiquaalyuminat ionlari` , ammo reaksiyalarni yozish uchun odatda soddalashtirilgan shakl [Al(OH) 4 ]` ishlatiladi. Kuchsiz kislotalanish bilan tetragidroksoalyuminatlar yo'q qilinadi:
alyuminiy tuzlari. Alyuminiy gidroksiddan deyarli barcha alyuminiy tuzlarini olish mumkin. Alyuminiy va kuchli kislotalarning deyarli barcha tuzlari suvda yaxshi eriydi va yuqori darajada gidrolizlanadi.
Alyuminiy galogenidlari suvda yaxshi eriydi va tuzilishida dimerdir:
| 2AlCl 3 ê Al 2 Cl 6 |
Alyuminiy sulfatlar, barcha tuzlari kabi, oson gidrolizlanadi:
Kaliy-alyuminiy alumi ham ma'lum: KAl(SO 4) 2H 12H 2 O.
alyuminiy asetat Al(CH 3 COO) 3 tibbiyotda loson sifatida ishlatiladi.
Aluminosilikatlar. Tabiatda alyuminiy kislorod va kremniy - aluminosilikatlar bilan birikmalar shaklida uchraydi. Ularning umumiy formulasi: (Na, K) 2 Al 2 Si 2 O 8-nefelin.
Bundan tashqari, tabiiy alyuminiy birikmalari: Al2O3- korund, alumina; va umumiy formulali birikmalar Al 2 O 3 H nH 2 O Va Al(OH) 3H nH 2 O- boksitlar.
Kvitansiya. Alyuminiy Al 2 O 3 eritmasini elektroliz qilish orqali olinadi.
alyuminiy
alyuminiy- Mendeleyev davriy tizimining III guruhining kimyoviy elementi (atom raqami 13, atom massasi 26,98154). Ko'pgina birikmalarda alyuminiy uch valentli, ammo yuqori haroratlarda u +1 oksidlanish darajasini ham ko'rsatishi mumkin. Ushbu metalning birikmalaridan eng muhimi Al 2 O 3 oksididir.
alyuminiy- kumush-oq metall, engil (zichligi 2,7 g / sm 3), egiluvchan, elektr va issiqlikni yaxshi o'tkazuvchan, erish nuqtasi 660 ° S. U osongina simga tortiladi va yupqa choyshablarga o'raladi. Alyuminiy kimyoviy jihatdan faol (havoda u himoya oksidi plyonkasi - alyuminiy oksidi bilan qoplangan.) Metallni keyingi oksidlanishdan ishonchli himoya qiladi. Ammo alyuminiy kukuni yoki alyuminiy folga kuchli qizdirilsa, metall ko'r olov bilan yonib, alyuminiy oksidiga aylanadi. Alyuminiy suyultirilgan xlorid va sulfat kislotalarda, ayniqsa qizdirilganda ham eriydi. Ammo yuqori darajada suyultirilgan va konsentrlangan sovuq nitrat kislotada alyuminiy erimaydi. Ishqorlarning suvli eritmalari alyuminiyga ta'sir qilganda, oksid qatlami eriydi va aluminatlar hosil bo'ladi - anion tarkibida alyuminiy bo'lgan tuzlar:
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na.
Himoya plyonkasi bo'lmagan alyuminiy suv bilan o'zaro ta'sir qiladi va undan vodorodni siqib chiqaradi:
2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2
Hosil boʻlgan alyuminiy gidroksid ishqorning koʻpligi bilan reaksiyaga kirishib, gidroksoalyuminat hosil qiladi:
Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na.
Alyuminiyning gidroksidi suvli eritmasida erishi uchun umumiy tenglama quyidagi shaklga ega:
2Al + 2NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2.
Alyuminiy halogenlar bilan faol ta'sir o'tkazadi. Alyuminiy gidroksid Al(OH) 3 oq, shaffof, jelatinsimon moddadir.
Yer qobig'ida 8,8% alyuminiy mavjud. U tabiatda kislorod va kremniydan keyin uchinchi, metallar orasida esa birinchi oʻrinda turadi. Loylar, dala shpatlari, slyudalar tarkibiga kiradi. Bir necha yuzta Al minerallari ma'lum (alyuminosilikatlar, boksitlar, alunitlar va boshqalar). Alyuminiyning eng muhim minerali - boksit tarkibida 28-60% alumina - alyuminiy oksidi Al 2 O 3 mavjud.
Sof shaklda alyuminiyni birinchi marta 1825 yilda Daniya fizigi X.Oersted olgan, garchi u tabiatda eng keng tarqalgan metalldir.
Alyuminiy ishlab chiqarish 950 ° S haroratda NaAlF 4 kriolit eritmasida alyuminiy oksidi Al 2 O 3 elektroliz orqali amalga oshiriladi.
Alyuminiy aviatsiya, qurilish, asosan alyuminiy qotishmalari shaklida boshqa metallar bilan, elektrotexnika (kabel ishlab chiqarishda mis o'rnini bosuvchi va boshqalar), oziq-ovqat sanoati (folga), metallurgiya (qotishma qo'shimchasi), aluminotermiya va boshqalarda qo'llaniladi. .
Alyuminiyning zichligi, solishtirma og'irligi va boshqa xarakteristikalari.
Zichlik - 2,7*10 3 kg/m 3 ;
O'ziga xos tortishish -
2,7 G/ sm 3;
20 ° C da o'ziga xos issiqlik - 0,21 kal/deg;
Erish harorati - 658,7 ° S;
Eritmaning o'ziga xos issiqlik sig'imi - 76,8 kal/deg;
Qaynatish harorati - 2000 ° S;
Erish paytida nisbiy hajm o'zgarishi (DV/V) - 6,6%;
Chiziqli kengayish koeffitsienti(taxminan 20°C da) :
- 22,9 * 10 6 (1 / daraja);
Alyuminiyning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti - 180 kkal / m * soat * do'l;
Alyuminiyning elastiklik moduli va Puasson nisbati
Yorug'likning alyuminiy tomonidan aks etishi
Jadvalda keltirilgan raqamlar sirtga perpendikulyar tushgan yorug'likning necha foizidan aks etishini ko'rsatadi.
ALyuminiy oksidi Al 2 O 3
Alyuminiy oksidi Al 2 O 3, alumina deb ham ataladi, tabiiy ravishda kristall shaklda bo'lib, korund mineralini hosil qiladi. Korund juda yuqori qattiqlikka ega. Uning qizil yoki ko'k rangga bo'yalgan shaffof kristallari qimmatbaho toshlar- yoqut va sapfir. Hozirgi vaqtda yoqutlar sun'iy ravishda elektr pechida alyuminiy oksidi bilan eritib olinadi. Ular zargarlik buyumlari uchun emas, balki texnik maqsadlarda, masalan, nozik asboblar uchun qismlar, soatlardagi toshlar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Kichik Cr 2 O 3 nopokligi bo'lgan yoqut kristallari kvant generatorlari sifatida ishlatiladi - monoxromatik nurlanishning yo'naltirilgan nurini yaratadigan lazerlar.
Aşındırıcı materiallar sifatida korund va uning ko'p miqdordagi aralashmalar - zumradni o'z ichiga olgan nozik taneli navi ishlatiladi.
ALyuminiy ishlab chiqarish
uchun asosiy xom ashyo alyuminiy ishlab chiqarish 32-60% alyuminiy oksidi Al 2 O 3 bo'lgan boksitlardir. Eng muhim alyuminiy rudalariga alunit va nefelin ham kiradi. Rossiya alyuminiy rudalarining katta zahiralariga ega. Katta konlari Urals va Boshqirdistonda joylashgan boksitlardan tashqari, Kola yarim orolida qazib olingan nefelin alyuminiyning boy manbai hisoblanadi. Sibir konlarida ham ko'p alyuminiy topilgan.
Alyuminiy alyuminiy oksidi Al 2 O 3 dan elektrolitik usulda olinadi. Buning uchun ishlatiladigan alyuminiy oksidi etarlicha toza bo'lishi kerak, chunki eritilgan alyuminiydan aralashmalar katta qiyinchilik bilan chiqariladi. Tozalangan Al 2 O 3 tabiiy boksitni qayta ishlash orqali olinadi.
Alyuminiy ishlab chiqarish uchun asosiy boshlang'ich material alyuminiy oksidi hisoblanadi. U elektr tokini o'tkazmaydi va juda yuqori erish nuqtasiga ega (taxminan 2050 ° C), shuning uchun u juda ko'p energiya talab qiladi.
Alyuminiy oksidining erish nuqtasini kamida 1000 o C gacha kamaytirish kerak. Bu usul fransuz P. Eru va amerikalik C. Hall tomonidan parallel ravishda topilgan. Ular alyuminiy oksidi AlF 3 tarkibidagi erigan kriolitda yaxshi eriganligini aniqladilar. 3NaF. Bu eritma alyuminiy ishlab chiqarishda faqat taxminan 950 ° C haroratda elektrolizga duchor bo'ladi. Tabiatdagi kriolit zahiralari ahamiyatsiz, shuning uchun sintetik kriolit yaratildi, bu alyuminiy ishlab chiqarish tannarxini sezilarli darajada pasaytirdi.
Gidroliz kriolit Na 3 va alyuminiy oksidining erigan aralashmasiga duchor bo'ladi. Taxminan 10 og'irlikdagi Al 2 O 3 ni o'z ichiga olgan aralashma 960 ° C da eriydi va jarayon uchun eng qulay elektr o'tkazuvchanligi, zichligi va yopishqoqligiga ega. Ushbu xususiyatlarni yanada yaxshilash uchun aralashmaning tarkibiga AlF 3, CaF 2 va MgF 2 qo'shimchalari kiritiladi. Bu 950 ° C da elektrolizni amalga oshirish imkonini beradi.
Alyuminiyni eritish uchun elektrolizator - ichkaridan o'tga chidamli g'isht bilan qoplangan temir korpus. Siqilgan ko'mir bloklaridan yig'ilgan uning pastki qismi (ostida) katod bo'lib xizmat qiladi. Anodlar (bir yoki bir nechta) tepada joylashgan: bu ko'mir briketlari bilan to'ldirilgan alyuminiy ramkalar. Zamonaviy zavodlarda elektrolizatorlar ketma-ket o'rnatiladi; har bir seriya 150 yoki undan ortiq hujayradan iborat.
Elektroliz jarayonida katodda alyuminiy, anodda esa kislorod ajralib chiqadi. Dastlabki eritmadan yuqori zichlikka ega bo'lgan alyuminiy elektrolizatorning pastki qismida to'planadi, u erdan vaqti-vaqti bilan zaryadsizlanadi. Metall ajralib chiqqach, eritmaga alyuminiy oksidining yangi qismlari qo'shiladi. Elektroliz jarayonida ajralib chiqadigan kislorod anodning uglerodiga ta'sir qiladi, u yonib ketadi va CO va CO 2 ni hosil qiladi.
Rossiyada birinchi alyuminiy zavodi 1932 yilda Volxovda qurilgan.
ALyuminiy qotishmalari
Qotishmalar, alyuminiyning mustahkamligi va boshqa xossalarini oshiradigan, unga mis, kremniy, magniy, rux, marganets kabi qotishma qo'shimchalarni kiritish orqali olinadi.
Duralumin(duralumin, duralumin, qotishma sanoat ishlab chiqarish boshlangan nemis shahri nomidan). Alyuminiy qotishmasi (asos) mis (Cu: 2,2-5,2%), magniy (Mg: 0,2-2,7%) marganets (Mn: 0,2-1%). U qattiqlashishga va qarishga duchor bo'ladi, ko'pincha alyuminiy bilan qoplangan. Bu an strukturaviy material aviatsiya va transport muhandisligi uchun.
Silumin- kremniy (Si: 4-13%), ba'zan 23% gacha va boshqa ba'zi elementlar: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be bo'lgan engil quyma alyuminiy qotishmalari (asos). Ular, asosan, avtomobilsozlik va samolyotsozlik sanoatida murakkab konfiguratsiya qismlarini ishlab chiqaradi.
magnaliya- magniy (Mg: 1-13%) va yuqori korroziyaga chidamliligi, yaxshi payvandlanishi, yuqori egiluvchanligi bo'lgan boshqa elementlar bilan alyuminiy qotishmalari (tayanch). Ulardan shaklli quyma (quyma magnallar), choyshablar, simlar, perchinlar va boshqalar tayyorlanadi. (deformatsiyalanadigan magnaliya).
Barcha alyuminiy qotishmalarining asosiy afzalliklari ularning past zichligi (2,5-2,8 g / sm 3), yuqori mustahkamligi (og'irlik birligi uchun), atmosfera korroziyasiga qoniqarli qarshilik, qiyosiy arzon narx va ishlab chiqarish va qayta ishlash qulayligi.
Alyuminiy qotishmalari raketa texnologiyasida, samolyotlarda, avtoulovlarda, kema va asbobsozlikda, idish-tovoq, sport buyumlari, mebel, reklama va boshqa sohalarda qo'llaniladi.
Qo'llash kengligi bo'yicha alyuminiy qotishmalari po'lat va quyma temirdan keyin ikkinchi o'rinda turadi.
Alyuminiy mis, magniy, titan, nikel, sink va temirga asoslangan qotishmalarning eng keng tarqalgan qo'shimchalaridan biridir.
Alyuminiy uchun ham ishlatiladi alyuminlash (alyuminlash)- kuchli isitish vaqtida asosiy materialni oksidlanishdan himoya qilish uchun po'lat yoki quyma temir buyumlar yuzasini alyuminiy bilan to'yintirish, ya'ni. issiqlik qarshiligini (1100 ° C gacha) va atmosfera korroziyasiga chidamliligini oshirish.
ALyuminiyning XUSUSIYATLARI
Tarkib:
Alyuminiy navlari
Jismoniy xususiyatlar
Korroziyaga qarshi xususiyatlar
Mexanik xususiyatlar
Texnologik xususiyatlar
Ilova
alyuminiy navlari.
Alyuminiy yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi, korroziyaga chidamliligi, egiluvchanligi va sovuqqa chidamliligi bilan ajralib turadi. Alyuminiyning eng muhim xossasi uning past zichligi (taxminan 2,70 g/cc) Alyuminiyning erish nuqtasi 660 C atrofida.
Alyuminiyning fizik-kimyoviy, mexanik va texnologik xossalari aralashmalarning turi va miqdoriga juda bog'liq bo'lib, ular sof metallning ko'pgina xususiyatlarini yomonlashtiradi.Aluminiydagi asosiy tabiiy aralashmalar temir va kremniydir. Temir, masalan, mustaqil Fe-Al fazasi sifatida mavjud, elektr o'tkazuvchanligini va korroziyaga chidamliligini pasaytiradi, egiluvchanlikni yomonlashtiradi, lekin alyuminiyning kuchini biroz oshiradi.
Tozalash darajasiga qarab, birlamchi alyuminiy yuqori va texnik tozalikdagi alyuminiyga bo'linadi (GOST 11069-2001). Texnik alyuminiy shuningdek, AD, AD1, AD0, AD00 (GOST 4784-97) bilan belgilangan navlarni ham o'z ichiga oladi. Barcha navlarning texnik alyuminiylari kriolit-alyuminiy eritmalarini elektroliz qilish orqali olinadi. Yuqori toza alyuminiy texnik alyuminiyni qo'shimcha tozalash orqali olinadi. Yuqori va yuqori tozalikdagi alyuminiy xususiyatlarining xususiyatlari kitoblarda muhokama qilinadi
1) Alyuminiy va uning qotishmalarining metall fani. Ed. I. N. Fridlyander. M. 1971 yil.2) Metalllarning mexanik va texnologik xossalari. A.V.Bobylev. M. 1980 yil.Quyidagi jadval ko'pchilik alyuminiy navlari haqida qisqacha ma'lumot beradi. Uning asosiy tabiiy aralashmalari - kremniy va temirning tarkibi ham ko'rsatilgan.
| brend | Al, % | Si, % | Fe, % | Ilovalar |
| Yuqori toza alyuminiy | ||||
| A995 | 99.995 | 0.0015 | 0.0015 | Kimyoviy uskunalar Kondensator plitalari uchun folga Maxsus maqsadlar |
| A98 | 99.98 | 0.006 | 0.006 |
|
| A95 | 99.95 | 0.02 | 0.025 |
|
| Texnik darajadagi alyuminiy | ||||
| A8 AD000 | 99.8 | 0.10 0.15 | 0.12 0.15 | Ishlab chiqarish uchun simli sim kabel va sim mahsulotlari (A7E va A5E dan). Alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqarish uchun xom ashyo Folga Prokat mahsulotlari (tayoqlar, chiziqlar, choyshablar, simlar, quvurlar) |
| A7 AD00 | 99.7 | 0.15 | 0.16 0.25 |
|
| A6 | 99.6 | 0.18 | 0.25 |
|
| A5E | 99.5 | 0.10 | 0.20 |
|
| A5 AD0 | 99.5 | 0.25 0.25 | 0.30 0.40 |
|
| AD1 | 99.3 | 0.30 | 0.30 |
|
| A0 JAHON | 99.0 | 0.95 Jami 1,0% gacha |
||
Savdo va yuqori darajada tozalangan alyuminiy o'rtasidagi asosiy amaliy farq ma'lum muhitlarga korroziyaga chidamlilikdagi farqlar bilan bog'liq. Tabiiyki, alyuminiyni tozalash darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, u qanchalik qimmat bo'lsa.
Yuqori toza alyuminiy maxsus maqsadlar uchun ishlatiladi. Alyuminiy qotishmalari, kabel va sim mahsulotlari va prokat ishlab chiqarish uchun texnik alyuminiy ishlatiladi. Keyinchalik, texnik alyuminiy haqida gapiramiz.
Elektr o'tkazuvchanligi.
Alyuminiyning eng muhim xususiyati uning yuqori elektr o'tkazuvchanligi bo'lib, u kumush, mis va oltindan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Yuqori elektr o'tkazuvchanligining past zichlikdagi kombinatsiyasi alyuminiyning kabel va sim mahsulotlari sohasida mis bilan raqobatlashishiga imkon beradi.
Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligiga, temir va kremniydan tashqari, xrom, marganets va titan kuchli ta'sir ko'rsatadi. Shuning uchun, oqim o'tkazgichlarini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan alyuminiyda yana bir nechta aralashmalarning tarkibi tartibga solinadi. Shunday qilib, ruxsat etilgan temir miqdori 0,35% va kremniy 0,12% bo'lgan A5E sinfidagi alyuminiyda Cr + V + Ti + Mn aralashmalari yig'indisi faqat 0,01% dan oshmasligi kerak.
Elektr o'tkazuvchanligi materialning holatiga bog'liq. 350 C da uzoq muddatli tavlanish o'tkazuvchanlikni yaxshilaydi, sovuqda qotib qolish esa o'tkazuvchanlikni yomonlashtiradi.
20 C haroratda elektr qarshiligining qiymatiOhm*mm 2 /m yoki µOhm*m :
0,0277 - tavlangan alyuminiy sim A7E
0,0280 - tavlangan alyuminiy sim A5E
0,0290 - presslashdan keyin, AD0 alyuminiyidan issiqlik bilan ishlov berishsiz
Shunday qilib, alyuminiy o'tkazgichlarning o'ziga xos elektr qarshiligi mis o'tkazgichlarning elektr qarshiligidan taxminan 1,5 baravar yuqori. Shunga ko'ra, alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi (qarshilik qarshiligi) misning elektr o'tkazuvchanligining 60-65% ni tashkil qiladi. Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi aralashmalar miqdori kamayishi bilan ortadi.
Alyuminiyning elektr qarshiligining harorat koeffitsienti (0,004) mis bilan taxminan bir xil.
Issiqlik o'tkazuvchanligi20 C da alyuminiyning issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan 0,50 kal / sm * s * S ni tashkil qiladi va metallning tozaligi ortishi bilan ortadi. Issiqlik o'tkazuvchanligi bo'yicha alyuminiy kumush va misdan keyin ikkinchi o'rinda turadi (taxminan 0,90), yumshoq po'latning issiqlik o'tkazuvchanligidan uch baravar yuqori. Bu xususiyat sovutish radiatorlari va issiqlik almashtirgichlarda alyuminiydan foydalanishni belgilaydi.
Boshqa jismoniy xususiyatlar.
Alyuminiy juda yuqori ko'rsatkichga ega o'ziga xos issiqlik (taxminan 0,22 kal / g * C). Bu ko'pgina metallarga qaraganda ancha yuqori (mis uchun 0,09). Erishishning o'ziga xos issiqligi ham juda yuqori (taxminan 93 kal/g). Taqqoslash uchun, mis va temir uchun bu qiymat taxminan 41-49 kal / g ni tashkil qiladi.
Reflektivlik alyuminiy uning tozaligiga juda bog'liq. Sofligi 99,2% bo'lgan alyuminiy folga uchun oq yorug'likni aks ettirish 75%, alyuminiy tarkibi 99,5% bo'lgan folga uchun esa allaqachon 84% ni tashkil qiladi.
Alyuminiyning korroziyaga qarshi xususiyatlari.Alyuminiyning o'zi juda reaktiv metalldir. Bu uning aluminotermiya va portlovchi moddalar ishlab chiqarishda qo'llanilishi bilan bog'liq. Biroq, havoda alyuminiy alyuminiy oksidi yupqa (taxminan mikron) plyonka bilan qoplangan. Yuqori kuch va kimyoviy inertlik bilan alyuminiyni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi va ko'plab muhitlarda uning yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlarini aniqlaydi.
Yuqori toza alyuminiyda oksid plyonkasi uzluksiz va gözenekli emas va alyuminiyga juda kuchli yopishadi. Shuning uchun yuqori va maxsus tozalikdagi alyuminiy noorganik kislotalar, gidroksidi, dengiz suvi va havo ta'siriga juda chidamli. Nopokliklar joylashgan joylarda oksid plyonkasining alyuminiyga yopishishi sezilarli darajada yomonlashadi va bu joylar korroziyaga moyil bo'ladi. Shuning uchun texnik sof alyuminiy kamroq qarshilikka ega. Masalan, zaif xlorid kislotaga nisbatan, tozalangan va texnik alyuminiyning qarshiligi 10 barobar farq qiladi.
Alyuminiy (va uning qotishmalari) odatda chuqur korroziyaga ega. Shuning uchun alyuminiy va uning qotishmalarining ko'plab muhitlarda barqarorligi namunalar og'irligining o'zgarishi va korroziyaning kirib borish tezligi bilan emas, balki mexanik xususiyatlarning o'zgarishi bilan belgilanadi.
Temir tarkibi tijorat alyuminiyining korroziya xususiyatlariga asosiy ta'sir ko'rsatadi. Shunday qilib, turli navlar uchun 5% HCl eritmasida korroziya darajasi (in):
| brend | TarkibAl | Fe tarkibi | Korroziya darajasi |
| A7 | 99.7 % | < 0.16 % | 0.25 – 1.1 |
| A6 | 99.6% | < 0.25% | 1.2 – 1.6 |
| A0 | 99.0% | < 0.8% | 27 - 31 |
Temirning mavjudligi alyuminiyning ishqorlarga chidamliligini ham pasaytiradi, ammo sulfat va nitrat kislotalarga chidamliligiga ta'sir qilmaydi. Umuman olganda, texnik alyuminiyning korroziyaga chidamliligi, tozaligiga qarab, bu tartibda yomonlashadi: A8 va AD000, A7 va AD00, A6, A5 va AD0, AD1, A0 va AD.
100C dan yuqori haroratlarda alyuminiy xlor bilan o'zaro ta'sir qiladi. Alyuminiy vodorod bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, lekin uni yaxshi eriydi, shuning uchun u alyuminiyda mavjud bo'lgan gazlarning asosiy komponentidir. Yomon ta'sir alyuminiyga suv bug'i ta'sir qiladi, u 500 C da dissotsilanadi, past haroratlarda bug'ning ta'siri ahamiyatsiz.
Alyuminiy quyidagi muhitlarda barqaror:
sanoat atmosferasi
180 S gacha bo'lgan tabiiy toza suv. Aeratsiya bilan korroziya tezligi ortadi,
kaustik soda, xlorid kislota va soda aralashmalari.
Dengiz suvi
Konsentrlangan nitrat kislota
Natriy, magniy, ammoniy, giposulfitning kislota tuzlari.
sulfat kislotaning zaif (10% gacha) eritmalari,
100% sulfat kislota
Fosforning (1% gacha), xromning (10% gacha) zaif eritmalari
Har qanday konsentratsiyada borik kislotasi
Sirka, limon, sharob. olma kislotasi, kislotali meva sharbatlari, sharob
Ammiak eritmasi
Bunday muhitda alyuminiy beqaror:
Suyultirilgan nitrat kislota
Xlorid kislotasi
Suyultirilgan sulfat kislota
Hidroftorik va gidrobromik kislota
Oksalat, formik kislota
Kaustik ishqorlarning eritmalari
Oksid plyonkasini buzadigan simob, mis, xlorid ionlarining tuzlarini o'z ichiga olgan suv.
kontakt korroziyasiKo'pgina texnik metallar va qotishmalar bilan aloqa qilishda alyuminiy anod bo'lib xizmat qiladi va uning korroziyasi kuchayadi.
Mexanik xususiyatlarElastik modul E \u003d 20 C da texnik alyuminiy uchun 7000-7100 kgf / mm 2. Alyuminiyning tozaligi oshishi bilan uning qiymati pasayadi (A99 uchun 6700).
Kesish moduli G \u003d 2700 kgf / mm 2.
Texnik alyuminiyning mexanik xususiyatlarining asosiy parametrlari quyida keltirilgan:
Parametr | Birlik rev. | deformatsiyalangan | Tavlangan |
Hosildorlik kuchi? 0.2 | kgf/mm 2 | 8 - 12 | 4 - 8 |
Mustahkamlik chegarasi? ichida | kgf/mm 2 | 13 - 16 | |
Tanaffus paytida cho'zilish? | 5 – 10 | 30 – 40 |
|
Tanaffusdagi nisbiy qisqarish | 50 - 60 | 70 - 90 |
|
Kesish kuchi | kgf/mm 2 | ||
Qattiqlik | HB | 30 - 35 |
Berilgan raqamlar juda dalolatlidir:
1) Tavlangan va quyma alyuminiy uchun bu qiymatlar texnik alyuminiy darajasiga bog'liq. Nopokliklar qanchalik ko'p bo'lsa, kuch va qattiqlik shunchalik katta bo'ladi va egiluvchanlik shunchalik past bo'ladi. Masalan, quyma alyuminiyning qattiqligi: A0 uchun - 25HB, A5 uchun - 20HB va yuqori toza alyuminiy uchun A995 - 15HB. Ushbu holatlar uchun kuchlanish kuchi: 8,5; 7,5 va 5 kgf / mm 2 va cho'zilish 20; mos ravishda 30 va 45%.
2) Deformatsiyalangan alyuminiy uchun mexanik xususiyatlar deformatsiya darajasiga, prokat turiga va uning o'lchamlariga bog'liq. Misol uchun, kuchlanish quvvati sim uchun kamida 15-16 kgf / mm 2 va quvurlar uchun 8 - 11 kgf / mm 2 ni tashkil qiladi.
Biroq, har qanday holatda, texnik alyuminiy yumshoq va mo'rt metalldir. Past rentabellikdagi quvvat (hatto qattiq ishlangan po'lat uchun u 12 kgf / mm 2 dan oshmaydi) ruxsat etilgan yuklar bo'yicha alyuminiydan foydalanishni cheklaydi.
Alyuminiy past o'rmalash kuchiga ega: 20 C da u 5 kgf / mm 2, 200 S da 0,7 kgf / mm 2 ni tashkil qiladi. Taqqoslash uchun: mis uchun bu ko'rsatkichlar mos ravishda 7 va 5 kgf / mm 2 ni tashkil qiladi.
Past erish harorati va qayta kristallanish boshlanishining harorati (texnik alyuminiy uchun taxminan 150 C), past o'tish chegarasi alyuminiyning yuqori haroratlar tomonidan ishlashning harorat oralig'ini cheklaydi.
Alyuminiyning egiluvchanligi past haroratlarda, geliygacha buzilmaydi. Harorat +20 C dan -269 C gacha pasayganda, tortish kuchi texnik alyuminiy uchun 4 marta va yuqori toza alyuminiy uchun 7 marta ortadi. Bu holda elastik chegara 1,5 barobar ortadi.
Alyuminiyning sovuqqa chidamliligi uni kriogen qurilmalar va tuzilmalarda ishlatishga imkon beradi.
Texnologik xususiyatlar.
Alyuminiyning yuqori egiluvchanligi folga (qalinligi 0,004 mm gacha), chuqur chizilgan mahsulotlarni ishlab chiqarish va uni perchinlar uchun ishlatish imkonini beradi.
Texnik toza alyuminiy yuqori haroratlarda mo'rtlikni namoyon qiladi.
Ishlov berish qobiliyati juda past.
Qayta kristallanish tavlanishining harorati 350-400 S, temperatura harorati 150 S.
Payvandlash qobiliyati.
Alyuminiyni payvandlashda qiyinchiliklar 1) kuchli inert oksidli plyonka mavjudligi, 2) yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bog'liq.
Shunga qaramay, alyuminiy yuqori darajada payvandlanadigan metall hisoblanadi. Payvand choki asosiy metallning mustahkamligi (tavlangan) va bir xil korroziya xususiyatlariga ega. Alyuminiyni payvandlash bo'yicha batafsil ma'lumot uchun, masalan, qarang:www. payvandlash joyi.com.ua.
Ilova.
Alyuminiy past kuchga ega bo'lganligi sababli, yuqori elektr yoki issiqlik o'tkazuvchanligi, korroziyaga chidamliligi, egiluvchanligi yoki payvandlanishi muhim bo'lgan hollarda faqat yuklanmagan konstruktiv elementlar uchun ishlatiladi. Qismlar payvandlash yoki perchinlar bilan bog'langan. Texnik alyuminiy ham quyish, ham prokat ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Korxona omborida har doim texnik alyuminiydan tayyorlangan choyshablar, simlar va shinalar mavjud.
(veb-saytning tegishli sahifalariga qarang). Buyurtma bo'yicha cho'chqalar A5-A7 yetkazib beriladi.
Qayta ishlashda eng qulay materiallardan biri metallardir. Ularning ham o'z rahbarlari bor. Misol uchun, alyuminiyning asosiy xususiyatlari odamlarga uzoq vaqtdan beri ma'lum. Ular kundalik hayotda foydalanish uchun juda mos keladi, bu metall juda mashhur bo'ldi. Nima bilan bir xil oddiy modda va atom sifatida biz ushbu maqolada ko'rib chiqamiz.
Alyuminiyning kashf etilishi tarixi
Qadim zamonlardan beri inson ko'rib chiqilayotgan metallning birikmasini biladi - U aralashmaning tarkibiy qismlarini shishiradigan va bir-biriga bog'laydigan vosita sifatida ishlatilgan, bu kiyinish paytida ham kerak edi. charm buyumlar. Sof alyuminiy oksidining mavjudligi 18-asrda, uning ikkinchi yarmida ma'lum bo'ldi. Biroq, qabul qilinmadi.
Birinchi marta olim X.K.Oersted metallni uning xlorididan ajratib olishga muvaffaq bo'ldi. Aynan u tuzni kaliy amalgam bilan davolashgan va aralashmadan sof shaklda alyuminiy bo'lgan kulrang kukunni ajratib olgan.
Keyin alyuminiyning kimyoviy xossalari uning yuqori faolligi, kuchli reduktsiya qobiliyatida namoyon bo'lishi aniq bo'ldi. Shuning uchun, u bilan uzoq vaqt davomida boshqa hech kim ishlamadi.
Biroq, 1854 yilda frantsuz Devil eritilgan elektroliz orqali metall quymalarini olishga muvaffaq bo'ldi. Ushbu usul bugungi kunda ham dolzarbdir. Ayniqsa, qimmatbaho materialning ommaviy ishlab chiqarilishi 20-asrda, korxonalarda katta miqdordagi elektr energiyasini olish muammolari hal etilganda boshlandi.
Bugungi kunga kelib, bu metall eng mashhur va qurilish va maishiy sanoatda qo'llaniladiganlardan biri hisoblanadi.
Alyuminiy atomining umumiy xarakteristikasi
Agar ko'rib chiqilayotgan elementni davriy tizimdagi o'rni bilan tavsiflasak, u holda bir nechta nuqtalarni ajratib ko'rsatish mumkin.
- Tartib raqami - 13.
- U uchinchi kichik davrda, uchinchi guruh, asosiy kichik guruhda joylashgan.
- Atom massasi - 26,98.
- Valentlik elektronlar soni 3 ga teng.
- Tashqi qatlamning konfiguratsiyasi 3s 2 3p 1 formulasi bilan ifodalanadi.
- Elementning nomi alyuminiydir.
- qattiq ifodalangan.
- Tabiatda izotoplar yo'q, u faqat bitta shaklda mavjud massa raqami 27.
- Kimyoviy belgi AL bo'lib, formulalarda "alyuminiy" deb o'qiladi.
- Oksidlanish darajasi bitta, +3 ga teng.
Alyuminiyning kimyoviy xossalari uning atomining elektron tuzilishi bilan to'liq tasdiqlanadi, chunki katta hajmga ega atom radiusi va elektronga yaqinligi past, u barcha faol metallar kabi kuchli qaytaruvchi vosita sifatida harakat qila oladi.
Alyuminiy oddiy modda sifatida: fizik xususiyatlari
Agar oddiy modda sifatida alyuminiy haqida gapiradigan bo'lsak, u kumush-oq porloq metalldir. Havoda u tezda oksidlanadi va zich oksidli plyonka bilan qoplanadi. Xuddi shu narsa konsentrlangan kislotalarning ta'siri bilan sodir bo'ladi.
Bunday xususiyatning mavjudligi ushbu metalldan tayyorlangan mahsulotlarni korroziyaga chidamli qiladi, bu, albatta, odamlar uchun juda qulaydir. Shuning uchun qurilishda bunday keng qo'llanilishi alyuminiydir. Bundan tashqari, bu metall juda engil, bardoshli va yumshoq bo'lishi bilan qiziq. Bunday xususiyatlarning kombinatsiyasi har bir moddada mavjud emas.
Bir nechta asosiylari bor jismoniy xususiyatlar alyuminiyga xos bo'lgan.
- Egiluvchanlik va plastiklikning yuqori darajasi. Ushbu metalldan engil, kuchli va juda nozik folga ishlab chiqariladi, u ham simga o'raladi.
- Erish nuqtasi - 660 0 S.
- Qaynash nuqtasi - 2450 0 S.
- Zichlik - 2,7 g / sm 3.
- Kristal hujayra volumetrik yuz markazlashtirilgan, metall.
- Ulanish turi - metall.
Alyuminiyning fizik va kimyoviy xossalari uni qo'llash va qo'llash sohalarini belgilaydi. Agar biz kundalik jihatlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda yuqorida biz ko'rib chiqqan xususiyatlar katta rol o'ynaydi. Yengil, bardoshli va korroziyaga qarshi metall sifatida alyuminiy samolyot va kemasozlikda qo'llaniladi. Shuning uchun bu xususiyatlarni bilish juda muhimdir.
Alyuminiyning kimyoviy xossalari
Kimyo nuqtai nazaridan, ko'rib chiqilayotgan metall sof modda bo'lib, yuqori kimyoviy faollikni ko'rsatishga qodir bo'lgan kuchli qaytaruvchi vositadir. Asosiysi, oksidli plyonkani yo'q qilish. Bunday holda, faollik keskin oshadi.
Alyuminiyning oddiy modda sifatidagi kimyoviy xossalari uning quyidagilar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyati bilan belgilanadi:
- kislotalar;
- ishqorlar;
- halogenlar;
- kulrang.
Oddiy sharoitlarda suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Shu bilan birga, halogenlardan, qizdirilmasdan, faqat yod bilan reaksiyaga kirishadi. Boshqa reaktsiyalar haroratni talab qiladi.
Alyuminiyning kimyoviy xossalarini ko'rsatish uchun misollar keltirish mumkin. O'zaro ta'sir reaktsiyalari uchun tenglamalar:
- kislotalar- AL + HCL \u003d AlCL 3 + H 2;
- ishqorlar- 2Al + 6H 2 O + 2NaOH \u003d Na + 3H 2;
- halogenlar- AL + Hal = ALHal 3;
- kulrang- 2AL + 3S = AL 2 S 3.
Umuman olganda, ko'rib chiqilayotgan moddaning eng muhim xususiyati uning birikmalaridan boshqa elementlarni tiklash qobiliyatining yuqoriligidir.
Qayta tiklash qobiliyati
Alyuminiyning qaytaruvchi xossalari boshqa metallar oksidlari bilan o'zaro ta'sir qilish reaksiyalarida yaxshi kuzatiladi. U ularni moddaning tarkibidan osongina ajratib oladi va ularda mavjud bo'lishiga imkon beradi oddiy shakl. Masalan: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.
Metallurgiyada bunday reaktsiyalar asosida moddalarni olishning butun texnikasi mavjud. U aluminotermiya deb ataladi. Shuning uchun kimyo sanoatida bu element boshqa metallarni ishlab chiqarish uchun maxsus ishlatiladi.
Tabiatda tarqalishi
Boshqa metall elementlar orasida tarqalganlik nuqtai nazaridan alyuminiy birinchi o'rinda turadi. Uning er qobig'idagi miqdori 8,8% ni tashkil qiladi. Agar metall bo'lmaganlar bilan taqqoslansa, uning o'rni kislorod va kremniydan keyin uchinchi bo'ladi.
Yuqori kimyoviy faolligi tufayli u sof holda emas, balki faqat turli birikmalar tarkibida mavjud. Shunday qilib, masalan, alyuminiyni o'z ichiga olgan ko'plab rudalar, minerallar, jinslar mavjud. Biroq, u faqat tabiatda unchalik yuqori bo'lmagan boksitdan qazib olinadi.
Ko'rib chiqilayotgan metallni o'z ichiga olgan eng keng tarqalgan moddalar:
- dala shpatlari;
- boksit;
- granitlar;
- silika;
- aluminosilikatlar;
- bazaltlar va boshqalar.
Kichik miqdorda alyuminiy, albatta, tirik organizmlar hujayralarining bir qismidir. Klub moxlari va dengiz hayotining ba'zi turlari bu elementni butun hayoti davomida tanalarida to'plashi mumkin.
Kvitansiya
Alyuminiyning fizik va kimyoviy xossalari uni faqat bitta usulda olish imkonini beradi: tegishli oksidning eritmasini elektroliz qilish orqali. Biroq, bu jarayon texnologik jihatdan murakkab. AL 2 O 3 ning erish nuqtasi 2000 0 S dan oshadi. Shuning uchun uni to'g'ridan-to'g'ri elektroliz qilish mumkin emas. Shuning uchun, quyidagicha davom eting.
Mahsulot unumdorligi 99,7% ni tashkil etadi. Biroq, texnik maqsadlarda ishlatiladigan undan ham toza metallni olish mumkin.
Ilova
Alyuminiyning mexanik xususiyatlari uning sof shaklida foydalanish uchun etarlicha yaxshi emas. Shuning uchun ushbu moddaga asoslangan qotishmalar ko'pincha ishlatiladi. Ularning ko'plari bor, biz eng asosiylarini nomlashimiz mumkin.
- Duralumin.
- Alyuminiy-marganets.
- Alyuminiy-magniy.
- Alyuminiy-mis.
- Siluminlar.
- Avial.
Ularning asosiy farqi, albatta, uchinchi tomon qo'shimchalari. Ularning barchasi alyuminiyga asoslangan. Boshqa metallar materialni bardoshli, korroziyaga chidamli, aşınmaya bardoshli va ishlov berishda egiluvchan qiladi.
Alyuminiyni sof shaklda ham, uning birikmalari (qotishmalar) shaklida ham qo'llashning bir nechta asosiy yo'nalishlari mavjud.
Temir va uning qotishmalari bilan birgalikda alyuminiy eng muhim metalldir. Davriy tizimning bu ikki vakili inson qo'lida eng keng sanoat qo'llanilishini topdi.
Alyuminiy gidroksidning xossalari
Gidroksid alyuminiy hosil qiluvchi eng keng tarqalgan birikma hisoblanadi. Uning kimyoviy xossalari metallniki bilan bir xil - u amfoterdir. Bu shuni anglatadiki, u kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishib, ikki tomonlama tabiatni namoyon etishga qodir.
Alyuminiy gidroksidning o'zi oq jelatinli cho'kmadir. Uni alyuminiy tuzini ishqor yoki ishqor bilan reaksiyaga solish orqali olish oson.Kislotalar bilan reaksiyaga kirishganda bu gidroksid odatdagidek mos keladigan tuz va suvni beradi. Agar reaksiya ishqor bilan davom etsa, alyuminiy gidroksokomplekslar hosil bo'ladi, ularda uning koordinatsion soni 4. Misol: Na - natriy tetragidroksoalyuminat.
Biz ham tavsiya qilamiz
Kommutatsiya quvvat manbai: ta'mirlash va takomillashtirish
Nurni masofadan boshqarish
Maktabgacha yoshdagi bolalar uchun suzish darslari
Usta uchun eslatmalar - uy-ro'zg'or signallari
Atmega8-dagi soat pervanesi
Qurilma va o'rni qo'llash misollari, o'rni to'g'ri tanlash va ulash Mikrokontroller va o'rni oddiy kommutatsiya sxemalari
Yuklanmoqda...