Aluminium: właściwości chemiczne i fizyczne. §1. Historia odkrycia aluminium

Związki glinu są znane człowiekowi od czasów starożytnych. Jednym z nich były spoiwa, do których zaliczał się ałun glinowo-potasowy KAl(SO4)2. Znalazły szerokie zastosowanie. Stosowano je jako zaprawę i zatykacz krwi. Impregnacja drewna roztworem ałunu potasowego sprawiła, że ​​stało się ono niepalne. Ciekawostką historyczną jest fakt, że Archelaus, wódz rzymski, podczas wojny z Persami nakazał posmarować ałunem wieże, które pełniły funkcję budowli obronnych. Persom nigdy nie udało się ich spalić.

Kolejnym związkiem glinu były glinki naturalne, do których zaliczał się tlenek glinu Al2O3.

Pierwsze próby uzyskania aluminium pojawiły się dopiero w połowie XIX wieku. Próba podjęta przez duńskiego naukowca H.K. Oersteda została uwieńczona sukcesem. Aby go uzyskać, użył amalgamatowanego potasu jako reduktora glinu z tlenku. Nie udało się jednak wówczas ustalić, jaki rodzaj metalu uzyskano. Jakiś czas później, dwa lata później, aluminium otrzymał niemiecki chemik Wöhler, który otrzymywał aluminium poprzez ogrzewanie bezwodnego chlorku glinu metalicznym potasem. Wieloletnia praca niemieckiego naukowca nie poszła na marne. W ciągu 20 lat udało mu się przygotować granulat metalu. Okazał się podobny do srebra, ale był znacznie lżejszy. Aluminium było bardzo drogiego metalu i do początków XX w. jego wartość przewyższała cenę złota. Dlatego przez wiele, wiele lat aluminium służyło jako eksponat muzealny. Około 1807 roku Davy próbował przeprowadzić elektrolizę tlenku glinu i uzyskał metal zwany aluminium (Alumium) lub aluminium (Aluminum), co z łaciny tłumaczy się jako ałun.

Produkcja aluminium z glin była przedmiotem zainteresowania nie tylko chemików, ale także przemysłowców. Aluminium było bardzo trudne do oddzielenia od innych substancji, co przyczyniło się do tego, że było droższe od złota. W 1886 roku chemik C.M. Hall zaproponował metodę, która umożliwiła uzyskanie metalu w dużych ilościach. Prowadząc badania rozpuścił tlenek glinu w stopionym kriolicie AlF3 nNaF. Otrzymaną mieszaninę umieszczono w granitowym naczyniu i przez stop przepuszczono stały prąd elektryczny. Był bardzo zaskoczony, gdy po pewnym czasie odkrył na dnie naczynia płytki z czystego aluminium. Metoda ta jest obecnie główną metodą produkcji aluminium na skalę przemysłową. Powstały metal był dobry we wszystkim z wyjątkiem wytrzymałości, która była niezbędna dla przemysłu. I ten problem został rozwiązany. Niemiecki chemik Alfred Wilm stopił aluminium z innymi metalami: miedzią, manganem i magnezem. W rezultacie powstał stop, który był znacznie mocniejszy niż aluminium.

§2. Metody uzyskiwania

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania aluminium poprzez elektrolityczne oddzielanie go od roztworów wodnych jednocześnie z wodorem. W metodzie wykorzystuje się katodę z ciekłego metalu, na przykład galu. Zawartość glinu w metalu zwiększa się do 6% wag., stop usuwa się z elektrolizera, schładza w zakresie od 98 do 26°C, a aluminium wyodrębnia się poprzez krystalizację, otrzymując pierwotny nasycony roztwór stały o zawartości glinu około 80% wagowych. Ług macierzysty, stop o składzie eutektycznym, zawraca się do elektrolizy jako metal katodowy, a stały roztwór pierwotny topi się i poddaje rekrystalizacji w temperaturach poniżej 660°C, oddzielając kolejno fazę wtórną, trzeciorzędową itd. roztwory stałe z cieczy w celu uzyskania z nich aluminium o czystości technicznej. Alternatywne metody produkcji aluminium – proces karbotermiczny, proces Todta, proces Kuwahary, elektroliza chlorków, redukcja aluminium sodem – nie wykazały żadnej przewagi nad metodą Héroux-Halla. Prototypem niniejszego wynalazku jest nasza poprzednia propozycja o tej samej nazwie, pod N. Produkcja aluminium z roztworów wodnych jednocześnie z wodorem, co stanowi istotę tego wynalazku, jest niezwykle kusząca, ale nie może być zrealizowana ze względu na procesy pasywacji litej katody aluminiowej warstewkami tlenkowo-wodorotlenkowymi o zmiennym składzie. Nasze próby realizacji procesu w roztworach glinianu alkalicznego, kwasu siarkowego, kwasu solnego i kwasu azotowego zakończyły się równie niepowodzeniem. W związku z tym proponujemy wytwarzanie aluminium i wodoru na katodzie przepływowej z ciekłego metalu, na przykład katodzie galowej lub katodzie składającej się ze stopu galu i aluminium. Można również stosować inne stopy niskotopliwe. Katoda. W rezultacie elektrolizę można przeprowadzić łatwo i, w pierwszym przybliżeniu, po prostu z gwarantowanym uwolnieniem aluminium do stopu katody.

W przemyśle aluminium produkowane jest poprzez elektrolizę Al2O3 w stopionym kriolicie Na3 w temperaturze 950°C

2Al2O3 = 4Al(3+) + 6O(2-) = 2Al + 3O2

Główne reakcje procesów:

CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4 (15.z)

SiO2 + 6HF →H2SiF6 + 2H2

HF i H2SiF6 to produkty gazowe wychwytywane przez wodę. Aby odsilikonować powstały roztwór, najpierw wprowadza się do niego obliczoną ilość sody:

H2SiF6 + Na2CO3 → Na2SiF6 + CO2 + H2O (15.i)

Trudno rozpuszczalny Na2SiF6 oddziela się, a pozostały roztwór kwasu fluorowodorowego zobojętnia się nadmiarem sody i wodorotlenku glinu, otrzymując kriolit:

12HF + 3Na2CO3 + 2Al(OH)3 → 2(3NaF AlF3) + 3CO2 + 9H2O (15.k)

NaF i AlF3 można otrzymać oddzielnie w ten sam sposób, jeśli odsilikonowany roztwór kwasu fluorowodorowego zobojętni się obliczoną ilością Na2CO3 lub Al(OH)3.

Aluminium- jeden z najciekawszych pierwiastków chemicznych. Jest to ciekawe nie tylko dlatego, że niespodziewanie szybko i zwycięsko, na przestrzeni kilkudziesięciu lat, wkroczyło w nasze życie, w codzienność, w technologię, w najważniejsze sektory gospodarki narodowej, i nie tylko dlatego, że to właśnie metal lekki wraz z magnezem stworzyły uskrzydloną moc samolotu. Duże zainteresowanie budzą jego właściwości, a przede wszystkim rola geochemiczna. Fakt jest taki aluminium, z którym ludzkość kulturowa zapoznała się tak niedawno, jest jednym z najważniejszych, najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków chemicznych.

Ty i ja doskonale wiemy, że pod osłoną glin i piasków, powstałych w różnym czasie w wyniku wietrzenia i niszczenia masywnych skał, kryje się ciągła, otaczająca cały glob, kamienna skorupa Ziemi, czyli skorupa Ziemska.

Grubość tej kamiennej skorupy, jej grubość wynosi co najmniej sto kilometrów, a być może, jak obecnie zaczyna się przypuszczać, znacznie więcej. Ta skorupa na głębokości stopniowo zamienia się w inną - rudę zawierającą żelazo i inne metale, a ostatecznie w centrum Ziemi najwyraźniej znajduje się żelazny rdzeń.

Kamienna skorupa tworzy ogromne występy na powierzchni Ziemi - masy kontynentalne lub kontynenty. Na nich z kolei fałdy utworzyły się w postaci długich łańcuchów gór.

Skalista skorupa Ziemi, która stanowi podstawę kontynentów i ich pasm górskich, składa się z glinokrzemianów i krzemianów. Glinokrzemiany składają się, jak sama nazwa wskazuje, z krzemu, aluminium i tlenu. Dlatego kamienna skorupa jest często nazywana „sial” – SiAl – poprzez połączenie pierwszych sylab łacińskich nazw krzemu – Silicium – i aluminium – Aluminium.

Powłoka ta, składająca się głównie z granitu, zawiera wagowo około 50% tlenu, 25% krzemu i 10% aluminium. Zatem, Aluminium pod względem rozmieszczenia zajmuje trzecie miejsce na Ziemi wśród pierwiastków chemicznych i pierwsze wśród metali. Na Ziemi jest go więcej niż żelaza.

Aluminium, krzem i tlen są razem najważniejszymi pierwiastkami, z których zbudowana jest skorupa ziemska, a w skalistej skorupie Ziemi tworzą różnorodne minerały. Minerały te to takie związki atomów, które mają w środku atom krzemu lub atom glinu, a atomy tlenu rozmieszczone są wokół nich regularnie w czterech rogach, tworząc figurę czworościanu.

Zatem wraz z czworościanami krzemowo-tlenowymi pojawiają się czworościany glinowo-tlenowe. W tym przypadku rola aluminium jest dwojaka: albo on, podobnie jak inne metale, znajduje się pomiędzy czworościanami krzem-tlen, łącząc je ze sobą, albo zastępuje krzem w niektórych czworościanach.

Z tych czworościanów krzemu i aluminium, łącząc je ze sobą, powstaje wiele najważniejszych minerałów skorupy ziemskiej, zjednoczonych pod ogólną nazwą glinokrzemianów. Na pierwszy rzut oka złożony wzór atomów aluminium, krzemu i tlenu przypomina delikatne wzory koronek lub dywanów. Obraz ten można było uzyskać jedynie za pomocą promieni rentgenowskich, które zdawały się fotografować wewnętrzną strukturę minerałów.

Przypomnijmy sobie, jak szare i monotonne wydawały nam się kamienie w odległym dzieciństwie i jaki złożony i różnorodny obraz rysuje się przed nami, gdy wnikniemy w głąb ich struktury.

Występowanie niektórych glinokrzemianów jest kolosalne. Dość powiedzieć, że ponad połowa skorupy ziemskiej składa się z minerałów zwanych skaleniami. Są częścią granitów, gnejsów i innych skał, pokrywających ziemię jak solidną kamienną skorupą i wystających w postaci potężnych pasm górskich.

W wyniku wietrzenia skaleni na powierzchni ziemi na przestrzeni tysięcy lat osadzają się ogromne nagromadzenia iłów zawierających 15-20% glinu. Aluminium odkryte w tych wszechobecnych skałach nazywano nawet gliną.

Bezwodny tlenek glinu (AbO3) znajdziemy w postaci mineralnego korundu, który wyróżnia się niezwykłą twardością, a czasem także niezwykłym pięknem. Przezroczyste odmiany tlenku glinu, w których jedynie niewielkie ilości pierwiastków – barwników – chromu, żelaza, tytanu mieszają się z aluminium i tlenem, zaliczają się do pięknych perełek pierwszej klasy. Cóż za różnorodność kolorów i bogactwo kolorów powstaje w tym samym tlenku glinu przez nieznaczną domieszkę tej lub innej substancji! To czerwony rubin i niebieski szafir mieniący się jasnymi tonami, które urzekają ludzi od niepamiętnych czasów. Ile bajek wiąże się z tymi kamieniami! Mniej czyste, nieprzezroczyste, brązowe, szare, niebieskawe i czerwonawe kryształy korundu, które pod względem twardości ustępują jedynie diamentowi, również były używane przez ludzi przez długi czas.

Za ich pomocą przetwarzamy różne twarde materiały, w tym błyszczącą stal narzędziową, broń, obrabiarki i maszyny.

Małe kryształki tego samego korundu zmieszanego z magnetytem i innymi minerałami - tzw. szmergiel - są dobrze znane każdemu; Prawdopodobnie czyściłeś swój scyzoryk papierem ściernym więcej niż raz!

Korund mógłby oczywiście służyć jako łatwe źródło otrzymywania aluminium, ale sam w sobie jest zbyt cenny i występuje rzadko w przyrodzie.

Od niepamiętnych czasów, jeszcze u zarania ludzkiej kultury, od epoki kamienia aż po współczesność, ludzie powszechnie stosowali granity, bazalty, porfiry, gliny i inne skały z glinokrzemianów, budując z nich całe miasta, tworząc budynki, dzieła sztuki , naczynia, produkcja ceramiki, fajansu, porcelany.

Ale przez tysiące lat ludzie nawet nie podejrzewali szlachetnych i cudownych właściwości aluminium – metalu ukrytego w tych skałach.

Aluminium nigdy nie występuje w naturze w postaci metalicznej; zawsze występuje w różnych związkach, całkowicie różniących się właściwościami i wyglądem od aluminium metalicznego.

Wydobycie i ożywienie tego cudownego metalu wymagało geniuszu człowieka i jego ciężkiej pracy.

Niewielką ilość błyszczącego, srebrzystego metalu wyizolowano po raz pierwszy około 125 lat temu. I nikt wtedy nie przypuszczał, że odegra to jakąkolwiek rolę w życiu człowieka, zwłaszcza że jego uzyskanie jest bardzo trudne. Jednak na początku ubiegłego wieku wielu naukowcom udało się wyizolować aluminium poprzez elektrolizę na katodzie pod skorupą żużla ze związków glinu stopionych w wysokich temperaturach. Był to czysty srebrzysty metal – „srebro z gliny”, jak wówczas mówiono.

Ta metoda produkcji aluminium została przeniesiona do fabryk, a metal szybko zaczął zyskiwać szerokie zastosowanie. Ma kolor przypominający srebro. A jego właściwości naprawdę okazały się niesamowite.

Produkcja aluminium metalicznego opiera się na dwóch odrębnych procesach. Przede wszystkim czysty bezwodny tlenek glinu – tlenek glinu – ekstrahuje się z boksytu po dość skomplikowanej obróbce. Tlenek glinu jest następnie poddawany elektrolizie w specjalnych kąpielach wyłożonych płytami grafitowymi.

Do tych kąpieli wprowadza się proszek tlenku glinu zmieszany z proszkiem kriolitu. Po włączeniu silnego prądu elektrycznego rozwija się ciepło(około 1000°); Kriolit topi i rozpuszcza tlenek glinu, który następnie pod wpływem prądu ulega rozkładowi na aluminium i tlen. Dno wanny służy jako katoda (biegun ujemny), na której gromadzi się stopione aluminium. Uwalnia się go za pomocą specjalnego kranu i wlewa do foremek, gdzie twardnieje w postaci błyszczących srebrnych sztabek.

Niektóre właściwości aluminium są dobrze znane każdemu. Jest to bardzo lekki metal, prawie trzykrotnie lżejszy od żelaza. Jest bardzo lepki i jednocześnie dość mocny: można go wciągnąć w drut lub spłaszczyć na najcieńsze arkusze. Nie mniej niezwykłe są jego właściwości chemiczne. Z jednej strony wydaje się, że nie boi się utleniania; Wiemy to z zachowania aluminiowych naczyń kuchennych, garnków, patelni i puszek. Tymczasem jego powinowactwo do tlenu jest bardzo wysokie. Tę pozorną sprzeczność zauważył nasz wielki chemik D.I. Mendelejew. Faktem jest, że srebrno-błyszczące aluminium po wytopie na powietrzu pokrywa się matową warstwą tlenku, która chroni je przed dalszym utlenianiem. Nie każdy metal ma tę zdolność samoobrony. Na przykład tlenek żelaza, dobrze znana rdza, w najmniejszym stopniu nie zakłóca dalszego niszczenia metalu: jest zbyt luźny i łatwo przepuszcza powietrze i wodę. Wręcz przeciwnie, cienka warstwa tlenku pokrywająca aluminium jest bardzo gęsta, elastyczna i stanowi dla niego niezawodną osłonę.

Po podgrzaniu aluminium łapczywie łączy się z tlenem, zamieniając się w tlenek glinu i uwalniając ogromną ilość ciepła. Ta właściwość aluminium do oddawania ciepła podczas spalania została wykorzystana w technologii wytapiania innych metali z ich tlenków poprzez zmieszanie z proszkiem metalicznego aluminium. W tym procesie aluminotermii

metaliczne aluminium pobiera tlen z tlenków innych metali i redukuje je.

Jeśli zmieszasz na przykład proszek tlenku żelaza z proszkiem aluminium i podpalisz tę mieszaninę taśmą magnezową, na twoich oczach nastąpi gwałtowna reakcja, uwalniając ogromna ilość ciepło, a temperatura wzrośnie do 3000°. Żelazo wyparte przez aluminium topi się w tej temperaturze, a powstały tlenek glinu wypływa na jego powierzchnię w postaci żużla. Człowiek wykorzystał tę aktywność aluminium do uzyskania metali ogniotrwałych i cennych technicznie.

W ten sposób wytapia się tytan, wanad, chrom, mangan i inne metale. Ponieważ w procesie aluminotermii powstają wysokie temperatury, do spawania stali stosuje się mieszaninę tlenku żelaza i aluminium – tzw. termit. Każdy z Was zapewne widział jak to się robi np. przy spawaniu szyn tramwajowych. Żelazo stopione podczas spalania termitu spływa na połączone końce szyn i je spawa.

Trudno wymienić wiele elementów, które zrobiłyby tak szybką i błyskotliwą karierę jak aluminium!

Aluminium zaczęło szybko przenikać do przemysłu motoryzacyjnego, maszynowego i innych, w wielu przypadkach zastępując stal i żelazo. W wojskowym przemyśle stoczniowym jego zastosowanie dokonało rewolucji, umożliwiając tworzenie na przykład „kieszonkowych pancerników” (statków wielkości lekkiego krążownika i mocy drednota).

Człowiek nauczył się na masową skalę pozyskiwać to „srebro” z naturalnych minerałów. A „srebro z gliny” pozwoliło człowiekowi w końcu pokonać żywioł powietrza.

Aluminium lub jego stopy lekkie idealnie nadają się do budowy sztywnych balonów, kadłubów, skrzydeł czy samolotów całkowicie metalowych.

Ten nowy przemysł, który tak szeroko wykorzystywał aluminium, rozwijał się na naszych oczach z zadziwiającą szybkością.

Kiedy widzimy lecący nad nami samolot, pamiętajmy, że 69% jego masy bez silnika stanowi aluminium i jego stopy, a nawet w silniku lotniczym masa aluminium i magnezu – dwóch najlżejszych metali – sięga 25% .

Równolegle z ogromnym zużyciem w przemyśle ciężkim, przy budowie pociągów w całości aluminiowych, przy zużyciu aluminium w budowie maszyn, a zwłaszcza w przemyśle lotniczym, setki tysięcy ton aluminium wydaje się na druty aluminiowe i części do instalacji elektrycznych przemysł.

Ale to nie wyczerpuje zastosowania tego metalu.

Dodajmy jeszcze odblaskowe lusterka reflektorów, krytyczne części spad i pasów karabinów maszynowych, flary, proszek aluminiowy zmieszany z tlenkiem żelaza - w bombach zapalających. Pamiętajmy o kolosalnym znaczeniu sztucznego tlenku glinu krystalicznego (elektrokorund, alund), otrzymywanego obecnie z tych samych boksytów i wykorzystywanego w tzw. przemyśle ściernym, głównie w obróbce metali.

Krystalizując czysty tlenek glinu z dodatkiem barwników, otrzymujemy wspaniałe rubiny i szafiry, które nie ustępują naturalnym ani twardością, ani pięknem. Stosujemy je głównie jako odporne na ścieranie kamienie podporowe w krytycznych częściach instrumentów precyzyjnych: mechanizmach zegarów, wagach, licznikach elektrycznych, galwanometrach itp.

Pokrywamy żelazko drobnym proszkiem aluminiowym, uzyskując rodzaj aluminiowej cyny odpornej na rdzę. Z tego samego proszku przygotowuje się piękną farbę litograficzną. A ostatnio docenili go także mistrzowie słynnej sztuki ludowej - malarstwa na drewnie Khokhloma. Proszek aluminiowy nanosi się za pomocą miękkiej „poczwarki” na nasączoną olejem powierzchnię przedmiotu. W ten sposób powstaje urokliwe srebrne tło, na którym mistrz następnie rysuje skomplikowany kwiatowy wzór malarski.

Dlaczego aluminium nazywamy metalem XX wieku?

Ponieważ jego zastosowanie, ze względu na swoje niezwykłe właściwości, z każdym rokiem rośnie i rośnie, a ogromne rezerwy aluminium są niewyczerpane, i istnieją podstawy, aby sądzić, że aluminium wchodzi obecnie do użytku ludzkiego w taki sam sposób, w jaki weszło do użytku żelazo w swoim czasie.

Mijają wieki, a nasze czasy można nazwać erą aluminium!

Historia uczy nas, że ludzkość poprzez długie i stopniowe wysiłki osiągnęła prawdziwą cywilizację. Długa droga, którą przebyliśmy do tej pory, jest podzielona w różny sposób z różnych punktów widzenia. Bardzo powszechny jest podział historii ludzkości na okresy ze względu na narzędzia i metale, które odegrały główną rolę w danej epoce.

Początkową erą była epoka kamienia, kiedy ludzie nie znali się na obróbce metali i wszystkie swoje narzędzia wykonywali z kamienia. Potem nastała epoka brązu i miedzi, a teraz żyjemy w epoce żelaza. W rzeczywistości żelazo jest tak ważne w prawdziwej cywilizacji, że bez niego wszystkie sukcesy współczesnego przemysłu i technologii byłyby absolutnie nie do pomyślenia. Bez żelaza nie możemy się obejść, bez złota z łatwością moglibyśmy się obejść i nie ma wątpliwości, że jeśli żelazo w obecnych czasach nie jest metalem najszlachetniejszym, to z pewnością jest nam najbardziej przydatny i niezbędny na każdym kroku.

Czy na tym poprzestaniemy, czy też możemy myśleć, że nadejdzie kolejna epoka, w której żelazo zniknie w tle? Jaki metal zastąpi żelazo, jaki nadejdzie wiek?

Współczesna nauka może już odpowiedzieć na te pytania, a w tej rozmowie przybliżymy czytelnikom właściwości metalu, który zastąpi żelazo naszym odległym potomkom, którzy będą żyć w epoce aluminium. Przyszły wiek to aluminium. Ale dlaczego aluminium, a nie inny metal? Czy to prawda?

Aby jakikolwiek metal mógł zastąpić żelazo, konieczne są następujące warunki. Po pierwsze, nowy metal musi być lepszy od żelaza; po drugie, konieczne jest, aby był on powszechny w przyrodzie w ilości nie mniejszej niż żelazo. Aluminium jest właśnie takim metalem. Poniżej przedstawimy czytelnikowi wszystkie właściwości tego niesamowitego metalu, który może zastąpić stal pod względem twardości, przewyższając ją pod innymi względami, a pięknem, szczególnie w stopach, może konkurować ze złotem i srebrem. A najbardziej niezwykłe jest to, że złoża tego niesamowitego metalu są nieporównywalnie większe niż żelaza. Ten nowy metal jest wszędzie; depczemy go pod nogami każdego dnia i każdej godzinie. Aluminium inaczej nazywane jest gliną i już sama nazwa wskazuje, że jest to główny składnik gliny, którą obecnie traktujemy z tak niezasłużoną i obraźliwą pogardą. Jak w przyszłości zmieni się znaczenie naszego zwykłego wyrażenia: „kolos na glinianych nogach”! Zlituj się, powiedzą nasi potomkowie, „stopy z gliny, ale nic lepszego i mocniejszego nie da się zrobić!” Tak się zmieniają czasy, a my jesteśmy z nimi...

Wiemy zatem, jaki metal powinien zastąpić nasze zardzewiałe żelazo i dokonać ogromnej rewolucji cywilizacyjnej, znamy właściwości tego wspaniałego metalu – o co chodzi?

W ekstrakcji tego metalu. Jest nieporównywalnie lepszy i bardziej rozpowszechniony od żelaza, jednak wciąż nie znamy taniego sposobu jego pozyskiwania, a taniość jest nieunikniona, aby epoka gliny zastąpiła epokę żelaza. Odkrycie tej metody spowoduje rewolucję w historii ludzkości, w porównaniu z którą najważniejsze wydarzenia polityczne, najkrwawsze wojny będą drobnostkami, wręcz niegodnymi uwagi. I ta światowa rewolucja odbędzie się nie na polu bitwy, ale gdzieś w odosobnionym laboratorium skromnego pracownika nauki, który będzie mógł odkryć tajemnicę łatwej przemiany gliny w glinę.

Powiedzmy jednak kilka słów o tym metalu, aby czytelnik nie uznał powyższych słów za przesadę.

Aluminium lub glina jest najpowszechniejszym metalem na ziemi, ale nigdy nie występuje w postaci metalicznej, a jedynie w postaci tlenku glinu, czyli jego połączenia z tlenem (Al 2 O 3), który jest częścią najpowszechniejszych skał i głównie glina.

Srebrne aluminium; ciężar właściwy czystego metalu wynosi 2,56 (to znaczy tylko 2 1/2 razy cięższy od wody); po przetworzeniu ciężar właściwy wzrasta do 2,67; jego przewodność elektryczna jest 3 1/2 razy większa niż w przypadku żelaza i 2 razy mniejsza niż w przypadku miedzi. Aluminium jest dobrym przewodnikiem ciepła; jego temperatura topnienia leży pomiędzy temperaturami topnienia cynku i srebra; według różnych obserwacji wynosi 600-850 ° C. Pojemność cieplna według różnych definicji wynosi 0,202-0,2253, tj. jest wyższa dla aluminium niż dla większości metali, co odpowiada niskiej masie atomowej aluminium.

Aluminium dobrze sprawdza się w formach odlewniczych i daje dobre odlewy w żeliwie i ziemi. Jeśli pochłonie tlen lub połączy się ze śladami krzemu, staje się szary i kruchy; Dlatego powierzchnia odlewnicza form pokryta jest węglem lub spalonym kriolitem. Niezwykła właściwość metalu polegająca na odporności na korozję (na którą szczególnie cierpi żelazo) zostaje znacznie osłabiona, jeśli metal jest zanieczyszczony. Na aluminium nie ma wpływu siarkowodór, siarczek amonu ani kwas azotowy, który działa tylko w temperaturze wrzenia; nie jest wrażliwy na działanie kwasów roślinnych i bardzo dobrze zachowuje się na powietrzu, nawet w najcieńszych liściach. Kompaktowe aluminium nie zmienia się we wrzącej wodzie. Nawet przy czerwonym ogniu para wodna nie rozkłada się. W stanie drobno rozdrobnionym i w postaci liści podczas gotowania metal rozkłada wodę. Kwas solny dobrze rozpuszcza aluminium. Głównymi trudnościami utrudniającymi stosowanie aluminium są jego wysoka cena oraz to, że niewiele uwagi poświęca się właściwościom aluminium z punktu widzenia jego wykorzystania. Obecnie jest używany w wielu instrumentach optycznych i matematycznych, w biżuterii i różnych „artykułach fantasy”, które wymagają wytrzymałości i lekkości. Lekkość metalu to bardzo ważna cecha, która w połączeniu z wytrzymałością sprawi, że aluminium przy niskiej cenie stanie się materiałem niezbędnym do szerokiej gamy zastosowań.

Bardzo ważną przeszkodą w zastosowaniu aluminium jest trudność połączenia dwóch jego części. Podczas podgrzewania metalu do lutowania na jego powierzchni tworzy się cienka warstwa tlenku glinu, która zapobiega łączeniu się lutu z metalem. To samo dotyczy stopów aluminium. Jednakże pewnymi metodami można lutować aluminium (metody Moureya i Burbuza).

Stopy aluminium, które obecnie cieszą się dużym zainteresowaniem praktycznym, prawdopodobnie będą w przyszłości odgrywać bardzo ważną rolę w przemyśle, w miarę jak aluminium będzie tańsze. Stopy te są bardzo liczne. Generalnie można stwierdzić, że aluminium poprawia właściwości niemal wszystkich metali, do których jest dodawane w małych ilościach. Zwiększa ich wytrzymałość, połysk miękkich metali oraz nadaje im większą odporność na działanie środków chemicznych. Tworzy stopy z prawie wszystkimi użytecznymi metalami. Jeśli jest stopiony z żelazem, nie można go całkowicie odizolować w postaci metalicznej; żelazo zawierające więcej niż 7-8% glinu staje się kruche i krystalizuje w postaci długich igieł.

Stop aluminium z niewielką ilością srebra znacznie traci na plastyczności; ale z domieszką 5% tego metalu jest dobrze obrabiany i wymaga znacznie lepszego polerowania niż czyste srebro. Aluminium zawierające 3% srebra jest bardzo dobre do narzędzi fizycznych, ponieważ jest twardsze, bielsze niż srebro i nie matowieje nawet pod wpływem siarkowodoru. Stop z niewielką ilością srebra szczególnie nadaje się na wiązkę łusek i jego zastosowanie w tym celu jest dość powszechne. Stop zawierający 5% srebra był wielokrotnie zalecany do produkcji monet, ponieważ jest twardy, błyszczący i nie traci połysku z biegiem czasu.

Stopy aluminium i cyny nie miały żadnego znaczenia, dopóki Burbuz nie użył aluminium do lutowania i nie pokazał innych jego właściwości. Stop zawierający 100 części aluminium i 20 części cyny odniósł już sukces z przemysłowego punktu widzenia; ale stop składający się ze 100 części aluminium i 10 części cyny jest jeszcze bardziej interesujący: jest bielszy niż aluminium, ud. waga 2,85, czyli nieco więcej niż w przypadku aluminium; Można go stosować z taką samą wygodą jak aluminium do budowy wszelkich instrumentów wymagających szczególnej lekkości. Jego odporność na działanie różnych czynników chemicznych jest większa niż czystego aluminium, a obróbka jest łatwiejsza. Jeśli chodzi o lutowanie, jest ono równie proste jak w przypadku mosiądzu i można je wykonać bez specjalnego przygotowania. Z tego stopu wykonuje się wiele instrumentów, który jest już elementem produkcyjnym wykorzystywanym do budowy instrumentów optycznych, geodezyjnych i fizycznych. Najciekawszy stop cynku i aluminium zawiera 3% tego ostatniego; jest twardszy i bardziej błyszczący niż cynk.

Stop składający się z 97% złota i 3% aluminium ma piękniejszy kolor niż czyste złoto, które nie traci swoich pozostałych właściwości.

Zatem wprowadzenie niewielkich ilości innych metali do aluminium zwiększa jego połysk i twardość bez znaczącej zmiany jego pozostałych właściwości; wprowadzenie niewielkich ilości aluminium do innych metali prawie zawsze poprawia ich właściwości.

Spośród wszystkich stopów szczególnie duże znaczenie zyskał ostatnio brąz aluminiowy, zwłaszcza że do jego wytwarzania wykorzystuje się metodę elektryczną.

Do niedawna za najlepszą metodę produkcji brązu aluminiowego uważano metodę braci Cowles (Cowles, Cleveland, Ohio, Ameryka Północna). Ale teraz Francuz Heroult zastąpił metodę termiczną Cowlesa metodą termoelektrolityczną, która okazuje się znacznie bardziej opłacalna i wygodna. Zanim przejdziemy do krótkiego opisu tych metod, opiszemy właściwości brązu aluminiowego, który prawdopodobnie wkrótce zastąpi zwykły brąz cynowy.

Stop aluminium z 5% zawartością miedzi jest nadal plastyczny; przy 10% zawartości miedzi nie nadaje się już do przetwarzania. Stopy zawierające ponad 80% miedzi mają piękny żółty kolor; zawartość miedzi od 5 do 10% nazywana jest brązem aluminiowym; został dobrze zbadany przez Percy'ego, Saint-Clair-Deville, Debray i innych. Jest bardzo trwały, podatny na podrabianie i dobrze wypolerowany. Jeśli zawartość aluminium wzrośnie powyżej 10%, wówczas twardość stopu wzrośnie tak bardzo, że będzie on trudny w obróbce. Stop zawierający 10% aluminium jest jasny, żółto-złoty, a przy 5% aluminium jest czerwonawy, żółto-złoty; przy 2% zawartości aluminium jest prawie miedzianoczerwony.

Brąz aluminiowy różni się od zwykłego brązu cynowego tym, że nie utlenia się po stopieniu i daje niezwykle czysty odlew. Brąz z 10% zawartością aluminium łączy w sobie wytrzymałość z dużą twardością; w temperaturach od najciemniejszego czerwonego ciepła do prawie temperatury topnienia jest całkowicie plastyczny.

Ciężar właściwy brązu aluminiowego zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości aluminium. Wytrzymałość związków aluminium jest niezwykła, a w odniesieniu do ilości aluminium zauważono, że spadek nawet o 1% tego użytecznego składnika pociąga za sobą zauważalny spadek wytrzymałości, ale jednocześnie zwiększa wytrzymałość stopu na rozciąganie . Aby scharakteryzować twardość brązu aluminiowego, zwracamy uwagę na jego zastosowanie do produkcji znaczków pocztowych w Paryżu. W tej produkcji dużo pracy włożono w znalezienie płytek, na których można było umieścić arkusze znaczków, perforowanych specjalnymi stemplami. Z każdym uderzeniem stemple wchodzą w otwór w płycie, a ponieważ w maszynie znajduje się 300 stempli, które pracują szybko, dziennie wycina się 180 000 000 otworów. W takich warunkach płyta brązowa zużywa się w ciągu jednego dnia, a nawet blachy stalowe szybko się niszczą. Kiedy zastąpiono je płytami z brązu aluminiowego, zaczęły one trwać miesiącami. Z eksperymentów Strange’a wynika, że ​​brąz aluminiowy jest 8 razy twardszy od zwykłego brązu.

Według E. Selfa brąz aluminiowy pod względem wytrzymałości na rozciąganie i wytrzymałości na rozciąganie z łatwością spełnia warunki stawiane narzędziom stalowym (stal kuta) przez rządy Anglii i Niemiec, które wymagają wytrzymałości na rozciąganie około 4916 kilogramów na metr kwadratowy . strona internetowa. przy wydłużeniu 15%. Te pistolety można wykonać z tą samą wytrzymałością w znacznie krótszym czasie i taniej, używając brązu z 10% zawartością aluminium.

Stop aluminium firmy Webster został wypróbowany na łopatki śruby napędowej statku, pracującego w różnych warunkach, zarówno na rzekach, jak i w morzach tropikalnych; Działa już jakiś czas i na razie nie zauważono większych uszkodzeń materiału.

Stopy aluminium wydają się być bardzo odpowiednie na wszystkie trące części maszyn. Do mimośrodowych zacisków jednego ze statków parowych wykorzystano specjalny stop firmy Webster, którego zastosowanie jest bardzo chwalone przez praktyków. Brąz Cowles był z powodzeniem stosowany w łożyskach dynamów szybkoobrotowych.

Rozdział 1. Nazwa i historia odkrycia aluminium.

Sekcja 2. ogólna charakterystyka aluminium, fizyczne i chemiczne właściwości.

Dział 3. Produkcja odlewów ze stopów aluminium.

Sekcja 4. Wniosek aluminium.

Aluminium jest elementem głównej podgrupy trzeciej grupy, trzeciego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 13. Oznaczony symbolem Al. Należy do grupy metali lekkich. Najczęściej metal i trzeci najobficiej występujący pierwiastek chemiczny w skorupie ziemskiej (po tlenie i krzemie).

Prosta substancja aluminium (numer CAS: 7429-90-5) - lekka, paramagnetyczna metal kolor srebrno-biały, łatwy do formowania, odlewania i obróbki mechanicznej. Aluminium ma wysoką przewodność cieplną i elektryczną oraz odporność na korozję dzięki szybkiemu tworzeniu się silnych filmów tlenkowych, które chronią powierzchnię przed dalszą interakcją.

Osiągnięcia przemysłowe w każdym rozwiniętym społeczeństwie niezmiennie kojarzą się z postępem technologii materiałów konstrukcyjnych i stopów. Jakość przetwórstwa i produktywność wytwarzania towarów handlowych są najważniejszymi wskaźnikami poziomu rozwoju państwa.

Materiały stosowane w nowoczesnych konstrukcjach, oprócz wysokich właściwości wytrzymałościowych, muszą posiadać zestaw właściwości, takich jak: podwyższona odporność na korozję, żaroodporność, przewodność cieplna i elektryczna, ogniotrwałość, a także zdolność do zachowania tych właściwości w warunkach długotrwałej eksploatacji. praca pod obciążeniem.

Rozwój naukowy i procesy produkcji w dziedzinie odlewniczej produkcji metali nieżelaznych w naszym kraju odpowiadają zaawansowanym osiągnięciom postępu naukowo-technicznego. Ich rezultatem było w szczególności utworzenie nowoczesnych odlewni i form wtryskowych w Wołżskim Zakładzie Samochodowym i wielu innych przedsiębiorstwach. W Zawołżskiej Fabryce Silników z powodzeniem działają duże wtryskarki o sile blokowania formy 35 MN, które produkują bloki cylindrów wykonane ze stopów aluminium do samochodu Wołga.

Fabryka silników w Ałtaju opanowała zautomatyzowaną linię do produkcji odlewów formowanych wtryskowo. W Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich () został on opracowany i opanowany po raz pierwszy na świecie proces ciągłe odlewanie wlewków ze stopu aluminium do krystalizatora elektromagnetycznego. Metoda ta znacząco poprawia jakość wlewków oraz zmniejsza ilość odpadów w postaci wiórów podczas toczenia.

Nazwa i historia odkrycia aluminium

Łacińskie aluminium pochodzi od łacińskiego słowa alumen, oznaczającego ałun (siarczan glinu i potasu (K) KAl(SO4)2·12H2O), który od dawna stosowany jest w garbowaniu skór oraz jako środek ściągający. Al, pierwiastek chemiczny III grupy układu okresowego, liczba atomowa 13, masa atomowa 26, 98154. Ze względu na dużą aktywność chemiczną odkrycie i wyizolowanie czystego aluminium zajęło prawie 100 lat. Wniosek, że „” (substancja ogniotrwała, współcześnie - tlenek glinu) można otrzymać z ałunu, wysunięto już w 1754 r. Niemiecki chemik A. Markgraf. Później okazało się, że tę samą „ziemię” można wyizolować z gliny i zaczęto ją nazywać tlenkiem glinu. Dopiero w 1825 roku zaczęto produkować metaliczne aluminium. Duński fizyk H. K. Ørsted. Otrzymany z tlenku glinu chlorek glinu AlCl3 potraktował amalgamatem potasu (stop potasu (K) z rtęcią (Hg)), a po oddestylowaniu rtęci (Hg) wyizolował szary proszek aluminiowy.

Dopiero ćwierć wieku później metoda ta została nieco unowocześniona. W 1854 roku francuski chemik A.E. Sainte-Claire Deville zaproponował użycie metalicznego sodu (Na) do produkcji aluminium i uzyskał pierwsze wlewki nowego metalu. Koszt aluminium był wówczas bardzo wysoki i wykonywano z niego biżuterię.

Przemysłową metodę produkcji aluminium poprzez elektrolizę stopu złożonych mieszanin, w tym tlenku glinu, fluoru i innych substancji, opracowali niezależnie w 1886 r. P. Héroux () i C. Hall (USA). Produkcja aluminium wiąże się z dużym zużyciem energii elektrycznej, dlatego na szeroką skalę wdrożono ją dopiero w XX wieku. W Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich (CCCP) Pierwsze aluminium przemysłowe wyprodukowano 14 maja 1932 roku w Wołchowskiej fabryce aluminium, zbudowanej obok elektrowni wodnej Wołchów.

Aluminium o czystości ponad 99,99% po raz pierwszy otrzymano metodą elektrolizy w 1920 roku. W 1925 r praca Edwards opublikował pewne informacje na temat właściwości fizycznych i mechanicznych takiego aluminium. W 1938 r Taylor, Wheeler, Smith i Edwards opublikowali artykuł pokazujący niektóre właściwości aluminium o czystości 99,996%, również otrzymywanego we Francji metodą elektrolizy. Pierwsze wydanie monografii dotyczącej właściwości aluminium ukazało się w 1967 roku.

W kolejnych latach, ze względu na względną łatwość przygotowania i atrakcyjne właściwości, wiele Pracuje o właściwościach aluminium. Czyste aluminium znalazło szerokie zastosowanie głównie w elektronice – od kondensatorów elektrolitycznych po szczytowe osiągnięcia inżynierii elektronicznej – mikroprocesory; w krioelektronice, kriomagnetyce.

Nowszymi metodami otrzymywania czystego aluminium są metoda oczyszczania strefowego, krystalizacja z amalgamatów (stopów aluminium z rtęcią) oraz izolacja z roztworów alkalicznych. Stopień czystości aluminium jest kontrolowany przez wartość oporu elektrycznego w niskich temperaturach.

Ogólna charakterystyka aluminium

Naturalne aluminium składa się z pojedynczego nuklidu 27Al. Konfiguracja zewnętrznej warstwy elektronicznej to 3s2p1. W prawie wszystkich związkach stopień utlenienia glinu wynosi +3 (wartościowość III). Promień obojętnego atomu glinu wynosi 0,143 nm, promień jonu Al3+ wynosi 0,057 nm. Energie sekwencyjnej jonizacji obojętnego atomu glinu wynoszą odpowiednio 5 984, 18, 828, 28, 44 i 120 eV. Według skali Paulinga elektroujemność aluminium wynosi 1,5.

Aluminium jest miękkie, lekkie, srebrzystobiałe, którego sieć krystaliczna jest sześcienna centralnie, parametr a = 0,40403 nm. Temperatura topnienia czystego metalu wynosi 660°C, temperatura wrzenia około 2450°C, gęstość 2,6989 g/cm3. Współczynnik temperaturowy rozszerzalności liniowej aluminium wynosi około 2,5·10-5 K-1.

Chemiczne aluminium jest dość aktywnym metalem. W powietrzu jego powierzchnia natychmiast pokrywa się gęstą warstwą tlenku Al2O3, co uniemożliwia dalszy dostęp tlenu (O) do metalu i prowadzi do ustania reakcji, co decyduje o wysokich właściwościach antykorozyjnych aluminium. Na powierzchni aluminium tworzy się również ochronny film, jeśli zostanie on umieszczony w stężonym kwasie azotowym.

Aluminium aktywnie reaguje z innymi kwasami:

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,

3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.

Co ciekawe, reakcja pomiędzy proszkami glinu i jodu (I) rozpoczyna się w temperaturze pokojowej, jeśli do początkowej mieszaniny doda się kilka kropel wody, co w tym przypadku pełni rolę katalizatora:

2Al + 3I2 = 2AlI3.

Oddziaływanie aluminium z siarką (S) po podgrzaniu prowadzi do powstania siarczku glinu:

2Al + 3S = Al2S3,

który łatwo ulega rozkładowi pod wpływem wody:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S.

Aluminium nie oddziałuje jednak bezpośrednio z wodorem (H). sposoby pośrednie Na przykład, stosując związki glinoorganiczne, można zsyntetyzować stały polimer wodorku glinu (AlH3)x, silnego środka redukującego.

W postaci proszku aluminium można spalić na powietrzu i powstaje biały, ogniotrwały proszek tlenku glinu Al2O3.

Wysoka siła wiązania Al2O3 determinuje wysokie ciepło jego powstawania z substancji prostych oraz zdolność aluminium do redukcji wielu metali z ich tlenków, np.:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe i parzyste

3CaO + 2Al = Al2O3 + 3Ca.

Ta metoda wytwarzania metali nazywa się aluminotermią.

Będąc w naturze

Pod względem liczebności w skorupie ziemskiej aluminium zajmuje pierwsze miejsce wśród metali i trzecie wśród wszystkich pierwiastków (po tlenie (O) i krzemie (Si)), stanowiąc około 8,8% masy skorupy ziemskiej. Aluminium występuje w ogromnej liczbie minerałów, głównie glinokrzemianów i skał. Związki aluminium zawierają granity, bazalty, gliny, skalenie itp. Ale tu pojawia się paradoks: z ogromną liczbą minerały i skał zawierających aluminium, złoża boksytu – głównego surowca do przemysłowej produkcji aluminium – są dość rzadkie. W Federacji Rosyjskiej złoża boksytu znajdują się na Syberii i Uralu. Alunity i nefeliny mają również znaczenie przemysłowe. Jako pierwiastek śladowy aluminium występuje w tkankach roślin i zwierząt. Istnieją organizmy - koncentratory gromadzące aluminium w swoich narządach - niektóre mchy klubowe i mięczaki.

Produkcja przemysłowa: we wskaźniku produkcji przemysłowej boksyt poddawany jest w pierwszej kolejności obróbce chemicznej, usuwającej zanieczyszczenia tlenkami krzemu (Si), żelaza (Fe) i innych pierwiastków. W wyniku takiej obróbki otrzymuje się czysty tlenek glinu Al2O3 - główny przy produkcji metalu metodą elektrolizy. Jednakże ze względu na bardzo wysoką temperaturę topnienia Al2O3 (ponad 2000°C) nie ma możliwości wykorzystania jego stopu do elektrolizy.

Naukowcy i inżynierowie znaleźli następujące rozwiązanie. W kąpieli elektrolitycznej najpierw topi się kriolit Na3AlF6 (temperatura topnienia nieco poniżej 1000°C). Kriolit można otrzymać np. poprzez obróbkę nefelinów z Półwyspu Kolskiego. Następnie do tego wytopu dodaje się trochę Al2O3 (do 10% wag.) i inne substancje, co poprawia warunki późniejszej proces. Podczas elektrolizy tego stopu tlenek glinu rozkłada się, kriolit pozostaje w stopie, a na katodzie tworzy się roztopione aluminium:

2Al2O3 = 4Al + 3O2.

Stopy aluminium

Większość elementów metalowych jest stopowych z aluminium, ale tylko nieliczne z nich pełnią rolę głównych składników stopowych w przemysłowych stopach aluminium. Jednakże znaczna liczba pierwiastków stosowana jest jako dodatki poprawiające właściwości stopów. Najbardziej powszechnie stosowany:

Beryl dodaje się w celu ograniczenia utleniania w podwyższonych temperaturach. Niewielkie dodatki berylu (0,01 - 0,05%) stosuje się w stopach odlewniczych aluminium w celu poprawy płynności w produkcji części silników spalinowych (tłoki i głowice cylindrów).

Bor wprowadza się w celu zwiększenia przewodności elektrycznej oraz jako dodatek uszlachetniający. Bor wprowadza się do stopów aluminium stosowanych w energia nuklearna(z wyjątkiem części reaktora), ponieważ pochłania neutrony, zapobiegając rozprzestrzenianiu się promieniowania. Bor wprowadza się w średniej ilości 0,095 – 0,1%.

Bizmut. Metale o niskich temperaturach topnienia, takie jak bizmut i kadm, wprowadza się do stopów aluminium w celu poprawy obrabialności. Pierwiastki te tworzą miękkie, topliwe fazy, które przyczyniają się do łamliwości wiórów i smarowania ostrza.

Gal dodawany jest w ilości 0,01 – 0,1% do stopów, z których następnie wykonuje się anody eksploatacyjne.

Żelazo. Wprowadza się go w małych ilościach (»0,04%) do produkcji drutów w celu zwiększenia wytrzymałości i poprawy charakterystyki pełzania. Również żelazo zmniejsza przywieranie do ścianek form podczas odlewania w formie chłodniczej.

Ind. Dodatek 0,05 - 0,2% wzmacnia stopy aluminium podczas starzenia, zwłaszcza o niskiej zawartości miedzi. Dodatki indu stosuje się w stopach łożyskowych aluminiowo-kadmowych.

Aby zwiększyć wytrzymałość i poprawić właściwości korozyjne stopów, wprowadza się około 0,3% kadmu.

Wapń nadaje plastyczność. Przy zawartości wapnia wynoszącej 5% stop wykazuje efekt superplastyczności.

Krzem jest najczęściej stosowanym dodatkiem w stopach odlewniczych. W ilości 0,5 - 4% zmniejsza skłonność do pękania. Połączenie krzemu i magnezu umożliwia zgrzewanie stopu.

Magnez. Dodatek magnezu znacznie zwiększa wytrzymałość bez zmniejszania ciągliwości, zwiększa spawalność i zwiększa odporność stopu na korozję.

Miedź wzmacnia stopy, maksymalne utwardzenie osiąga się po zawarciu kupruma 4 - 6%. Stopy Cuprum wykorzystywane są do produkcji tłoków silników spalinowych oraz wysokiej jakości części odlewanych samolot.

Cyna poprawia obróbkę skrawania.

Tytan. Głównym zadaniem tytanu w stopach jest uszlachetnienie ziarna w odlewach i wlewkach, co znacznie zwiększa wytrzymałość i jednorodność właściwości w całej objętości.

Chociaż aluminium uważane jest za jedno z najmniej szlachetnych metale przemysłowe, jest dość stabilny w wielu środowiskach utleniających. Powodem takiego zachowania jest obecność ciągłego filmu tlenkowego na powierzchni aluminium, który natychmiast tworzy się ponownie na czyszczonych obszarach pod wpływem tlenu, wody i innych środków utleniających.

W większości przypadków topienie odbywa się w powietrzu. Jeżeli oddziaływanie z powietrzem ogranicza się do tworzenia na powierzchni związków nierozpuszczalnych w stopie, a powstały film tych związków znacznie spowalnia dalsze oddziaływanie, to zwykle nie podejmuje się działań mających na celu stłumienie takiego oddziaływania. W tym przypadku wytapianie odbywa się w temperaturze bezpośredni kontakt stopić się z atmosferą. Odbywa się to podczas przygotowywania większości stopów aluminium, cynku, cyny i ołowiu.

Przestrzeń, w której odbywa się topienie stopu, jest ograniczona wyłożeniem ogniotrwałym wytrzymującym temperatury 1500 - 1800 ˚C. Wszystkie procesy wytapiania obejmują fazę gazową, która powstaje podczas spalania paliwa i wchodzi z nią w interakcję środowisko i wykładzina jednostki topiącej itp.

Większość stopów aluminium ma wysoką odporność na korozję w atmosferze naturalnej, wodzie morskiej, roztworach wielu soli i chemikaliów oraz w większości produkty żywieniowe. Konstrukcje ze stopów aluminium są często stosowane w wodzie morskiej. Boje morskie, łodzie ratunkowe, statki, barki buduje się ze stopów aluminium od 1930 roku. Obecnie długość kadłubów statków wykonanych ze stopów aluminium sięga 61 m. Istnieją doświadczenia w zakresie aluminiowych rurociągów podziemnych. Stopy aluminium są wysoce odporne na korozję gleby. W 1951 roku na Alasce zbudowano rurociąg o długości 2,9 km. Po 30 latach eksploatacji nie wykryto ani jednego wycieku ani poważnych uszkodzeń spowodowanych korozją.

Aluminium jest wykorzystywane w dużych ilościach w budownictwie w postaci paneli elewacyjnych, drzwi, ram okiennych i kabli elektrycznych. Stopy aluminium nie ulegają silnej korozji przez długi czas w kontakcie z betonem, zaprawą lub tynkiem, szczególnie jeśli konstrukcje nie są często mokre. W przypadku częstego zawilgocenia powierzchni aluminium przedmioty handlowe niepoddawany dalszej obróbce może ciemnieć, a nawet czernieć w miastach przemysłowych o dużej zawartości utleniaczy w powietrzu. Aby tego uniknąć, produkowane są specjalne stopy w celu uzyskania błyszczących powierzchni poprzez błyszczące anodowanie - nałożenie warstwy tlenku na powierzchnię metalu. W takim przypadku powierzchni można nadać wiele kolorów i odcieni. Na przykład stopy aluminium i krzemu umożliwiają uzyskanie całej gamy odcieni, od szarości po czerń. Stopy aluminium i chromu mają złocisty kolor.

Aluminium przemysłowe produkowane jest w postaci dwóch rodzajów stopów – stopów odlewniczych, z których powstają części poprzez odlewanie, oraz stopów odkształcalnych, wytwarzanych w postaci odkształcalnych półproduktów – arkuszy, folii, płyt, profili, drutu. Odlewy ze stopów aluminium odbiera każdy możliwe sposoby odlew Najczęściej pod ciśnieniem, w formach chłodniczych i w formach piaskowo-gliniastych. Wykorzystuje się go w produkcji małych partii politycznych odlew w gipsowe formy łączone i odlew przez modele z utraconego wosku. Stopy odlewane służą do produkcji odlewanych wirników silników elektrycznych, odlewanych części samolotów itp. Stopy kute są wykorzystywane w produkcji samochodów do wykończenia wnętrz, zderzaków, paneli nadwozia i części wewnętrznych; w budownictwie jako materiał wykończeniowy; w samolocie itp.

W przemysł Stosuje się również proszki aluminiowe. Stosowany w hutnictwie przemysł: w aluminotermii, jako dodatki stopowe, do produkcji półproduktów metodą prasowania i spiekania. Dzięki tej metodzie powstają bardzo trwałe części (przekładnie, tuleje itp.). Proszki wykorzystuje się także w chemii do produkcji związków glinu i as katalizator(na przykład przy produkcji etylenu i acetonu). Biorąc pod uwagę wysoką reaktywność aluminium, zwłaszcza w postaci proszku, stosuje się go w materiałach wybuchowych i paliwie stałym do rakiet, wykorzystując jego zdolność do szybkiego zapłonu.

Ze względu na wysoką odporność aluminium na utlenianie, proszek stosowany jest jako pigment w powłokach urządzeń malarskich, dachach, papierze drukarskim i błyszczących powierzchniach paneli samochodowych. Stal i żeliwo są również pokrywane warstwą aluminium. przedmiot handlu aby uniknąć ich korozji.

Pod względem skali zastosowania aluminium i jego stopy zajmują drugie miejsce po żelazie (Fe) i jego stopach. Powszechne zastosowanie aluminium w różnych dziedzinach techniki i życia codziennego wiąże się z połączeniem jego właściwości fizycznych, mechanicznych i chemicznych: małej gęstości, odporności na korozję w powietrzu atmosferycznym, wysokiej przewodności cieplnej i elektrycznej, plastyczności i stosunkowo dużej wytrzymałości. Aluminium można łatwo obrabiać na różne sposoby - kucie, tłoczenie, walcowanie itp. Do produkcji drutu używa się czystego aluminium (przewodność elektryczna aluminium stanowi 65,5% przewodności elektrycznej miedzi, ale aluminium jest ponad trzykrotnie lżejsze od miedzi, dlatego w elektrotechnice często zastępuje się aluminium) i folię stosowaną jako materiał opakowaniowy. Główną część wytopionego aluminium przeznacza się na produkcję różnych stopów. Powłoki ochronne i dekoracyjne można z łatwością nakładać na powierzchnie stopów aluminium.

Różnorodność właściwości stopów aluminium wynika z wprowadzenia do aluminium różnych dodatków, które tworzą z nim roztwory stałe lub związki międzymetaliczne. Większość aluminium wykorzystywana jest do produkcji stopów lekkich - duraluminium (94% aluminium, 4% miedzi (Cu), po 0,5% magnezu (Mg), manganu (Mn), (Fe) i krzemu (Si)), siluminu ( 85 -90% - aluminium, 10-14% krzem (Si), 0,1% sód (Na)) itp. W metalurgii aluminium stosuje się nie tylko jako bazę do stopów, ale także jako jeden z powszechnie stosowanych dodatków stopowych w stopy na bazie miedzi (Cu), magnezu (Mg), żelaza (Fe), >niklu (Ni) itp.

Stopy aluminium znajdują szerokie zastosowanie w życiu codziennym, w budownictwie i architekturze, w przemyśle motoryzacyjnym, stoczniowym, lotniczym i technologii kosmicznej. W szczególności pierwszy sztuczny satelita Ziemi został wykonany ze stopu aluminium. Stop aluminium i cyrkonu (Zr) - szeroko stosowany w budowie reaktorów jądrowych. Aluminium wykorzystywane jest do produkcji materiałów wybuchowych.

Podczas codziennego obchodzenia się z aluminium należy pamiętać, że w aluminiowych pojemnikach można podgrzewać i przechowywać wyłącznie ciecze o neutralnej (kwasowości) (na przykład zagotowaną wodę). Jeśli na przykład ugotujesz kiszoną kapustę na aluminiowej patelni, aluminium przedostanie się do potrawy i nabierze nieprzyjemnego „metalicznego” smaku. Ponieważ warstwa tlenku bardzo łatwo ulega uszkodzeniu w życiu codziennym, używanie aluminiowych naczyń kuchennych jest nadal niepożądane.

Srebrno-biały metal, lekki

gęstość - 2,7 g/cm3

Temperatura topnienia aluminium technicznego wynosi 658°C, dla aluminium o wysokiej czystości 660°C

ciepło właściwe topnienia - 390 kJ/kg

temperatura wrzenia - 2500°C

ciepło właściwe parowania - 10,53 MJ/kg

wytrzymałość na rozciąganie odlewów aluminiowych - 10-12 kg/mmI, odkształcalnych - 18-25 kg/mmI, stopów - 38-42 kg/mmI

Twardość Brinella - 24...32 kgf/mm²

wysoka ciągliwość: techniczna – 35%, czysta – 50%, walcowana na cienkie arkusze, a nawet folię

Moduł Younga - 70 GPa

Aluminium ma wysoką przewodność elektryczną (0,0265 µOhm · m) i przewodność cieplną (203,5 W/(m·K)), co stanowi 65% przewodności elektrycznej miedzi i ma wysoki współczynnik odbicia światła.

Słaby paramagnetyk.

Współczynnik temperaturowy rozszerzalności liniowej 24,58·10−6 K−1 (20…200 °C).

Współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego wynosi 2,7·10−8K−1.

Aluminium tworzy stopy z prawie wszystkimi metalami. Najbardziej znane stopy to miedź i magnez (duraluminium) oraz krzem (silumin).

Naturalne aluminium składa się prawie wyłącznie z jednego stabilnego izotopu 27Al ze śladami 26Al, izotopu radioaktywnego o okres okres półtrwania wynoszący 720 tysięcy lat, powstający w atmosferze podczas bombardowania jąder argonu protonami promieniowania kosmicznego.

Pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej zajmuje 1. miejsce wśród metali i 3. wśród pierwiastków, ustępując jedynie tlenowi i krzemowi. zawartość glinu w skorupie ziemskiej wg dane różni badacze wahają się od 7,45 do 8,14% masy skorupy ziemskiej.

W przyrodzie aluminium, ze względu na dużą aktywność chemiczną, występuje niemal wyłącznie w postaci związków. Niektórzy z nich:

Boksyt – Al2O3 H2O (z domieszkami SiO2, Fe2O3, CaCO3)

Alunity - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

Tlenek glinu (mieszaniny kaolinów z piaskiem SiO2, wapieniem CaCO3, magnezytem MgCO3)

Korund (szafir, rubin, szmergiel) – Al2O3

Kaolinit - Al2O3 2SiO2 2H2O

Beryl (szmaragd, akwamaryn) - 3BeO Al2O3 6SiO2

Chryzoberyl (aleksandryt) - BeAl2O4.

Jednakże w pewnych specyficznych warunkach redukujących możliwe jest utworzenie rodzimego aluminium.

Wody naturalne zawierają glin w postaci niskotoksycznych związków chemicznych, np. fluorku glinu. Rodzaj kationu lub anionu zależy przede wszystkim od kwasowości środowiska wodnego. Stężenia glinu w wodach powierzchniowych Federacja Rosyjska wahają się od 0,001 do 10 mg/l, w wodzie morskiej 0,01 mg/l.

Aluminium jest

Produkcja odlewów ze stopów aluminium

Głównym zadaniem stojącym przed produkcją odlewniczą w naszej firmie kraj, polega na znacznej ogólnej poprawie jakości odlewów, co powinno przełożyć się na zmniejszenie grubości ścianek, zmniejszenie naddatków na obróbkę skrawaniem oraz na układy wlewowo-zasilające przy zachowaniu właściwych właściwości eksploatacyjnych jednostek handlowych. Końcowym efektem tych prac powinno być zaspokojenie zwiększonych potrzeb inżynierii mechanicznej wymaganą ilością odlewów bez istotnego wzrostu całkowitej emisji pieniężnej odlewów wagowo.

Odlewanie piasku

Spośród powyższych metod odlewania w formach jednorazowych, najpowszechniej stosowanym przy wytwarzaniu odlewów ze stopów aluminium jest odlewanie w formach mokrych piaskowych. Wynika to z małej gęstości stopów, małego działania siły metalu na formę oraz niskich temperatur odlewania (680-800C).

Do produkcji form piaskowych stosuje się mieszanki formierskie i rdzeniowe przygotowane z piasków kwarcowych i gliniastych (GOST 2138-74), glin formierskich (GOST 3226-76), spoiw i materiałów pomocniczych.

Rodzaj układu wlewowego dobiera się biorąc pod uwagę wymiary odlewu, złożoność jego konfiguracji i lokalizację w formie. Zalewanie form do odlewów o skomplikowanych konfiguracjach i małej wysokości odbywa się z reguły przy użyciu dolnych systemów wlewowych. Na wysoki pułap W przypadku odlewów i cienkich ścian zaleca się stosowanie pionowych szczelin lub kombinowanych systemów wlewowych. Formy do odlewów małogabarytowych można napełniać poprzez górne systemy wlewowe. W takim przypadku wysokość opadania metalowego strupu do wnęki formy nie powinna przekraczać 80 mm.

Aby zmniejszyć prędkość ruchu wytopu po wejściu do gniazda formy i lepiej oddzielić warstwy tlenkowe i zawieszone w nim wtrącenia żużla, do układów wlewowych wprowadza się dodatkowy opór hydrauliczny - instaluje się siatki (metalowe lub z włókna szklanego) lub przeprowadza się zalewanie przez filtry ziarniste.

Wlewy (podajniki) z reguły doprowadza się do cienkich odcinków (ścian) odlewów rozmieszczonych na obwodzie, biorąc pod uwagę wygodę ich późniejszego oddzielania podczas obróbki. Doprowadzanie metalu do masywnych zespołów jest niedopuszczalne, gdyż powoduje powstawanie w nich wgłębień skurczowych, zwiększoną chropowatość i „zapadki” skurczowe na powierzchni odlewów. W przekroju poprzecznym kanały wlewowe mają najczęściej kształt prostokąta o boku szerokim 15-20 mm i wąskim 5-7 mm.

Stopy o wąskim zakresie krystalizacji (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) są podatne na tworzenie się skoncentrowanych wnęk skurczowych w jednostkach cieplnych odlewów. Aby wyprowadzić te muszle poza odlewy, powszechnie stosuje się instalację zapewniającą ogromne zyski. W przypadku odlewów cienkościennych (4-5 mm) i małych odlewów masa zysku jest 2-3 razy większa od masy odlewów, w przypadku grubościennych do 1,5 razy. Wysokość przybył dobierany w zależności od wysokości odlewu. Dla wysokości mniejszej niż 150 mm przybył H-ok. przyjąć jako równą wysokości odlewu Notl. Dla wyższych odlewów przyjmuje się, że stosunek Nprib/Notl wynosi 0,3 · 0,5.

Największe zastosowanie w odlewaniu stopów aluminium znajdują się w zyskach górnych otwartych o przekroju okrągłym lub owalnym; W większości przypadków zyski poboczne są zamknięte. Aby poprawić efektywność pracy zyski są izolowane, wypełniane gorącym metalem i uzupełniane. Izolację zwykle wykonuje się poprzez naklejenie arkuszy azbestu na powierzchnię formy, a następnie suszenie płomieniem gazowym. Stopy o szerokim zakresie krystalizacji (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) są podatne na powstawanie rozproszonej porowatości skurczowej. Impregnacja porów skurczowych zyski nieskuteczny. Dlatego przy wykonywaniu odlewów z wymienionych stopów nie zaleca się stosowania instalacji o ogromnych zyskach. Aby uzyskać wysokiej jakości odlewy, przeprowadza się krystalizację kierunkową, szeroko wykorzystując w tym celu instalacje chłodnicze wykonane z żeliwa i stopów aluminium. Optymalne warunki do krystalizacji kierunkowej tworzony jest system bramkowania z pionową szczeliną. Aby zapobiec wydzielaniu się gazu podczas krystalizacji i zapobiec tworzeniu się porowatości gazowo-skurczowej w grubościennych odlewach, powszechnie stosuje się krystalizację pod ciśnieniem 0,4-0,5 MPa. W tym celu formy odlewnicze przed wylaniem umieszcza się w autoklawach, wypełnia metalem i odlewy poddaje się krystalizacji pod ciśnieniem powietrza. Do produkcji wielkogabarytowych (do 2-3 m wysokości) cienkościennych odlewów stosuje się metodę odlewania z sekwencyjnie ukierunkowanym krzepnięciem. Istotą metody jest sekwencyjna krystalizacja odlewu od dołu do góry. W tym celu formę odlewniczą umieszcza się na stole podnośnika hydraulicznego i opuszcza się do niej metalowe rurki o średnicy 12-20 mm, nagrzane do temperatury 500-700°C, pełniąc funkcję pionów. Rurki są trwale zamocowane w misce wlewowej, a znajdujące się w nich otwory zamykane są zatyczkami. Po napełnieniu misy wlewowej wytopem zatyczki zostają podniesione, a stop przepływa rurkami do studzienek wlewowych, połączonych z wnęką formy za pomocą wlewów szczelinowych (podajników). Gdy poziom stopu w studzienkach podniesie się o 20-30 mm powyżej dolnego końca rur, włącza się hydrauliczny mechanizm opuszczania stołu. Prędkość opuszczania przyjmuje się tak, aby forma została napełniona poniżej poziomu zalania, a surówka w sposób ciągły wpływa do górnych części formy. Zapewnia to kierunkowe krzepnięcie i pozwala na produkcję skomplikowanych odlewów bez wad skurczowych.

Formy piaskowe zalewane są metalem z kadzi wyłożonych materiałem ogniotrwałym. Kadzie ze świeżą wyściółką przed napełnieniem metalem suszy się i kalcynuje w temperaturze 780-800°C w celu usunięcia wilgoci. Przed wylaniem utrzymuję temperaturę topnienia na poziomie 720–780°C. Formy do odlewów cienkościennych wypełnia się wytopem podgrzanym do temperatury 730–750°C, a do odlewów grubościennych do 700–720°C.

Odlewanie w formach gipsowych

Odlewanie w formach gipsowych stosuje się w przypadkach, gdy odlewom stawiane są zwiększone wymagania w zakresie dokładności, czystości powierzchni i odwzorowania najdrobniejszych szczegółów reliefu. W porównaniu do form piaskowych formy gipsowe charakteryzują się wyższą wytrzymałością, dokładnością wymiarową, lepszą odpornością na wysokie temperatury oraz umożliwiają wykonywanie odlewów o skomplikowanych konfiguracjach o grubości ścianki 1,5 mm w 5-6 klasie dokładności. Formy wykonuje się przy użyciu modeli woskowych lub metalowych (mosiądz) chromowanych. Płytki modelowe wykonane są ze stopów aluminium. Aby ułatwić wyjmowanie modeli z form, ich powierzchnię pokrywa się cienką warstwą smaru naftowo-stearynowego.

Małe i średnie formy do skomplikowanych odlewów cienkościennych wykonywane są z mieszanki składającej się z 80% gipsu, 20% kwarcu piasek lub azbestu i 60-70% wody (w przeliczeniu na suchą mieszankę). Skład mieszanki do form średnich i dużych: gips 30%, 60% piasek, 10% azbestu, 40-50% wody. Aby spowolnić wiązanie, do mieszaniny dodaje się 1-2% wapna gaszonego. Wymaganą wytrzymałość form uzyskuje się poprzez uwodnienie gipsu bezwodnego lub półwodnego. W celu zmniejszenia wytrzymałości i zwiększenia przepuszczalności gazów surowe formy gipsowe poddaje się obróbce hydrotermalnej – przechowuje się w autoklawie przez 6-10 godzin pod ciśnieniem pary wodnej 0,13-0,14 MPa, a następnie w powietrzu przez 24 godziny. Następnie formy poddaje się stopniowemu suszeniu w temperaturze 350-500°C.

Cechą form gipsowych jest ich niska przewodność cieplna. Okoliczność ta utrudnia otrzymanie gęstych odlewów ze stopów aluminium o szerokim zakresie krystalizacji. Dlatego głównym zadaniem przy opracowywaniu systemu wlewowego do form gipsowych jest zapobieganie tworzeniu się wnęk skurczowych, luzów, filmów tlenkowych, pęknięć na gorąco i niedopełnienia cienkich ścianek. Osiąga się to poprzez zastosowanie rozwijających się systemów bramkowania, które zapewniają niska prędkość ruch wytopów we wnęce formy, ukierunkowanie krzepnięcia jednostek termicznych na zyski przy pomocy lodówek, zwiększenie giętkości form poprzez zwiększenie zawartości piasku kwarcowego w mieszance. Odlewy cienkościenne wlewa się do form nagrzanych do temperatury 100-200°C metodą zasysania próżniowego, co pozwala na wypełnienie ubytków o grubości do 0,2 mm. Odlewy grubościenne (powyżej 10 mm) produkowane są metodą zalewania form w autoklawach. Krystalizacja metalu w tym przypadku odbywa się pod ciśnieniem 0,4-0,5 MPa.

Odlewanie skorupy

Do seryjnej i wielkoseryjnej produkcji odlewów o ograniczonych rozmiarach, o zwiększonej czystości powierzchni, większej dokładności wymiarowej i mniejszej obróbce mechanicznej niż odlewy piaskowe, zaleca się stosowanie odlewów skorupowych.

Formy skorupowe wykonywane są przy użyciu gorącego (250-300°C) sprzętu metalowego (stalowego) metodą bunkrową. Urządzenia modelujące wykonywane są w klasach dokładności 4-5, przy nachyleniu od 0,5 do 1,5%. Skorupy wykonane są z dwóch warstw: pierwsza warstwa jest z mieszanki z 6-10% żywicy termoutwardzalnej, druga z mieszanki z 2% żywicy. W celu lepszego usunięcia skorupy, przed napełnieniem masy formierskiej płytkę modelową pokrywa się cienką warstwą emulsji uwalniającej (5% płyn silikonowy nr 5; 3% mydło do prania; 92% woda).

Do produkcji form skorupowych stosuje się drobnoziarniste piaski kwarcowe zawierające co najmniej 96% krzemionki. Połączenie połówek odbywa się poprzez klejenie na specjalnych prasach kołkowych. Skład kleju: 40% żywicy MF17; 60% marszalitu i 1,5% chlorku glinu (utwardzanie). Zmontowane formy wlewa się do pojemników. Podczas odlewania do form skorupowych stosuje się te same systemy wlewowe i warunki temperaturowe jak przy odlewaniu w piasku.

Niski stopień krystalizacji metalu w formach płaszczowych oraz mniejsze możliwości wytworzenia krystalizacji kierunkowej powodują, że powstają odlewy o niższych właściwościach niż przy odlewaniu w formach piaskowych surowych.

Odlew z utraconego wosku

Odlewanie z wosku traconego służy do wykonywania odlewów o podwyższonej dokładności (3-5 klasa) i czystości powierzchni (4-6 klasa chropowatości), dla których metoda ta jest jedyną możliwą lub optymalną.

Modele w większości przypadków wykonywane są z pastowych kompozycji parafinostearyny (1:1) poprzez wtłaczanie do form metalowych (odlewanych i prefabrykowanych) na instalacjach stacjonarnych lub obrotowych. Przy wytwarzaniu skomplikowanych odlewów o średnicy większej niż 200 mm, w celu uniknięcia deformacji modelu, do masy modelowej wprowadzane są substancje zwiększające temperaturę ich mięknienia (topnienia).

Zawiesinę zhydrolizowanego krzemianu etylu (30-40%) i pyłu kwarcowego (70-60%) stosuje się jako powłokę ogniotrwałą przy produkcji form ceramicznych. Bloki modelowe pokrywane są piaskiem kalcynowanym 1KO16A lub 1K025A. Każdą warstwę powłoki suszy się na powietrzu przez 10-12 godzin lub w atmosferze zawierającej pary amoniaku. Wymaganą wytrzymałość formy ceramicznej osiąga się przy grubości powłoki 4-6 mm (4-6 warstw powłoki ogniotrwałej). Aby zapewnić płynne wypełnienie formy, do dostarczania metalu do grubych profili i masywnych jednostek stosuje się rozprężne systemy wlewowe. Odlewy podawane są najczęściej z masywnego pionu poprzez pogrubione wlewy (podajniki). W przypadku skomplikowanych odlewów dozwolone jest wykorzystywanie ogromnych zysków do zasilania górnych masywnych jednostek obowiązkowym ich wypełnieniem z pionu.

Aluminium jest

Topienie modeli z form odbywa się w gorącej wodzie (85-90°C), zakwaszonej kwasem solnym (0,5-1 cm3 na litr wody), aby zapobiec zmydlaniu stearyny. Po przetopieniu modeli formy ceramiczne suszy się w temperaturze 150–170°C przez 1–2 godziny, umieszcza w pojemnikach, przykrywa suchym wypełniaczem i kalcynuje w temperaturze 600–700°C przez 5–8 godzin. Nalewanie odbywa się w formie zimnej i podgrzewanej. Temperatura nagrzewania form (50-300°C) zależy od grubości ścianek odlewu. Wypełnianie form metalem odbywa się w zwykły sposób, a także przy użyciu próżni lub siły odśrodkowej. Większość stopów aluminium przed wylaniem podgrzewa się do temperatury 720–750°C.

Relaksujący casting

Odlewanie na zimno jest główną metodą seryjnej i masowej produkcji odlewów ze stopów aluminium, która pozwala na otrzymanie odlewów w 4-6 klasach dokładności o chropowatości powierzchni Rz = 50-20 i minimalnej grubości ścianki 3-4 mm. Podczas odlewania w formie chłodzącej, wraz z wadami spowodowanymi dużymi prędkościami ruchu wytopu we wnęce formy i nieprzestrzeganiem wymagań krzepnięcia kierunkowego (porowatość gazowa, warstwy tlenkowe, luźność skurczowa), główne rodzaje wad i w odlewach występują niedopełnienia i pęknięcia. Pojawienie się pęknięć jest spowodowane trudnym skurczem. Pęknięcia występują szczególnie często w odlewach wykonanych ze stopów o szerokim zakresie krystalizacji i charakteryzujących się dużym skurczem liniowym (1,25-1,35%). Zapobieganie powstawaniu tych wad osiąga się różnymi metodami technologicznymi.

W przypadku dostarczania metalu do grubych profili należy zapewnić uzupełnienie miejsca zaopatrzenia poprzez zainstalowanie szefa zaopatrzenia (zysk). Wszystkie elementy układów wlewowych rozmieszczone są wzdłuż łącznika matrycowego. Zalecane są następujące stosunki pól przekroju kanałów wlewowych: dla małych odlewów EFst: EFshl: EFpit = 1:2:3; dla dużych odlewów EFst: EFsh: EFpit = 1:3:6.

Aby zmniejszyć szybkość przepływu stopionego materiału do wnęki formy, stosuje się zakrzywione piony, siatki z włókna szklanego lub metalu oraz filtry ziarniste. Jakość odlewów ze stopów aluminium zależy od szybkości narastania stopu we wnęce formy odlewniczej. Prędkość ta musi być wystarczająca, aby zapewnić wypełnienie cienkich odcinków odlewów w warunkach zwiększonego oddawania ciepła, a jednocześnie nie powodować niedopełnienia na skutek niepełnego uwolnienia powietrza i gazów przez kanały wentylacyjne oraz uzysków, turbulencji i wypływu wytopu podczas przejście z wąskich odcinków na szerokie. Zakłada się, że szybkość wzrostu metalu we wnęce formy podczas odlewania w formie chłodzącej jest nieco większa niż w przypadku odlewania w formach piaskowych. Minimalną dopuszczalną prędkość podnoszenia oblicza się za pomocą wzorów A. A. Lebiediewa i N. M. Galdina (patrz rozdział 5.1, „Odlewanie piaskowe”).

Aby uzyskać gęste odlewy, następuje ukierunkowane krzepnięcie, podobnie jak przy odlewaniu w formach piaskowych, poprzez odpowiednie umiejscowienie odlewu w formie i regulację odprowadzania ciepła. Z reguły masywne (grube) zespoły odlewnicze znajdują się w górnej części formy. Dzięki temu możliwe jest zrekompensowanie zmniejszenia ich objętości podczas hartowania bezpośrednio z zainstalowanych nad nimi zysków. Regulacja intensywności odprowadzania ciepła w celu wytworzenia kierunkowego krzepnięcia odbywa się poprzez chłodzenie lub izolowanie poszczególnych sekcji formy odlewniczej. Aby miejscowo zwiększyć odprowadzanie ciepła, powszechnie stosuje się wkładki wykonane z miedzi przewodzącej ciepło, które zapewniają zwiększenie powierzchni chłodzącej formy chłodzącej za pomocą żeberek i przeprowadzają lokalne chłodzenie form chłodzących sprężonym powietrzem lub wodą. Aby zmniejszyć intensywność odprowadzania ciepła, na powierzchnię roboczą formy chłodzącej nakłada się warstwę farby o grubości 0,1–0,5 mm. W tym celu na powierzchnię kanałów wlewowych nakłada się warstwę farby o grubości 1-1,5 mm i zyskuje. Spowolnienie wychładzania metalu w formie można również osiągnąć poprzez miejscowe pogrubienie ścianek matrycy, zastosowanie różnych powłok o niskiej przewodności cieplnej oraz izolację formy naklejkami azbestowymi. Poprawia się malowanie powierzchni roboczej formy chłodzącej wygląd odlewów, pomaga wyeliminować pęcherze gazowe na ich powierzchni i zwiększa trwałość form. Przed malowaniem formy chłodzące podgrzewa się do temperatury 100-120°C. Zbyt wysoka temperatura ogrzewania jest niepożądana, gdyż zmniejsza szybkość krzepnięcia odlewów i czas trwania termin ostateczny usługa relaksu. Ogrzewanie zmniejsza różnicę temperatur pomiędzy odlewem a formą oraz rozszerzanie formy w wyniku jej nagrzewania przez metal odlewniczy. Dzięki temu zmniejszają się naprężenia rozciągające w odlewie powodujące pęknięcia. Jednak samo podgrzanie formy nie wystarczy, aby wyeliminować możliwość pęknięć. Konieczne jest terminowe usunięcie odlewu z formy. Odlew należy zdjąć z matrycy przed momentem, gdy jego temperatura zrówna się z temperaturą matrycy, a naprężenie skurczowe osiągnie największą wartość. Zwykle odlew usuwa się w momencie, gdy jest na tyle mocny, że można go przenosić bez zniszczenia (450-500°C). W tym momencie system wlewowy nie uzyskał jeszcze wystarczającej wytrzymałości i ulega zniszczeniu pod wpływem lekkich uderzeń. Czas przebywania odlewu w formie zależy od szybkości krzepnięcia i zależy od temperatury metalu, temperatury formy i prędkości odlewania.

Aby wyeliminować przyczepność metalu, zwiększyć żywotność i ułatwić demontaż, metalowe pręty są smarowane podczas pracy. Najpopularniejszym smarem jest zawiesina wodno-grafitowa (3-5% grafitu).

Części form tworzące zewnętrzne obrysy odlewów wykonane są z szarego koloru żeliwo. Grubość ścianek form określa się w zależności od grubości ścianek odlewów zgodnie z zaleceniami GOST 16237-70. Wnęki wewnętrzne w odlewach wykonuje się przy użyciu prętów metalowych (stalowych) i piaskowych. Pręty piaskowe służą do tworzenia skomplikowanych wnęk, których nie można wykonać za pomocą metalowych prętów. Aby ułatwić wyjmowanie odlewów z form, zewnętrzne powierzchnie odlewów muszą mieć nachylenie odlewu od 30" do 3° w kierunku łącznika. Wewnętrzne powierzchnie odlewów wykonanych z prętów metalowych muszą mieć nachylenie co najmniej 6°. W odlewach nie dopuszcza się ostrych przejść od grubych do cienkich profili. Promienie krzywizn muszą wynosić co najmniej 3 mm. Dla małych odlewów wykonuje się otwory o średnicy większej niż 8 mm, 10 mm dla średnich i 12 mm dla dużych. z prętami Optymalny stosunek głębokości otworu do jego średnicy wynosi 0,7-1.

Powietrze i gazy z wnęki matrycy usuwane są za pomocą kanałów wentylacyjnych umieszczonych w płaszczyźnie podziału oraz korków umieszczonych w ściankach w pobliżu głębokich wnęk.

W nowoczesnych odlewniach formy chłodzące montowane są na jednopozycyjnych lub wielopozycyjnych półautomatycznych maszynach odlewniczych, w których zautomatyzowane jest zamykanie i otwieranie formy chłodzącej, montaż i demontaż rdzeni, wyrzut i zdejmowanie odlewu z formy. . Istnieje również automatyczna kontrola temperatury nagrzewania formy chłodzącej. Napełnianie form chłodniczych na maszynach odbywa się za pomocą dozowników.

Aby poprawić wypełnienie cienkich wnęk form oraz usunąć powietrze i gazy uwalniające się podczas niszczenia spoiw, formy są opróżniane i napełniane pod niskim ciśnieniem lub przy użyciu siły odśrodkowej.

Wyciśnij odlew

Odlewanie przez wyciskanie jest rodzajem odlewania na zimno. Przeznaczone jest do produkcji wielkogabarytowych odlewów panelowych (2500x1400 mm) o grubości ścianki 2-3 mm. W tym celu stosuje się półformy metalowe, które montowane są na specjalistycznych maszynach odlewniczych i prasujących z jednostronnym lub dwustronnym dosuwem półform. Osobliwość Ta metoda odlewania polega na wymuszonym wypełnianiu gniazda formy szerokim przepływem stopionego materiału w miarę zbliżania się połówek formy. Forma odlewnicza nie zawiera elementów konwencjonalnego układu wlewowego. Dane Metodą tą powstają odlewy ze stopów AL2, AL4, AL9, AL34, które charakteryzują się wąskim zakresem krystalizacji.

Szybkość chłodzenia stopu reguluje się poprzez nałożenie powłoki termoizolacyjnej o różnej grubości (0,05–1 mm) na powierzchnię roboczą gniazda formy. Przegrzanie stopów przed zalewaniem nie powinno przekraczać 15-20°C powyżej temperatury likwidusu. Czas zbliżania się półform wynosi 5-3 s.

Odlewanie pod niskim ciśnieniem

Odlewanie pod niskim ciśnieniem to kolejna odmiana odlewania ciśnieniowego. Stosowany jest do produkcji wielkogabarytowych cienkościennych odlewów ze stopów aluminium o wąskim zakresie krystalizacji (AL2, AL4, AL9, AL34). Podobnie jak w przypadku odlewania na zimno, zewnętrzne powierzchnie odlewów są wykonane za pomocą metalowej formy, a wewnętrzne wnęki są wykonane z prętów metalowych lub piaskowych.

Do wykonania prętów należy użyć mieszanki składającej się z 55% piasku kwarcowego 1K016A; 13,5% piasek półtłusty P01; 27% sproszkowanego kwarcu; 0,8% kleju pektynowego; 3,2% żywicy M i 0,5% nafty. Ta mieszanina nie powoduje oparzeń mechanicznych. Napełnianie form metalem odbywa się pod ciśnieniem sprężonego, osuszonego powietrza (18–80 kPa), podawanego na powierzchnię wytopu w tyglu, podgrzanego do temperatury 720–750 °C. Pod wpływem tego ciśnienia stop jest wypychany z tygla na metalowy drut, a stamtąd do układu wlewowego i dalej do wnęki formy odlewniczej. Zaletą odlewania niskociśnieniowego jest możliwość automatycznej kontroli szybkości narastania metalu w gnieździe formy, co pozwala na uzyskanie odlewów cienkościennych o wyższej jakości niż przy odlewaniu pod wpływem siły ciężkości.

Krystalizacja stopów w formie odbywa się pod ciśnieniem 10–30 kPa przed utworzeniem stałej skorupy metalicznej i 50–80 kPa po utworzeniu skorupy.

Odlewy ze stopów aluminium o większej gęstości są produkowane metodą odlewania pod niskim ciśnieniem. Wypełnianie wnęki formy podczas odlewania podciśnieniowego odbywa się dzięki różnicy ciśnień w tyglu i formie (10-60 kPa). Krystalizacja metalu w formie odbywa się pod ciśnieniem 0,4-0,5 MPa. Zapobiega to uwalnianiu się wodoru rozpuszczonego w metalu i tworzeniu się porów gazowych. Wysokie ciśnienie krwi przyczynia się do lepsze odżywianie masywne zespoły odlewnicze. Poza tym technologia odlewania pod ciśnieniem nie różni się od technologii odlewania pod niskim ciśnieniem.

Odlewanie pod ciśnieniem z powodzeniem łączy w sobie zalety odlewania pod niskim ciśnieniem i krystalizacji pod ciśnieniem.

Formowanie wtryskowe

W procesie wtrysku ze stopów aluminium AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34 wykonujemy odlewy o złożonej konfiguracji w 1-3 klasach dokładności o grubości ścianek od 1 mm, otwory odlewane o średnicy średnica do 1,2 mm, formowana na zewnątrz i gwint wewnętrzny o minimalnej podziałce 1 mm i średnicy 6 mm. Czystość powierzchni takich odlewów odpowiada klasom chropowatości 5–8. Produkcja tego typu odlewów odbywa się na maszynach z zimnymi poziomymi lub pionowymi komorami prasowania, o właściwym ciśnieniu prasowania 30-70 MPa. Preferowane są maszyny z poziomą komorą prasowania.

Wymiary i masa odlewów ograniczone są możliwościami wtryskarek: objętością komory prasującej, właściwym ciśnieniem prasowania (p) i siłą zamykającą (0). Powierzchnia projekcji (F) odlewu, kanałów wlewowych i komory prasującej na ruchomą płytę formy nie powinna przekraczać wartości określonych wzorem F = 0,85 0/r.

Optymalne wartości nachylenia dla powierzchni zewnętrznych wynoszą 45°; dla wewnętrznego 1°. Minimalny promień krzywizny wynosi 0,5-1mm. Otwory o średnicy większej niż 2,5 mm wykonuje się metodą odlewania. Odlewy ze stopów aluminium z reguły są obrabiane tylko wzdłuż powierzchni gniazd. Naddatek na obróbkę przydzielany jest z uwzględnieniem wymiarów odlewu i wynosi od 0,3 do 1 mm.

Do wykonania form wykorzystuje się różne materiały. Części form mające kontakt z ciekłym metalem wykonane są ze stali 3Х2В8, 4Х8В2, 4ХВ2С, płyty mocujące i klatki matrycowe wykonane są ze stali stale 35, 45, 50, sworznie, tuleje i kolumny prowadzące - wykonane ze stali U8A.

Doprowadzanie metalu do wnęki formy odbywa się za pomocą zewnętrznych i wewnętrznych systemów wlewowych. Do obszarów odlewu poddawanych obróbce mechanicznej doprowadzane są podajniki. Ich grubość ustalana jest w zależności od grubości ścianki odlewu w miejscu dostawy i określonego charakteru wypełnienia formy. Zależność tę wyznacza stosunek grubości podajnika do grubości ścianki odlewu. Płynne wypełnianie form, bez turbulencji i zapowietrzeń, następuje, gdy stosunek ten jest bliski jedności. Do odlewów o grubości ścianki do 2 mm. podajniki mają grubość 0,8 mm; o grubości ścianki 3mm. grubość podajników wynosi 1,2 mm; o grubości ścianki 4-6 mm-2 mm.

Aby otrzymać pierwszą porcję wytopu, wzbogaconą wtrąceniami powietrza, w pobliżu wnęki formy umieszcza się specjalne zbiorniki płuczące, których objętość może sięgać 20 - 40% objętości odlewu. Podkładki połączone są z wnęką formy kanałami, których grubość jest równa grubości podajników. Powietrze i gaz usuwane są z gniazda formy poprzez specjalne kanały wentylacyjne oraz szczeliny pomiędzy prętami (eżektorami) a matrycą formy. Kanały wentylacyjne wykonano w płaszczyźnie łącznika na nieruchomej części formy oraz wzdłuż ruchomych prętów i wypychaczy. Głębokość kanałów wentylacyjnych przy odlewaniu stopów aluminium przyjmuje się 0,05-0,15 mm, a szerokość 10-30 mm, aby poprawić wentylację, formy wnęk podkładek łączą się z cienkimi kanałami (0,2-0,5 mm) do atmosfery.

Do głównych wad odlewów otrzymywanych metodą wtryskiwania zalicza się porowatość podkorową powietrza (gazu), spowodowaną zatrzymywaniem powietrza przy dużych prędkościach wlotu metalu do gniazda formy oraz porowatość skurczową (lub wnęki) w jednostkach cieplnych. Na powstawanie tych defektów duży wpływ mają parametry technologii odlewania, prędkość tłoczenia, ciśnienie tłoczenia oraz warunki termiczne formy.

Szybkość prasowania określa sposób wypełnienia formy. Im wyższa prędkość prasowania, tym większa prędkość przemieszczania się stopu przez kanały wlewowe, tym większa prędkość wlotu stopu do gniazda formy. Wysokie prędkości prasowania przyczyniają się do lepszego wypełnienia cienkich i wydłużonych wnęk. Jednocześnie powodują, że metal zatrzymuje powietrze i tworzy porowatość podkorową. Podczas odlewania stopów aluminium duże prędkości prasowania stosuje się tylko do produkcji skomplikowanych odlewów cienkościennych. Ciśnienie ma ogromny wpływ na jakość odlewów. Wraz ze wzrostem wzrasta gęstość odlewów.

Wielkość ciśnienia prasowania jest zwykle ograniczona wielkością siły blokującej maszyny, która musi przekraczać nacisk wywierany przez metal na ruchomą matrycę (pF). Dlatego też lokalne wstępne prasowanie grubościennych odlewów, zwane „procesem Ashigai”, cieszy się dużym zainteresowaniem. Niska prędkość podawania metalu do wnęki form poprzez wielkoprzekrojowe podajniki oraz efektywne wstępne prasowanie krystalizującego wytopu za pomocą podwójnego tłoka umożliwiają uzyskanie gęstych odlewów.

Na jakość odlewów istotny wpływ ma także temperatura stopu i formy. Przy wytwarzaniu odlewów grubościennych o prostej konfiguracji, wytop wlewa się w temperaturze 20-30°C poniżej temperatury likwidusu. Odlewy cienkościenne wymagają stosowania stopu przegrzanego powyżej temperatury likwidusu o 10-15°C. Aby zmniejszyć wielkość naprężeń skurczowych i zapobiec powstawaniu pęknięć w odlewach, formy przed zalewaniem są podgrzewane. Zalecane są następujące temperatury ogrzewania:

Grubość ścianki odlewu, mm 1–2 2–3 3–5 5–8

Temperatura ogrzewania

formy, °C 250–280 200–250 160–200 120–160

Stabilność reżimu termicznego zapewnia ogrzewanie (elektryczne) lub chłodzenie (woda) form.

Aby zabezpieczyć powierzchnię roboczą form przed przywieraniem i erozyjnym działaniem stopu, aby zmniejszyć tarcie przy wyjmowaniu rdzeni i ułatwić wyjmowanie odlewów, formy są smarowane. W tym celu stosuje się smary tłuszczowe (olej z grafitem lub proszkiem aluminiowym) lub wodne (roztwory soli, preparaty wodne na bazie grafitu koloidalnego).

Gęstość odlewów ze stopów aluminium znacznie wzrasta w przypadku odlewania za pomocą form próżniowych. W tym celu formę umieszcza się w szczelnej obudowie, w której wytwarzana jest niezbędna próżnia. Dobre wyniki można uzyskać stosując „proces tlenowy”. W tym celu powietrze we wnęce formy zostaje zastąpione tlenem. Przy dużych prędkościach wlotu metalu do wnęki formy, powodujących wychwytywanie tlenu przez stop, w odlewach nie tworzy się porowatość podkorowa, gdyż cały uwięziony tlen jest zużywany na tworzenie drobno zdyspergowanych tlenków glinu, które nie wpływają znacząco na właściwości mechaniczne odlewy Takie odlewy można poddać obróbce cieplnej.

W zależności od wymagań technicznych mogą być poddawane odlewy ze stopów aluminium różne rodzaje kontrola: rentgen, defektoskopia gamma lub ultradźwięki w celu wykrycia defektów wewnętrznych; oznaczenia umożliwiające określenie odchyłek wymiarowych; luminescencyjny do wykrywania pęknięć powierzchniowych; sterowanie hydro- lub pneumatyczne w celu oceny szczelności. Określono częstotliwość wymienionych rodzajów kontroli Specyfikacja techniczna lub określony przez wydział głównego hutnika zakładu. Stwierdzone wady, jeśli pozwalają na to specyfikacje techniczne, usuwa się poprzez spawanie lub impregnację. Spawanie łukiem argonowym służy do spawania niedopełnień, ubytków i luźnych pęknięć. Przed spawaniem wadliwy obszar jest cięty tak, aby ścianki wgłębień miały nachylenie 30 - 42°. Odlewy poddawane są miejscowemu lub ogólnemu nagrzewaniu do temperatury 300-350C. Ogrzewanie miejscowe odbywa się płomieniem acetylenowo-tlenowym, ogrzewanie ogólne odbywa się w piecach komorowych. Spawanie odbywa się z tych samych stopów, z których wykonane są odlewy, przy użyciu nietopliwej elektrody wolframowej o średnicy 2-6 mm przy konsumpcja argon 5-12 l/min. Siła prąd spawania wynosi zwykle 25-40 A na 1 mm średnicy elektrody.

Porowatość w odlewach eliminowana jest poprzez impregnację lakierem bakelitowym, lakierem asfaltowym, olejem schnącym lub płynne szkło. Impregnację przeprowadza się w specjalnych kotłach pod ciśnieniem 490-590 kPa ze wstępnym naświetlaniem odlewów w atmosferze rozrzedzonej (1,3-6,5 kPa). Temperaturę cieczy impregnującej utrzymuje się na poziomie 100°C. Po impregnacji odlewy suszy się w temperaturze 65-200°C, podczas których ciecz impregnująca twardnieje i poddaje ponownej kontroli.

Aluminium jest

Zastosowanie aluminium

Szeroko stosowany jako materiał konstrukcyjny. Głównymi zaletami aluminium tej jakości są: lekkość, plastyczność przy tłoczeniu, odporność na korozję (w powietrzu aluminium natychmiast pokrywa się trwałą powłoką Al2O3, która zapobiega jego dalszemu utlenianiu), wysoka przewodność cieplna i nietoksyczność zawartych w nim związków. W szczególności te właściwości sprawiły, że aluminium stało się niezwykle popularne w produkcji naczyń kuchennych, folii aluminiowej i Przemysł spożywczy i do pakowania.

Główną wadą aluminium jako materiału konstrukcyjnego jest jego niska wytrzymałość, dlatego w celu jego wzmocnienia zwykle dodaje się do niego niewielką ilość miedzi i magnezu (stop ten nazywany jest duraluminium).

Przewodność elektryczna aluminium jest tylko 1,7 razy mniejsza niż miedzi, podczas gdy aluminium jest około 4 razy tańsze w przeliczeniu na kilogram, ale ze względu na 3,3 razy mniejszą gęstość, aby uzyskać równy opór, potrzebuje około 2 razy mniejszej masy. Dlatego jest szeroko stosowany w elektrotechnice do produkcji drutów, ich ekranowania, a nawet w mikroelektronice do produkcji przewodników w chipach. Niższa przewodność elektryczna aluminium (37 1/ohm) w porównaniu z miedzią (63 1/ohm) jest kompensowana przez zwiększenie przekroju poprzecznego przewodów aluminiowych. Wadą aluminium jako materiału elektrycznego jest obecność mocnej warstwy tlenku, która utrudnia lutowanie.

Ze względu na swoje kompleksowe właściwości znajduje szerokie zastosowanie w urządzeniach grzewczych.

Aluminium i jego stopy zachowują wytrzymałość w bardzo niskich temperaturach. Z tego powodu jest szeroko stosowany w technologii kriogenicznej.

Wysoki współczynnik odbicia w połączeniu z niskim kosztem i łatwością osadzania sprawia, że ​​aluminium jest idealnym materiałem do produkcji luster.

W produkcji materiałów budowlanych jako czynnik gazotwórczy.

Aluminiowanie zapewnia odporność na korozję i kamień stali i innych stopów, na przykład zaworów tłokowych silników spalinowych, łopatek turbin, platform do wydobycia ropy naftowej, urządzeń do wymiany ciepła, a także zastępuje cynkowanie.

Siarczek glinu służy do produkcji siarkowodoru.

Trwają badania nad opracowaniem spienionego aluminium jako materiału szczególnie wytrzymałego i lekkiego.

Jako składnik termitu, mieszaniny do glinotermii

Aluminium służy do odzyskiwania metali rzadkich z ich tlenków lub halogenków.

Aluminium jest ważnym składnikiem wielu stopów. Na przykład w brązach aluminiowych głównymi składnikami są miedź i aluminium. W stopach magnezu jako dodatek najczęściej stosuje się aluminium. Do produkcji spiral w elektrycznych urządzeniach grzewczych stosuje się fechral (Fe, Cr, Al) (wraz z innymi stopami).

kawa aluminiowa" wysokość="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="21. Klasyczny Włoski producent kawa aluminiowa" szerokość="376" />

Kiedy aluminium było bardzo drogie, wytwarzano z niego różnorodną biżuterię. I tak Napoleon III zamówił aluminiowe guziki, a w 1889 roku Dmitrij Iwanowicz Mendelejew otrzymał wagę z misami wykonanymi ze złota i aluminium. Moda na nie minęła natychmiast, gdy pojawiły się nowe technologie (rozwiązania) do ich produkcji, co wielokrotnie obniżyło koszty. Obecnie aluminium jest czasami wykorzystywane do produkcji biżuterii kostiumowej.

W Japonii aluminium wykorzystywane jest do produkcji tradycyjnej biżuterii, zastępując .

Aluminium i jego związki stosuje się jako wysoce wydajny materiał pędny w dwumateriałowych paliwach rakietowych oraz jako składnik palny w stałych paliwach rakietowych. Następujące związki glinu mają największe praktyczne znaczenie jako paliwo rakietowe:

Sproszkowane aluminium jako paliwo w stałych paliwach rakietowych. Stosowany jest również w postaci proszku i zawiesin w węglowodorach.

Wodorek glinu.

Boran glinu.

Trójmetyloglin.

Trietyloglin.

Trójpropyloaluminium.

Trietyloglin (zwykle razem z trietyloborem) jest również używany do zapłonu chemicznego (tj. jako paliwo rozruchowe) w silnikach rakietowych, ponieważ zapala się samorzutnie w gazowym tlenie.

Ma lekko toksyczne działanie, ale wiele rozpuszczalnych w wodzie nieorganicznych związków glinu pozostaje przez długi czas w stanie rozpuszczonym i może mieć Szkodliwe efekty na ludzi i zwierzęta stałocieplne woda pitna. Najbardziej toksyczne są chlorki, azotany, octany, siarczany itp. W przypadku człowieka następujące dawki związków glinu (mg/kg masy ciała) mają działanie toksyczne po spożyciu:

octan glinu - 0,2-0,4;

wodorotlenek glinu - 3,7-7,3;

ałun glinowy - 2,9.

Działa przede wszystkim na układ nerwowy (kumuluje się w tkance nerwowej, powodując poważne zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego). Jednakże neurotoksyczność aluminium bada się od połowy lat 60. XX wieku, ponieważ mechanizm jego eliminacji zapobiega gromadzeniu się metalu w organizmie człowieka. W normalnych warunkach z moczem może zostać wydalone do 15 mg pierwiastka dziennie. W związku z tym największy negatywny efekt obserwuje się u osób z zaburzeniami czynności wydalniczej nerek.

Według niektórych badań biologicznych spożycie glinu w organizmie człowieka uznano za czynnik wywołujący chorobę Alzheimera, jednak badania te zostały później skrytykowane i odrzucono wniosek o powiązaniu jednego z drugim.

Właściwości geochemiczne aluminium wynikają z jego dużego powinowactwa do tlenu (wg minerały aluminium wchodzi w skład oktaedrów i czworościanów tlenu), stała wartościowość (3), niska rozpuszczalność większości naturalnych związków. W procesach endogenicznych podczas krzepnięcia magmy i powstawania skał magmowych aluminium przedostaje się do sieci krystalicznej skaleni, mików i innych minerałów - glinokrzemianów. W biosferze aluminium jest słabym migrantem; występuje rzadko w organizmach i hydrosferze. W wilgotnym klimacie, gdzie rozkładające się pozostałości bujnej roślinności tworzą wiele kwasów organicznych, glin migruje do gleb i wód w postaci organiczno-mineralnych związków koloidalnych; aluminium jest adsorbowane przez koloidy i odkładane w dolnych partiach gleby. Wiązanie aluminium z krzemem zostaje częściowo zerwane i w niektórych miejscach w tropikach tworzą się minerały - wodorotlenki glinu - bemit, diaspory, hydrargillit. Większość aluminium wchodzi w skład glinokrzemianów – kaolinitu, beidellitu i innych minerałów ilastych. Słaba mobilność determinuje resztkową akumulację aluminium w wietrzejącej skorupie wilgotnych tropików. W rezultacie powstaje boksyt eluwialny. W poprzednich epokach geologicznych boksyt gromadził się także w jeziorach i strefach przybrzeżnych mórz w regionach tropikalnych (na przykład boksyty osadowe Kazachstanu). Na stepach i pustyniach, gdzie jest mało materii żywej, a wody są neutralne i zasadowe, aluminium prawie nie migruje. Migracja aluminium jest najbardziej energetyczna na obszarach wulkanicznych, gdzie obserwuje się silnie kwaśne wody rzeczne i gruntowe bogate w glin. W miejscach, gdzie wody kwaśne mieszają się z alkalicznymi wodami morskimi (przy ujściach rzek i nie tylko), aluminium wytrąca się, tworząc złoża boksytu.

Aluminium wchodzi w skład tkanek zwierząt i roślin; w narządach ssaków stwierdzono od 10-3 do 10-5% glinu (w przeliczeniu na surowiec). Aluminium gromadzi się w wątrobie, trzustce i tarczycy. W produktach roślinnych zawartość glinu waha się od 4 mg na 1 kg suchej masy (ziemniaki) do 46 mg (rzepa żółta), w produktach pochodzenia zwierzęcego od 4 mg (miód) do 72 mg na 1 kg suchej masy ( ). W codziennej diecie człowieka zawartość glinu sięga 35-40 mg. Do organizmów skupiających aluminium zalicza się mchy (Lycopodiaceae), które w popiele zawierają do 5,3% glinu oraz mięczaki (Helix i Lithorina), które w popiele zawierają 0,2-0,8% glinu. Tworząc nierozpuszczalne związki z fosforanami, glin zaburza odżywianie roślin (wchłanianie fosforanów przez korzenie) i zwierząt (wchłanianie fosforanów w jelitach).

Głównym odbiorcą jest lotnictwo. Najbardziej obciążone elementy samolotu (poszycie, wzmocnienie zasilania) wykonane są z duraluminium. I ten stop został zabrany w kosmos. Poleciał nawet na Księżyc i wrócił na Ziemię. A stacje Luna, Wenus i Mars, stworzone przez projektantów biura, którym przez wiele lat kierował Georgy Nikolaevich Babakin (1914–1971), nie mogły obejść się bez stopów aluminium.

Podstawowym materiałem na kadłuby szybkich „rakiet” i „meteorów” – wodolotów są stopy układów aluminium – mangan i aluminium – magnez (AMts i AMg).

Ale stopy aluminium znajdują zastosowanie nie tylko w transporcie kosmicznym, lotniczym, morskim i rzecznym. Aluminium ma silną pozycję także w transporcie lądowym. Poniższe dane wskazują na szerokie zastosowanie aluminium w przemyśle motoryzacyjnym. W 1948 r. na jednego przypadało 3,2 kg aluminium, w 1958 r. – 23,6, w 1968 r. – 71,4, a dziś liczba ta przekracza 100 kg. Pojawiło się aluminium i transport kolejowy. A superekspres „Rosyjska Trojka” jest w ponad 50% wykonany ze stopów aluminium.

Coraz częściej w budownictwie wykorzystuje się aluminium. W nowych budynkach często stosuje się mocne i lekkie belki, podłogi, kolumny, balustrady, ogrodzenia i elementy systemów wentylacyjnych wykonane ze stopów na bazie aluminium. W ostatnich latach stopy aluminium znalazły zastosowanie przy budowie wielu obiektów użyteczności publicznej i kompleksów sportowych. Istnieją próby wykorzystania aluminium jako pokrycia dachowego. Taki dach nie boi się zanieczyszczeń dwutlenkiem węgla, związków siarki, związków azotu i innych szkodliwych zanieczyszczeń, które znacznie zwiększają korozję atmosferyczną żelaznego pokrycia dachowego.

Jako stopy odlewnicze stosowane są siluminy, stopy układu aluminiowo-krzemowego. Stopy takie charakteryzują się dobrą płynnością, dają niski skurcz i segregację (niejednorodność) w odlewach, co umożliwia wytwarzanie części o najbardziej złożonej konfiguracji poprzez odlewanie np. obudów silników, wirników pomp, obudów przyrządów, bloków silników spalinowych, tłoków , głowice cylindrów i płaszcze silników tłokowych.

Walcz o upadek koszt stopy aluminium również odniosły sukces. Na przykład silumin jest 2 razy tańszy niż aluminium. Zwykle jest odwrotnie - stopy są droższe (aby otrzymać stop, trzeba zdobyć czystą bazę, a następnie ją stopić, aby otrzymać stop). W 1976 roku radzieccy hutnicy w fabryce aluminium w Dniepropietrowsku opanowali wytapianie siluminów bezpośrednio z glinokrzemianów.

Aluminium jest od dawna znane w elektrotechnice. Jednak do niedawna zastosowanie aluminium ograniczało się do linii energetycznych i, w rzadkich przypadkach, kabli elektroenergetycznych. Przemysł kablowy był zdominowany przez miedź i Ołów. Elementy przewodzące konstrukcji kabla wykonano z miedzi, z której wykonano metalową osłonę Ołów lub stopy na bazie ołowiu. Przez wiele dziesięcioleci (powłoki ołowiane do ochrony żył kablowych zostały po raz pierwszy zaproponowane w 1851 r.) był jedynym materiałem metalicznym na powłoki kablowe. Jest doskonały w tej roli, ale nie bez wad - duża gęstość, niska wytrzymałość i niedobór; To tylko te główne, które zmusiły ludzi do poszukiwania innych metali, które mogą odpowiednio zastąpić ołów.

Okazało się, że jest to aluminium. Początki jego służby na tym stanowisku można rozpatrywać na rok 1939, a prace rozpoczęto w 1928. Jednak poważna zmiana w zastosowaniu aluminium w technologii kablowej nastąpiła w roku 1948, kiedy to opracowano i opanowano technologię wytwarzania powłok aluminiowych.

Również miedź przez wiele dziesięcioleci była jedynym metalem do produkcji przewodów przewodzących prąd. Badania nad materiałami, które mogłyby zastąpić miedź, wykazały, że takim metalem powinno i może być aluminium. Zatem zamiast dwóch metali o zasadniczo różnych celach, w technologii kabli pojawiło się aluminium.

Zamiennik ten ma wiele zalet. Po pierwsze, możliwość zastosowania aluminiowej powłoki jako przewodu neutralnego oznacza znaczną oszczędność metalu i redukcję masy. Po drugie, większa wytrzymałość. Po trzecie, ułatwia instalację, zmniejsza koszty transportu, zmniejsza koszty kabli itp.

Druty aluminiowe są również stosowane w napowietrznych liniach energetycznych. Jednak wykonanie równoważnego zamiennika wymagało dużo wysiłku i czasu. Opracowano wiele opcji i stosuje się je w zależności od konkretnej sytuacji. [Produkuje się druty aluminiowe o podwyższonej wytrzymałości i podwyższonej odporności na pełzanie, które uzyskuje się poprzez dodawanie stopów magnezu do 0,5%, krzemu do 0,5%, żelaza do 0,45%, hartowanie i starzenie. Druty stalowo-aluminiowe stosuje się zwłaszcza do wykonywania dużych rozpiętości, wymaganych tam, gdzie linie energetyczne przecinają różne przeszkody. Istnieją przęsła o długości ponad 1500 m, na przykład przy przekraczaniu rzek.

Aluminium w technologii przekładni Elektryczność na długich dystansach wykorzystywane są nie tylko jako materiał przewodzący. Półtora dekady temu zaczęto stosować stopy na bazie aluminium do produkcji podpór linii elektroenergetycznych. Po raz pierwszy zbudowano je w naszym kraj na Kaukazie. Są około 2,5 razy lżejsze od stali i nie wymagają zabezpieczenia antykorozyjnego. Tym samym ten sam metal zastąpił żelazo, miedź i ołów w elektrotechnice i technologii przesyłu energii elektrycznej.

I to lub prawie to samo miało miejsce w innych obszarach technologii. W przemyśle naftowym, gazowym i chemicznym sprawdzają się zbiorniki, rurociągi i inne zespoły montażowe wykonane ze stopów aluminium. Zastąpiły one wiele odpornych na korozję metali i materiałów, jak np. pojemniki wykonane ze stopów żelaza i węgla, emaliowane od wewnątrz do przechowywania żrących cieczy (pęknięcie warstwy emalii tej drogiej konstrukcji mogłoby prowadzić do strat, a nawet wypadków).

Do produkcji folii na świecie zużywa się rocznie ponad 1 milion ton aluminium. Grubość folii w zależności od jej przeznaczenia mieści się w przedziale 0,004-0,15 mm. Jego zastosowanie jest niezwykle różnorodne. Służy do pakowania różnych produktów spożywczych i przemysłowych - czekolady, cukierków, leków, kosmetyków, produktów fotograficznych itp.

Folia wykorzystywana jest także jako materiał konstrukcyjny. Istnieje grupa tworzyw sztucznych wypełnionych gazem – tworzywa o strukturze plastra miodu – materiałów komórkowych z systemem regularnie powtarzających się komórek o regularnym kształcie geometrycznym, których ścianki wykonane są z folii aluminiowej.

Encyklopedia Brockhausa i Efrona

ALUMINIUM- (glina) chemiczna zn. GLIN; Na. V. = 27,12; pokonać V. = 2,6; poseł. około 700°. Srebrzystobiały, miękki, dźwięczny metal; w połączeniu z kwasem krzemowym jest głównym składnikiem glinek, skalenia i miki; występuje we wszystkich glebach. Idzie do... ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego

ALUMINIUM- (symbol Al), srebrzystobiały metal, pierwiastek trzeciej grupy układu okresowego. Po raz pierwszy uzyskano go w czystej postaci w 1827 r. Najpopularniejszy metal w skorupie ziemskiej; Jego głównym źródłem jest ruda boksytu. Proces… … Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

ALUMINIUM- ALUMINIUM, Aluminium (symbol chemiczny A1, masa 27,1), najpowszechniejszy metal na powierzchni Ziemi i po O i krzemie najważniejszy składnik skorupy ziemskiej. A. występuje w przyrodzie głównie w postaci soli kwasu krzemowego (krzemianów);... ... Wielka encyklopedia medyczna

Aluminium- jest niebiesko-białym metalem, który jest szczególnie lekki. Jest bardzo plastyczny i można go łatwo walcować, ciągnić, kuć, tłoczyć i odlewać itp. Podobnie jak inne miękkie metale, aluminium również nadaje się bardzo dobrze... ... Oficjalna terminologia

Aluminium- (Aluminium), Al, pierwiastek chemiczny III grupy układu okresowego, liczba atomowa 13, masa atomowa 26,98154; metal lekki, temperatura topnienia 660°C. Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 8,8% wagowo. Aluminium i jego stopy są stosowane jako materiały konstrukcyjne w... ... Ilustrowany słownik encyklopedyczny

ALUMINIUM- ALUMINIUM, aluminium, chemiczne. glinka metali alkalicznych, baza tlenku glinu, glina; a także podstawa rdzy, żelaza; i spalić miedź. Aluminiowy męski skamielina podobna do ałunu, uwodniony siarczan tlenku glinu. Mąż Alunit. skamielina bardzo blisko... ... Słownik wyjaśniający Dahla

aluminium- (srebrny, lekki, skrzydlaty) metal Słownik rosyjskich synonimów. rzeczownik aluminium, liczba synonimów: 8 glina (2) ... Słownik synonimów

ALUMINIUM- (łac. Aluminium z ałunu glinowego), Al, pierwiastek chemiczny III grupy układu okresowego, liczba atomowa 13, masa atomowa 26,98154. Srebrnobiały metal, lekki (2,7 g/cm³), ciągliwy, o wysokiej przewodności elektrycznej, temperatura topnienia 660.C.... ... Wielki słownik encyklopedyczny

Aluminium- Al (od łacińskiej nazwy ałunu, używanej w starożytności jako zaprawa do barwienia i garbowania * a. aluminium; n. Aluminium; f. aluminium; i. aluminio), chemiczny. pierwiastek okresowy grupy III. System Mendelejewa, godz. N. 13, o godz. m. 26,9815 ... Encyklopedia geologiczna

ALUMINIUM- ALUMINIUM, aluminium i wiele innych. bez męża (od łacińskiego ałunu glinowego). Srebrnobiały, ciągliwy metal lekki. Słownik objaśniający Uszakowa. D.N. Uszakow. 1935 1940… Słownik wyjaśniający Uszakowa

Wstęp.

Około 100 lat temu Nikołaj Gawrilowicz Czernyszewski powiedział o aluminium, że metal ten ma wielką przyszłość, że aluminium jest metalem socjalizmu. Okazał się wizjonerem: w XX wieku. element nr 13 aluminium stał się podstawą wielu materiałów konstrukcyjnych. Element III okresu i grupy IIIA układu okresowego. Wzór elektroniczny atomu 3S23p1 stopień utlenienia +III i 0.

Elektroujemność (1,47) jest taka sama jak berylu i wykazuje właściwości amfoteryczne (kwasowe i zasadowe). W związkach występuje w postaci kationów i anionów. W przyrodzie jest czwartym pod względem liczebności pierwiastkiem chemicznym (pierwszym wśród metali) i występuje w stanie związanym chemicznie. Wchodzi w skład wielu minerałów glinokrzemianowych, skał (granitów, porfirów, bazaltów, gnejsów, łupków), różnych iłów (tzw. glinka biała kaolin), boksyt i tlenek glinu Al2O3.

Interesujące jest prześledzenie dynamiki produkcji aluminium na przestrzeni półtora wieku, jakie upłynęło od chwili, gdy człowiek po raz pierwszy wziął do ręki kawałek jasnosrebrzystego metalu.

Dla pierwszych 30 lat, od 1825 do 1855 roku, nie ma dokładnych danych liczbowych. Nie było przemysłowych metod produkcji aluminium, w laboratoriach otrzymywano je w najlepszym wypadku w kilogramach, a raczej w gramach. Kiedy sztabka aluminium została po raz pierwszy wystawiona na Wystawie Powszechnej w Paryżu w 1855 roku, uznano ją za rzadki klejnot. A pojawił się na wystawie, ponieważ to właśnie w 1855 roku francuski chemik Henri Etienne Saint-Clair Deville opracował pierwszy metoda przemysłowa otrzymywanie aluminium, w oparciu o wyparcie pierwiastka nr 13 przez metaliczny sód z podwójnego chlorku sodu i glinu NaCl·AlCl3.

W ciągu 36 lat, od 1855 do 1890 roku, metodą Saint-Clair Deville wyprodukowano 200 ton metalu aluminiowego.

W ostatniej dekadzie XIX w. (nową metodą) wyprodukowano na świecie 28 tys. ton aluminium.

W 1930 r. światowy wytop tego metalu wynosił 300 tys. ton.

W 1975 roku w samych krajach kapitalistycznych wyprodukowano około 10 milionów ton aluminium i liczby te nie są najwyższe. Według American Engineering and Mining Journal produkcja aluminium w krajach kapitalistycznych w 1975 r. spadła o 11%, czyli 1,4 mln ton, w porównaniu z 1974 r.

Równie uderzające są zmiany cen aluminium. W 1825 roku kosztowało ono 1500 razy więcej niż żelazo, dziś jest tylko trzykrotnie droższe. Obecnie aluminium jest droższe niż zwykła stal węglowa, ale tańsze niż stal nierdzewna. Jeśli obliczymy koszt wyrobów aluminiowych i stalowych biorąc pod uwagę ich wagę i względną odporność na korozję, okaże się, że obecnie w wielu przypadkach znacznie bardziej opłaca się zastosować aluminium niż stal.

Właściwości fizyczne Al

Metal srebrzystobiały, błyszczący i ciągliwy. Na powietrzu pokrywa się matową warstwą ochronną Al2O3, która jest bardzo stabilna i chroni metal przed korozją; pasywowany w stężonym HNO3.

Stałe fizyczne:

M, = 26,982 »27, p = 2,70 g/cm3

temperatura topnienia 660,37 °C, temperatura wrzenia = 2500 °C

Właściwości chemiczne l

Aktywny chemicznie, wykazuje właściwości amfoteryczne – reaguje z kwasami i zasadami:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na] + 3H2

2Al + 6NaOH(s) = 2NaAlO2+ + ZN2 + 2Na2O

Stopione aluminium reaguje energicznie z wodą:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 ¯ + 3H2 + 836 kJ

Silny środek redukujący, po podgrzaniu reaguje z tlenem, siarką, azotem i węglem:

4Al+3O2=2Al2O3, 2Al+3S=Al2S3

2Al+N2=2AlN, 4Al+3S=Al4S3

Reakcja z chlorem, bromem i jodem zachodzi w temperaturze pokojowej (jod wymaga katalizatora – kropla H2O), powstają halogenki AlCl3, AlBr3 i AlI3.

Metoda ważna przemysłowo aluminotermia:

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

10Al + 3V2O5 = 5Al2O3 + 6V

Aluminium redukuje Nv do N-III:

8Al + 30HNO3(ultrarozcieńczony) = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

8Al + 18H2O + 5KOH + 3KNO3 =8K+3NH3

(siłą napędową tych reakcji jest pośrednie uwolnienie atomowego wodoru Н°, a w drugiej reakcji także utworzenie stabilnego hydroksykompleksu [Al(OH)4]3-).

Przygotowanie i zastosowanie Al

Produkcja Al w przemyśle - elektroliza Al2O3 w wytopie kriolit Na3[AlF6] w 950°C:

Stosowany jako odczynnik w aluminotermii do produkcji metali rzadkich i spawania konstrukcji stalowych

Aluminium jest najważniejszym materiałem konstrukcyjnym, podstawą lekkich stopów odpornych na korozję (z magnezem - duraluminium, Lub duraluminium, z miedź -- brąz aluminiowy, z których bite są drobne monety). Czyste aluminium jest używane w dużych ilościach do produkcji naczyń i przewodów elektrycznych.

Tlenek glinu Glin 2 O 3

Biały bezpostaciowy proszek lub bardzo twarde białe kryształy. Stałe fizyczne:

Mr = 101,96"102, p = 3,97 g/cm3 tmelt=2053°C, tbp=3000°C

Krystaliczny Al2O3 jest chemicznie pasywny, amorficzny jest bardziej aktywny. Reaguje powoli z kwasami i zasadami w roztworze, wykazując właściwości amfoteryczne:

Al2O3 + 6HCl(stęż.) = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH (stęż.) + 3H2O = 2Na

(NaAlO2 tworzy się w stopie alkalicznym). Druga reakcja służy do „rozbicia” boksytu.

Oprócz surowca do produkcji aluminium, Al2O3 w postaci proszku służy jako składnik materiałów ognioodpornych, chemoodpornych i ściernych. W postaci kryształów wykorzystywany jest do produkcji laserów oraz syntetycznych kamieni szlachetnych (rubiny, szafiry itp.), barwionych domieszkami innych tlenków metali – Cr2O3 (czerwony), Ti2O3 i Fe2O3 (niebieski).

Wodorotlenek glinu Al(OH)3

Biały, amorficzny (żelopodobny) lub krystaliczny. Praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Stałe fizyczne:

Мr=78,00, р= 3,97 g/cm3,

t rozkładu > 170°С

Po podgrzaniu rozkłada się stopniowo, tworząc produkt pośredni - metawodorotlenek AlO(OH):

Wykazuje właściwości amfoteryczne, równie wyraźne kwasowe i zasadowe:

Po stopieniu z NaOH powstaje NaAlO.

Dla otrzymujący Osad Al(OH)3, zwykle nie stosuje się zasady (ze względu na łatwość przejścia osadu w roztwór), ale działa na sole glinu z hydratem amoniaku;

w temperaturze pokojowej tworzy się Al(OH)3, a podczas wrzenia powstaje mniej aktywny AlO(OH):

Wygodnym sposobem otrzymania Al(OH)3 jest przepuszczenie CO2 przez roztwór kompleksu hydroksylowego:

[Al(OH)4]- + CO2 = Al(OH)3¯+ HCO3-

Stosowany do syntezy soli glinu i barwników organicznych; jako lek na nadkwaśność soku żołądkowego.

Sole glinu

Sole glinu i mocne kwasy są dobrze rozpuszczalne w wodzie i ulegają znacznej hydrolizie kationów, tworząc silnie kwaśne środowisko, w którym rozpuszczają się metale takie jak magnez i cynk:

a)AlCl3=Alз++ЗCl-

Al3++H2OÛAlOH2++H+

b)Zn+2H+=Zn2++H2

Fluorek AlF3 i ortofosforan AlPO4 są nierozpuszczalne w wodzie, a sole bardzo słabych kwasów, na przykład H2CO3, w ogóle nie powstają w wyniku wytrącania z roztworu wodnego.

Znane są podwójne sole glinu - ałun skład MAI(SO4)2 · 12H2O (MI=Na+, K+, Rb+, Cs+, TI+, NH4+), najczęściej spotykany ałun potasowy KAl(SO4)2 · 12H2O.

Binarne związki glinu

Związki z przewagą wiązań kowalencyjnych, takie jak siarczek AlS3 i węglik AlC3.

Całkowicie rozłożony przez wodę:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 ¯ + 3Н2S

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 ¯+ 3CH4

Związki te wykorzystywane są jako źródła czystych gazów – H2S i CH4.

Zainteresowanie, zainteresowanie...

8,80% masy skorupy ziemskiej składa się z aluminium, trzeciego pod względem liczebności pierwiastka na naszej planecie. Światowa produkcja aluminium stale rośnie. Obecnie stanowi około 2% produkcji stali, jeśli liczyć ją wagowo. A jeśli pod względem objętości, to 5...6%, ponieważ aluminium jest prawie trzy razy lżejsze od stali. Aluminium pewnie zepchnęło miedź i wszystkie inne metale nieżelazne na trzecie i kolejne miejsca, stając się drugim najważniejszym metalem trwającej epoki żelaza. Według prognoz do końca tego stulecia udział aluminium w ogólnej produkcji metali powinien osiągnąć 4...5% wagowych.

Powodów jest wiele, a głównymi z nich jest z jednej strony powszechność aluminium, a z drugiej doskonały zestaw właściwości – lekkość, plastyczność, odporność na korozję, przewodność elektryczna, wszechstronność w pełnym tego słowa znaczeniu. .

Aluminium pojawiło się późno w technologii, gdyż w związkach naturalnych jest ściśle związane z innymi pierwiastkami, przede wszystkim z tlenem, a poprzez tlen z krzemem, a zniszczenie tych związków i uwolnienie z nich lekkiego srebra wymaga dużego wysiłku i energii.

Pierwsze metaliczne aluminium zostało wyprodukowane w 1825 roku przez słynnego duńskiego fizyka Hansa Christiana Oersteda, znanego przede wszystkim z prac nad elektromagnetyzmem. Oersted przepuścił chlor przez gorącą mieszaninę tlenku glinu (tlenku glinu Al2O3) z węglem i powstały bezwodny chlorek glinu ogrzano z amalgamatem potasu. Następnie, jak to zrobił Davy, któremu, nawiasem mówiąc, nie udało się uzyskać aluminium przez elektrolizę tlenku glinu, amalgamat uległ rozkładowi przez ogrzewanie, rtęć odparowała i narodził się aluminium.

W 1827 roku Friedrich Wöhler pozyskiwał aluminium w inny sposób, wypierając go z tego samego chlorku metalicznym potasem. Jak już wspomniano, pierwsza przemysłowa metoda produkcji aluminium została opracowana dopiero w 1855 roku, a aluminium stało się metalem ważnym technicznie dopiero na przełomie XIX i XX wieku. Dlaczego?

Jest oczywiste, że nie każdy naturalny związek aluminium można uznać za rudę aluminium. W połowie, a nawet u schyłku XIX w. W rosyjskiej literaturze chemicznej aluminium często nazywano gliną, a jego tlenek nadal nazywany jest tlenkiem glinu. W ten sposób istnieje bezpośrednia wskazówka na obecność pierwiastka nr 13 we wszechobecnej glinie. Ale glina jest dość złożonym konglomeratem trzech utlenionych substancji - tlenku glinu, krzemionki i wody (plus różne dodatki); Można z niego wyizolować tlenek glinu, ale jest to znacznie trudniejsze niż otrzymanie tego samego tlenku glinu z dość powszechnej, zwykle czerwono-brązowej skały, której nazwa wzięła się od obszaru Les Baux na południu Francji.

Skała ta, boksyt, zawiera od 28 do 60% Al2O3. Jego główną zaletą jest to, że zawiera co najmniej dwukrotnie więcej tlenku glinu niż krzemionka. A krzemionka jest w tym przypadku najbardziej szkodliwym zanieczyszczeniem i najtrudniejszym do pozbycia się. Oprócz tych tlenków boksyt zawsze zawiera tlenek żelaza Fe2O3, zawiera także tlenki tytanu, fosforu, manganu, wapnia i magnezu.

Podczas II wojny światowej, gdy wielu walczącym krajom brakowało aluminium otrzymywanego z boksytu, w miarę potrzeb stosowano inne rodzaje surowców: Włochy otrzymywały aluminium z lawy Wezuwiusza, USA i Niemcy z glinek kaolinowych, Japonia z łupków i alunitu. Ale to aluminium kosztowało średnio pięć razy więcej niż aluminium z boksytu, a po wojnie, kiedy w Afryce odkryto kolosalne złoża tej skały, Ameryka Południowa, a później w Australii przemysł aluminiowy na całym świecie powrócił do tradycyjnych surowców boksytowych.

W Związku Radzieckim istnieją sprawdzone na skalę fabryczną metody produkcji aluminium na bazie skał sjenitu nefelinowego i apatytu nefelinowego. W Azerbejdżańskiej SRR przemysłowy rozwój alunitu jako złożonego surowca, w tym aluminium, rozpoczął się dawno temu. Ale natura nie pozbawiła nas najlepszego surowca aluminiowego – boksytu. Mamy regiony nośne boksytów na Uralu Północnym i Turgaju (w Kazachstanie): boksyty występują na zachodniej i wschodniej Syberii, w północno-zachodniej części europejskiej części kraju. W oparciu o złoże boksytu Tichwin i energię elektrowni wodnej Wołchów, pierworodny krajowy przemysł aluminiowy, Zakład Aluminiowy Wołchow, rozpoczął pracę w 1932 roku. Tania energia elektryczna z ogromnych syberyjskich elektrowni wodnych i państwowych elektrowni regionalnych stała się ważnym „elementem” szybko rozwijającego się przemysłu aluminiowego na Syberii.

Nie przez przypadek zaczęliśmy rozmawiać o energii. Produkcja aluminium jest energochłonna. Czysty tlenek glinu topi się w temperaturze 2050°C i nie jest rozpuszczalny w wodzie, dlatego aby otrzymać aluminium należy je poddać elektrolizie. Należało znaleźć sposób na obniżenie w jakiś sposób temperatury topnienia tlenku glinu do co najmniej 1000°C; Tylko pod tymi warunkami aluminium mogłoby stać się metalem o znaczeniu technicznym. Problem ten znakomicie rozwiązał młody amerykański naukowiec Charles Martin Hall i niemal równocześnie z nim Francuz Paul Héroult. Odkryli, że tlenek glinu dobrze rozpuszcza się w kriolicie 3NaF·AlF3. Roztwór ten poddawany jest elektrolizie w obecnych piecach do wytapiania aluminium w temperaturze 950°C.

Aparatem do elektrolizy jest wanna żelazna wyłożona cegłami ogniotrwałymi z blokami węglowymi, które pełnią rolę katod. Uwalnia się na nich roztopione aluminium, a na anodach wydziela się tlen, który reaguje z materiałem anody (najczęściej węglem). Wanny pracują pod niskim napięciem - 4,0...4,5 V, ale przy dużym prądzie - do 150 tys. A.

Według danych amerykańskich, w ciągu ostatnich trzech dekad energochłonność wytapiania aluminium spadła o jedną trzecią, ale produkcja ta w dalszym ciągu pozostaje dość energochłonna.

Co to jest

Aluminium usuwa się najczęściej z kąpieli elektrolitycznych za pomocą kadzi próżniowej, a po przepłukaniu chlorem (w celu usunięcia głównie zanieczyszczeń niemetalicznych) wlewa się je do form. W ostatnich latach wlewki aluminiowe coraz częściej odlewane są metodą ciągłą. Rezultatem jest technicznie czyste aluminium, w którym metal nieszlachetny stanowi 99,7% (główne zanieczyszczenia: sód, żelazo, krzem, wodór). To właśnie aluminium jest wykorzystywane w większości gałęzi przemysłu. Jeśli potrzebny jest czystszy metal, aluminium jest rafinowane w taki czy inny sposób. Rafinacja elektrolityczna przy użyciu elektrolitów organicznych daje aluminium o czystości 99,999%. Jeszcze czystsze aluminium na potrzeby przemysłu półprzewodników uzyskuje się poprzez wytapianie strefowe lub destylację przez podfluorek.

To ostatnie najwyraźniej wymaga wyjaśnienia. Oczyszczone aluminium ogrzewa się w próżni do 1000°C w obecności AlF3. Sól ta sublimuje bez topienia. Oddziaływanie aluminium z fluorkiem glinu prowadzi do powstania podfluorku AlF, niestabilnej substancji, w której glin jest formalnie jednowartościowy. W temperaturach poniżej 800°C podfluorek rozkłada się ponownie na fluor i czyste aluminium, podkreślamy, czyste, ponieważ zanieczyszczenia w wyniku tego zakłócenia przedostają się do kompozycji fluorkowej.

Zwiększenie czystości metalu wpływa na jego właściwości. Im czystsze aluminium, tym jest ono lżejsze, choć niewiele, tym wyższa jest jego przewodność cieplna i elektryczna, współczynnik odbicia i plastyczność. Szczególnie zauważalny jest wzrost odporności chemicznej. To ostatnie tłumaczy się większą ciągłością ochronnej warstwy tlenku, która pokrywa zarówno ultraczyste, jak i zwykłe aluminium techniczne w powietrzu.

Jednak wszystkie wymienione zalety ultraczystego aluminium są w pewnym stopniu charakterystyczne dla zwykłego aluminium. Aluminium jest lekkie – każdy o tym wie, jego gęstość wynosi 2,7 g/cm3 – czyli prawie 3 razy mniej niż stal i 3,3 razy mniej niż miedź. A przewodność elektryczna aluminium jest tylko o jedną trzecią niższa niż przewodność elektryczna miedzi. Te okoliczności oraz fakt, że aluminium stało się znacznie tańsze niż miedź (obecnie około 2,5 razy) doprowadziły do ​​masowego wykorzystania aluminium w drutach i ogólnie w elektrotechnice.

Wysoka przewodność cieplna w połączeniu z więcej niż zadowalającą odpornością chemiczną uczyniły aluminium obiecującym materiałem na wymienniki ciepła i inne urządzenia w przemyśle chemicznym, lodówki domowe, chłodnice samochodowe i ciągnikowe. Wysoki współczynnik odbicia aluminium okazał się bardzo przydatny w produkcji na jego bazie potężnych reflektorów, dużych ekranów telewizyjnych i luster. Wychwytywanie niskich neutronów uczyniło aluminium jednym z najważniejszych metali w technologii nuklearnej.

Wszystkie te liczne zalety aluminium stają się jeszcze bardziej znaczące, ponieważ metal ten jest wysoce technologiczny. Jest doskonale obrabiany metodą ciśnieniową - walcowanie, prasowanie, tłoczenie, kucie. W sercu tego przydatna właściwość– struktura krystaliczna aluminium. Jego sieć krystaliczna składa się z sześcianów o wyśrodkowanych ścianach; odległość między równoległymi płaszczyznami wynosi 4,04 Ǻ. Metale skonstruowane w ten sposób zazwyczaj dobrze znoszą odkształcenia plastyczne. Aluminium nie było wyjątkiem.

Jednak aluminium jest słabe. Wytrzymałość na rozciąganie czystego aluminium wynosi zaledwie 6...8 kg/mm3 i gdyby nie jego zdolność do tworzenia znacznie mocniejszych stopów, aluminium nie stałoby się jednym z najważniejszych metali XX wieku.

O korzyściach płynących z faz starzenia i wzmacniania

„Aluminium bardzo łatwo tworzy stopy z różnymi metalami. Spośród nich jedynie stop z miedzią ma zastosowanie techniczne. Nazywa się to brązem aluminiowym...”

Te słowa z „Podstaw chemii” Mendelejewa odzwierciedlają rzeczywisty stan rzeczy, jaki istniał w pierwszych latach naszego stulecia. Wtedy to ukazało się ostatnie dożywotnie wydanie słynnej książki z ostatecznymi poprawkami autora. Rzeczywiście, z pierwszych stopów aluminium (pierwszym z nich był stop z krzemem, uzyskany jeszcze w latach 50. ubiegłego wieku), jedynie stop wspomniany przez Mendelejewa znalazł praktyczne zastosowanie. Zawierał jednak tylko 11% aluminium i z tego stopu wykonywano głównie łyżki i widelce. Bardzo mało brązu aluminiowego trafiło do przemysłu zegarkowego.

Tymczasem na początku XX w. Otrzymano pierwsze stopy z rodziny duraluminium. Stopy te na bazie aluminium z dodatkami miedzi i magnezu otrzymywano i badano w latach 1903...1911. słynny niemiecki naukowiec A. Wilm. Odkrył charakterystyczne dla tych stopów zjawisko naturalnego starzenia, prowadzące do wyraźnej poprawy ich właściwości wytrzymałościowych.

Po stwardnieniu duraluminium - gwałtowne schłodzenie od 500°C do temperatury pokojowej i przechowywanie w tej temperaturze przez 4...5 dni - wielokrotnie zwiększa swoją wytrzymałość i twardość. W tym przypadku zdolność do odkształcenia nie maleje, a wytrzymałość na rozciąganie wzrasta z 6...8 do 36...38 kg/mm2. Odkrycie to miało ogromne znaczenie dla rozwoju przemysłu aluminiowego.

I natychmiast rozpoczęły się dyskusje na temat mechanizmu naturalnego starzenia się stopów, dlaczego następuje hartowanie. Zasugerowano, że podczas procesu starzenia utwardzonego duraluminium z osnowy uwalniają się drobne kryształki związku CuAl2 – przesyconego roztworu miedzi w aluminium – i ta faza wzmacniania prowadzi do wzrostu wytrzymałości i twardości stopu jako cały.

Wyjaśnienie to wydawało się całkiem zadowalające, jednak po jego pojawieniu się pasja rozgorzała jeszcze bardziej, gdyż nikt nie był w stanie zbadać pod mikroskopem optycznym cząstek kompozycji CuAl2 na polerowanych płytkach duraluminiowych. Zaczęto kwestionować rzeczywistość ich istnienia w naturalnie starzonym stopie. Było to tym bardziej uzasadnione, że uwolnienie miedzi z osnowy miało zmniejszać jej opór elektryczny, tymczasem wraz z naturalnym starzeniem się duraluminium wzrastał, co bezpośrednio wskazywało na to, że miedź pozostawała w roztworze stałym.

Sytuację wyjaśniła dopiero analiza dyfrakcji rentgenowskiej. Ostatnio, dzięki potężnym mikroskopom elektronowym, które umożliwiają oglądanie cienkich warstw metalu, obraz stał się wyraźniejszy. Prawda okazała się leżeć „gdzieś po środku”. Miedź nie wydziela się z roztworu stałego i nie pozostaje w nim w niezmienionym stanie. W procesie starzenia gromadzi się w obszarach w kształcie dysku o grubości 1...3 warstw atomowych i średnicy około 90 µ, tworząc tzw. strefy Guiniera-Prestona. Mają zniekształconą strukturę krystaliczną roztworu stałego; Zniekształcony jest także obszar samego roztworu stałego sąsiadujący ze strefą.

Ilość takich nacieków jest ogromna - wyraża się ją jedynką zawierającą 16...18 zer na 1 cm stopu. Zmiany i zniekształcenia sieci krystalicznej podczas powstawania stref Guiniera-Prestona (starzenie strefowe) są przyczyną wzrostu wytrzymałości duraluminium podczas naturalnego starzenia. Te same zmiany zwiększają opór elektryczny stopu. Wraz ze wzrostem temperatury starzenia zamiast stref o strukturze zbliżonej do struktury aluminium pojawiają się drobne cząstki faz metastabilnych z własną siecią krystaliczną (sztuczne, a dokładniej starzenie fazowe). Ta dalsza zmiana struktury prowadzi do gwałtownego wzrostu odporności na małe odkształcenia plastyczne.

Można bez przesady powiedzieć, że skrzydła samolotu utrzymywane są w powietrzu przez strefy lub cząstki metastabilne i jeśli w wyniku nagrzania zamiast stref i cząstek pojawią się stabilne wydzieliny, skrzydła stracą swoją wytrzymałość i po prostu się wyginają.

W Związku Radzieckim w latach 20. inżynier hutnik V.A. Butałow opracował krajową wersję duraluminium, zwaną kolczugą aluminiową. Słowo „duraluminium” pochodzi od nazwy niemieckiego miasta Duren, gdzie rozpoczęła się przemysłowa produkcja tego stopu. Aluminiowa kolczuga została wyprodukowana we wsi (obecnie miasto) Kolczugino w obwodzie włodzimierskim. Pierwszy radziecki metalowy samolot, ANT-2, zaprojektowany przez A.N., został wykonany z kolczugi aluminiowej. Tupolew.

Takie stopy są nadal ważne dla dzisiejszej technologii. W szczególności łopaty śmigieł samolotów są wykonane ze stopu D1. W czasie wojny, gdy piloci często musieli lądować na przypadkowych platformach lub bez wypuszczania podwozia, na „brzuchu”, wielokrotnie zdarzało się, że przy uderzeniu o ziemię wyginały się łopatki śmigła. Wygięły się, ale nie złamały! Od razu w terenie zostały wyprostowane i ponownie przeleciały tym samym śmigłem... Inny stop tej samej rodziny duraluminium - D16 - jest inaczej stosowany w konstrukcji samolotów - wykonuje się z niego dolne panele skrzydeł.

Zasadniczo nowe stopy pojawiają się, gdy odkryte zostaną nowe fazy wzmacniające. Naukowcy ich szukali, szukają i będą szukać nadal. Fazy ​​to zasadniczo chemiczne związki międzymetaliczne, które tworzą się w stopie i znacząco wpływają na jego właściwości. Różne fazy w różny sposób zwiększają wytrzymałość, odporność na korozję i inne praktycznie ważne właściwości stopu. Jednak od czasu odkrycia Vilmy odnaleziono ich bardzo niewiele – mniej niż tuzin. Ich powstawanie jest możliwe tylko wtedy, gdy odpowiednie pierwiastki są rozpuszczalne w aluminium. Oczywiście każda z faz wzmacniania zasługuje na dość szczegółową historię.

Wspomniano już, że pierwszym stopem aluminium był jego sąsiadujący z układem okresowym stop z krzemem. Jednak właściwości tego stopu były niezadowalające i dlatego przez długi czas uważano, że dodatek krzemu do aluminium jest szkodliwy. Jednak już na początku lat 20. naszego stulecia ustalono, że stopy układu Al – Mg – Si (faza Mg2Si) podobnie jak duraluminium wykazują efekt utwardzania podczas starzenia. Wytrzymałość na rozciąganie takich stopów wynosi od 12 do 36 kg/mm2, w zależności od zawartości krzemu i magnezu oraz dodatku miedzi i manganu.

Stopy te znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle stoczniowym, a także w nowoczesnym budownictwie. Ciekawostka: obecnie w niektórych krajach (np. w USA) na budownictwo wydaje się więcej aluminium niż na wszystkie rodzaje transportu razem wzięte: samoloty, statki, wagony kolejowe, samochody. W naszym kraju stopy aluminium były szeroko stosowane przy budowie Pałacu Pionierów na Wzgórzach Lenina oraz budynku Komisji Normalizacyjnej ZSRR na Prospekcie Leninskim w Moskwie, Pałacu Sportu w Kijowie, a także wielu innych nowoczesnych budynków. Tysiące prefabrykowanych domów aluminiowych z powodzeniem „pracuje” w Arktyce i regionach górskich, gdzie w pobliżu nie ma lokalnych materiałów budowlanych lub budowa jest obarczona ogromnymi trudnościami. Domy aluminiowe (w większości) dostarczane są w takie miejsca aluminiowymi (głównie) samolotami i helikopterami.

Nawiasem mówiąc, o helikopterach. Łopatki ich śmigieł na całym świecie wykonywane są ze stopów układu Al – Mg – Si, ponieważ stopy te mają bardzo wysoką odporność na korozję i dobrze wytrzymują obciążenia wibracyjne. To właśnie ta właściwość ma ogromne znaczenie dla pilotów helikopterów i ich pasażerów. Najmniejsze defekty korozyjne mogą radykalnie przyspieszyć rozwój pęknięć zmęczeniowych. Dla spokoju pasażerów przypominamy, że w rzeczywistości pęknięcia zmęczeniowe rozwijają się dość powoli, a wszystkie helikoptery są wyposażone w urządzenia, które sygnalizują pilotowi pojawienie się pierwszego małego pęknięcia. A potem wymienia się ostrza, mimo że mogłyby pracować jeszcze setki godzin.

Efekt starzenia występuje także w przypadku stopów układu Al – Zn – Mg. System ten od razu dwukrotnie okazał się rekordzistą: rekordzistą wytrzymałościowym – już w latach 20. otrzymywano stopy aluminiowo-cynkowo-magnezowe o wytrzymałości 55...60 kg/mm2 – oraz „rekordzistą na wręcz przeciwnie” pod względem odporności chemicznej – blachy i zwoje wykonane z takich trójskładnikowych stopów pękają lub wręcz kruszą się pod wpływem korozji atmosferycznej już podczas procesu starzenia, bezpośrednio na placu fabrycznym.

Od kilkudziesięciu lat badacze z różnych krajów poszukują sposobów na zwiększenie odporności korozyjnej takich stopów. Przecież już w latach 50. pojawiły się wysokowytrzymałe stopy aluminium z cynkiem i magnezem, które miały zadowalającą odporność na korozję. Wśród nich są stopy krajowe B95 i B96. W stopach tych, oprócz trzech głównych składników, występuje także miedź, chrom, mangan i cyrkon. Przy takiej kombinacji pierwiastków chemicznych charakter rozkładu przesyconego roztworu stałego zmienia się znacząco, dlatego wzrasta odporność korozyjna stopu.

Jednakże, gdy projektant samolotu O.K. Antonow zaczął tworzyć gigantyczny samolot „Antey”, a do ramy napędowej „Antey” potrzebne były duże odkuwki i wytłoczki, jednakowa wytrzymałość we wszystkich kierunkach nie była odpowiednia; W stopie Anteya niewielkie dodatki manganu, cyrkonu i chromu trzeba było zastąpić żelazem. Tak pojawił się słynny stop B93.

W ostatniej dekadzie pojawiły się nowe wymagania. W przypadku tzw. samolotów szerokokadłubowych najbliższej przyszłości, przeznaczonych na 300...500 pasażerów i 30...50 tys. godzin lotu, główne kryteria - niezawodność i trwałość - rosną. Szerokokadłubowe samoloty i airbusy będą składać się w 70...80% ze stopów aluminium, które wymagają zarówno bardzo dużej wytrzymałości, jak i bardzo dużej odporności na korozję. Dlaczego wytrzymałość jest zrozumiała, dlaczego odporność chemiczna w mniejszym stopniu, chociaż powyższy przykład ze śmigłami helikopterów jest oczywiście dość jasny...

Pojawiła się koncepcja konstrukcji bezpiecznych do uszkodzenia, która głosi, że jeśli w konstrukcji pojawi się pęknięcie, powinno ono rozwijać się powoli, a nawet jeśli osiągnie znaczny rozmiar, łatwo wykrywalny, to pęknięcie to w żadnym wypadku nie powinno powodować zniszczenia konstrukcji. konstrukcję jako całość. Oznacza to, że wysokowytrzymałe stopy aluminium przeznaczone do takich samolotów muszą charakteryzować się dużą odpornością na pękanie i wysoką wytrzymałością resztkową w przypadku pęknięcia, a jest to możliwe tylko przy wysokiej odporności na korozję.

Wszystkie te właściwości doskonale łączą się w stopach aluminium o wysokiej czystości: zanieczyszczenia żelazem stanowią dziesiąte części procenta, krzem to setne, a sód, którego mikrododatki znacznie poprawiają właściwości stopów aluminiowo-krzemowych, nie powinien być większy niż kilkadziesiąt- tysięczne procenta. A podstawą takich stopów jest układ Al – Zn – Mg – Cu. Starzenie tych stopów odbywa się w taki sposób, że cząstki wzmacniające stają się nieco większe niż zwykle (starzenie koagulacyjne). To prawda, powoduje to niewielką utratę wytrzymałości i niektóre części muszą być grubsze, ale nadal jest to nieunikniona cena za żywotność i niezawodność. Ironia losu: stopy aluminium z cynkiem i magnezem, które kiedyś były najbardziej odporne na korozję, zostały przez naukę zamienione w swego rodzaju standard odporności na korozję. Przyczyną tej cudownej przemiany jest suplementacja miedzią i racjonalne schematy starzenia.

Kolejny przykład udoskonalenia znanych od dawna układów i stopów. Jeśli w klasycznym duraluminium zawartość magnezu jest znacznie ograniczona (do setnych procenta), ale mangan zostanie zachowany, a stężenie miedzi wzrośnie, wówczas stop nabędzie zdolność do dobrego spawania przez stapianie. Konstrukcje wykonane z takich stopów dobrze sprawdzają się w zakresie temperatur od zera absolutnego do +150...200°C.

Obecnie niektóre produkty techniczne muszą na przemian odbierać umiarkowane ciepło lub nadmierne zimno. To nie przypadek, że z podobnych stopów wykonano zbiorniki z ciekłym wodorem i ciekłym tlenem w amerykańskich rakietach Saturn, które dostarczyły załogi statku kosmicznego Apollo na Księżyc.

Przy rozwiązywaniu ziemskich problemów transportu i magazynowania skroplonego gazu za pomocą trójskładnikowych stopów Al - Cu - Mn, bardzo lekkie dwuskładnikowe stopy aluminium z magnezem - magnezem - z powodzeniem konkurują. Magnalia nie są utwardzane poprzez obróbkę cieplną. W zależności od technologii produkcji i zawartości magnezu ich wytrzymałość waha się od 8 do 38 kg/mm2. W temperaturze ciekłego wodoru są kruche, natomiast w środowisku ciekłego tlenu i skroplonych gazów palnych sprawdzają się całkiem nieźle. Obszary ich zastosowania są bardzo szerokie. W szczególności sprawdzili się dobrze w przemyśle stoczniowym: kadłuby wodolotów - „Rakieta” i „Meteor” - wykonane są z magnalu. Są one również wykorzystywane w projektach niektórych rakiet.

Na szczególną uwagę zasługuje możliwość wykorzystania magnalu niskostopowego do pakowania żywności. Puszki po serach, folie do duszenia mięsa, puszki po piwie, zakrętki do butelek z produktami na bazie kwasu mlekowego – to nie jest pełna lista zastosowań tych stopów w żywności. Wkrótce w naszym kraju puszki aluminiowe będą produkowane w miliardach, a wtedy definicja „metalu puszki” Aleksandra Jewgiejewicza Fersmana zmieni się z cyny na aluminium. Wróćmy jednak do faz wzmacniania.

W 1965 roku grupa radzieckich naukowców odkryła efekt utwardzania podczas starzenia w stopach układu Al – Li – Mg. Stopy te, szczególnie stop 01420, mają taką samą wytrzymałość jak duraluminium, ale są o 12% lżejsze i mają wyższy moduł sprężystości. W konstrukcjach samolotów pozwala to na przyrost masy o 12...14%. Ponadto stop 01420 dobrze się spawa i ma wysoką odporność na korozję. Obecnie na całym świecie obserwuje się wzmożone zainteresowanie stopami tego układu.

Szybkie chłodzenie w celu utworzenia kryształów

Przed otrzymaniem wlewków lub kształtek ze stopu aluminium metal należy oczyścić z gazów i stałych wtrąceń niemetalicznych. Spośród gazów znajdujących się w ciekłym aluminium wodór jest głównie rozpuszczony. Im wyższa temperatura stopu, tym jest go więcej. Kiedy ostygnie i krystalizuje, nie ma czasu na wydzielenie się i pozostaje w metalu w postaci drobnych, a czasem dość dużych porów. Wodór powoduje wiele problemów: puste przestrzenie w odlewach kształtowych, pęcherzyki w blachach i profilach, pory podczas spawania. I tylko w jednym przypadku wodór okazał się bardzo przydatny - mowa o tzw. piance aluminiowej, która przypomina dobry ser holenderski (tylko że w takim metalu jest znacznie więcej porów i nie wydziela „łez”) ”). Ciężar właściwy pianki aluminiowej można zwiększyć do 0,3...0,5 g/cm3. Pory w nim są zamknięte, a metal swobodnie unosi się w wodzie. Ma wyjątkowo niską przewodność cieplną i akustyczną i jest cięty i lutowany. Aby uzyskać rekordową liczbę pustek, ciekłe aluminium według „przepisu” profesora M.B. Altmana przegrzewa się, a następnie wprowadza się do niego wodorek cyrkonu lub tytanu, który natychmiast rozkłada się, wydzielając wodór. Tutaj metal wrzący z ogromną liczbą pęcherzyków szybko wlewa się do form.

Ale we wszystkich innych przypadkach próbują pozbyć się wodoru. Bardzo Najlepszym sposobem Aby to zrobić, przedmuchaj stop chlorem. Pęcherzyki chloru przemieszczające się przez ciekłe aluminium absorbują atomy i maleńkie pęcherzyki wodoru oraz wychwytują zawieszone cząsteczki żużla i warstwy tlenkowe. Ewakuacja ciekłego aluminium ma świetny efekt, co przekonująco wykazał radziecki naukowiec K.N. Michajłow.

Wszystkie wtrącenia niemetaliczne są szczególnie szkodliwe podczas powolnej krystalizacji metalu, dlatego podczas odlewania zawsze starają się zwiększyć szybkość krystalizacji. Części kształtowe wlewa się nie do form glinianych, ale do form metalowych; Podczas odlewania wlewków formy żeliwne zastępuje się chłodzonymi wodą formami miedzianymi. Ale nawet przy najszybszym usuwaniu ciepła ze ściany formy lub formy, po krystalizacji pierwszej cienkiej warstwy, między ścianą a tą skorupą pojawia się szczelina powietrzna. Powietrze słabo przewodzi ciepło... Szybkość usuwania ciepła z metalu gwałtownie spada.

Przez długi czas wszelkie próby radykalnego przyspieszenia chłodzenia ścian kończyły się niepowodzeniem z powodu tej szczeliny powietrznej. Ostatecznie znaleziono właściwe rozwiązanie, jak to często bywa w technologii, „od drugiej strony”: zamiast walczyć z utratą ciepła w szczelinie powietrznej, wyeliminowano samą szczelinę. Zaczęto natryskiwać wodę chłodzącą bezpośrednio na krystalizujący metal. W ten sposób narodziła się metoda ciągłego odlewania wlewków aluminiowych.

Ciekły metal wlewa się do małego krystalizatora z miedzi lub aluminium. Do krystalizatora wkładana jest taca, zastępując stałe dno. Gdy tylko rozpocznie się krzepnięcie aluminium, tacę powoli opuszcza się – stopniowo i z tą samą szybkością, co proces krystalizacji. Ciekły metal jest stale dodawany z góry.

Proces jest regulowany w taki sposób, że otwór roztopionego aluminium znajduje się głównie poniżej krawędzi krystalizatora, skąd woda doprowadzana jest bezpośrednio do krzepnącego wlewka.

Rozwój ciągłego odlewania wlewków ze stopów aluminium nastąpił w trudnych latach wojny. Ale do 1945 roku na naszym zakłady metalurgiczne Nie ma już ani jednej formy na wlewki aluminiowe. Jakość odlewanego metalu uległa radykalnej poprawie. AF odegrał ważną rolę w rozwoju ciągłego odlewania aluminium. Biełow, V.A. Livanov, S.M. Woronow i V.I. Dobatkin. Nawiasem mówiąc, metoda ciągłego odlewania stali w metalurgii żelaza, której rozwój rozpoczął się w kolejnych latach, wiele zawdzięcza pomyślnemu rozwojowi ciągłego odlewania aluminium.

Później FI Kwasow, 3.N. Getseleva i G.A. Bałachończycy przedstawili oryginalny pomysł, który umożliwił krystalizację wielotonowych wlewków aluminiowych bez żadnych form. Podczas procesu krystalizacji ciekły metal jest utrzymywany w zawieszeniu za pomocą pola elektromagnetycznego.

Nie mniej pomysłowy był V.G., opracowany w czasie wojny. Golovkin opracował ciągłą metodę produkcji odlewanego drutu aluminiowego o średnicy do 9 mm. Strumień ciekłego metalu w sposób ciągły wypływa z poziomego otworu w piecu. Woda chłodząca została podana do metalu bezpośrednio na wylocie, a wkrótce częściowo odrzucony strumień został przechwycony przez walce i odciągnięty dalej. Powierzchnia takiego drutu była gładka i błyszcząca, a jego wytrzymałość nie była gorsza od drutu ciągnionego na zimno. A potrzeba tego była ogromna. Każdy, kto leciał samolotem, widział niekończące się rzędy nitów na skrzydłach i kadłubie. Ale najwyraźniej nie wszyscy wiedzą, że liczba tych nitów na myśliwcu wojennym sięgała 100...200 tysięcy, a na bombowcu - nawet do miliona...

Mówiąc o fazach wzmacniających podkreślaliśmy, że powstają one w wyniku rozpuszczenia odpowiednich metali w aluminium i interakcji chemicznej z nim. Są to niezwykle przydatne dodatki. Bardzo zaciekle zwalczają wtrącenia tlenkowe na wszystkich etapach produkcji. Ale taka jest dialektyka właściwości substancji: wtrącenia tlenkowe, nierozpuszczalne w aluminium i dla niego szkodliwe, całkowicie zmieniły swoją jakość, gdy tylko zamieniły się w najcieńsze warstwy.

SAP i SAS

Jeśli natryskiwane jest ciekłe aluminium, powstają mniej więcej zaokrąglone cząstki, całkowicie pokryte cienką warstwą tlenku. Cząstki te (zwane atomizerem) są mielone w młynach kulowych. Otrzymuje się najcieńsze „ciasta” o grubości 0,1 mikrona. Jeśli taki proszek nie zostanie najpierw utleniony, to w kontakcie z powietrzem natychmiast eksploduje - nastąpi gwałtowne utlenianie. Dzięki temu w młynach powstaje atmosfera obojętna o kontrolowanej zawartości tlenu, a proces utleniania proszku przebiega stopniowo.

W pierwszym etapie mielenia masa nasypowa proszku zmniejsza się do 0,2 g/cm3, zawartość tlenku glinu stopniowo wzrasta do 4...8%. Mielenie trwa, małe cząstki są ściślej upakowane i nie sklejają się ze sobą, ponieważ do proszku specjalnie dodaje się tłuszcz, a masa nasypowa materiału wzrasta do 0,8 g/cm3. Utlenianie zachodzi dość intensywnie, a zawartość tlenku glinu sięga 9...14%. Stopniowo tłuszcz niemal całkowicie odparowuje, a najmniejsze utlenione cząsteczki „sklejają się” i łączą w większe konglomeraty.

Taki „ciężki” proszek (zawiera aż 20...25% tlenku) nie fruwa już jak puch, można go bezpiecznie przelać do szklanek. Następnie proszek brykietuje się w prasach pod ciśnieniem 30...60 kg/mm2 i w temperaturze 550...650°С. Następnie materiał nabiera metalicznego połysku, ma stosunkowo wysoką wytrzymałość, przewodność elektryczną i cieplną. Brykiety można prasować, walcować, kuć na rury, arkusze, pręty i inne produkty. Wszystkie te półprodukty nazywane są SAP – od pierwszych liter słów „spiekany proszek aluminiowy”.

Im mniejsza odległość między cząsteczkami, tym silniejszy SAP. Z uwagi na to, że charakter nacieków rozproszonych w konwencjonalnych starzejących się stopach aluminium i w SAP jest odmienny, materiały te bardzo różnią się swoimi właściwościami. SAP zachowuje wysoką wytrzymałość aż do 500...600°C, a wszystkie stopy aluminium w tej temperaturze przechodzą w stan półpłynny lub lepki. Tysiące godzin w temperaturach do 500°C mają na ogół niewielki wpływ na wytrzymałość SAP, ponieważ oddziaływanie cząstek tlenku i osnowy aluminiowej niewiele się zmienia po podgrzaniu. Stopy aluminium podczas takiego testu całkowicie tracą swoją wytrzymałość.

SAP nie wymaga hartowania, jego odporność na korozję jest zbliżona do odporności na korozję czystego aluminium. Pod względem przewodności elektrycznej i cieplnej materiał ten jest bliższy czystemu aluminium niż starzejące się stopy o tej samej wytrzymałości. Cechą charakterystyczną SAP jest absorpcja ogromnej ilości wilgoci przez rozgałęzioną powierzchnię utlenionych cząstek.

Dlatego SAP należy dobrze odgazować w próżni, podgrzewając materiał do temperatury topnienia aluminium. SAP służy do produkcji tłoków do silników pracujących w temperaturach do 400, a nawet 450°C; materiał ten jest obiecujący dla przemysłu stoczniowego i inżynierii chemicznej.

Kończąc opowieść o zastosowaniu aluminium jako materiału konstrukcyjnego, należy wspomnieć o jego stopach spiekanych z krzemem, niklem, żelazem, chromem i cyrkonem. Nazywa się je SAS – od pierwszych liter słów „spiekany stop aluminium”. Stopy charakteryzują się niskim współczynnikiem rozszerzalności liniowej, co pozwala na ich stosowanie w połączeniu ze stalą w mechanizmach i urządzeniach. W zwykłym aluminium współczynnik rozszerzalności liniowej jest około dwukrotnie większy niż w stali, co powoduje duże naprężenia, odkształcenia wymiarowe i problemy wytrzymałościowe.

Oczywiście o elemencie nr 13 można powiedzieć dużo więcej niż o metalowym aluminium. „Biografia” pierwiastka nr 13 związana jest z losami wielu problemów i odkryć naukowych, różnorodnością procesów i produktów - farb, materiałów polimerowych, katalizatorów i wielu innych. A jednak nie będzie błędem stwierdzenie, że metal aluminium jest ważniejszy w nowoczesnej technologii, we współczesnym życiu, niż wszystkie związki aluminium razem wzięte.

Nie tylko legenda

Wiele popularnych książek o chemii i metalurgii podaje historię, że aluminium było rzekomo znane w czasach starożytnych. Pewien wynalazca (jego imię pozostaje nieznane) przyniósł jednemu z władców misę wykonaną z metalu - bardzo lekką, ale na zewnątrz podobną do srebra. Historia zakończyła się łzami: wynalazca został stracony, ponieważ władca obawiał się, że nowy metal zdewaluuje jego srebro.

Najprawdopodobniej ta historia to nic innego jak piękna bajka. Ale ludzie używali niektórych związków aluminium w czasach starożytnych. I nie tylko glina, której podstawą jest Al2O3. W „Historii naturalnej” Pliniusza Starszego wspomina się, że ałun (ich wzór to KAl(SO4)2 · 12H2O) był używany jako zaprawa do barwienia tkanin na przełomie starej i nowej ery. Na początku naszej ery rzymski wódz Archelaos w czasie wojny z Persami nakazał pokrycie drewnianych wież ałunem. W efekcie drzewo stało się ognioodporne, a Persom nie udało się podpalić rzymskich fortyfikacji.

Aluminotermia

W 1865 roku słynny rosyjski chemik N.N. Beketow odkrył metodę redukcji metali za pomocą aluminium, zwaną aluminotermią. Istota metody polega na tym, że w wyniku zapalenia mieszaniny tlenków wielu metali z pierwiastkowym aluminium następuje redukcja tych metali. Jeśli tlenek zostanie pobrany w nadmiarze, powstały metal będzie prawie wolny od domieszki pierwiastka nr 13. Metoda ta jest obecnie szeroko stosowana w produkcji chromu, wanadu i manganu.

Syntetyczny kriolit

Do produkcji aluminium metodą elektrolizy potrzebny jest kriolit. Minerał ten, który wygląda jak lód, może znacznie obniżyć temperaturę topnienia tlenku glinu, surowca do produkcji aluminium. Skład kriolitu to 3NaF · AlF3. Jedyne duże złoża tego minerału są już prawie wyczerpane i można powiedzieć, że światowy przemysł aluminiowy pracuje obecnie nad syntetycznym kriolitem. W naszym kraju pierwsze próby uzyskania sztucznego kriolitu podjęto już w 1924 r. W 1933 r. w pobliżu Swierdłowska uruchomiono pierwszą fabrykę kriolitu. Istnieją dwie główne metody produkcji tego minerału - kwaśna i zasadowa, pierwsza jest stosowana szerzej. W tym przypadku surowcem jest fluoryt CaF2, który poddaje się działaniu kwasu siarkowego w celu wytworzenia fluorowodoru. Po rozpuszczeniu w wodzie przekształca się w kwas fluorowodorowy, który reaguje z wodorotlenkiem glinu. Powstały kwas fluoroglinowy H3AlF6 centralizuje się za pomocą sody. Kriolit, który jest słabo rozpuszczalny w wodzie, wytrąca się.

Pierwszy katalizator

Od wielu lat nieprzerwanie mówi się o katalizatorach K. Zieglera i D. Natty – związkach organicznych, które zrewolucjonizowały produkcję wielu materiałów polimerowych, przede wszystkim kauczuków syntetycznych. Polimery otrzymane przy użyciu takich katalizatorów wyróżniają się szczególnie przejrzystą strukturą, a co za tym idzie lepszymi właściwościami fizykochemicznymi. Pierwszymi katalizatorami polimeryzacji stereospecyficznej były związki glinoorganiczne.

A to wszystko to tlenek glinu!

Aluminium już dawno przestało być metalem szlachetnym, ale niektóre jego związki nadal pozostają kamieniami szlachetnymi. Monokryształy tlenku glinu z niewielkimi dodatkami barwiących tlenków - to jasnoczerwony rubin i lśniący błękitny szafir - kamienie szlachetne pierwszego - najwyższego rzędu. Barwę nadają im: szafir – jony żelaza i tytanu, rubin – chrom. Czysty krystaliczny tlenek glinu jest bezbarwny i nazywany jest korundem. Aluminium wchodzi także w skład turmalinu, bezbarwnego leukozafiru, żółtego „orientalnego topazu” i wielu innych cennych kamieni. Sztuczny korund, szafir i rubin produkowane są na skalę fabryczną; kamienie te są potrzebne nie tylko jubilerom, ale także wielu gałęziom nowoczesnej technologii. Wystarczy przypomnieć sobie lasery rubinowe, zegarki z piętnastoma kamieniami, szmergiel wytwarzany głównie z korundu otrzymywanego w piecach elektrycznych i szafirowe okna Tokamaka, jednej z pierwszych instalacji do badania procesów termojądrowych.

Tylko jeden izotop

Naturalne aluminium składa się tylko z jednego „rodzaju” atomów - izotopu o liczbie masowej 27. Znanych jest kilka sztucznych izotopów promieniotwórczych pierwiastka nr 13, większość z nich jest krótkotrwała i tylko jeden - aluminium-26 ma okres półtrwania około miliona lat.

Gliniany

Gliniany to sole kwasów ortoglinu H3AlO3 i metaglinu HAlO2. Do naturalnych glinianów zalicza się szlachetny spinel i cenny chryzoberyl. Glinian sodu NaAlO2, powstający podczas produkcji tlenku glinu, wykorzystuje się w produkcja tekstyliów jak zaprawa. W ostatnim czasie praktyczne znaczenie zyskały także gliniany pierwiastków ziem rzadkich, charakteryzujące się wysoką ogniotrwałością i charakterystyczną, w wielu przypadkach piękną barwą. Gliniany lantanu i samaru są kremowe, europ, gadolin i dysproz są różowe, neodym są liliowe, a prazeodym są żółte. Materiały te są uważane za obiecujące w produkcji specjalnej ceramiki i szkieł optycznych, a także w energetyce jądrowej: niektóre pierwiastki ziem rzadkich mają wyjątkowo wysoką zdolność wychwytywania neutronów termicznych. Więcej na ten temat przeczytasz w opowieściach o lantanowcach.

Nauczyciel – o uczniu

„...Wierzę, że dokonałem odkrycia: odkryłem człowieka. W 1880 roku, wkrótce po moim powrocie z Japonii, gdzie przez cztery lata uczyłem chemii, zauważyłem szesnastoletniego chłopca. Ten młody człowiek przyszedł do laboratorium, żeby za kilka centów kupić szklane probówki, probówki lub coś podobnego. Nic nie wiedziałem o tym chłopcu, ale często myślałem, że może zostanie naukowcem - w końcu zajmował się badaniami w tych latach, kiedy inni nastolatkowie spędzali czas tylko na grach i rozrywce. Tym nastolatkiem był Charles M. Hall, człowiek, który w wieku 23 lat odkrył metodę oddzielania aluminium od rud.

Charles poszedł na studia i po ukończeniu części wymaganego kursu zabrałem go do mojego laboratorium. Kiedyś rozmawiając ze studentami powiedziałem: „Wynalazca, któremu uda się opracować tanią metodę produkcji aluminium i uczynienia z niego metalu do masowego spożycia, zrobi wielką przysługę ludzkości i zdobędzie sławę wybitnego naukowca”.

Słyszałem, jak Charles zwrócił się do jednego ze swoich kolegów i powiedział: „Zrobię ten metal”. I wziął się do pracy. Próbował wielu metod, ale wszystkie bez powodzenia. Ostatecznie Hall zdecydował się na elektrolizę. Dałem mu stare, niepotrzebne urządzenia i baterie. Ci z Was, którzy widzieli baterie elektryczne, śmialiby się z tego, co Hall był w stanie skonstruować z różnych kubków brył węgla. Ale mamy prąd, jakiego potrzebowaliśmy.

Wkrótce potem Hall ukończył college i przejął budynek na własność. Założył swoje laboratorium w lesie niedaleko domu, wytrwale kontynuował swoje eksperymenty i często opowiadał mi o wynikach.

Konieczne było znalezienie rozpuszczalnika dla tlenku glinu, głównego surowca aluminiowego. Po sześciu miesiącach Hall ustalił, że tlenek jest dobrze rozpuszczalny w stopionym glinianie fluorku sodu 3NaF · AlF3.

Któregoś ranka Hall podbiegł do mnie z radosnym okrzykiem: „Profesorze, mam to!” Na wyciągniętej dłoni leżało dwanaście małych kulek aluminium, pierwszego aluminium wyprodukowanego w procesie elektrolizy. Stało się to 23 lutego 1886 roku.”

To opowieść profesor Yvette, przedrukowana przez nas ze zbioru „Flash of Genius”, opracowanego na podstawie źródeł pierwotnych przez amerykańskiego naukowca A. Garretta.

Aluminium w paliwie rakietowym

Kiedy aluminium spala się w tlenie i fluorze, wydziela się dużo ciepła. Dlatego jest stosowany jako dodatek do paliwa rakietowego. Rakieta Saturn podczas lotu spala 36 ton proszku aluminiowego. Pomysł wykorzystania metali jako składnika paliwa rakietowego po raz pierwszy wyraził F.A. Sandacz.

Wniosek

Wiadomo, że w elementach p podpoziom p zewnętrznego poziomu elektronicznego jest wypełniony elektronami, które mogą zawierać od jednego do sześciu elektronów.

W układzie okresowym jest 30 pierwiastków p. Te pierwiastki p lub ich analogi p-elektronów tworzą podgrupy IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA i VI IIA. Rozwija się struktura zewnętrznego poziomu elektronowego atomów pierwiastków tych podgrup w następujący sposób: ns2p1, ns2p2, ns2p3, ns2p4, ns2p5 i ns2p6.

Generalnie pierwiastki p, z wyjątkiem aluminium, mają stosunkowo słabą aktywność redukcyjną. Przeciwnie, podczas przejścia z podgrupy IIIA do VIIA obserwuje się wzrost aktywności oksydacyjnej atomów obojętnych, wzrastają wartości powinowactwa elektronowego i energii jonizacji oraz wzrasta elektroujemność pierwiastków p.

W atomach pierwiastka p wartościowość mają nie tylko p-elektrony, ale także s-elektrony poziomu zewnętrznego. Najwyższy dodatni stopień utlenienia analogów p-elektronicznych jest równy numerowi grupy, w której się znajdują.

Używane książki

1. Achmetow N.S., Chemia ogólna i nieorganiczna. - M.: Szkoła Podyplomowa, 1989

2. Cotton F., Wilkinson J., Podstawy chemii nieorganicznej. - M.: Mir, 1979

3. Nekrasov B.V., Podręcznik chemii ogólnej. - M.: Chemia, 1981

4. S. I. Venetsky „Opowieści o metalach”, Moskwa wyd. Metalurgia 1986

5. Yu. V. Khodakov, V. L. Wasilewski „Metale”, wyd. Moskwa Oświecenie 1966

6. A. V. Suworow, A. B. Nikolsky „Chemia ogólna”, St. Petersburg wyd. Chemia 1995

PLAN:

Wstęp

Właściwości fizyczne Al

Właściwości chemiczne Al

Przygotowanie i zastosowanie Al

Tlenek glinu Al 2 O 3

Wodorotlenek glinu Al(OH)3

Sole glinu

Binarne związki glinu

Zainteresowanie, zainteresowanie...

Co to jest – Al

O korzyściach płynących z faz starzenia i wzmacniania

Szybkie chłodzenie w celu utworzenia kryształów

SAP i SAS

Nie tylko legenda

Aluminotermia

Syntetyczny kriolit

Pierwszy katalizator

A to wszystko to tlenek glinu!

Tylko jeden izotop

Gliniany

Nauczyciel – o uczniu

Aluminium w paliwie rakietowym

Wniosek

Literatura

Państwowa Akademia Rolnicza w Uljanowsku

Wydział Chemii

Sprawdzone przez: Nuretdinova R.A.

Abstrakcyjny

"Aluminium"

Wykonuje studentIkurs

2b grupy wydziałowe

Medycyna weterynaryjna