Физико-химические процессы при активировании алюминия сплавом In-Ga

• Автор: Тренихин, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Физикохимические свойства алюминия и его сплавов.

1.2. Физикохимические свойства индия, галлия и сплавов

1пСа различного состава

1.2.1. Физические и химические свойства индия.

1.2.2. Физические и химические свойства галлия

1.2.3. Структура и свойства сплавов 1пва.

1.3. Физикохимические явления при воздействии жидких

металлов на тврдые металлы.

1.3.1. Коррозия в жидких металлах.
1.3.2. Приложение теории П. А. Ребиндера к адсорбционным явлениям
при взаимодействии жидких металлов с тврдыми металлами
1.4. Некоторые особенности взаимодействия жидкого металла
с тврдым металлом на примере системы А1Са
1.5. Катализаторы, получаемые на основе активированных алюминиевых сплавов
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.1. Методы исследования.
2.2. Методика приготовления жидкомсталличсского сплава 1пСа.
2.3. Методика приготовления получения образцов.
2.4. Методика активирования образцов алюминия и его сплавов
2.5. Метод рентгенофотоэлектронной спектроскопии
2.6. Метод рентгенофлуоресцентной спектроскопии.
2.7. Метод растровой электронной спектроскопии.
2.8. Метод рентгенофазового анализа.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Активирование алюминия жидкометаллическим
сплавом 1пСа.
3.1.1. Исследование атмосферного влияния на процесс активирования алюминия ЖМС 1пСа
3.1.2. Влияние паров воды на процесс активирования алюминия ЖМС 1пОа.
3.1.3. Влияние температуры на процесс активирования алюминия ЖМС 1пСа.
3.1.4. Изучение процесса активирования алюминия методом РФА.
3.1.5. Взаимодействие активированного алюминия
с третбутилхлоридом.
3.2. Активирование сплавов на основе алюминия
жидким металлическим сплавом 1пСа.
3.2.1. Исследование процесса активирования
сплава АК5М2 методом оптической микроскопии.
3.2.2. Испытания прочности на разрыв образцов активированного сплава АМгЗ
3.2.3. Взаимодействие активированных алюминиевых
сплавов с водой
3.3. Исследование проникновения индийгаллиевого сплава
в алюминиевых сплавах методом РФС
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако, данная система изучена в настоящее время в значительно меньшей степени. Для определения параметров процесса диффузии в различных металлических системах используются разнообразные экспериментальные подходы наибольшее признание, среди которых получили методы радиоактивных изотопов, рентгеноспекгрального микроанализа, Ожеэлектронная спектроскопия. Тем не менее, применение данных методов для исследования системы жидкий сплав тврдый сплав имеет ряд ограничений, поэтому развитие новых экспериментальных подходов является, несомненно, актуальным. В литературных источниках имеется большое количество исследований, направленных на определение диффузионных характеристик системы галлий алюминий в широком диапазоне температур. Однако, практически отсутствуют данные о величине коэффициента объмной диффузии галлия в поликристаллическом алюминии при температурах близких к комнатной. А11пОа. С учтом вышеизложенного, в настоящей работе поставлена цель изучить особенности процесса активирования алюминия и его сплавов жидкометаллическим индийгаллиевым сплавом как начальной стадии для получения катализаторов и носителей на основе оксида алюминия. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Физикохимические свойства алюминия и его сплавов. Алюминий один из важнейших промышленных металлов. Он применяется в чистом виде и является основой многих лгких сплавов. Алюминий очень реакционноспособный металл с высоким сродством к кислороду. Тем не менее, алюминий обладает высокой стойкостью к большинству атмосфер и к самым разнообразным химическим реагентам. Эту стойкость обеспечивает защитная оксидная плнка, образующаяся на поверхности металла, в результате чего в большинстве сред скорость коррозии алюминия быстро падает со временем. На свежей поверхности металла толщина этой плнки за доли секунды достигает примерно 1 нм . Благодаря наличию оксидной плнки алюминий устойчив по отношению к воде даже при высоких температурах. В ряду напряжений алюминий стоит близко к самым активным металлам щлочным и щлочноземельным, его стандартный электродный потенциал А1А равен 1, В. Несмотря на это, алюминий вследствие образования защитной оксидной плнки почти не растворяется в сильно разбавленных кислотах и концентрированной 3, очень медленно растворяется в разбавленной и концентрированной 24. В 3 и 24 средний концентраций постепенно растворяется. Чистый алюминий очень медленно растворяется в НС1 алюминий, содержащий примеси других металлов, растворяется, напротив, легко . Алюминий легко растворяется в растворах щелочей с образованием алюминатов и выделением водорода. Чистый алюминий при кристаллизации образует крупное зерно. Для измельчения макрозерна алюминия и его сплавов вводятся добавки тугоплавких элементов тантала, титана, циркония, бора и др. Резкое измельчение зерна связано с образованием частичек тугоплавких химических соединений алюминия с вводимыми присадками, которые выполняют роль зародышей при кристаллизации алюминия . Примеси железа и кремния оказывают заметное влияние на микроструктуру алюминия, образуя различные составляющие, отлагающиеся на границах зрен. Железо образует с алюминием химическое соединение, которое дат с ним эвтектику, содержащую около 1,8 Ре рис. Растворимость железа в тврдом алюминии при температуре эвтектики 5С составляет около 0, и при 0С 0,3 0,5. Таким образом, уже при ничтожных содержаниях железа 0, по границам зрен алюминия появляется эвтектика, состоящая из алюминия и иголочек соединения РеА. Выделения соединения РеА1з хрупки и снижают пластичность алюминия. Кремний, так же как железо, с алюминием образует диаграмму состояния эвтектического типа рис. Растворимость кремния в алюминии при эвтектической температуре составляет 1, и комнатной температуре 0,. Уже при содержании кремния выше 0, в структуре алюминия по границам зрен появляются выделения хрупкого кремния в виде иголочек подобно железосодержащей фазе. Применяющиеся в технике алюминиевые сплавы по способу получения изделий делятся на две основные группы литейные и деформируемые. Сплавы первой группы применяются для получения различных отливок.