A nyomtatásban használt fémek és ötvözetek 1
A nyomtatásban használt fémek és ötvözetek
A fémek jól vezetik a hőt és az áramot, vagyis hővezetőek és villamosan vezetőek. A legmagasabb elektromos vezetőképesség ezüst Ag, réz Cu, alumínium Al, arany Au és Fe vas. A réz és az alumínium elektromos vezetékeket gyárt.
A fémek jellemző tulajdonsága a plaszticitás. A plaszticitás a fémek tulajdonsága, hogy megváltoztassák az alakjukat.
A fémek ütközéskor megváltoztatják alakjukat. Nagyon meleg állapotban kovácsolnak. Lefedhetők lapokra, húzva egy huzalba. Következésképpen a fémek hajlékonyak és kovácsolnak. Csak a mangán Mn, az antimon Sb és a bizmut Bi törékeny.
Ennek a munkának a célja a nyomtatásban használt fémek és ötvözetek vizsgálata.
2. A fémek és ötvözetek fizikai tulajdonságai
Jelenleg 104 elem ismeretes, ezek közül 84 fém.
Minden fém, kivéve a higany Hg, szilárd anyag. Jellemző fémes csillogásuk van. De a fémek csak darabokban ragyognak.
Minden fém, kivéve a magnézium-magnéziumot és az alumíniumot, por formájában, fekete és sötétszürke színű.
A fémek jól vezetik a hőt és az áramot, vagyis hővezetőek és villamosan vezetőek. A legmagasabb elektromos vezetőképesség ezüst Ag, réz Cu, alumínium Al, arany Au és Fe vas. A réz és az alumínium elektromos vezetékeket gyárt.
A fémek jellemző tulajdonsága a plaszticitás. A plaszticitás a fémek tulajdonsága, hogy megváltoztassák az alakjukat.
A fémek ütközéskor megváltoztatják alakjukat. Nagyon meleg állapotban kovácsolnak. Lefedhetők lapokra, húzva egy huzalba. Következésképpen a fémek hajlékonyak és kovácsolnak. Csak a mangán Mn, az antimon Sb és a bizmut Bi törékeny.
Az általános fizikai tulajdonságok mellett minden fémnek egyedülálló tulajdonságai vannak.
Például a fémek keménységben különböznek egymástól. A legnehezebb fém króm Cr, a legkeményebb nátrium-nátrium és kálium-klorid.
A fémek fajsúlyuk különbözik. Az ötnél kisebb fajsúlyú fémeket tüdőnek nevezik. A kálium, a nátrium és az alumínium könnyű fémek.
Az ötnél nagyobb fajsúlyú fémeket nehézfémeknek nevezik. A cink-Zn, vas Fe és arany Au nehézfémek.
A fémek olvadáspontjában (tpl) különböznek egymástól. Például a cézium Cs + 28,5 ° C-on olvad. Alacsony olvadáspontú fém. A leginkább tűzálló fém volfrám W. Olvadáspontja + 3370 ° C. A volfrám lámpák elektromos lámpákból készülnek.
3. A fémek és ötvözetek kémiai tulajdonságai.
A fémek fő kémiai tulajdonsága az atomok képessége, hogy könnyedén megadják valenciális elektronjaikat, és pozitív töltésű ionokba jussanak. Tipikus fémek soha nem ragasztják az elektronokat; ionjuk mindig pozitív töltésű.
Kémiai reakciókban könnyedén el tudják adni a valence-elektronjait, a tipikus fémek energikus redukálószerek.
Az elektronok visszahúzódásának képessége nem azonos az egyes fémek esetében. Minél könnyebb a fém fémeket adni, annál aktívabb, annál energikusabb, hogy kölcsönhatásba kerül más anyagokkal.
Vegyünk egy darab cinket valamilyen ólomsó oldatába. A cink elkezd feloldódni, és az oldat felszabadul. A reakciót az alábbi egyenlettel fejezzük ki:
Zn + Pb (NO3) 2 = Pb + Zn (NO3) 2
Az egyenletből következik, hogy ez a reakció tipikus oxidációs redukciós reakció. Ennek lényege, csökken, hogy a cink-atomok adják vegyérték elektronok kétértékű ólom ionokat, és ezáltal fordult cinkionok és az ólom ionok csökken majd kicsapjuk, amint a fém ólom. Ha az ellenkezőjét, azaz a cink-só oldatát ólomba meríti, akkor nem történik reakció. Ez azt mutatja, hogy a cink aktívabb, mint az ólom, az atomjai könnyebben adhatók, és az ionok nehezebbek az elektront, mint az ólom atomokat és ionokat.
Néhány fém eltávolítását a vegyületekből más fémekkel először egy orosz tudós, Beketov tanulmányozta, aki a fémeket csökkenti a kémiai aktivitásuknak az ún. "Kiszorító sorozatoknak" megfelelően. Jelenleg a Beketov elhúzási sorozata számos feszültségnek nevezhető.
A 2. táblázat néhány fém standard elektródpotenciál értékeit mutatja. A Me + / Me szimbólum a só oldatába merített fém Me-et jelöli. Az elektródáknak a hidrogénre redukáló ágensként alkalmazott normál potenciálja a "-" jelzéssel, a "+" jel pedig az oxidálószerek elektródjainak standard potenciálját jelenti.
A fémek standard elektróda potenciálja.
Fémek, rendezett növekvő sorrendjében standardpotenciál és kialakítson egy elektrokémiai sorban a fémek feszültségek: Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.
Számos feszültség jellemzi a fémek kémiai tulajdonságait:
1. Minél kisebb a fém elektróda potenciálja, annál nagyobb a redukáló képessége.
2. Minden fém képes helyreállítani (helyreállítani) a sók oldataiból azokat a fémeket, amelyek egy sor feszültség alatt állnak.
3. Minden negatív elektród potenciállal rendelkező fém, azaz a hidrogén bal oldalán lévő feszültségek sorozata, képes eltávolítani savas oldatokból.
Meg kell jegyezni, hogy a bemutatott sorozat a fémek és sóik viselkedését csak vizes oldatokban és szobahőmérsékleten jellemzi. Ezenkívül figyelembe kell venni, hogy a fémek nagy elektrokémiai aktivitása nem mindig jelenti a magas kémiai aktivitást. Például számos stressz lítiummal kezdődik, míg a kémiailag aktívabb rubídium és kálium a lítium jobb oldalán van. Ez annak köszönhető, hogy a lítiumionok hidratálási folyamatának rendkívül magas energiája az egyéb alkálifémek ionjaival összehasonlítva.
4. ötvözetek. Az ötvözetekre és ötvözetekre vonatkozó követelmények.
Szilárd, korrózióálló, jól öntött formában
94,3% Al 4% Cu + Mn + Mg
Könnyű, nagy szilárdságú és elektromos vezetőképességű
Drótok, repülőgép alkatrészek
Az elektromos ellenállás hőmérséklet-független
Gömbölyű, korrózióálló, nagy elektromos vezetőképességű
Rozsdamentes termékek, elektromos érintkezők és egyéb
84% Cu 12% Mn 4% Ni
Nagy elektromos ellenállás, gyengén bővülő fűtött állapotban
67% Ni 29% Cu 1,7% Fe 1% Mn + C + Mg
Nagy szilárdságú, korrózióálló
Szivattyúk, repülőgép csavarok, vegyipari berendezések
62% Cu 15% Ni 22% Zn
Kés termékek, sebészeti eszközök
85,1% Fe 13,7% Cr 0,3% C + Ni + Mn + Si
Kés termékek, vegyszerek, golyóscsapágyak
80% Ni 19,5% Cr + Ti + Al
Magas olvadáspont
Gázturbinák kések
77,3% Ni 21% Cr + Mn + Fe
Nagy elektromos ellenállás, gyengén bővülő fűtött állapotban
88% Cu 10% Sn 2% Zn
Tartós, kopásálló és korrózióálló
Csapágyak, fogaskerekek és egyéb
98,4% Fe 0,8% C + Mn + Si + P
Kemény, nagy szakítószilárdság
Acélszerkezetek, huzalok, borotvapengék
90% Cu 9,7% SnO 0,3% P
Tartós, kemény, korrózióálló
Csapágyak, hajócsavarok
5. Vizsgálati módszerek ötvözetek nyomtatásához.
A fémek és ötvözetek vizsgálatának módszerei a vizsgálati anyagok új mechanikai tulajdonságainak meghatározása, amikor az indenter sajtolása a termékek megsemmisítése nélkül történik. A folyamat egy matematikai modelljét javasoljuk.
A vizsgálati eljárás két változatát hajtották végre, amelyek lehetővé teszik a mechanikai tulajdonságok megbízhatóbb meghatározását. A különböző indikátorok tesztelése során végzett hasonlóság elvének biztosítása érdekében munkát végeztünk.
A módszerek lehetővé teszik a különböző anyagok tulajdonságainak szisztematikus megismerését anélkül, hogy megsemmisítenék őket
Az oldat komponenseinek aktív állapotban történő feloldódási folyamatában való részvétel elméletének létrehozása.
A fémek ionmentesítése folyamatainak lépésenkénti jellegzetességeinek kifejlesztése és kísérleti megalapozása, amelyek az oldódás során többértékű kationokat adnak.
Az ötvözetek aktív feloldódásának elmélete. Olyan folyamatok természete, amelyek meghatározzák a fémek és ötvözetek hajlamát a passzív állapotba való átjutásra.
Kidolgozása elméleti alapjait helyi korróziós folyamatok (hámlás, fekély, szemcseközi korrózió, szerkezetileg szelektív oldódás) fémek és ötvözetek. Hatásának vizsgálata a szennyező elemek (S, Mn, C, P, B, Si, N) és a képződött szerkezeti heterogenitása (szegregáció szekunder fázisok, nemfémes zárványok) a fémek és ötvözetek azok hajlamosak lokalizált korrózió (fekély, poloska, szemcseközi) .
Az átmeneti fémek (karbidok, nitridek, intermetallidok stb.) És összetett anyagok fémszerű összetevőinek korróziós folyamatainak sajátosságai vizsgálata.
Új módszerek kidolgozása a fémek oldódásának és passziválásának tanulmányozására, beleértve fizikai módszerek (Ozhega), raszteres elektronikus, röntgen fotoelektron-spektroszkópiát stb.).
Gyorsított módszerek kidolgozása a fémek és ötvözetek vizsgálatára a különböző típusú korrózióval szemben.
Módszereinek fejlesztésére korrózióvédelem fém berendezések és struktúrák vezető iparágak (a gyártás és a szállítás az olaj és a gáz és víz csövek fűtési művelet, az energiatermelés, korrózióálló csomagolóanyagok a konzervipari és élelmiszeripar, stb).