Огляд фізичних властивостей алюмінію, особливостей його добування та застосування. Дослідження методів нанесення алюмінієвих покриттів. Корозія алюмінію у водних середовищах та кислотах. Корозійна тривкість металізаційного алюмінієвого захисного покриття.
Аннотация к работе
Електрохімічна корозія - це процес мимовільного руйнування металевих матеріалів унаслідок електрохімічної взаємодії їх з навколишнім середовищем, при якій іонізація атомів металу і відновлення окисного компонента корозивного середовища проходять не в одному акті, а їх швидкості залежать від величин електродного потенціалу металу, що кородує. Алюміній використовується як захисне покриття для заліза і сталі, а також для деяких високо-і середньо-міцних алюмінієвих сплавів. Алюміній застосовують також як декоративне покриття металевих і неметалевих поверхонь. Продуктом руйнування цих гірських порід є глина, а з інших мінералів, утворених Алюмінієм, найбільше значення мають боксит, корунд, і кріоліт. На повітрі алюміній вкривається найтоншою (0,00001 мм), але дуже щільною плівкою оксиду Al203, що вберігає метал від подальшого окиснення і надає йому матового вигляду.Алюміній - сріблясто-білий легкий метал, добрий провідник тепла і електрики, пластичний, легко піддається механічній обробці. Алюміній має кубічну гранецентровану кристалічну гратку. Так, густина розплавленого алюмінію чистотою 99,996%, що на 6,6% менше, ніж у твердого металу, і при температурі 973 К становить 2357 кг/м? і майже лінійно знижується до 2304 кг/м? при температурі 1173 К. Термічне розширення відпаленого алюмінію чистотою 99,99% при температурі 293 К становить 23·10-6 і практично лінійно зростає до 37,3·10-6 К-1 при температурі 900 К. Теплопровідність повністю відпаленого алюмінію в твердому стані знижується з ростом температури від 2,37 (298 К) до 2,08 Вт·см-1·К-1 (933,5 К) і при температурах вище 100 К вона малочутлива до чистоти металу.Алюміній отримують електролізом розчину глинозему (техн. Промисловий комплекс з отримання алюмінію включає виробництво глинозему з алюмінієвих руд, кріоліту та інших фторидів, вуглецевих анодних і футеровочних матеріалів і власне електролітичне отримання алюмінію. Електроліз проводять в апаратах катодом в яких служить дно ванни, анодом - попередньо обпалені вугільні блоки або самообпалюючі електроди, поміщені в розплавлений електроліт. Розплавлений алюміній при температурі електролізу важчий, ніж електроліт, тому накопичується на дні ванни. Алюміній відбирають з електролізера один раз на 1-2 доби.Велике практичне значення мають алюмінієві порошки і частинки. Порошки виробляються за різними технологіями і відрізняються розмірами і фізико-хімічними властивостями. Отримують порошки розпиленням в струмені повітря чи води, методом відцентрового литим, гранулюванням через вібруюче сито з наступним охолодженням водою, розмолом в млинах, охолодженням алюмінію з газової фази тощо.Поєднання легкості з достатньо високою електропровідністю дозволяє застосовувати алюміній як провідник електричного струму. Алюміній і його сплави використовують практично у всіх галузях сучасної техніки: в авіаційній й автомобільній промисловості, залізничному і водному транспорті, машинобудуванні тощо.Нанесення алюмінієвих покриттів здійснюють з різною метою: для захисту від корозії, створення різних екранів з декоративними цілями і рідше для відновлення розмірів та усунення ливарних дефектів Підготовка поверхні і нанесення алюмінієвого покриття ведуть звичайними способами. Підготовку поверхні і нанесення алюмінієвого покриття виконують звичайними способами. Спосіб металізації напиленням полягає в нанесенні алюмінієвих покриттів на поверхню виробів будь-якої форми шляхом напилення розплавленого металу струменем стисненого повітря. Нанесення алюмінієвих покриттів методом електроерозійної обробки істотно підвищує корозійну тривкість нелегованої сталі в нейтральних водно-сольових середовищах.Для одержання якісних покриттів, що наносять електрохімічним, хімічним методами, поверхня металу повинна відповідати певним вимогам, насамперед таким: - бути гладкою; Для надання поверхні гладкості, тобто усунення шерхатості, дрібних раковин та інших дефектів застосовують механічну обробку - різні типи шліфування та поліруванння. В процесі анодування алюмінію проводиться попередня хімічна обробка поверхні.Найбільш часто при лужному знежирюванні застосовується розчин, що містить 5 - 10% натрію гідроксиду і 0,3 - 0,5% мила. Процес: лужне знежирення; промивка теплою водою; занурення на 1 - 2хв в 15% - ний розчин ортофосфорної кислоти НЗРО4 при 65 С; промивка холодною водою; промивка гарячою водою; сушка. Вироби з алюмінієво-магнієвих сплавів можуть хромовані безпосередньо, без осадження проміжних покриттів. Після лужного знежирення і промивання у воді їх протравлюють в 5% розчині плавикової кислоти, в суміші HNO3: HF (3: 1) і суміші HNO3: H2SO4 (1: 1), промивають і хромують в електроліті звичайного складу. Для сталі, якій не загрожує воднева крихкість, застосовують лужне знежирення.Травлення - це процес, при якому метал видаляється хімічним способом. Таке видалення здійснюється зануренням металу в розчин, що протравлює (розчин кислоти) або в розчин хлоридів. Ті ділянки металу, які не повинні зазнати травлення, захищають так званим "резистом". Хі
План
ЗМІСТ
Вступ
1. Характеристика алюмінію
1.1 Фізичні властивості алюмінію
1.2 Добування алюмінію
1.3 Порошки алюмінію
1.4 Застосування алюмінію
2. Методи нанесення алюмінієвих покриттів
2.1 Підготовка поверхні виробів перед нанесенням покриттів
2.2 Знежирення
2.3 Травлення
2.4 Пасивування
3. Корозійно-електрохімічні властивості алюмінію (за різних PH)
3.1 Корозійна тривкість алюмінію
3.2 Корозія алюмінію у водних середовищах
3.2.1 Прісна вода
3.2.2 Морська вода
3.3 Контактна корозія
3.4 Атмосферна корозія алюмінію
3.5 Корозія алюмінію в кислотах
4. Методи дослідження, матеріали та середовище
5. Дослідження електрохімічних властивостей алюмінієвих покриттів в сірководневих середовищах