Алюминий и его сплавы

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: реферат підприємство, лечение шпори
| Добавил(а) на сайт: Kotov.

Оксид алюминия используют для получения некоторых марок цемента, для обработки поверхностей, так как он обладает высокой твердостью
(разновидность оксида - корунд).

Оксид алюминия (глинозем) существует в нескольких кристаллических модификациях из которых устойчивы a-форма и g-форма. Но даже только одна форма a-Al2O3 в природе очень многолика - это и рубин и сапфир, лейкосапфир и др. - все это разновидности минерала корунд. g-Форма более химически активна, может существовать и аморфном состоянии но при 900 °С необратимо переходит в a-форму.

Температура плавления оксида алюминия 2053 °С (а кипения вообще больше
3000 °С ). Для сравнения - температура плавления самого алюминия 660,4 °С.
Поэтому и возникали трудности с добычей алюминия, несмотря на его широкое распространение.

Оксид алюминия Al2O3 получают либо сжиганием алюминия путем вдувания порошка алюминия в пламя горелки,

4Al + 3O2 ® 2Al2O3

либо превращением по схеме

| |HCl или | |NaOH или | |t °С | |
| |H2SO4 | |KOH | | | |
|Al |----> |соль |----> |Al(OH)3 |----> |Al2O3 |

Чистый алюминий добывается методом электролиза раствора глинозема в расплавленном криолите (6-8% Al2O3 и 94-92% Na3AlF6) или электролизом
AlCl3.

Гидрооксид алюминия Al(OH)3 используется для крашения тканей, для изготовления керамики и как нейтрализующий агент[1].

На практике очень широкое применение получил так называемый термит - смесь оксида железа Fe3O4 с алюминием. При поджоге данной смеси с помощью магниевой ленты происходит бурная реакция с обильным выделением тепла.

8Al + 3Fe3O4 ® 4Al2O3 + 9Fe

Данный процесс используют при сварке. Иногда для получения некоторых чистых металлов в свободном виде.

Есть также иное использование данной реакции - если обратить внимание на соединение железа до реакции и его состояние после реакции, то можно заметить, что до начала реакции это был оксид железа - а именно - ржавчина, а после реакции - чистое восстановленное железо. Этот эффект используют для химической защиты и удаления ржавчины.

Поэтому алюминий очень широко используется в технике не только как основа легких сплавов, но и как раскислитель сталей, для восстановления металлов из оксидов (алюмотермия - см. пример выше), в электротехнике.

Алюминий в технике также используют для насыщения поверхности стальных и чугунных изделий с целью защиты этих изделий от коррозии - этот процесс называется алитирование.

Тонкая алюминиевая фольга используется как упаковочный материал для продуктов питания (например шоколада), более толстая - для изготовления банок для напитков.

Алюминиевые сплавы обладают малой плотностью (2,5 - 3,0 г/см3) в сочетании с достаточно хорошими механическими свойствами и удовлетворительной устойчивостью к окислению. По своим прочностным характеристикам и по износостойкости они уступают сталям, некоторые из них также не обладают хорошей свариваемостью, но многие из них обладают характеристиками, превосходящими чистый алюминий.

[pic]
Эти воздушные конструкции выполнены из сплавов алюминия

Особо выделяются алюминиевые сплавы с повышенной пластичностью, содержащие до 2,8% Mg и до 2,5% Mn - они обладают большей, чем чистый алюминий прочностью, легко поддаются вытяжке, близки по коррозионной стойкости к алюминию.

Дуралюмины - от французского слова dur - твердый, трудный и aluminium
- твердый алюминий. Дуралюмины - сплавы на основе алюминия, содержащие:

. 1,4-13% Cu,

. 0,4-2,8% Mg ,

. 0,2-1,0% Mn ,

. иногда 0,5-6,0% Si ,

. 5-7% Zn ,