Алюминий охарактеризовать: Алюминий – общая характеристика элемента, химические свойства

Алюминий охарактеризовать: Алюминий – общая характеристика элемента, химические свойства » HimEge.ru

alexxlab | 23.01.1991 | 0 | Разное

Содержание

Алюминий, характеристика элемента и его соединений на основе размещения в периодической системе и строения атома. Физические и химические свойства алюминия. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия.

В периодической системе алюминий находится в третьем периоде, в главной подгруппе третьей группы. Заряд ядра +13. Электронное строение атома 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Металлический атомный радиус 0,143 нм, ковалентный – 0,126 нм, условный радиус иона Al³⁺ – 0,057 нм. Энергия ионизации Al – Al⁺ 5,99 эВ.

Наиболее характерная степень окисления атома алюминия +3. Отрицательная степень окисления проявляется редко. Во внешнем электронном слое атома существуют свободные d-подуровни. Благодаря этому его координационное число в соединениях может равняться не только 4 (AlCl^4-, AlH^4-, алюмосиликаты), но и 6 (Al₂O₃,[Al(OH₂)₆]³⁺).

Алюминий – типичный амфотерный элемент. Для него характерны не только анионные, но и катионные комплексы. Так, в кислой среде существует катионный аквакомплекс [Al(OH

2)₆]³⁺, а в щелочной – анионный гидрокомплекс и [Al(OH)₆]^3-.

В виде простого вещества алюминий – серебристо-белый, довольно твердый металл с плотностью 2,7 г/см³ (т. пл. 660^оС, т. кип. ~2500^оС). Кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке. Характеризуется высокой тягучестью, теплопроводностью и электропроводностью (составляющей 0,6 электропроводности меди). С этим связано его использование в производстве электрических проводов. При одинаковой электрической проводимости алюминиевый провод весит вдвое меньше медного.

На воздухе алюминий покрывается тончайшей (0,00001 мм), но очень плотной пленкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления и придающей ему матовый вид. При обработке поверхности алюминия сильными окислителями (конц. HNO

3, K₂Cr₂O₇) или анодным окислением толщина защитной пленки возрастает. Устойчивость алюминия позволяет изготавливать из него химическую аппаратуру и емкости для хранения и транспортировки азотной кислоты.

Алюминий легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы. Алюминиевая фольга (толщиной 0,005 мм) применяется в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов.

Основную массу алюминия используют для получения различных сплавов, наряду с хорошими механическими качествами характеризующихся своей легкостью. Важнейшие из них – дюралюминий (94% Al, 4% Cu, по 0,5% Mg, Mn, Fe и Si), силумин (85 – 90% Al, 10 – 14% Sk, 0,1% Na) и др. Алюминиевые сплавы применяются в ракетной технике, в авиа-, авто-, судо- и приборостроении, в производстве посуды и во многих других отраслях промышленности. По широте применения сплавы алюминия занимают второе место после стали и чугуна.

Алюминий, кроме того, применяется как легирующая добавка ко многим сплавам для придания им жаростойкости.

При накаливании мелко раздробленного алюминия он энергично сгорает на воздухе. Аналогично протекает и взаимодействие его с серой. С хлором и бромом соединение происходит уже при обычной температуре, с иодом – при нагревании. При очень высоких температурах алюминий непосредственно соединяется также с азотом и углеродом. Напротив, с водородом он не взаимодействует.

По отношению к воде алюминий вполне устойчив. Но если механическим путем или амальгамированием снять предохраняющее действие оксидной пленки, то происходит энергичная реакция:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

Сильно разбавленные, а также очень концентрированные HNO

3 и H₂SO₄ на алюминий почти не действуют (на холоду), тогда как при средних концентрациях этих кислот он постепенно растворяется.

Чистый алюминий довольно устойчив и по отношению к соляной кислоте, но обычный технический металл в ней растворяется.

При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причем образуются алюминаты – соли, содержащие алюминий в составе аниона:

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

Алюминий, лишенный защитной пленки, взаимодействует с водой, вытесняя из нее водород:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

Образующийся гидроксид алюминия реагирует с избытком щелочи, образуя гидроксоалюминат:

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

Суммарное уравнение растворения алюминия в водном растворе щелочи:

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Алюминий заметно растворяется в растворах солей, имеющих вследствие их гидролиза кислую или щелочную реакцию, например, в растворе Na₂CO₃.

В ряду напряжений он располагается между Mg и Zn. Во всех своих устойчивых соединениях алюминий трехвалентен.

Оксид алюминия представляет собой белую, очень тугоплавкую (т. пл. 2050^оС) и нерастворимую в воде массу. Природный Al₂O₃ (минерал корунд), а также полученный искусственно и затем сильно прокаленный отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах. В растворимое состояние Al

2O₃ (т. н. глинозем) можно перевести сплавлением со щелочами.

Ввиду нерастворимости Al₂O₃ в воде отвечающий этому оксиду гидроксид Al(OH)₃ может быть получен лишь косвенным путем из солей. Получение гидроксида можно представить в виде следующей схемы. При действии щелочей ионами OH^– постепенно замещаются в аквокомплексах [Al(OH₂)₆]³⁺ молекулы воды:

[Al(OH₂)₆]³⁺ + OH^– = [Al(OH)(OH₂)₅]²⁺ + H₂O

[Al(OH)(OH₂)₅]²⁺ + OH^– = [Al(OH)₂(OH₂)₄]⁺ + H₂O

[Al(OH)₂(OH₂)₄]⁺ + OH^– = [Al(OH)₃(OH₂)₃]⁰ + H

Al(OH)₃ представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Он имеет, следовательно, амфотерный характер. Однако и основные и особенно кислотные его свойства выражены довольно слабо. В избытке NH₄OH гидроксид алюминия нерастворим. Одна из форм дегидратированного гидроксида – алюмогель используется в технике в качестве адсорбента.

При взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + Al(OH)₃ = Na[Al(OH)₄]

Алюминаты наиболее активных одновалентных металлов в воде хорошо растворимы, но ввиду сильного гидролиза растворы их устойчивы лишь при наличии достаточного избытка щелочи. Алюминаты, производящиеся от более слабых оснований, гидролизованы в растворе практически нацело и поэтому могут быть получены только сухим путем (сплавлением Al

2O₃ с оксидами соответствующих металлов). Образуются метаалюминаты, по своему составу производящиеся от метаалюминиевой кислоты HAlO₂. Большинство из них в воде нерастворимо.

С кислотами Al(OH)₃ образует соли. Производные большинства сильных кислот хорошо растворимы в воде, но довольно значительно гидролизованы, и поэтому растворы их показывают кислую реакцию. Еще сильнее гидролизованы растворимые соли алюминия и слабых кислот. Вследствие гидролиза сульфид, карбонат, цианид и некоторые другие соли алюминия из водных растворов получить не удается.

Галогениды алюминия в обычных условиях – бесцветные кристаллические вещества. В ряду галогенидов алюминия AlF

3 сильно отличается по свойствам от своих аналогов. Он тугоплавок, мало растворяется в воде, химически неактивен. Основной способ получения AlF₃ основан на действии безводного HF на Al₂O₃ или Al:

Al₂O₃ + 6HF = 2AlF₃ + 3H₂O

Соединения алюминия с хлором, бромом и иодом легкоплавки, весьма реакционноспособны и хорошо растворимы не только в воде, но и во многих органических растворителях. Взаимодействие галогенидов алюминия с водой сопровождается значительным выделением теплоты. В водном растворе все они сильно гидролизованы, но в отличие от типичных кислотных галогенидов неметаллов их гидролиз неполный и обратимый. Будучи заметно летучими уже при обычных условиях, AlCl₃, AlBr₃ и AlI₃ дымят во влажном воздухе (вследствие гидролиза). Они могут быть получены прямым взаимодействием простых веществ.

Сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃^.18H₂O получается при действии горячей серной кислоты на оксид алюминия или на каолин. Применяется для очистки воды, а также при приготовлении некоторых сортов бумаги.

Алюмокалиевые квасцы KAl(SO₄)₂^.12H₂O применяются в больших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующиеся вследствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсордбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.

Из остальных производных алюминия следует упомянуть его ацетат (иначе – уксуснокислую соль) Al(CH

3COO)₃, используемый при крашении тканей (в качестве протравы) и в медицине (примочки и компрессы). Нитрат алюминия легко растворим в воде. Фосфат алюминия нерастворим в воде и уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах и щелочах.

Несмотря на наличие громадных количеств алюминия в почках, растениях, как правило, содержат мало этого элемента. Еще значительно меньше его содержание в животных организмах. У человека оно составляет лишь десятитысячные доли процента по массе. Биологическая роль алюминия не выяснена. Токсичностью соединения его не обладают.

Алюминий. Положение алюминия в периодической системе и строение его атома. Нахождение в природе. Физические и химические свойства алюминия.

Уроки химии (учимся дома)‎ > ‎Уроки в 9 классе‎ > ‎Химия 9 класс – 4 четверть‎ > ‎Урок №1‎ > ‎УРОК №2 Химические свойства углерода. Адсорбция.‎ > ‎урок № 3‎ > ‎урок № 4‎ > ‎Урок № 5‎ > ‎урок № 9‎ > ‎Щёлочноземельные металлы‎ > ‎Кальций,стронций ….‎ > ‎

Кроссенс – это ассоциативная головоломка.

Название «кроссенс» переводится с английского языка как «пересечение смыслов»

и придумано по аналогии с словом «кроссворд», что означает «пересечение слов»…

Рассмотрите изображения. Как они связаны с темой этого урока?

Я начну с более сложных ассоциаций

1. Виктор Цой. В его репертуаре есть песня “Алюминиевые огурцы”

2.Обшивка космического челнока “Буран” была выполнена из сплава алюминия и скандия.
3. Экран смартфона. В его состав входит оксид алюминия, который по прочности уступает только алмазам.

А вы продолжайте ассоциации…

4. Наполеон III. 5. Рубиновые звёзды. 6. Хамелеон. 7. Пёрышко. 8. Audi 80

1. Положение алюминия в таблице Д. И. Менделеева. Строение атома, проявляемые степени окисления.

Элемент алюминий расположен в III группе, главной «А» подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер №13, относительная атомная масса Ar(Al) = 27. Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний – уже неметалл.

Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера и его соединения являются амфотерными.

Al +13 )₂)₈)₃ , p – элемент,

Алюминий проявляет в соединениях степень окисления +3:

Al⁰ – 3 e^– → Al⁺³

2. Физические свойства

Алюминий в свободном виде — серебристо-белый металл, обладающий высокой тепло- и электропроводностью. Температура плавления 650 ^оС. Алюминий имеет невысокую плотность (2,7 г/см³) — примерно втрое меньше, чем у железа или меди, и одновременно — это прочный металл.

3. Нахождение в природе

По распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия в земной коре по данным различных исследователей составляет от 7,45 до 8,14 % от массы земной коры.

В природе алюминий встречается только в соединениях (минералах).

На сегодняшний день известно почти 300 различных соединений и минералов алюминия – от полевого шпата, являющегося основным породообразующим минералом на Земле, до рубина, сапфира или изумруда, уже не столь распространенных.

Бокситы — Al₂O₃ • H₂O (с примесями SiO₂, Fe₂O₃, CaCO₃)	Нефелины — KNa₃[AlSiO₄]₄	Алуниты — KAl(SO₄)₂ • 2Al(OH)₃	Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO₂, известняком CaCO₃, магнезитом MgCO₃)	Корунд — Al₂O₃
Полевой шпат (ортоклаз) — K₂O×Al₂O₃×6SiO₂	Каолинит — Al₂O₃×2SiO₂ × 2H₂O	Алунит — (Na,K)₂SO₄×Al₂(SO₄)₃×4Al(OH)₃	Берилл — 3ВеО • Al₂О₃ • 6SiO₂	Рубин— Al₂O₃

Рубины, сапфиры, изумруды и аквамарин являются минералами алюминия.
Первые два относятся к корундам – это оксид алюминия (Al2O3) в кристаллической форме. Он обладает природной прозрачностью, а по прочности уступает только алмазам. Пуленепробиваемые стекла, иллюминаторы в самолетах, экраны смартфонов производятся именно с применением сапфира.
А один из менее ценных минералов корунда – наждак используется как абразивный материал, в том числе для создания наждачной бумаги.

4. Химические свойства алюминия и его соединений

Алюминий имеет редкое сочетание ценных свойств. Это один из самых легких металлов в природе: он почти в три раза легче железа, но при этом прочен, чрезвычайно пластичен и не подвержен коррозии, так как его поверхность всегда покрыта тончайшей, но очень прочной оксидной пленкой. Он не магнитится, отлично проводит электрический ток и образует сплавы практически со всеми металлами.

Алюминий легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях и покрыт оксидной пленкой (она придает матовый вид).

Алюминий

ДЕМОНСТРАЦИЯ ОКСИДНОЙ ПЛЁНКИ

Её толщина 0,00001 мм, но благодаря ней алюминий не коррозирует. Для изучения химических свойств алюминия оксидную пленку удаляют. (При помощи наждачной бумаги, или химически: сначала опуская в раствор щелочи для удаления оксидной пленки, а затем в раствор солей ртути для образования сплава алюминия со ртутью – амальгамы).

I. Взаимодействие с простыми веществами

Алюминий уже при комнатной температуре активно реагирует со всеми галогенами, образуя галогениды. При нагревании он взаимодействует с серой (200 °С), азотом (800 °С), фосфором (500 °С) и углеродом (2000 °С), с йодом в присутствии катализатора – воды:

2Аl + 3S = Аl₂S₃ (сульфид алюминия),

2Аl + N₂ = 2АlN (нитрид алюминия),

Аl + Р = АlР (фосфид алюминия),

4Аl + 3С = Аl₄С₃ (карбид алюминия).

2 Аl + 3 I₂ = 2 AlI₃ (йодид алюминия)

Все эти соединения полностью гидролизуются с образованием гидроксида алюминия и, соответственно, сероводорода, аммиака, фосфина и метана:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S

Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃+ 3CH₄

В виде стружек или порошка он ярко горит на воздухе, выделяя большое количество теплоты:

4Аl + 3O₂ = 2Аl₂О₃ + 1676 кДж.

ГОРЕНИЕ АЛЮМИНИЯ НА ВОЗДУХЕ

Если Вы хорошо изучили эту часть урока,ответьте на 5 вопросов теста

II. Взаимодействие со сложными веществами

Взаимодействие с водой:

2 Al + 6 H₂O = 2 Al (OH)₃ + 3 H₂

без оксидной пленки

Взаимодействие с оксидами металлов:

Алюминий – хороший восстановитель, так как является одним из активных металлов. Стоит в ряду активности сразу после щелочно-земельных металлов. Поэтому восстанавливает металлы из их оксидов. Такая реакция – алюмотермия – используется для получения чистых редких металлов, например таких, как вольфрам, ваннадий и др.

3 Fe₃O₄ + 8 Al = 4 Al₂O₃ + 9 Fe +Q

Термитная смесь Fe₃O₄ и Al (порошок) –используется ещё и в термитной сварке.

Сr₂О₃ + 2Аl = 2Сr + Аl₂О₃

Взаимодействие с кислотами:

С раствором серной кислоты: 2 Al + 3 H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂

С холодными концентрированными серной и азотной не реагирует (пассивирует). Поэтому азотную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах. При нагревании алюминий способен восстанавливать эти кислоты без выделения водорода:

2Аl + 6Н₂SО_4(конц) = Аl₂(SО₄)₃ + 3SО₂ + 6Н₂О,

Аl + 6НNO_3(конц)= Аl(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3Н₂О.

Взаимодействие со щелочами.

2 Al + 2 NaOH + 6 H₂O = 2 Na[Al(OH)₄] + 3 H₂

Na[Аl(ОН)₄] – тетрагидроксоалюминат натрия

По предложению химика Горбова, в русско-японскую войну эту реакцию использовали для получения водорода для аэростатов.

С растворами солей:

2Al + 3CuSO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

Обнаружение ионов алюминия в растворах:

Если поверхность алюминия потереть солью ртути, то происходит реакция:

2Al + 3HgCl₂ = 2AlCl₃ + 3Hg

Выделившаяся ртуть растворяет алюминий, образуя амальгаму.

5. Применение алюминия и его соединений

РИСУНОК 1 РИСУНОК 2

Физические и химические свойства алюминия обусловили его широкое применение в технике. Крупным потребителем алюминия является авиационная промышленность: самолет на 2/3 состоит из алюминия и его сплавов. Самолет из стали оказался бы слишком тяжелым и смог бы нести гораздо меньше пассажиров. Поэтому алюминий называют крылатым металлом. Из алюминия изготовляют кабели и провода: при одинаковой электрической проводимости их масса в 2 раза меньше, чем соответствующих изделий из меди.
Учитывая коррозионную устойчивость алюминия, из него изготовляют детали аппаратов и тару для азотной кислоты. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии, а также для отражения тепловых лучей такой краской покрывают нефтехранилища, костюмы пожарных.
Оксид алюминия используется для получения алюминия, а также как огнеупорный материал.
Гидроксид алюминия – основной компонент всем известных лекарств маалокса, альмагеля, которые понижают кислотность желудочного сок.
Соли алюминия сильно гидролизуются. Данное свойство применяют в процессе очистки воды. В очищаемую воду вводят сульфат алюминия и небольшое количество гашеной извести для нейтрализации образующейся кислоты. В результате выделяется объемный осадок гидроксида алюминия, который, оседая, уносит с собой взвешенные частицы мути и бактерии.
Таким образом, сульфат алюминия является коагулянтом.

6. Получение алюминия

1) Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит Na₃AlF₆ растворяет Al₂O_3, как вода растворяет сахар. Электролиз “раствора” оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия – электролитом.

2Al₂O₃^эл.ток→ 4Al + 3O₂

ЭТО ИНТЕРЕСНО:

Металлический алюминий первым выделил в 1825 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед. Пропустив газообразный хлор через слой раскаленного оксида алюминия, смешанного с углем, Эрстед выделил хлорид алюминия без малейших следов влаги. Чтобы восстановить металлический алюминий, Эрстеду понадобилось обработать хлорид алюминия амальгамой калия. Через 2 года немецкий химик Фридрих Вёллер. Усовершенствовал метод, заменив амальгаму калия чистым калием.
В 18-19 веках алюминий был главным ювелирным металлом. В 1889 году Д.И.Менделеев в Лондоне за заслуги в развитии химии был награжден ценным подарком – весами, сделанными из золота и алюминия.
К 1855 году французский ученый Сен- Клер Девиль разработал способ получения металлического алюминия в технических масштабах. Но способ был очень дорогостоящий. Девиль пользовался особым покровительством Наполеона III, императора Франции. В знак своей преданности и благодарности Девиль изготовил для сына Наполеона, новорожденного принца, изящно гравированную погремушку – первое «изделие ширпотреба» из алюминия. Наполеон намеревался даже снарядить своих гвардейцев алюминиевыми кирасами, но цена оказалась непомерно высокой. В то время 1 кг алюминия стоил 1000 марок, т.е. в 5 раз дороже серебра. Только после изобретения электролитического процесса алюминий по своей стоимости сравнялся с обычными металлами.

А знаете ли вы, что алюминий, поступая в организм человека, вызывает расстройство нервной системы. При его избытке нарушается обмен веществ. А защитными средствами является витамин С, соединения кальция, цинка.
При сгорании алюминия в кислороде и фторе выделяется много тепла. Поэтому его используют как присадку к ракетному топливу. Ракета “Сатурн” сжигает за время полёта 36 тонн алюминиевого порошка. Идея использования металлов в качестве компонента ракетного топлива впервые высказал Ф. А. Цандер.

Если Вы хорошо изучили эту часть урока,ответьте на 10 вопросов теста

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

ТРЕНАЖЁРЫ

Тренажёр №1 – Характеристика алюминия по положению в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева

Тренажёр №2 – Уравнения реакций алюминия с простыми и сложными веществами

Тренажёр №3 – Химические свойства алюминия

Алюминий. Характеристика элемента, исходя из его положения в периодической системе, физические свойства, распространение в природе, способы получения, химические свойства

Поделись

Алюми́ний — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов , третьего периода, с атомным номером 13. Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).

Простое вещество алюминий — лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белогоцвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- иэлектропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

Современный метод получения, процесс Холла—Эру. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых илиграфитовых анодных электродов. Такой метод получения требует очень больших затрат электроэнергии, и поэтому получил промышленное применение только в XX веке.

Лабораторный способ получения алюминия: восстановлением металлическим калием безводного хлорида алюминия (реакция протекает при нагревании без доступа воздуха):

Металл серебристо-белого цвета, лёгкий, плотность — 2,7 г/см³, температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C, высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу. Алюминий обладает высокой электропроводностью (37·106 См/м) и теплопроводностью (203,5 Вт/(м·К)), 65 %, обладает высокой светоотражательной способностью.

Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием(силумин).

По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре по данным различных исследователей оценивается от 7,45 до 8,14 %. В природе алюминий, в связи с высокой химической активностью, встречается почти исключительно в виде соединений.

Природный алюминий состоит практически полностью из единственного стабильного изотопа 27Al с ничтожными следами 26Al, наиболее долгоживущего радиоактивного изотопа с периодом полураспада 720 тыс. лет, образующегося в атмосфере при расщеплении ядер аргона 40Ar протонами космических лучей с высокими энергиями.

При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с h3O (t°), O2, HNO3 (без нагревания). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной промышленностью. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония Nh5+, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель. Не допустить образования оксидной пленки можно, добавляя к алюминию такие металлы как галлий,индий или олово. При этом поверхность алюминия смачивают легкоплавкие эвтектики на основе этих металлов[9].

Легко реагирует с простыми веществами:

с кислородом, образуя оксид алюминия:

с галогенами (кроме фтора)[10], образуя хлорид, бромид или иодид алюминия:

с другими неметаллами реагирует при нагревании:

со фтором, образуя фторид алюминия:

с серой, образуя сульфид алюминия:

с азотом, образуя нитрид алюминия:

с углеродом, образуя карбид алюминия:

Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:

Со сложными веществами:

с водой (после удаления защитной оксидной пленки, например, амальгамированием или растворами горячей щёлочи):

со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов):

Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах:

При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:

восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия):

44. Соединения алюминия, их амфотерные свойства

Электронная конфигурация внешнего уровня алюминия … 3s23p1.

В возбужденном состоянии один из s-электронов переходит на свободную ячейку p-подуровня, такое состояние отвечает валентности III и степени окисления +3. Во внешнем электронном слое атома алюминия существуют свободные d-подуровни.

Важнейшие природные соединения – алюмосиликаты:

белая глина Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2h3O, полевой шпат K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2, слюда K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2 ∙ h3O

Из других природных форм нахождения алюминия наибольшее значение имеют бокситы А12Оз ∙ nН2О, минералы корунд А12Оз и криолит А1Fз ∙3NaF.

Легкий, серебристо-белый, пластичный металл, хорошо проводит электрический ток и тепло.

На воздухе алюминий покрывается тончайшей (0,00001 мм), но очень плотной пленкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления и придающей ему матовый вид.

Оксид алюминия А12О3

Белое твердое вещество, нерастворимое в воде, температура плавления 20500С.

Природный А12О3 – минерал корунд. Прозрачные окрашенные кристаллы корунда – красный рубин – содержит примесь хрома – и синий сапфир – примесь титана и железа – драгоценные камни. Их получают так же искусственно и используют для технических целей, например, для изготовления деталей точных приборов, камней в часах и т.п.

Химические свойства

Оксид алюминия проявляет амфотерные свойства

1. взаимодействие с кислотами

А12О3 +6HCl = 2AlCl3 + 3h3O

2. взаимодействие со щелочами

А12О3 + 2NaOH – 2NaAlO2 + h3O

Al2O3 + 2NaOH + 5h3O = 2Na[Al(OH)4(h3O)]

3. при накаливании смеси оксида соответствующего металла с порошком алюминия происходит бурная реакция, ведущая к выделению из взятого оксида свободного металла. Метод восстановления при помощи Al (алюмотермия) часто применяют для получения ряда элементов (Cr, Мп, V, W и др.) в свободном состоянии

2А1 + WO3 = А12Оз + W

4. взаимодействие с солями, имеющими сильнощелочную среду, вследствие гидролиза

Al2O3 + Na2CO3 = 2 NaAlO2 + CO2

Гидроксид алюминия А1(ОН)3

А1(ОН)3 представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Он имеет, следовательно, амфотерный характер.

Получают гидроксид алюминия реакцией обмена растворимых солей алюминия со щелочами

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

Данную реакцию можно использовать как качественную на ион Al3+

Химические свойства

1. взаимодействие с кислотами

Al(OH)3 +3HCl = 2AlCl3 + 3h3O

2. при взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + А1(ОН)з = Na[A1(OH)4]

3. термическое разложение

2Al(OH)3 = Al2О3 + 3h3O

Соли алюминияподвергаются гидролизу по катиону, среда кислая ( рН < 7)

Al3+ + Н+ОН- ↔ AlОН2+ + Н+

Al(NO3)3 + h3O↔ AlOH(NO3)2 + HNO3

Растворимые соли алюминия и слабых кислот подвергаются полному (необратимому гидролизу)

Al2S3+ 3h3O = 2Al(OH)3 +3h3S

Оксид алюминия Al2O3 – входит в состав некоторых антацидных средств (например, Almagel), используется при повышенной кислотности желудочного сока.

КAl(SO4)3 12h3О – алюмокалиевые квасцы применяются в медицине для лечения кожных заболеваний, как кровоостанавливающие средство. А также используют как дубильное вещество в кожевенной промышленности.

(Ch4COO)3Al – Жидкость Бурова- 8% раствор ацетата алюминия оказывает вяжущее и противовоспалительное действие, в больших концентрациях обладает умеренными антисептическими свойствами. Применяется в разведенном виде для полоскания, примочек, при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.

AlCl3 – применяется в качестве катализатора в органическом синтезе.

Al2(SO4)3 · 18 h30 – применяется при очистки воды.

Характеристика алюминия в костях, потенциального биомаркера кумулятивного воздействия, среди профессиональной популяции из Зуньи, Китай

[1] ATSDR, Токсикологический профиль алюминия, Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR), Министерство здравоохранения и здравоохранения США. Services, Служба общественного здравоохранения, Атланта, Джорджия, 2008 г. https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/TP.asp?id=191&tid=34 (по состоянию на 10 сентября 2019 г. ). [Google Scholar]

[2] Риихимяки В., Айтио А. Профессиональное воздействие алюминия и его биомониторинг в перспективе. Критические обзоры по токсикологии. 42 (2012) 827–853. 10.3109/10408444.2012.725027. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[3] Meyer-Baron M, Schäper M, Knapp G, van Thriel C, Воздействие алюминия на рабочем месте: доказательства в поддержку его нейроповеденческого воздействия, Нейротоксикология. 28 (2007) 1068–1078. 10.1016/ж.нейро.2007.07.001. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[4] Willhite CC, Karyakina NA, Yokel RA, Yenugadhati N, Wisniewski TM, Arnold IMF, Momoli F, Krewski D, Систематический обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с фармацевтическими, профессиональными и воздействие на потребителей металлического и наноразмерного алюминия, оксидов алюминия, гидроксида алюминия и его растворимых солей, Crit. Преподобный Токсикол 44 Приложение 4 (2014) 1–80. 10.3109/10408444.2014.934439. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[5] Klotz K, Weistenhöfer W, Neff F, Hartwig A, van Thriel C, Drexler H, Влияние алюминия на здоровье, Dtsch Arztebl Int. 114 (2017) 653–659. 10.3238/арзтебл.2017.0653. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[6] Krewski D, Yokel RA, Nieboer E, Borchelt D, Cohen J, Harry J, Kacew S, Lindsay J, Mahfouz AM, Rondeau V, Оценка риска для здоровья человека от алюминия, оксида алюминия и гидроксида алюминия, Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды, часть B. 10 (2007) 1–269. 10.1080/10937400701597766. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[7] Kawahara M, Влияние алюминия на нервную систему и его возможная связь с нейродегенеративными заболеваниями, J. Alzheimers Dis 8 (2005) 171–182; обсуждение 209-215. [PubMed] [Google Scholar]

[8] Йокель Р.А. Токсикология алюминия в головном мозге: обзор // Нейротоксикология. 21 (2000) 813–828. [PubMed] [Google Scholar]

[9] Zatta P, Lucchini R, van Rensburg SJ, Taylor A, Роль металлов в нейродегенеративных процессах: алюминий, марганец и цинк. Brain Res Bull. 62 (2003) 15–28. [PubMed] [Академия Google]

[10] Buchta AM, Kiesswetter B E, Schäper B M, Zschiesche C W, Schaller D KH, Kuhlmann A A, Letzel A S, Нейротоксичность воздействия алюминиевых сварочных дымов в производстве грузовых прицепов, Environ. Токсикол. Фармакол 19 (2005) 677–685. 10.1016/j.etap.2004.12.036. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[11] Hänninen H, Matikainen E, Kovala T, Valkonen S, Riihimäki V, Внутренняя нагрузка алюминия и функция центральной нервной системы сварщиков алюминия, Scand J Work Environ Health. 20 (1994) 279–285. [PubMed] [Google Scholar]

[12] Риихимяки В., Хэннинен Х., Акила Р., Ковала Т., Куосма Э., Пааккулайнен Х., Валконен С., Энгстрём Б. Нагрузка алюминием на организм в связи с функцией центральной нервной системы среди инертных металлов -газосварщики, Scand J Work Environ Health. 26 (2000) 118–130. [PubMed] [Google Scholar]

[13] White DM, Longstreth WT, Rosenstock L, Claypoole KH, Brodkin CA, Townes BD, Неврологический синдром у 25 рабочих алюминиевого завода, Arch. Стажер Мед 152 (1992) 1443–1448. [PubMed] [Google Scholar]

[14] Sjögren B, Iregren A, Freeh W, Hagman M, Johansson L, Tesarz M, Wennberg A, Влияние на нервную систему сварщиков, подвергающихся воздействию алюминия и марганца, Occup Environ Med. 53 (1996) 32–40. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [Google Scholar]

[15] Томленович Л., Алюминий и болезнь Альцгеймера: после столетия споров, есть ли правдоподобная связь?, J. Alzheimers Dis 23 (2011) 567–598. 10.3233/JAD-2010-101494. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

[16] Bondy SC, Низкий уровень алюминия может привести к поведенческим и морфологическим изменениям, связанным с болезнью Альцгеймера и возрастной нейродегенерацией, Нейротоксикология. 52 (2016) 222–229. 10.1016/ж.нейро.2015.12.002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[17] Caito S, Aschner M, Neurotoxicity of metals, Handb Clin Neurol. 131 (2015) 169–189. 10.1016/B978-0-444-62627-1.00011-1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[18] Meng X-F, Yu J-T, Wang HF, Tan MS, Wang C, Tan CC, Tan L, Сосудистые факторы риска среднего возраста и риск болезни Альцгеймера: систематический обзор и метаанализ, J. Alzheimers Dis 42 (2014) 1295–1310. 10.3233/JAD-140954. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[19] Соломон А. , Кивипелто М., Волозин Б., Чжоу Дж., Уитмер Р.А. Холестерин в сыворотке среднего возраста и повышенный риск болезни Альцгеймера и сосудистой деменции три десятилетия спустя, Dement Geriatr Cogn Disord. 28 (2009) 75–80. 10.1159/000231980. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[20] Каратела С., Уорд Н., Зенг И.С., Патерсон Дж., Статус и взаимосвязь элементов ногтей на ногах у детей Тихоокеанского региона., Журнал микроэлементов в медицине и Биология: Орган Общества минералов и микроэлементов. 46 (2018) 10–16. 10.1016/jjtemb.2017.11.004. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

[21] Bergomi M, Vinceti M, Nacci G, Pietrini V, Brätter P, Alber D, Ferrari A, Vescovi L, Guidetti D, Sola P, Malagu S, Aramini C, Vivoli G, Воздействие микроэлементов на окружающую среду и риск бокового амиотрофического склероза: популяционное исследование случай-контроль, Environ. Рез 89 (2002) 116–123. 10.1006/прил. 2002.4361. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[22] Goulle JP, Saussereeau E, Mahieu L, Bouige D, Groenwont S, Guerbet M, Lacroix C, Применение многоэлементного анализа масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в ногтях рук и ног как биомаркер воздействия металлов, J Anal Toxicol. 33 (2009 г.) 92–98. 10.1093/jat/33.2.92. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[23] Bakri SFZ, Hariri A, Ma’arop NF, Hussin N.S. а. В., Ноготь на пальце ноги как неинвазивный биомаркер при измерении токсичности металлов при воздействии сварочного дыма – обзор, MS&E. 165 (2017) 012019 10.1088/1757-899X/165/1/012019. [CrossRef] [Google Scholar]

[24] Уорд Э.Дж., Эдмондсон Д.А., Нур М.М., Снайдер С., Розенталь Ф.С., Дайдак У. Марганец ногтей на ногах: чувствительный и специфический биомаркер воздействия марганца на профессиональных сварщиков, Анналы рабочих воздействий и здоровье. 62 (2018) 101–111. 10.1093/год/wxx091. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[25] Armstrong BG, Tremblay CG, Cyr D, Thériault GP, Оценка взаимосвязи между воздействием летучих смол и заболеваемостью раком мочевого пузыря у рабочих алюминиевого завода. , Scand J Work Environment Health. 12 (1986) 486–493. 10.5271/sjweh.2109. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[26] Sińczuk-Walczak H, Szymczak M, Raźniewska G, Matczak W, Szymczak W, Влияние профессионального воздействия алюминия на нервную систему: клинические и электроэнцефалографические данные, Int J Occup Мед Environment Health. 16 (2003) 301–310. [PubMed] [Академия Google]

[27] Graves AB, Rosner D, Echeverria D, Mortimer JA, Larson EB, Профессиональное воздействие растворителей и алюминия и предполагаемый риск болезни Альцгеймера, Occup Environ Med. 55 (1998) 627–633. 10.1136/оем.55.9.627. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[28] Священник Н.Д., Биологическое поведение и биодоступность алюминия у человека, с особой ссылкой на исследования с использованием алюминия-26 в качестве индикатора: обзор и обновление исследования , J Environ Monit. 6 (2004) 375–403. 10.1039/b314329p. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[29] Mohseni HK, Matysiak W, Chettle DR, Byun SH, Priest N, Atanackovic J, Prestwich WV, Оптимизация анализа данных для нейтронно-активационного анализа алюминия in vivo в кости, Appl Radiat Isot. 116 (2016) 34–40. 10.1016/j.apradiso.2016.07.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[30] Comsa DC, Prestwich WV, McNeill FE, Byun SH, Применение анализа спектрального разложения для количественного определения алюминия in vivo с помощью нейтронно-активационного анализа, Appl Radiat Isot. 61 (2004) 1353–1360. 10.1016/j.apradiso.2004.03.062. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

[31] Norris KC, Goodman WG, Howard N, Nugent ME, Coburn JW, Биопсия гребня подвздошной кости для диагностики алюминиевой токсичности и руководство по применению дефероксамина, Semin. нефрол 6 (1986) 27–34. [PubMed] [Google Scholar]

[32] Kriegshauser JS, Swee RG, McCarthy JT, Hauser MF, Токсичность алюминия у пациентов, находящихся на диализе: рентгенологические данные и прогноз результатов биопсии кости, Радиология. 164 (1987) 399–403. 10.1148/Рентгенология.164.2.3602376. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

[33] Liu Y, Byrne P, Wang H, Koltick D, Zheng W, Nie LH, Компактная система NAA на основе генератора нейтронов DD для количественного определения марганца (Mn) в костях in vivo. Physiol Meas. 35 (2014) 1899–1911. 10.1088/0967-3334/35/9/1899. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[34] Liu Y, Mostafaei F, Sowers D, Hsieh M, Zheng W, Nie LH, Индивидуальная компактная система нейтронно-активационного анализа для количественного определения марганца (Mn) в кости in vivo, физиологические измерения. 38 (2017) 452–465. 10.1088/1361-6579/аа577б. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[35] Wyatt RM, Ryde SJ, Morgan WD, McNeil EA, Hainsworth IR, Williams AJ, Разработка метода измерения содержания алюминия в костях с использованием нейтронов активационный анализ, Physiol Meas. 14 (1993) 327–335. 10.1088/0967-3334/14/3/011. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[36] Бирн П., Мостафаи Ф., Лю И., Блейк С.П., Колтик Д., Ни Л.Х. Исследование количественного определения алюминия (Al) в кости человека in vivo с помощью компактного Система нейтронно-активационного анализа (НАА) на основе генератора DD, Physiol Meas. 37 (2016) 649–660. 10.1088/0967-3334/37/5/649. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[37] Aslam K Дэвис А Пейович-Милич Д.Р. Chettle, Неинвазивное измерение содержания алюминия в костях человека: предварительное исследование на людях и улучшенная производительность системы, J. Inorg. Биохим 103 (2009) 1585–1590. 10. 1016/j.jinorgbio.2009.07.021. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[38] Lukiw WJ, Kruck TPA, Percy ME, Pogue AI, Alexandrov PN, Walsh WJ, Sharfman NM, Jaber VR, Zhao Y, Li W, Bergeron C, Culicchia F , Fang Z, McLachlan DRC, Алюминий при неврологических заболеваниях – 36-летнее многоцентровое исследование, J Alzheimers Dis Parkinsonism. 8 (2019). 10.4172/2161-0460.1000457. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[39] Rolle-McFarland D, Liu Y, Zhou J, Mostafaei F, Zhou Y, Li Y, Fan Q, Zheng W, Nie LH, Wells EM, Разработка кумулятивного индекса воздействия (CEI) марганца и сравнение с марганцем в костях и другими биомаркерами воздействия марганца, Int J Environ Res Public Health. 15 (2018). 10.3390/ijerphl5071341. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[40] Liu Y, Rolle-McFarland D, Mostafaei F, Zhou Y, Li Y, Zheng W, Wells Ellen, Nie LH, Активация нейтронов in vivo анализ костного марганца у рабочих, Физиол. Меас 39(2018) 035003 10. 1088/1361-6579/ааа749. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[41] Long GL, Winefordner JD, Limit of Detection A Closet Look at the IUPAC Definition, Anal. Химия 55 (1983) 712А–724А. 10.1021/ac00258a724. [CrossRef] [Google Scholar]

[42] Mostafaei F, Blake SP, Liu Y, Sowers DA, Nie LH, Система нейтронно-активационного анализа (NAA) на основе генератора Compact DD для определения фтора в костях человека in vivo: осуществимость исследование, Physiol Meas. 36 (2015) 2057–2067. 10.1088/0967-3334/36/10/2057. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[43] van Wijngaarden E, Campbell JR, Cory-Slechta DA, Уровни свинца в костях связаны с показателями нарушения памяти у пожилых людей., Нейротоксикология. 30 (2009) 572–580. 10.1016/ж.нейро.2009.05.007. [Статья PMC бесплатно] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[44] Glass DC, Gray CN, Оценка среднего воздействия на основе цензурированных данных: воздействие бензола в нефтяной промышленности Австралии, Ann Occup Hyg. 45 (2001) 275–282. [PubMed] [Академия Google]

[45] Dinse GE, Jusko TA, Ho LA, Annam K, Graubard BI, Hertz-Picciotto I, Miller FW, Gillespie BW, Weinberg CR, Аккомодационные измерения ниже предела обнаружения: новое применение регрессии Кокса, Am . Дж. Эпидемиол 179 (2014) 1018–1024. 10.1093/aje/kwu017. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[46] Kim R, Aro A, Rotnitzky A, Amarasiriwardena C, Hu H, K рентгенофлуоресцентные измерения концентрации свинца в костях: анализ низких данные уровня, Phys Med Biol. 40 (1995) 1475–1485. [PubMed] [Google Scholar]

[47] Noth EM, Dixon-Emst C, Liu S, Cantley L, Tessier-Sherman B, Eisen EA, Cullen MR, Hammond SK, Разработка матрицы воздействия на работу для воздействия общие и мелкие твердые частицы в алюминиевой промышленности, J Expo Sci Environ Epidemiol. 24 (2014) 89–99. 10.1038/jes.2013.53. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[48] Chan-Yeung M, Wong R, Maclean L, Tan F, Schulzer M, Enarson D, Martin A, Dennis R, Grzybowski S, Epidemiologic Исследование здоровья рабочих на алюминиевом заводе в Британской Колумбии: влияние на дыхательную систему, American Review of Respiratory Disease. 127 (1983) 465–469. 10.1164/обр.1983.127.4.465. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[49] Кезунови С.Л., Стаматович С., Стаматович Б., Йованович Дж., ГОДОВАЯ РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ СКЕЛЕТНО-мышечных симптомов у портовых рабочих алюминиевой промышленности, в: Медицина и биология, 2004: стр. 148–153. https://pdfs.semanticscholar.org/a033/538e52d0925e8a896bc3c064d43259384732.pdf?_ga=2.196063209.456626857.1575315662-383535074.1575315662.

[50] Дезинфицирующие и дезинфицирующие средства: химические вещества для профилактики, журнал по безопасности пищевых продуктов. (2012). https://www.foodsafetymagazine.com/magazine-archivel/augustseptember-2011/sanitizers-and-disinfectants-the-chemicals-of-prevention/ (по состоянию на 10 сентября 2019 г.).

[51] Организация Объединенных Наций, изд., Международная стандартная отраслевая классификация всех видов экономической деятельности (МСОК), ред. 4, Организация Объединенных Наций, Нью-Йорк, 2008 г. [Google Scholar]

[52] ван Вуурен Б. , ван Херден HJ, Zinzen E, Becker P, Meeusen R, Восприятие работы и помощи семье и распространенность проблем с поясницей на марганцевом заводе в Южной Африке, Ind Health. 44 (2006) 645–651. 10.2486/indhealth.44.645. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[53] Инспекторы по контролю качества: Справочник по профессиональным перспективам:: Бюро статистики труда США, (без даты). https://www.bls.gov/ooh/production/quality-control- Inspectors.htm (по состоянию на 10 сентября 2019 г.)).

[54] Электрики: Справочник по профессиональным перспективам:: Бюро статистики труда США, (без даты). https://www.bls.gov/ooh/construction-and-extraction/electricians.htm#tab-8 (по состоянию на 10 сентября 2019 г.).

[55] Машинисты и производители инструментов и штампов: Справочник по профессиональным перспективам:: Бюро статистики труда США, (без даты). https://www.bls.gov/ooh/production/machinists-and-tool-and-die-makers.htm (по состоянию на 10 сентября 2019 г.).

[56] Водоочистные сооружения и операторы систем: Справочник по профессиональным перспективам: : Бюро статистики труда США, (без даты). https://www.bls.gov/ooh/production/water-and-wastewater-treatment-plant-and-system-operators.htm (по состоянию на 10 сентября 2019 г.).).

[57] Бич Р., Буллок А., Хеллер К., Доманико Дж., Мут М., О’Коннор А., Спунер Р., Производство лайма: отраслевой профиль, Исследовательский институт Парка Треугольника, Парк Исследовательского Треугольника, Северная Каролина, 2000. https://www3.epa.gov/ttnecas1/regdata/IPs/Lime%20Manufacturing_IP.pdf (по состоянию на 19 января 2018 г.). [Google Scholar]

[58] Saunders JE, Jastrzembski BG, Buckey JC, Enriquez D, MacKenzie TA, Karagas MR, Потеря слуха и токсичность тяжелых металлов в никарагуанском горнодобывающем сообществе: аудиологические результаты и отчеты о случаях заболевания, Audiol. Нейротол 18 (2013) 101–113. 10.1159/000345470. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[59] Wilhelm M, Passlick J, Busch T, Szydlik M, Ohnesorge FK, Волосы на голове как индикатор воздействия алюминия: сравнение с костью и плазмой, Hum Toxicol. 8 (1989) 5–9. 10.1177/096032718

0102. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[60] Винтерберг Б. Анализ волос для мониторинга содержания алюминия у пациентов, находящихся на длительном гемодиализе, Микроэлементы в медицине. (1987). [Google Scholar]

[61] Chappuis P, de Vemejoul MC, Paolaggi F, Rousselet F, Связь между волосами, сывороткой и костным алюминием у пациентов, находящихся на гемодиализе, Clin. Чим. Акта 179(1989) 271–278. 10.1016/0009-8981(89)

-2. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[62] Grashow R, Zhang J, Fang SC, Weisskopf MG, Christiani DC, Cavallari JM, Концентрация металла в ногтях пальцев ног как биомаркер воздействия сварочного дыма на рабочем месте., J Occup Environ Hyg . 11 (2014) 397–405. 10.1080/15459624.2013.875182. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[63] Ши Р.А., Ху Х., Вайскопф М.Г., Шварц Б.С., Кумулятивная доза свинца и когнитивная функция у взрослых: обзор исследований, в которых измеряли содержание свинца в крови. и свинец кости., Перспектива здоровья окружающей среды. 115 (2007) 483–492. 10.1289/ehp.9786. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Изготовление и характеристика алюминиевого (Al-6061) матричного композита, армированного отходами стекла, для технических применений

На этой странице

Алюминиевые композиты с различными армирующими материалами широко применяются в передовом машиностроении благодаря их лучшему соотношению прочности и веса, лучшей жесткости и высокой теплопроводности, а также отличным износостойким и коррозионным свойствам. Это стимулирует любопытство к изучению композита с алюминиевой металлической матрицей, армированного отходами стекла, для улучшения его механических и физических свойств. Образцы композиционных материалов были изготовлены методом литья с перемешиванием с варьированием массовой доли порошка армирующего стеклобоя от 0% до 30%. Изготовленные композитные образцы были охарактеризованы с использованием универсальной испытательной машины, FTIR, DSC, TGA и оптического микроскопа. Результаты показали, что по мере увеличения содержания частиц стеклобоя в металлической матрице происходило значительное улучшение механических свойств, таких как твердость и прочность на растяжение, по сравнению с исходным образцом. Микроструктурные свойства, проанализированные с помощью оптического микроскопа, показывают хорошую связь между армированием и исходными материалами в композите, что указывает на то, что частицы стекла равномерно распределены в матрице Al-6061. В целом, эффект порошка отработанного стекла в композите с металлической алюминиевой матрицей четко наблюдался, и он улучшал механические, физические и термические свойства вновь изготовленных композитных материалов на основе алюминия.

1. Введение

Исследователи всегда ищут новые материалы для различных передовых инженерных приложений. В этом аспекте новая концепция комбинирования разнородных материалов при производстве привела к выделению композитов в новый класс [1, 2]. Эта концепция многофазных композитов предоставляет захватывающие возможности для разработки чрезвычайно большого разнообразия материалов с комбинациями свойств, которые не могут быть выполнены ни одним из монолитных обычных металлических сплавов, керамики и полимерных материалов [3, 4]. Композиты, особенно композиты с металлической матрицей (ММК), привлекли значительное внимание в области исследования материалов из-за их меньшего веса, более высокой прочности, большей износостойкости, большей усталостной прочности и размерной стабильности, чем у обычных композитов [5-8]. MMC все чаще становятся новым классом материалов для устройств, поскольку их свойства можно изменять путем добавления отдельных армирующих материалов [9]., 10]. В частности, в последнее время особый интерес вызывают ММК, армированные частицами, из-за их удельной прочности и удельной жесткости при комнатной и повышенных температурах [11, 12].

После более чем четверти века активных исследований ММС, особенно композиты с алюминиевой матрицей (АМС), начинают вносить значительный вклад в инженерное применение, особенно в аэрокосмической, автомобильной и электронной промышленности [13, 14]. Al-6061 обладает преимуществами малого веса, высокой прочности, простоты обработки, низкотемпературной стойкости, коррозионной стойкости и неприхотливости в обслуживании, в результате чего он широко используется в машиностроении, судостроении, аэрокосмической и химической промышленности [15, 16]. ]. Металлы, такие как Al-6061, Al-7075, Al-6063 и Al-2024, и стекла, такие как оконное стекло, дверное стекло и бутылочное стекло, являются обычными отходами, которые выбрасываются после первичного использования, поэтому можно производить различные продукты. , таких как композиционные материалы различного технического назначения из отходов [16–19].].

Композит состоит из матрицы и армирующей фазы, при этом армирующие материалы являются прочными с низкой плотностью, а матрица обычно представляет собой пластичные или прочные материалы. Усиления могут существовать в виде частиц, чешуек, усов, коротких волокон, непрерывных волокон или листов [20, 21]. Прочность композитов зависит прежде всего от количества, расположения, размера и/или формы и типа армирования в матричной фазе [22, 23]. Например, в качестве армирующего материала в ММС используются частицы стекла; существуют некоторые проблемы, такие как плохая связь между частицами стекла и матрицей [24–27]. Использование подходящего метода изготовления MMC, армированного частицами стекла, может решить некоторые из этих проблем. Некоторыми из традиционных методов изготовления MMC, армированных частицами стеклобоя, являются литье с перемешиванием, напыление металла, пропитка жидким металлом, диффузионная сварка и порошковая металлургия [28, 29].]. Литье с перемешиванием является одним из наиболее известных методов разработки композитов с металлической матрицей [30, 31]. Он выполняется на коммерческой основе из-за его гибкости, простоты и применимости к крупносерийному производству. Это жидкофазный метод получения композиционных материалов, при котором дисперсная фаза (керамические частицы, короткие волокна) смешивается с расплавленной металлической матрицей путем механического перемешивания [32, 33]. Затем жидкий композиционный материал отливается обычными способами литья, а также может обрабатываться с помощью обычных технологий обработки металлов давлением. Смачивание является важным условием для создания удовлетворительной связи между армирующими частицами и жидкой металлической алюминиевой матрицей во время литья композитов, чтобы обеспечить передачу и распределение нагрузки от матрицы к армированию без разрушения [34, 35]. Для хорошего смачивания требуется отличное сцепление на границе раздела [36, 37]. Эти связи могут быть образованы взаимным растворением или реакцией частиц и металлической матрицы [38, 39].]. Явления реакции очень вредны для композита, поскольку они вызывают снижение механических свойств. Если композит сочетает в себе прочность армирования с ударной вязкостью матрицы, можно достичь желаемого свойства, которого нет ни в одном монолитном обычном материале [40, 41].

Целью данного исследования является определение влияния содержания порошка отработанного стекла на физические и механические свойства, такие как твердость и предел прочности при растяжении алюминиевого сплава (Al-6061) для различных технических применений. Микроструктурный анализ образцов алюминиевого композита, армированного частицами отработанного стекла, был дополнительно изучен с использованием оптической микроскопии.

2. Экспериментальные методы

В этом исследовании есть несколько основных процедур, которые должны быть выполнены технически для получения требуемых выходных материалов. Отработанное оконное стекло и сплав Al-6061 собираются на месте, промываются и фильтруются для удаления пыли и любых нежелательных отходов. Затем промытые отходы оконных стекол и сплав Al-6061 сушили на солнце в течение 6 часов. Высушенные и очищенные отходы оконного стекла измельчали с помощью вальцовой мельницы и просеивали, чтобы получить фракцию желаемого размера частиц в микроразмере менее 50 мк м. Затем порошок отработанного стекла сушили на солнце в течение 3 часов при комнатной температуре для уменьшения содержания влаги. После этого сплав Al-6061 расплавляли в тигле путем нагревания в газовой печи при 760°C в течение 3 часов на образец. Затем добавляли необходимое количество порошка армирующего стеклобоя и перемешивали в течение 30 минут с регулируемой подачей после перемешивания, чтобы сформировать равномерно распределенную массу армирующего материала в изготовленном композитном образце. На каждом этапе использовали перемешивание при скорости перемешивания 500 об/мин в течение 30 мин. Затем смесь заливали в форму. Наконец, необходимые композиты на основе алюминия изготовлены для характеризации. Образцы соответствующего размера зависят от типа теста, разрезаемого с использованием алмазного резца для определения физических и механических характеристик.

Мы охарактеризовали механические, термические и химические свойства, используя универсальную машину для испытаний на прочность на растяжение (ASTM D638), и испытание на твердость, используя машины для определения твердости по Бруксу (ASTM E384). Анализ микроструктуры различных образцов измеряется с помощью оптической микроскопии. Метод инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье широко используется для анализа продуктов реакции на материалах функциональных групп. FTIR-6061 представляет собой надежный метод анализа взаимодействия между кремнием и матричными композитными материалами Al-6061. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) является стандартным методом неразрушающего контроля. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) используется для измерения выделения тепла из образца в контролируемых условиях и изучения фазового превращения, осаждения и активности растворения. Мы использовали прибор DSC 3 – дифференциальный сканирующий калориметр для анализа термических свойств композитов.

3. Результаты и обсуждение

На рис. 1 показан FTIR-спектр изготовленных композитов, который позволяет определить свойства образца. Указанные пики на рисунке играют важную роль для измерения функциональной группы приготовленного композита и его межфазного взаимодействия. Следует отметить, что пики стеклянного порошка проявляются от 3200 до 2900 см ^-1, что соответствует растяжению Si-Ai-O. Пик появился при 2400-2300 см ^-1, что соответствует растяжению Si-Al-H. Пик появляется при 1273 см ^-1 , что соответствует 1700-1600 см ^-1 растяжения Si-Al, тогда как небольшой пик при 650 см ^-1 указывает на растяжение Al-O см ^-1 . Некоторые группы были удалены из матричных материалов Al-6061, что указывает на хрупкость стеклянного порошка по сравнению с матричными материалами Al-6061 из-за окисления, восстановления и термической деструкции.

На рис. 2 представлена кривая термогравиметрического анализа (ТГА) армированного алюминия-6061 с частицами отходов стекла. Сравнивая кривые ТГА разных образцов, можно видеть, что почти во всех случаях эти кривые имеют сходный ход. Разложение матрицы Al-6061 начинается при 220°C. Потеря массы различных образцов монотонно увеличивается при повышении температуры от низкого до высокого уровня. Это произошло за счет диффузионного движения по алюминиевой (Al-6061) матрице в случае использования процесса отжига или нагрева. Какая свинцовая прочная связь взаимодействия будет иметь между алюминием (Al-6061) и стеклянным порошком. Первая потеря массы, наблюдаемая при ~220°С, связана с удалением из композитов менее устойчивых примесей и за счет удаления поверхностно-абсорбированной воды. Это означает, что армированные образцы Al-6061 термически стабильны до определенной температуры.

На рис. 3 показан результат измерения дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), который имеет четыре различных фазовых перехода, представленных A, B, C и D. Область A указывает на фазу плавления композита, а области B и C указывают на стеклование, а область (D) указывает на фазу кристаллизации композита. На кривой (А) композитные образцы начинают плавиться в интервале температур от 564°С, что представляет собой сложный процесс с высокой эндотермической реакцией и фазовым процессом с высоким поглощением тепла из-за диффузионного движения и влияния температуры, тогда как в точке (С) видно, что изготовленный композит имеет температуру плавления от 500 до 650°C, а для матрицы Al-6061 от 580 до 650°C. Температура стеклования оценивает максимальную рабочую температуру композита, которая составляет около 620°С. При воздействии порошка стекла на матрицу Al-6061 при температуре 625°С, которая имеет высокое пиковое значение и выше связывание порошка стекла с композитом матрицы Al-6061, процесс является экзотермической реакцией. Это показывает, что композитный материал выделяет тепло и его фаза является фазой стеклования. С другой стороны, в области (D) в диапазоне температур 630°C-1000°C композитные материалы имеют эндотермическую реакцию, и тепло поглощается композитом.

В этой исследовательской работе для определения твердости гибридных композитных образцов использовался прибор для определения твердости по Роквеллу (RHN) (1/16 дюйма, шариковый индентор). К каждому образцу прикладывали нагрузку 100 кН в течение 15 секунд. Как показано на рисунках 4(a) и 4(b), число твердости по Роквеллу (RHN) образцов увеличивается с увеличением концентрации стеклянного порошка в новом изготовленном композите. Комбинация 20 мас. % стеклянного порошка и 80 мас. % композита с металлической матрицей Al-6061 показала минимальную деформацию примерно 63,2 ± 0,756 значения RHN, найденного для армированного композита. Недавно изготовленный композит на основе алюминия имеет усиление на 23,94% по сравнению с исходными материалами. Это свидетельствует о том, что получено хорошее межфазное соединение и достигнут критический размер арматуры для передачи нагрузки. С другой стороны, твердость композитов с матрицей Al-6061 и стеклянным порошком снижается из-за (i) слабого связывающего взаимодействия композита, (ii) разницы в плотности матрицы Al-6061 и стеклянного порошка, дальнейшего увеличения количества стекла. порошок приводит к увеличению значения RHN, что свидетельствует об отсутствии хорошей химической реакции в композиционных материалах, агломерации, зернистости, характерных для армированного композита, и в результате композит должен иметь свойства неармированной металлической матрицы, (iii) меньшие свойства твердости стеклянного порошка и материалов матрицы Al-6061, (iv) запутывания стеклянного порошка со стеклянным порошком и благодаря этому легкое вытягивание стеклянного порошка из матричных материалов Al-6061, (v) минимальный весовой процент стеклянного порошка используется, и (vi) это может быть плохое межфазное взаимодействие композита. В общем, чем больше весовой процент стеклянного порошка, связанный с более твердыми свойствами композитных материалов, и чем выше число твердости, тем меньше будет прочность материалов. Хорошо видно, что твердость Al-6061 проявляется в усилении, что улучшает трибологические характеристики композита. Кроме того, добавление стеклянного порошка позволяет устранить пустоты в композите, тем самым увеличивая сцепление и прочность матрицы и армирующих материалов.

На рис. 5 показана кривая напряжения-деформации изготовленных композитов. Были подготовлены образцы для испытания на растяжение с размером длины, ширины и толщины 150 мм, 20 мм и 3,5 мм соответственно. Значение предела прочности при растяжении (UTS) неармированных матричных материалов Al-6061 составляет 78,3 Н/мм ² . Среди нескольких образцов с добавлением стеклянного порошка композитный материал с 20 % по массе стеклянного порошка и 80 % по массе матрицы Al-6061 достигает максимального значения предела прочности при растяжении 263 ± 0,546 Н/мм9.0157 2 , демонстрирующий улучшение примерно на 56,6% по сравнению с исходным материалом. Наивысшее улучшение прочности на разрыв, достигнутое для образца с содержанием стеклянного порошка 20 мас. %, может быть связано с достаточной адгезионной связью между частицами стеклянного порошка и матрицей Al-6061 по сравнению с другими образцами. Стеклянный порошок служил в качестве армирующего материала, так как большую часть нагрузки брал на себя стеклянный порошок.

С другой стороны, прочность композита на растяжение снижается с увеличением массовой доли матрицы (Al-6061) (70-75 мас.%). Можно сделать вывод, что начальная линейная часть графика показывает упругие свойства композитного образца, которые согласуются с линейными приращениями от 0 до 20 мас.% загрузки стеклянного порошка и от 80 до 100% загрузки матрицы. Этот линейный прирост указывает на то, что существует лучшее межфазное распределение между стеклянным порошком и матрицей Al-6061, а композит становится жестким и может выдерживать более высокое напряжение при той же части деформации. Согласно закону Хукса, модуль Юнга композита увеличивается, и кривая растяжения-деформации может быть разделена на три области. Первоначально деформация предела прочности при растяжении является линейной, пока не будет достигнуто максимальное напряжение (предел текучести). Прочность на растяжение повышается до 20 мас. % стеклянного порошка за счет молекулярной ориентации, высокого образования связей и отсутствия дефектов между стеклянным порошком и алюминиевой матрицей, что обеспечивает равномерное распределение композитов. Модуль упругости показывает линейное увеличение с содержанием стеклянного порошка в композитах. На рисунках 6(a) и 6(b) и 6(c) и 6(d) обычно показаны модуль Юнга и предел прочности при растяжении в зависимости от содержания стеклянного порошка соответственно. Эти кривые отображают максимальное значение при 20 мас. % стеклянного порошка, что показывает увеличение приблизительно на 56,6% по сравнению с неармированными матричными материалами Al-6061.

На рис. 7 представлена микроструктура изготовленных образцов композита алюминий-стеклочастицы при содержании наполнителя 5-30 вес. % при 60-кратном увеличении. Оптические микрофотографии, представленные на рис. 7, показывают однородное распределение стеклянного порошка с небольшим количеством мусора, наблюдаемое в некоторых частях композитов, поскольку оно превышает предел растворимости, который составляет 20 мас. % частиц стеклоотходов. При всех рассмотренных содержаниях алюминия обнаружено однородное распределение и дисперсность частиц наполнителя для всех концентраций, при этом плотность частиц пропорциональна содержанию стеклянных частиц наполнителя. Также отмечено, что добавление стеклянного порошка указывает на минимальный размер зерна, наличие дефектов, агломерацию при надлежащей скорости перемешивания и равномерное распределение композита благодаря хорошему связывающему взаимодействию и справедливой пропорции композита. Мы наблюдали агломерацию из-за эффекта кластеризации и неравномерного распределения частиц, особенно на рисунках 7 (b) и 7 (e), межфазное сцепление и отверждение матрицы.

4. Выводы

Это экспериментальное исследование было направлено на получение композита с металлической матрицей Al-6061, армированного стеклянным порошком, с использованием метода литья с перемешиванием. Влияние стеклянных частиц на связующие свойства Al-6061 было исследовано из-за их влияния на механические свойства композитов. Также были исследованы микроструктурные и механические свойства композитного образца. Изготовленный композит состава 80 мас.% Al-6061 и 20 мас.% стеклянного порошка повысил предел прочности при растяжении на 56,6% по сравнению с исходным. Это улучшение связано с достаточной адгезионной связью между стеклянным порошком и Al-6061. Присутствие в исходном материале 20 мас. % стеклянного порошка увеличило его твердость на 23,9.4% из-за сильного гармонического взаимодействия и значительной разницы в плотности. Установлено, что образец с этой комбинацией имеет минимальное значение числа твердости 63,2 ± 0,756 RH. По сравнению с неармированным металлом Al-6061 предлагаемый композит демонстрирует хорошее улучшение твердости и прочности на растяжение. Микроструктурный анализ с использованием оптического микроскопа показывает хорошее сцепление арматуры с материалом матрицы. Очевидно, что порошок из отходов стекла является дешевым материалом, который может быть использован в качестве армирующего элемента в металлической матрице алюминия с улучшенными механическими свойствами. В целом можно сделать вывод, что алюминиевый сплав с армированием порошковым стеклом улучшает свойства основного сплава, особенно механические свойства, с их превосходными показателями твердости и прочности на растяжение композита.

Доступность данных

Включены все данные, относящиеся к рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

Рави Кума Б.М., Хариш С.Н. и Притам Б.М., «Исследование механических свойств композитного материала с металлической матрицей Tib ₂, армированного Al-6061», International Journal of Advanced Scientific and Technical Research , vol. . 4, нет. 3, стр. 429–434, 2013.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Р. Праджит, В. С. Кумар, В. Сатвик и Р. А. Нараянан, «Оценка механических свойств композитного материала Al 6061-зольная пыль», International Журнал инновационных исследований в области науки, техники и технологий , том. 2, нет. 4, pp. 951–959, 2013.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
С. Р. Рао и Г. Падманабхан, «Изготовление и механические свойства алюминиево-боркарбидных композитов», International Journal of Materials and Biomaterials Applications , vol. 2, pp. 15–18, 2012.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
А. Влодарчик-Флигиер, Л. А. Добржанский, М. Кремзер, М. Адамяк, «Производство алюминиевых матричных композитных материалов, армированных частиц оксида алюминия», Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering , vol. 27, нет. 1, стр. 99–102, 2008 г.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
С. Д. Прашант и С. Данге, «Экспериментальный анализ алюминиевых сплавов для аэрокосмического применения», International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET) , vol. 6, 2019.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
М. Сингла, Д. Д. Двиведи, Л. Сингх и В. Чавла, «Разработка композита с металлической матрицей на основе карбида кремния на основе алюминия», Journal of Minerals и Характеристика материалов и проектирование , том. 8, нет. 6, стр. 455–467, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Г. Б. Виреш Кумар, К. С. П. Рао, Н. Селварадж и М. С. Бхагьяшекар, «Исследования композитов с металлической матрицей Al6061-SiC и Al7075-Al 2 O 3», Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, Vol. , том. 9, нет. 1, стр. 43–55, 2010 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. Х. Прабхакар Каммер и С. К. С. Шивананд, «Экспериментальные исследования механических свойств коротких волокон Eglass и гибридных композитов с металлической матрицей Al 7075, армированных летучей золой», Международный журнал прикладных исследований в области машиностроения , том. 2, нет. 2, pp. 32–36, 2012.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Сайед А., Абдул Б. и Джоэл Х. Механические свойства (прочность и вязкость разрушения) охлажденного алюминиевого сплава/ композиты с гибридной металлической матрицей каолинит/C», т. 1, с. 4, pp. 602–608, 2014.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
U. B. Gopal Krishna, K. V. Sreenivas Rao, and B. Vasudeva, «Effect of процентное армирование B ₄ C о свойствах композитов с алюминиевой матрицей при растяжении», International Engineering of Mechanical and Robotics Research & Technology , vol. 1, нет. 3, 2012.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
М. Лакшми и М. С. Кумар, «Изготовление и испытание MMC сплава Al-6061 и карбида кремния», International Research Journal of Engineering and Technology , vol. . 4, нет. 6, 2017.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
С. Мохан Кумар, Р. Прамод, М. Е. Шаши Кумар и Х. К. Говиндараджу, «Оценка вязкости разрушения и механических свойств алюминиевого сплава 7075, Т6 с никелевым покрытием», Procedia Engineering , vol. 97, стр. 178–185, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Картигеян, Г. Ранганат и С. Санкаранараянан, «Исследования механических свойств и микроструктуры матричного композита из сплава алюминия (7075), армированного коротким базальтовым волокном», Европейский журнал научных исследований , том. 68, нет. 4, pp. 606–615, 2012.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
K.N. , Международный научно-исследовательский журнал техники и технологий , том. 4, нет. 1, 2017.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Н. Нанджаянамат, Р. Суганди и С. Баланаяк, «Механические свойства композита AL6061, армированного летучей золой», Journal of Mechanical and Civil Engineering , стр. 55–59, 2011.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
А. К. Сенапати, «Исследование механических свойств сплава Al-6061 на основе MMC», в IOP Серия конференций: Материаловедение и инженерия , Бхубанешвар, Одиша, Индия, 2016 г.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
А. Дей и К. М. Пандей, «Характеристика летучей золы и ее упрочняющее действие на композиты с металлической матрицей» », Обзоры по продвинутому материаловедению , том. 44, pp. 168–181, 2016.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
В. К. Сараванан и Т. Тамиларасан, «Исследование износостойкости сплава Al 6061, армированного SiC, Al 30203 2 O и стекловолокно E», International Journal of Scientific Engineering and Applied Science , vol. 1, стр. 430–434, 2015.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
А. Баситрахман и Р. Арравинд, «Экспериментальный анализ механических свойств алюминиевых композитов с гибридной металлической матрицей», Международный журнал инженерных исследований и технологий , том. V5, нет. 6, стр. 132–135, 2016 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Джеймс, А. Аннамалай, П. Куппан и Р. Ойяравелу, «Изготовление композита с гибридной металлической матрицей, армированного SiC/Al2O3/TiB2», Mechanics, Materials Science & Engineering MMSE Journal , об. 9, стр. 301–305, 2017.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
P. Ashwath и M.A. Xavior, «Методы обработки и оценка свойств композитов с металлической матрицей, армированной Al2O3 и SiC, на основе алюминиевых сплавов 2xxx», Journal of Materials Research , vol. 31, нет. 9, стр. 1201–1219, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Махдави и Ф. Ахлаги, «Влияние содержания карбида кремния на обработку, поведение при уплотнении и свойства гибридных композитов Al6061/SiC/Gr», Journal of Materials Science , том. 46, нет. 5, стр. 1502–1511, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. Бодунрин, К. К. Аланем и Л. Х. Чоун, «Гибридные композиты с алюминиевой матрицей: обзор принципов армирования; механические, коррозионные и трибологические характеристики», Journal of Materials Research and Technology , vol. 4, нет. 4, стр. 434–445, 2015 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
P. R. S. Kumar, S. Kumaran, T. Srinivasa Rao и K. Siva Prasad, «Микроструктура и механические свойства композитов AA6061, армированных частицами летучей золы, полученных прессованием и экструзией», Сделка Индийского института металлов , том. 62, нет. 6, стр. 559–566, 2009 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
В. Сентхилкумар, А. Баладжи и Х. Ахамед, «Влияние вторичной обработки и наноразмерного армирования на механические свойства композитов Al-TiC», Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering , vol. . 10, нет. 14, стр. 1293–1306, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
С. Саркар и А. Сингх, «Исследования алюминиево-железной руды в виде твердых частиц на месте», Journal of Composite Materials , vol. 2, нет. 1, стр. 22–30, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Г. Б. Виреш Кумар, К. С. П. Рао и Н. Селварадж, «Механические и трибологические свойства композитов с алюминиевой металлической матрицей, армированных частицами — обзор», Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering , том. 10, нет. 1, стр. 59–91, 2011 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Бабу Рао, Д. Венката Рао и Н. Р. М. Р. Бхаргава, «Разработка легких композитов ALFA», International Journal of Engineering, Science and Technology , vol. 2, нет. 11, стр. 50–59, 2011.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Э. Бернардо, Г. Скаринчи, А. Маддалена и С. Хреглих, «Развитие и механические свойства металлодисперсного стекла». матричные композиты из переработанного стекла» Композиты Часть A Прикладная наука и производство , vol. 35, нет. 1, стр. 17–22, 2004 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Анилкумар Х.С., Хеббар Х.С. и Равишанкар К.С., «Механические свойства композитов из алюминиевого сплава, армированного летучей золой (Al 6061)», International Journal of Mechanical and Materials Engineering , vol. 6, нет. 1, стр. 41–45, 2011.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
М. К. Сударшан и М. К. Сураппа, «Синтез композитов A356 Al, армированных частицами летучей золы, и их характеристика», Materials Science and Engineering A , vol. 480, нет. 1–2, стр. 117–124, 2008 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. Р. Аскеланд, П. П. Фуле, У. Дж. Райт и Д. К. Бхаттачарья, Наука и разработка материалов , Springer, vol. 2, 2003.
T. A. Wubieneh, C. L. Chen, PC Wei, S. Y. Chen, Y. Y. Chen, «Влияние легирования Ge на термоэлектрические характеристики поликристаллического SnSe p-типа», RSC Advances , vol. 6, нет. 115, стр. 114825–114829, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. М. Шороворди, Т. Лаоуи, А. С. М. А. Хасиб, Дж. П. Селис и Л. Фройен, «Микроструктура и характеристики интерфейса B ₄ C, SiC и Al ₂ O ₃ армированных алюминиевых композитов. : сравнительное исследование», Journal of Materials Processing Technology , vol. 142, нет. 3, стр. 738–743, 2003.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
TA Wubieneh, P.-C. Вэй, К.-К. Эх, С.-й. Чен и Ю.-Ю. Чен, «Термоэлектрические свойства соединений фазы Zintl Ca _1-x Eu _x Zn ₂ Sb ₂ (0≤x≤1)», Journal of Electronic Materials , vol. 45, стр. 1942–1946, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
П. Р. Пати и М. П. Сатпати, «Исследование эпоксидных композитов, наполненных пылью красного кирпича, с использованием подхода оптимизации муравьиного льва», Полимерные композиты , vol. 40, нет. 10, стр. 3877–3885, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
П. Р. Пати, «Характеристика стеклоэпоксидных композитов с использованием частиц пыли красного кирпича», Materials Today: Proceedings , vol. 18, нет. 7, pp. 3775–3779, 2019.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
В. К. Шарма, В. Кумар и Р. С. Джоши, «Влияние добавки RE на характеристики износа гибридного композита на основе Al-6061». », Изнашивание , том. 426–427, стр. 961–974, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
В. К. Шарма, В. Кумар и Р. С. Джоши, «Экспериментальное исследование влияния добавления оксидов RE на трибологические и механические свойства гибридных композитов на основе Al-6063», Materials Research Express , vol. 6, нет. 8, статья 0865d7, 2019.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Б. Г. Ворку и Т. А. Вубьенех, «Механические свойства композитных материалов из отходов поли(этилентерефталата), армированных стеклянными волокнами и отходами оконного стекла», International Journal of Polymer Science , vol. 2021 г., идентификатор статьи 3320226, 14 страниц, 2021 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
T. W. Clyne and P. J. Withers, An Introduction to Metal Matrix Composites , Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1993.
View at:
Publisher Site

Copyright

Copyright © 2022 Тессера Алемне Вубьене и Самуэль Тенагер Теджегне. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Характеристика материалов алюминиево-литиевых сплавов, используемых в аэрокосмической промышленности: Том 1: Обзор программы

Примечание. Javascript отключен или не поддерживается вашим браузером. За по этой причине некоторые элементы на этой странице будут недоступны. Для большего информацию об этом сообщении, пожалуйста, посетите эту страницу: https://www.bts.gov/

Вернуться на предыдущую страницу

[PDF-681,67 КБ]

Подробности

Номер публикации/отчета:
DOT/FAA/TC-18/21, V1;
Тип ресурса:
технический отчет;
Географический охват:
Соединенные Штаты;
Корпоративный издатель:
Соединенные Штаты. Департамент транспорта. Федеральная авиационная администрация. Технический центр Уильяма Дж. Хьюза;
Формат:
PDF;
Коллекции:
Техническая библиотека FAA
Контрольная сумма основного документа:
Тип файла:

Нет дополнительных файлов

Подробнее +

Ссылки с этим значком означают, что вы покидаете веб-службу Бюро транспортной статистики (BTS)/Национальной транспортной библиотеки (NTL).

TOP HEADLINES