Сплав олова и меди: Обзор сплавов олова. Статья

alexxlab | 18.11.1985 | 0 | Разное

Содержание

Обзор сплавов олова. Статья

Олово – это металл, для которого характерны устойчивость к образованию коррозии и экологичность (нетоксичность). Благодаря этим качествам его широко используют в пищевой и электронной промышленности. Довольно часто олово выступает составляющим элементом металлосплавов. Оловянные сплавы по сфере применения классифицируются на подшипниковые, легкоплавкие и припои. На основе олова производятся баббиты, бронза, припои и пьютеры. Каждый из них имеет свой специфический химический состав, свойства и сферу применения.

Баббиты

Баббиты производятся на базе олова (или свинца). Их применяют как напыленный или залитый слой. На сегодняшний день существует несколько вариаций химического состава баббитовых сплавов. Наиболее применяемыми считаются следующие:

  • 90% олова и 10% меди – баббиты на основе олова с добавлением меди;
  • 89% олова, 7% сурьмы и 4 % меди – оловянный сплав с добавлением сурьмы и меди;
  • 80% свинца, 15% сурьмы и 5% олова. – баббиты на основе свинца с добавлением сурьмы и олова.

Легирующими присадками могут выступать в этих сплавах различные металлы.

Баббиты плавятся при температуре от 300 градусов Цельсия. Как уже было отмечено выше, в основе этих материалов лежит олово. Маркируются они как Б88, Б83, Б83С. Данные сплавы применяются в целях повышения вязкости и, напротив, снижения коэффициента трения. Если сравнить эти показатели у оловянного и свинцового баббита, то первый отличается большой стойкостью к появлению коррозии, теплопроводностью и прочностью к различного рода воздействиям.

Сплавы на основе свинца имеют высокие температуры применения (даже выше, чем у оловянных баббитов). Они используются при изготовлении подшипников для двигателей дизельного типа. Также свинцовые баббиты применяют в производстве прокатных станов.

Рисунок 1. Подшипник скольжения

Для всех баббитов характерен такой значительный минус, как малое сопротивление усталости. Незначительная степень прочности этих лигатур позволяет применять их лишь в производстве подшипников, которые, напротив, отличаются износостойким и надежным корпусом, выполненным из стали или бронзы. Долговечность подшипников напрямую зависит от толщины слоя баббитового сплава, залитого на вкладыш из стали. И, соответственно, чем тоньше баббитовый слой, тем меньше срок эксплуатации подшипника.

Рисунок 2. Оловянные баббиты

Бронзы

Другим распространенным видом оловянных сплавов является бронза – оловянно-медный сплав. В принципе, под бронзой подразумевают также и медные сплавы в сочетании с другими элементами. В составе любого типа бронзы содержатся незначительные пропорции различных добавок (цинка, свинца, фосфора и других элементов).

Известную всем бронзу человечество начало изготавливать еще в эпоху Бронзового века. Ее применяли достаточно долгий период времени. Осталась она востребованной и при Железном веке. Она плавится при 930—1140 °C. А плотность бронзы равна 7800-8700 кг/м3.

Если изначально в мире была востребована мышьяковая бронза, то с развитием гужевого транспорта и внешней экономики в ряде стран мира начали применять оловянную бронзу. Особенно актуально было использование данного сплава в стремительно развивающейся сфере крупной промышленности. Правда, в последние десятилетия ее начали вытеснять неоловянные сорта бронзы (алюминиевые, медные и др.). Считается, что они превосходят оловянный сплав по своим свойствам.

Что из себя представляет оловянная бронза? Это медно-оловянный сплав, в котором меди содержится в большем количестве, нежели олова. Положительными свойствами данного сплава можно назвать такие его качества, как:

  • Твердость;
  • Прочность;
  • Легкоплавкость.

Оловянная бронза обладает данными свойствами в большей степени, нежели чистая медь. Данный сплав устойчив к затачиванию и другим видам обработки. Это говорит о том, что он относится к литейным металлам. Усадка у бронзы сравнительно низкая. Она составляет всего 1% (к примеру, у латуни и чугуна она равна 1,5%, у стали – превышает 2%). Это позволяет применять оловянные бронзы для изготовления отливок.

Их плюсами являются такие качества, как устойчивость к образованию коррозии и отличные антифрикционные свойства. Это объясняет использование данных сплавов в химической промышленности. В частности, их применяют для изготовления литой арматуры. Не менее популярны оловянные бронзы и в других промышленных отраслях.

Легирующими компонентами в данных сплавах выступают такие элементы, как:

  • Цинк;
  • Никель;
  • Фосфор;
  • Свинец;
  • Мышьяк.

И другие металлы. Содержание цинка в бронзах не превышает 10%. Такое незначительное содержание данного компонента никак не влияет на качества этих сплавов. При этом его использование помогает снизить расходы на изготовление оловянных бронз и повышает их устойчивость к коррозии. Добавление в качестве легирующих компонентов свинца и фосфора положительно сказывается на антифрикционные свойства данных сплавов. К тому же так оловянные бронзы легче поддаются резке и давлению.

Их маркировка представлена следующим образом:

  • Бр ОФ 6,5-0,15;
  • Бр.ОЦ 4-3;
  • Бр.ОЦ10-2;
  • Бр.ОФ 10-1;
  • Бр.ОНС 11-4-3.

Сегодня эти сплавы широко применяются в транспортной промышленности.

Устойчивость оловянных бронз к ржавчине и механическим повреждениям позволяет использовать их в производстве деталей машин. Производимые элементы относятся к расходным материалам, поскольку необходима их регулярная замена.

Бронза отличается долговечностью. Она устойчива к атмосферным осадкам и механическим воздействиям. Изделия, выполняющие декоративную функцию в театрах и дворцах, также производятся из бронз.

Рисунок 3. Изделия из бронзы для нефтегазового оборудования

Пьютер

Пьютером называется сплав олова с такими элементами периодической системы, как медь, сурьма и висмут. Иногда олово смешивают со свинцом. Сплав маркируется символами JJ. Пьютер плавится уже при 170-230 градусах. Следует отметить внешнюю эстетичность данных сплавов. Их легко полировать. Пьютеры необходимы при изготовлении декоративной посуды. Также сплавы используются в производстве различных украшений. Одним из существенных минусов изделий, изготавливаемых с применением пьютеров, является их низкая устойчивость перед так называемой оловянной чумой. Еще один не менее значимый недостаток данных сплавов – их токсичность. В некоторых странах (к примеру, в Англии) их запретили к использованию. Однако пьютер все же содержится в изделиях, относящихся к антиквариату.

Припои

Припои – это тоже лигатуры/сплавы.Они бывают легкоплавкими и твердыми. К первой группе относятся оловянно-свинцовые сплавы. В них также включают и другие элементы. Однако, как правило, их содержание в припоях бывает незначительно. Легирующие элементы обычно добавляют в данные сплавы для улучшения показателей тех или иных свойств (антикоррозийной защите, прочности и т.д.).

Легкоплавкие припои используются для монтажа и сборки радиоаппаратуры и различной электроники. Хотя они не такие прочные, как твердые сплавы, однако для данных целей они наиболее приемлемы. Их температура плавления составляет 300-450 градусов Цельсия (иногда меньше).

На сегодняшний день более популярной и востребованной считается припой марки ПОС. В маркировочных таблицах можно заметить несколько ПОС с различными номерами, следующими за данной аббревиатурой. Эти цифры являются показателями объема олова в них. К примеру, в припоях марки ПОС-40 количество олова составляет 40% от общего объема. Кстати, те сплавы, в которых содержится много олова, отличаются ярким металлическим блеском. Особенно значительно содержание данного элемента в марках ПОС-61 и ПОС–90. Те же сплавы, в составе которых преобладает свинец (а не олово), имеют матовую поверхность темно-серого цвета. Еще одна их отличительная особенность – хорошая пластичность. Те припои, в которых больше олова, жестки и прочны. Их невозможно легко и быстро погнуть.

Оловянно-свинцовые припои находят применение в самых разных отраслях промышленности. Так,

  • ПОС-90 используют при восстановлении пищевой посуды и медицинских приборов и устройств. Низкое содержание известного своей токсичностью свинца (10%) позволяет применять данные сплавы для вышеназванных целей;
  • ПОС-40 используется в процессе запаивания электроприборов и различных деталей из оцинкованного железа. Он подходит для ремонта радиаторов отопления и труб из латуни и меди;
  • ПОС-30. Часто используется в производстве кабелей и обработки листового цинка. Его полное плавление происходит при температуре в 220-265 градусов Цельсия;
  • ПОС-61. Аналогичен с ПОС-60. Практически один и тот же сплав. Применяется для запаивания печатных плат радиоприборов. Довольно часто используется при сборке электронного оборудования. Он начинает плавиться при 183 градусах Цельсия и выше. При 190 градусах припой расплавляется полностью.

Сплавы ПОС-40 и ПОС-90 также, как и ПОС-30, полностью расплавляются при 220-265 градусах Цельсия. Однако такую температуру «выдерживают» далеко не все электро- и радиоприборы. Поэтому оптимальным вариантом ля применения являются припои ПОС-61.

Поскольку припои выпускаются в тюбиках, то их состав можно прочитать на самих упаковках. Там бывает четко обозначено процентное соотношение олова и других элементов в данном сплаве.

Существует еще один сорт оловянных припоев. Речь идет о марке ПОССу. Этот сплав содержит в себе олово, свинец и сурьму. Его используют в производстве автотранспорта и холодильников, а также в целях запаивания обмоток машин электрического типа, электроники и кабелей. Содержание сурьмы в таких припоях варьируется от 0,5 % до 2%. ПОССу плавится при 189 градусах Цельсия.

И, пожалуй, наиболее «оловянным» можно назвать припой марки ПОССу 95-5. Олова и свинца в данном сплаве соответственно 95 к 5 процентам. Он плавится при 234-240 градусах.

Существуют также низкотемпературные припои. Это те сплавы, которые вследствие своей низкой температуры плавления можно без опасений использовать при запайке чувствительных к высоким температурам деталей приборов. Один из таких припоев – ПОСК-50-18. Он расплавляется при 142-145 градусах Цельсия. В данном сплаве олово составляет половину от всего содержимого припоя. В ПОСК–50-18 также бывает добавлен кадмий, который увеличивает его антикоррозийную устойчивость. Однако этот же легирующий компонент повышает токсичность данного сплава.

Таким образом, олово способно сочетаться в сплавах с другими металлами. Полученные металлопродукты отличаются высокой устойчивостью к появлению коррозии и внешней эстетичностью (яркий металлический блеск). В те или иные оловянные сплавы нередко добавляют легирующие компоненты для улучшения их свойств. Благодаря большому разнообразию соединений такого рода олово нашло применение в ряде отраслей промышленности.

Сплав олова с медью – Морской флот

Медь и ее сплавы находят широкое применение в электротехнике, электронике, приборостроении, двигателестроении. По объему производства стоит на втором месте после алюминия. 50% меди потребляется электротехнической промышленностью.

Медь обладает ценными техническими и технологическими свойствами: высокими тепло- и электропроводностью, достаточной коррозионной стойкостью, хорошо обрабатывается давлением, сваривается всеми видами сварки, легко поддается пайке, прекрасно полируется. У чистой меди небольшая прочность и высокая пластичность.

Недостатками меди является ее высокая стоимость, значительная плотность 8,94 г/см 3 , большая усадка при литье, горячеломкость, сложность обработки резанием. Обладает ГЦК решеткой, не имеет полиморфизма. Температура плавления 1083 С.

Сплавы меди с цинком называют латунями. За исключением сплавов с никелем, все другие ее сплавы называют бронзами.

Латуни подразделяют на деформируемые и литейные в зависимости от технологии получения полуфабрикатов и изделий.

Деформируемые латуни обозначают буквой Л и цифрой, указывающей массовое содержание меди в сплаве в процентах (например Л96, Л63). Если латунь легирована наряду с цинком другими элементами, то после буквы Л ставят условное обозначение этих элементов: С – свинец, О – олово, Ж-железо, А – алюминий, К- кремний, Мц – марганец, Н – никель.

Числа после букв показывают массовое содержание меди и последующих легирующих элементов, кроме цинка. Цинк – остальное. Например, ЛАН-59-3-2 содержит 59% меди, 3% алюминия, 2% никеля, остальное – цинк.

Маркировка литейных латуней начинается также с буквы Л. После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинка) и каждого последующего (как в сталях) ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Например, латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 содержит…

При содержании цинка до 39% сплавы являются однофазными α – твердыми растворами цинка в меди. Количество цинка свыше 39% приводит к выделению из твердого раствора электронного соединения CuZn. В технике применяют латуни, содержащие до 45…50% цинка, поскольку при дальнейшем увеличении цинка в сплаве прочность латуни уменьшается, а хрупкость увеличивается.

По сравнению с медью латуни обладают большей прочностью, твердостью, коррозионной стойкостью и жидкотекучестью. Однофазные α – латуни хорошо воспринимают холодную и горячую пластическую деформацию. Двухфазные латуни подвергаются только горячей пластической деформации.

В сложных (специальных) латунях общее содержание дополнительных легирующих компонентов обычно не превышает 9%. Многие из них (Al, Mn, Fe, Si) подобно цинку (но с более значительным эффектом) повышают прочность и твердость латуни, однако уменьшают ее пластичность.

Применяемые α – латуни (Л96, Л90) обладают высокой пластичностью, теплопроводностью и коррозионной стойкостью. С повышением содержания цинка в α – латунях достигается более высокая прочность, но снижается коррозионная стойкость. Эти латуни лучше обрабатываются резанием.

Специальные латуни, легированные железом или особенно оловом (ЛО70-1) отличаются высокой коррозионной стойкостью в условиях воздействия атмосферных явлений, а также в пресной и морской воде.

«Автоматная» латунь ЛС70-1, обладая сыпучей стружкой, используется для изготовления деталей на станках автоматах.

Структура и свойства (α+β 1 ) латуней изменяются в зависимости от скорости охлаждения после отжига, что обусловлено протеканием процессов рекристаллизации и фазовых превращений. Так, быстрое охлаждение обеспечивает повышение твердости латуни, а медленное – пластичность.

Литейные латуни. Используют для фасонного литья. В основном применяют сложнолегированные сплавы. Жидкотекучесть повышает олово (до 2,5%). Алюминий и кремний (в отдельности) повышают жидкотекучесть двойных латуней.

Для литья втулок и сепараторов шариковых и роликовых подшипников используют свинцовую латунь ЛЦ40С.

Маркируют бронзы буквами Бр; затем буквами последовательно указывают легирующие элементы и в конце их содержание в сплаве. Например, БрОФ6,5-0,4 содержит 6,5% олова и 0,4% фосора, медь – остальное.

Оловянные бронзы по структуре бывают однофазными (α-раствор олова в меди) и двухфазными, состоящими из α и δ (Cu31Sn8) – фаз . Обычно δ – фаза выделяется при содержании олова, большим чем 7…9%. Она повышает твердость и хрупкость бронз.

Деформируемые оловянные бронзы имеют однофазную структуру, поскольку содержат до 7% олова. Их дополнительно легируют фосфором (до 0,4%), цинком (до 4%), и свинцом (до 2,5%).

Эти бронзы имеют большое сопротивление усталости. Из них изготавливают пружины и мембраны. По усталосным характенристикам они уступают лишь бериллиевой бронзе.

Литейные оловянные бронзы имеют двухфазную структуру, по сравнению с деформируемыми содержат большее количество легирующих элементов (цинка, свинца, фосфора). Для них характерна высокая жидкотекучесть, но малая усадка.

Оловянные бронзы коррозионностойки и обладают высокими антифрикционными свойствами.

В промышленности применяют бронзы с содержанием олова до 12…12%, из за возрастающей хрупкости.

Алюминиевые бронзы могут быть как двойными (например БрА5), так и дополнительно легированными никелем, марганцем, железом. Содержащие до 4…5% Al бронзы характеризуются высокой пластичностью. При ускоренном охлаждении сплавов с 6…8% Al в структуре появляется твердая, хрупкая фракция. Никель и железо повышают механические свойства бронз и их износостойкость. Алюминиевые бронзы хорошщо пластически деформируются как в холодном, так и в горячем состоянии, коррозионностойки, обладают высокими механическими свойствами. Они имеют хорошие литейные свойства, но образуется усадочная раковина.

Кремнистые бронзы характеризуются хорошей прочностью и пластичностью. Сплавы свариваются. Подвергаются пайке.

Бериллиевые бронзы обладают высокими механическими (в частности упругими) свойствами, стойкостью против коррозии, хорошо свариваются. Упрочняются закалкой со старением.

После закалки бронза имеет высокую пластичность (δ = 30…40%) , невысокую прочность (450…560 МПа) и может подвергаться пластической деформации в закаленном состоянии. После закалки имеетвысокую прочность (σ = 1300МПа), но очень низкой пластичностью.

Хромовые бронзы (БрХ0,5) обладают высокими механическими свойствами, хорошей электро- и теплопроводностью. Содержат до 0,2% серебра. Серебро повышает механические свойства и температуру рекристаллизации . Упрочняются закалкой с 950 в воде, с последующим старением 400 С ,6 часов.

Области применения сплавов меди

Из высокотехнологичных латуней получают изделия глубокой вытяжкой (радиаторные трубки, сильфоны, гибкие шланги).

Латуни содержащие свинец используют при работе в условиях трения (например часовых механизмах, различных приборах).

Оловянистые бронзы применяют для литья художественных изделий. При дополнительном легировании фосфором, работают на трение.

Алюминиевые бронзы используются в качестве заменителей оловянных. Высокопрочные алюминиевые бронзы идут на изготовление шестерен, втулок, подшипников, пружин, деталей электрооборудования.

Из бериллиевой бронзы делают детали точного приборостроения, упругие элементы электронных приборов, мембраны.

Для менее ответственных деталей используют кремнистые бронзы.

Хромовые и циркониевые бронзы применяют в двигателестроении.

Медь относят к цветным металлам. Он обладает высокими показателями тепло- и электропроводимости. Она подлежит обработке всеми традиционными технологиями – литье, давление, точение и пр.

Производители выпускают 11 марок чистого металла. Для ее получения используют медный колчедан и некоторые другие руды. На основании этого цветного металла разработано и производится большое количество соединений.

Физико-химические свойства меди

В естественной среде (на воздухе) у меди яркий желто-красный оттенок. Этот цвет придает металлу оксидная пленка, образующаяся на его поверхности. Чистый металл – это довольно мягкий материал, он легко подвергается прокату и вытяжке. Но использование при его получении определенных примесей позволяет увеличить ее твердость и изменить другие параметры.

Плотность этого материала равна 8890 кг/ м 3 , температура плавления лежит в пределах 1100 °C.

Ключевым свойством, которое определило применяемость в быту и производстве. Кроме высокой электропроводимости меди свойственна высокая теплопроводности. Использование таких примесей, как железо, олово и некоторые другие оказывают существенное влияние на ее свойства.

Кроме названных параметров, у меди высокая температура плавления и кипения. Медь обладает высокой стойкостью к воздействию коррозии.

Физические параметры меди позволяют получать из нее различную продукцию, например, проволоку толщиной в несколько микрон.

Медь и ее соединения нашли свое применение, в первую очередь, в электротехнической промышленности, впрочем без нее вряд ли обойдется любая другая область промышленности.

Особенности оксида меди

Соединение кислорода и меди называют оксидом. В природе он существует как кристаллы красно-коричневого цвета. Это соединение применяют для окрашивания изделий из стекла, керамики и пр. Его вводят в состав красок применяемых для окрашивания днищ морских и речных судов.

Это вещество обладает небольшой токсичностью, но в целом представляет опасность только для мелких грызунов.

Медь и ее сплавы как источник цветного вторичного металла

На практике существует два типа сплавов – латунь и бронза. Между тем их можно разделить еще на несколько групп.

Бронза с большим содержанием алюминия. Ее применяют для изготовления деталей, которые работают под воздействием высоких температур и в агрессивных средах, например, морской воде.

Бронза со свинцом – это материал, обладающий высокими антифрикционными свойствами, и это широко применяется в промышленности.

Добыча цветных металов – это дорогостоящее предприятие и поэтому, многие детали и узлы производят из вторичного металла.

То есть существует множество пунктов приема вторичного сырья. Они специализируются на утилизации лома медного сплава и передаче его на заводы по производству цветного металла. Такой подход в итоге позволяет замещать множество изделий, для изготовления которых идет добытая медь и соединения полученные из нее.

Латунь

При введении в расплав меди цинка, получают сплав под названием латунь. Существует двухкомпонентная латунь, в нем содержаться только медь и цинк. Кроме нее промышленность выпускает специальные сплавы, в состав которых входят многочисленные легирующие элементы.

Применение цинка, как компонента сплава существенно повышает прочностные параметры меди. Максимальной пластичности достигает латунь, в состав которой входит порядка 40% цинка.

Большая часть произведенной латуни, используют для производства катаных изделий – труб, листа, проволоки и многих других.

При маркировке латуни используют набор букв и цифр. Буква Л, говорит о том, что это латунь. Затем следует набор символов, показывающий какие материалы, входят в состав этого сплава. Надо отметить, то, что содержание цинка не показывается. Для того, что бы его узнать, надо из 100% отнять, входящее в медный сплав количество основного материала и других элементов. Например, латунь Л90, содержит в себе 90% меди, а остальное составляет цинк.

Если сравнивать характеристики латуни и меди, то надо отметить, что у латуни более высокие прочностные параметры, она отличается стойкостью к воздействию коррозии.

По технологическому предназначению из разделяют на литейные и те, которые обрабатывают под давлением. Последние называют деформируемыми.

Бронза

Так называют сплав меди и олова. Кроме последнего в бронзу могут входить алюминий, кремний, свинец и многие другие вещества. Сплавы этого типа можно разделить на те, которые обрабатывают под давлением и литьем.

Маркировка этого медного сплава выполняется следующим образом – Бр, обозначает бронзу, затем идут буквенно-цифровые обозначения, показывающие содержание других элементов смеси.

Производители выпускают оловянистые бронзы, то есть выполненные с большим содержанием олова. И те, которые получены без его участи. Сплав меди с оловом может использоваться при производстве вкладышей для подшипников скольжения.

Маркировка по ГОСТ

Медные сплавы подразделяют в соответствии со своими техническими характеристиками:

  • литейные;
  • деформируемые;
  • термически упрочняемые;
  • термически неупрочняемые.

Латунь обозначают буквой Л, бронзы – Бр. Затем следуют буквы, которые показывают наличие других химических веществ. Например, Мц – обозначает наличие марганца, С – свинец и пр. Цифры, которые идут далее сообщают о процентном содержании примесей в сплаве.

Применение сплавов

Бронзы и латунь применяют во всех отраслях промышленности, в первую очередь в электротехнической промышленности.

При производстве трубопроводной арматуры, например, при производстве клапанов, вентилей и пр. Кроме этого, медные сплавы применяют при создании систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Бронзы используют при производстве антифрикционных изделий, например, устанавливаемых в подшипники скольжения.

Медные сплавы могут работать в агрессивных средах, например, в морской воде, жидком топливе и пр.

Не последнюю роль бронза играет и в украшении интерьеров зданий и сооружений. В частности, оловянистые бронзы использовали еще в древнем мире для создания предметов искусства и роскоши.Производители выпускают на рынок широкий ассортимент продукции, выпускаемой из латуни и бронзы.

Фигурки из бронзы и латуни

Так, на рынке можно приобрести трубы, которые получены методом холодной деформации. Они поставляются в трех состояниях – мягком, полутвердом, твердом.
Листы и полосы получают с применением холодного проката. При этом листы обладают следующими габаритами 600-3000Х1000-6000 мм. По состоянию материала холоднокатаные листы и полосы изготовляют мягкими, полутвердыми и твердыми.

Для производства проволоки используют латунь марок Л63 или Л68. Они поставляются или в виде прутков длиной до 6 м, либо свернутыми в бухты, длиной в 10 м.

Из бронзового сплава БрАЖМц производят прутки разного диаметра и длиной до 6 метров.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сплав меди и олова (CuSn6) имеет очень хорошие механические и химические свойства. Этот сплав изготовлен из меди и 6% олова. Преимущество этого сплава – высокое сопротивление к корозии и хорошей пригодности к лужению. Бронзовая проволока (CuSn6) может быть использована для широкого спектра, например в нагревательных элементах. Бронзовая проволока (CuSn6) производится, как провод без изоляции, а также с изоляционным и самоспекаемым лаками как высокочастотный провод (литцендрат).

Объявления о защитах диссертаций,Диссертационный совет

06.12.2021

Плеханов Максим Сергеевич Диссертация «Структура и физико-химические свойства твердых растворов и композитов на основе La1 – xSrxScO3 – δ и переходных металлов» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 16.02.2022

08.09.2021

Косова Нина Васильевна Диссертация «Механохимически стимулированный синтез наноструктурированных катодных материалов для металл-ионных аккумуляторов » на соискание ученой степени доктора химических наук

Защита диссертации: 22.12.2021

26.07.2021

Шиндров Александр Александрович Диссертация «Смешанно-анионные железо-натрийсодержащие соединения как матрицы для обратимой интеркаляции ионов щелочных металлов» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 06.10.2021

21.09.2020

Масленников Даниэль Владимирович Диссертация «Исследование факторов, определяющих морфологию и микроструктуру продуктов реакции термического разложения (Ce1-xGdx)2 (C2O4)3•10H2O (x = 0, 0.1)» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 02.12.2020

08.06.2020

Бычков Алексей Леонидович Диссертация «Механохимическая обработка природных полимеров и её технологическое применение» на соискание ученой степени доктора химических наук

Защита диссертации: 23.09.2020

08.06.2020

Мищенко Ксения Владимировна Диссертация «Синтез и термические превращения формиатов и оксокарбоната висмута с получением металлического висмута и его оксидов» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 16.09.2020

04.10.2019

Ухина Арина Викторовна Диссертация «Структурно-морфологические особенности формирования металл-алмазных композиций» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 18.12.2019

19.08.2019

Семыкина Дарья Олеговна Диссертация «Cтруктурно-морфологические и электрохимические свойства натрий/литий ванадий-содержащих электродных материалов для натрий/литий-ионных аккумуляторов» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 27.11.2019

15.10.2018

Тяпкин Павел Юрьевич Диссертация «Нанокомпозиты на основе оксидов железа, синтезированных в порах мезопористого диоксида кремния» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 21.12.2018

08.10.2018

Скрипкина Татьяна Сергеевна Диссертация «Механохимическая модификация структуры гуминовых кислот для получения комплексных сорбентов» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 19.12.2018 в 10:00

08.10.2018

Подгорбунских Екатерина Михайловна Диссертация «Исследование механоферментативных превращений полимеров трудноперерабатываемого растительного сырья» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 19.12.2018 в 12:00

03.10.2018

Шубникова Елена Викторовна Диссертация «Структура и кислородная проницаемость оксидов со смешанной проводимостью
Sr1-yBayCo0.8-xFe0.2MxO3-δ (M=W, Mо)» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 05.12.2018

26.09.2018

Лозанов Виктор Васильевич Диссертация «Синтез и физико-химическое исследование тугоплавких соединений, образующихся в системах на основе гафния, тантала и иридия» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 12.12.2018

03.05.2017

Прокип Владислав Эдвардович Диссертация «Физико-химическое исследование германатов гафния» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 05.07.2017 в 10:00

01.02.2017

Пестерева Наталья Николаевна Диссертация «Процессы переноса вдоль границы раздела фаз MeWO4|WO3 и физико-химические свойства композитов MeWO4-WO3 (Me = Ca, Sr, Ba)» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 05.04.2017 в 10:00

27.12.2016

Попов Михаил Петрович Диссертация «Изучение влияния модификации вольфрамом на функциональные свойства перовскита состава Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 01.03.2017 в 10:00

10.08.2016

Подгорнова Ольга Андреевна Диссертация «Синтез, структура и электрохимические свойства катодных материалов на основе LiCoPO4» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 12.10.2016 в 10:00

22.04.2016

Рыбин Вячеслав Андреевич Диссертация «Физико-химическое исследование базальтового волокна с защитными щелочестойкими покрытиями» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 22.06.2016 в 10:00

23.10.2015

Архипов Сергей Григорьевич Диссертация «Получение сокристаллов и солей аминокислот с органическими кислотами и сравнение их структуры и свойств со структурами и свойствами исходных компонентов» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Защита диссертации: 24.12.2015 в 10:00


Отличия меди от бронзы Статьи про металлолом

26.06.2018 12:29

Разобраться в вопросах отличия меди от бронзы можно, если сравнить основные свойства металлов, происхождение, сферу применения. Медь в виде самородков и крупинок без посторонних примесей была открыта в каменном веке. Она использовалась людьми для производства ножей, оружия, посуды, кувшинов, чаш, предметов обихода и различных приспособлений. После открытия бронзы — сплава олова и меди, популярность последней еще более возросла, но с появлением железа добыча снизилась. С открытием электричества металл вернул себе былую популярность. В качестве отличного проводника электричества она активно применяется в современной промышленности.

Свойства и характеристики меди

При взаимодействии с кислородом воздуха на поверхности образуется оксидная пленка желто-красного цвета. В чистом виде металл отличается достаточной пластичностью и мягкостью. Твердость материала повышается с добавлением примесей олова, в результате чего появилась бронза — древнейший сплав, созданный древним человеком. Свинец и цинк, добавленный к бронзе, делают последнюю более текучей и мягкой. Из данного вида металла методом литья получают корабельные винты, скульптуры, медали.

В отличие от железа он не имеет магнитных свойств, однако отличается высокими показателями электропроводности и теплопроводности, что объясняет широкий спектр применения. С добавлением примесей данные свойства снижаются. Тугоплавкий, но не очень твердый металла характеризует высокая температура кипения, плавления, плотность.

В вопросах процесса коррозии она проявляет высокую стойкостью. Например, при взаимодействии с водой железо окисляется быстрее. Химическая активность металла невысока, в условиях сухого воздуха окисления не происходит. Амфотерность или двойственность выражается в способности проявлять характеристики, в зависимости от условий, параметры основания или кислоты. Металл легко прокатывается в листы и ленты, протягивается в тонкую проволоку толщиной тысячные доли миллиметра.

Важные отличия

Медь и бронза имеют большое сходство по цвету. При сдаче лома проводится оценка сплавов в лабораторных условиях. Провести разграничения, при необходимости, несложно, если учитывать характерные особенности бронзового сплава. К ним относится:

  • более пластичная медь имеет красно-розовый или красно-коричневый оттенок, цвет бронзы зависит от доминантного элемента: магния, бериллия, алюминия, которые придают ей красновато-золотые, серовато-коричневые, розовые, желто-розовые оттенки;
  • при воздействии солевого раствора предметы из меди изменяют цвет, темнеют, а бронза сохраняет свой оттенок неизменным;
  • по свойствам эластичности медная проволока или пластина просто гнется руками, при сверлении образуется витиеватая стружка, при сверлении твердого и хрупкого сплава образуются сколотые опилки, тонкие и мелкие;
  • изделия из бронзы, в зависимости от состава, согнуть достаточно сложно, по прочности они могут превосходить даже сталь;
  • в процессе естественного патинирования медные изделия покрываются зеленоватым налетом при длительном контакте с воздухом, для бронзовых изделий данная реакция не характерна.

Коммерческая составляющая

На рынке цветных металлов большим спросом пользуется скупка лома меди, ценовой диапазон которой находится на достаточно высоком уровне. Хорошо заработать, но получить меньшую сумму можно на оптовой сдаче бронзового лома. Окончательная стоимость лома определяется в пунктах приема металлов и их сплавов в момент заключения сделки.

 

 

Другие элементы / КонсультантПлюс

Другие элементы

┌────────────────┬─────────────────┐

│ Элемент │ Предельное │

│ │ содержание, │

│ │ мас.% │

├────────────────┼─────────────────┤

│Bi висмут │ 0,1 │

│ │ │

│Cu медь │ 0,4 │

└────────────────┴─────────────────┘

(б) оловянные сплавы – металлические сплавы, в которых содержание по массе олова превышает содержание по массе каждого другого элемента, при условии, что:

(i) общее содержание других элементов составляет более 1 мас.%; или

(ii) содержание по массе висмута или меди равно или превышает предельное содержание по массе, указанное в таблице.

┌─────────────┬──────────────────────────────────────────────────┬────────┐

│ Код ТН ВЭД │ Наименование позиции │ Доп. │

│ │ │ ед. │

│ │ │ изм. │

├─────────────┼──────────────────────────────────────────────────┼────────┤

│8001 │Олово необработанное: │ │

│8001 10 000 │- олово нелегированное │ – │

│8001 20 000 │- сплавы оловянные │ – │

│8002 00 000 │Отходы и лом оловянные │ – │

│8003 00 000 │Прутки, профили и проволока оловянные │ – │

│[8004] │ │ │

│[8005] │ │ │

│[8006] │ │ │

│8007 00 │Изделия из олова прочие: │ │

│8007 00 100 │- пластины, листы и полосы, толщиной более 0,2 мм │ – │

│8007 00 800 │- прочие │ – │

└─────────────┴──────────────────────────────────────────────────┴────────┘

Открыть полный текст документа

Электрохимический синтез наноразмерных порошков олова, меди и их сплава Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIIREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2017. No 4

УДК 669.141 DOI: 10.17213/0321-2653-2017-4-102-106

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ ОЛОВА, МЕДИ И ИХ СПЛАВА

© 2017г. М.С. Липкин, Н.В. Смирнова, Л.Н. Фесенко, Е.Ш. Каган, В.М. Липкин

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия

ELECTROCHEMICAL SYNTHESIS OF NANOSIZED TIN, COPPER POWDERS AND TIN-COPPER ALLOY POWDER

M.S. Lipkin, N.V. Smirnova, L.N. Fesenko, E.Sh. Kagan, V.M. Lipkin

Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia

Липкин Михаил Семенович – д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: [email protected] ru

Смирнова Нина Владимировна – д-р хим. наук, профессор, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: [email protected]

Фесенко Лев Николаевич – д-р техн. наук, профессор, кафедра «Водное хозяйство, инженерные сети и защита окружающей среды», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: [email protected]

Каган Ефим Шоломович – д-р хим. наук, профессор, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: [email protected]

Липкин Валерий Михайлович – ассистент, кафедра «Автоматика и телемеханика», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: [email protected]

Lipkin Mikhail Semenovich – Doctor of Technical Sciences, professor, head of department «Chemical Technologies», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: [email protected]

Smirnova Nina Vladimirovna – Doctor of Chemical Sciences, professor, department «Chemical Technologies», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: [email protected]

Fesenko Lev Nikolaevich – Doctor of Technical Sciences, professor, department «Water management, utilities and environmental protection», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: [email protected]

Kagan Efim Sholomovich – Doctor of Chemical Sciences, professor, department «Chemical Technologies», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: [email protected]

Lipkin Valery Mikhailovich – assistant Professor, department «Automatics and Telemechanics», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: syan199165 @gmail. com

Рассматривается электрохимическое получение порошков олова, меди и их сплавов. Полученные порошки олова имеют дендритное строение, в котором на центральном стволе дендрита под прямым углом расположены боковые ответвления, на отдельных ответвлениях имеются сферические образования. Размер частиц порошка составил 80 нм. Установлено, что полученный порошок олова является перспективным анодным материалом литий-ионных аккумуляторов с удельной емкостью 411 мАч/г. Также установлена возможность получения порошка бронзы Cu 55,6, Sn 44,4 % с минимальным размером частиц 15,2 нм и значительным преобладанием наноразмерной фракции.

Ключевые слова: электролитические порошки; виброкатод; олово; медь; бронза; химические источники тока.

This article is about electrochemical obtaining of tin, copper powders and powders of tin and copper alloys. Obtained tin powders have a dendritic form, in which the central branch of the dendrite has lateral branches at right angles, and there are spherical formations on individual branches. The particle size of the powder was 80 nm. It was shown that obtained tin powder is perspective anode material for lithium-ion batteries with a specific capacity of 411 mAh / g. And also shown possibility of bronze powder production Cu 55,6, Sn 44,4 %o with minimal particle size of 15,2 nm and predomination of nanosized fraction.

Keywords: electrolytic powders; vibrating cathode; tin; copper; bronze; batteries.

ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIIREGION.

Введение

Металлические порошки широко востребованы многими отраслями современного материаловедения и электрохимической энергетики. Особый интерес представляют наноразмерные и ультрадисперсные порошки, обеспечивающие качественно новые свойства композиционным и электродным материалам. Получение порошков металлов электролитическим путем является перспективной технологией как по производительности, так и по возможностям варьирования морфологии и дисперсности получаемого продукта.

Регулирование размеров частиц электролитических порошков меди осуществляют, увеличивая скорость зародышеобразования по сравнению со скоростью роста кристаллитов. Для этого применяют импульсный ток [1 – 3], а также введение в электролит ряда органических добавок [4]. Многими исследователями в качестве такой добавки используется поливинилпирро-лидон (ПВП), стабилизирующий кластеры меди [5, 6]. Образованию кубической структуры кристаллитов меди сферической формы способствует додецилсульфонат натрия [7]. Полиэтилен-гликоль [8] способствует образованию сферических частиц, препятствует росту дендритов, увеличивает критическое перенапряжение. Добавка целлюлозы [9] несколько ограничивает рост поверхности пластинчатых кристаллитов меди.

В условиях импульсного электролиза при амплитуде 200 мА/см2 и временах импульса 0,1 мс и паузы 0,9 мс по результатам сканирущей электронной микроскопии (SEM) видно, что частицы порошка имеют дендритную морфологию со средним размером частиц 1,96 мкм [10]. В присутствии 2 г/л ПВП был получен порошок с максимумом на гистограмме распределения в области 110 нм и частицами сферической формы, легко отделяющимися от катода. На морфологию частиц порошка влияет также применение переменного тока.

Методика экспериментальных исследований

Поляризационные измерения проводили на потенциостате Elins P-8 nano.

Гранулометрический состав порошковых материалов определяли с помощью лазерного анализатора гранулометрического состава Microtrac Flex 10.5.0.

Рентгенофазовые исследования проводились в ЦКП «Нанотехнологии» ЮРГПУ(НПИ) на

TECHNICAL SCIENCE. 2017. No 4

рентгеновском порошковом дифрактометре ARLX’TRA с вертикальным гониометром 0-0 и с геометрией на отражение.

Результаты и их обсуждение

Порошки олова получали из электролита, содержащего 1М хлорид аммония при рН 0,5, а также из ионной жидкости, содержащей холин-хлорид в этиленгликоле. Режим поляризации при получении порошка олова состоял из одно-полярных катодных импульсов амплитудой 0,5 А/см2, длительности импульсов и пауз составляли 1 с. В растворе хлорида аммония порошки получали на виброкатоде, в растворе холинхлорида – на стационарном электроде.

Частицы порошков, полученных из раствора хлорида аммония (рис. 1), имеют дендритное строение, в котором на центральном стволе дендрита под прямым углом расположены боковые ответвления, на отдельных ответвлениях имеются сферические образования. Размер частиц порошка составил 80 нм. Порошок, полученный из ионной жидкости, имеет аналогичное строение, частицы капсулированы в аморфную оболочку, имеют меньшие размеры и более упорядоченное строение.

в

Рис. 1. SEM – изображения порошков олова, полученных из ионной жидкости (а – при кратности увеличения x827; б – при кратности увеличения x327) и раствора хлорида аммония (в) / Fig.метилпирролидон, наносили смесь на пирографитовую пластину и высушивали при 100 °С в течение 1,5 ч. В качестве электролита использовали смесь этиленкар-боната и этилметилкарбоната 50 % с 1М LiPF6.

Как следует из ЦВА-зависимостей (рис. 2), в области потенциалов 2,0 – 2,6 В (относительно литиевого электрода) происходит необратимое восстановление оксидов олова, сопровождаемое максимумами на катодной ветви. Далее наблюдается предельный ток в области потенциалов 0,85 – 1,0 В и перегиб в области потенциалов 0,40 – 0,54 В, из которых последний соответствует обратимому внедрению лития в структуру интерметаллического соединения (ИМС) литий-олово, полученного при потенциалах 0,85 -1,0 В. Обратимость последнего процесса подтверждает появление максимума на анодной ветви ЦВА-зависимости при потенциале 0,96 В.

10 j, мА/см2

0 1 2 3

E, B

10

Рис. 2. ЦВА-зависимость катодных и анодных процессов на поверхности электрода из порошка олова, полученного из водного электролита относительно литиевого электрода сравнения / Fig. 2. Cyclic voltammetry dependencies of cathode and anode processes on the electrode surface, produced from tin powder obtained from aqueous electrolyte relative to lithium reference electrode

Результаты гальваностатического цикли-рования электрода (рис. 3) при плотности тока 0,5 мА/см2 подтверждают предположения об обратимости ИМС, получаемого в результате катодной поляризации электрода.

При катодной поляризации потенциал катода быстро снижается до 0,7 В, после чего скорость его спада уменьшается. Этому участку разрядной зависимости потенциала от удельной емкости соответствует восстановление оксидов

олова и формирование структуры обратимого ИМС. Вторая точка перегиба наблюдается при потенциале 0,42 В и соответствует внедрению лития в сформированную структуру обратимого внедрения. Удельная емкость, полученная до этой точки перегиба, составляет 542 мАч/г. Зависимость потенциала от удельной емкости при анодной поляризации характеризуется точкой перегиба при потенциале 0,706 В и соответствующая удельная емкость составляет 411 мАч/г. Таким образом, порошок олова, полученный из водного электролита, обладает обратимой удельной емкостью 411 мАч/г, что характеризует его как перспективный материал литий-ионных аккумуляторов.

q, мАч/г

Рис. 3. Зависимость потенциала электрода из порошка олова от удельной емкости при разряде и последующем заряде / Fig. 3. Dependency of electrode potential produced from tin powder versus specific capacity in discharge and subsequent charge

Для получения порошка сплава медь-олово было проведено накопление в электролите ионов олова путем электролиза раствора хлорида аммония с рН 0,5 с оловянным анодом площадью 36,45 см2. Продолжительность электролиза составляла 1,5 ч при плотности тока 0,5 А/см2, образовавшийся порошок олова отделяли и в полученном электролите проводили электролиз с медным анодом площадью 90 см2 при плотности тока 0,5 А/см2. Для исследования протекающих в процессах накопления электродных процессов были получены поляризационные зависимости накопления ионов олова и меди в отдельных растворах, а также в растворе, содержащем ионы меди и олова. Как следует из катодных поляризационных зависимостей, полученных в процессе накопления в электролите ионов олова (рис. 4 зависимости 5, 6, 7) олово находится в электролите в виде хлоридных комплексов олова (II), которым можно соотнести максимум тока при потенциалах -0,28 В (н.в.э.) в соответствии со справочными данными:

ISSN 0321-2653 IZIESTIYA VUZOV. SEIERO-KAI’KAZSKIIREGION.

TECHNICAL SCIENCE. 2017. No 4

[8пС1зГ+2<Т=8п+ЗСГ -0,2 В;

[8пС14]2~+2^=8п+4СГ -0,19 В.

В соответствии с возрастанием величины тока в максимуме поляризационных кривых концентрация ионов олова повышается во времени, что можно объяснить превышением анод-

ного выхода по веществу над катодным.

сов олова (II). При этом, однако, происходит изменение формы полученных максимумов и их значительно меньшее разделение, что можно рассматривать как свидетельство сплавообра-зования.

По данным рентгенофазового анализа (рис. 5), полученный порошок представляет собой бронзу Сиб 2б8п5, соответствующую составу Си 55,6, 8п 44,4 %.

2500 1500

500 200 600 1000

.

1 ( ‘ II ‘ 11

10,0

30,0

50,0

70,0

90,0

Рис. 4. Катодные поляризационные зависимости восстановления комплексных ионов меди и олова при накоплении из отдельных растворов и совместном присутствии в растворе: 1 – электролит, содержащий ионы меди и олова; 2, 3,4 – электролит накопления меди в течение 1, 2 и 3 ч соответственно; 5,6,7 – электролит накопления

ионов олова при 1, 2, 3 ч электролиза соответственно / Fig. 4. Cathode polarization dependencies of copper complex ions reduction and tin in accumulation from separate solutions and cooperative solution presence: 1 – electrolyte including copper and tin; 2,3,4 – electrolytes of 1, 2, 3 hours copper accumulation; J, 6, 7 – electrolytes of 1, 2, 3 hours tin accumulation

Накопление ионов меди в растворе хлорида аммония с рН 0,5 приводит к появлению ам-миакатных комплексных ионов меди (I), максимум тока наблюдается в диапазоне потенциалов (-0,1) – 0,08 В, что соответствует справочным данным по реакции:

[Cu(Nh4)2]+ + е~= Си + 2(Nh4-h30) – 0,1 В.

В отличие от накопления ионов олова величина тока максимума убывает во времени, что является следствием превышения катодного выхода по току над анодным. Выбранный способ анодного синтеза электролита позволяет значительно сблизить потенциалы катодного восстановления компонентов, что благоприятно для получения порошка сплава медь-олово.

Катодная поляризационная зависимость в электролите, содержащем ионы меди и олова (7, рис. 4), имеет максимумы тока в диапазоне потенциалов, характерном для восстановления аммиакатных комплексов меди (I), а также в области потенциалов восстановления комплек-

Рис. 5. Рентгенодифракционные спектры порошка бронзы и стандартов соответствующих фаз / Fig. 5. X-Ray diffraction spectrum of bronze powder and standards of the respective phases

В гранулометрическом составе полученного порошка (рис. 6) преобладают наноразмерные фракции с размерами 15 и 51 нм.

12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

0 10 20 30 40

15,00

10,00

Рис. 6. Дифференциальные функции распределения частиц по размерам порошка бронзы: а – микронный

диапазон; б – наноразмерный диапазон / Fig. 6. Differential particle size distribution functions of bronze powders; a – micron range; б – nanoscale range

ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIIREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2017. No 4

Таким образом, метод анодного синтеза электролита позволил получить в электролите хлоридные комплексы олова (II), а также аммиа-катные комплексы меди (I), что дало возможность сблизить потенциалы восстановления компонентов и добиться их совместного выделения в виде порошка. Такие формы компонентов в электролите неустойчивы при его приготовлении из солей, поэтому найденные условия представляются перспективными для получения порошков сплавов электролитическим путем.

Выводы

1. Применение технологии анодного синтеза дает возможность получать порошки олова с размерами 80 нм.

2. Полученный порошок олова является перспективным анодным материалом литий-ионных аккумуляторов с удельной емкостью 411 мАч/г.

3. Использование ступенчатого накопления олова и меди в электролите позволяет получать порошки бронзы Cu 55,6, Sn 44,4 % с минимальным размером частиц 15,2 нм и значительным преобладанием наноразмерной фракции.

Литература

1. Nikolic N.D., Brankovic G. Effect of parameters of square-wave pulsating current on copper electrodeposition in the hydrogen co-deposition range // Electrochemistry Communications. 2010. Vol. 12. № 6. Р. 740 – 744.

2. Rasoul K.N., Fereshteh R., Nasrollah N.J. Effect of organic additives on synthesis of copper nano powders by pulsing electrolysis // Powder Technology. 2013. № 237. P. 554 – 561.

3. Chandrasekar M., Pushpavanam M. Pulse and pulse reverse plating — conceptual, advantages and applications // Electrochim. (2008). Acta 53. Р. 3313 – 3322.

4. Quinet M., Lallemand F., Ricq L., Hihn J.Y., Delobelle P., Arnould C., Mekhalif Z. Influence of organic additives on the initial stages of copper electrodeposition on polycrystalline platinum // Electrochimica. Acta 54. (2009). Р. 1529 – 1536.

5. Кисленко В.Н., Олийнык Л.П. Формирование частиц оксида меди в водном растворе поливинилпирролидона // Неорганическая и физическая химия. 2008. № 4. Т. 74, С. 67 – 70.

6. Haas I., Shanmugam S., Gedanken A. Pulsed sonoelectrochemical synthesis of size-controlled copper nanoparticles stabilized by poly (N-vinylpyrrolidone) // The Journal of Physical Chemistry. 2006. № 110. P. 16947 – 16952.

7. Zhang X., Yin H., Cheng X., Cheng K., Hu H., Yu Q., Wang A. Effects of tweens and sodium dodecyl sulfate as modifiers on hydrothermal synthesis of nanocrystals copper // Chinese Journal of Nonferrous Metals. 2006. № 16 (2). P. 327 – 332.

8. Bozzini B., Mele C., D’urzo L., Giovannelli G., Natali S. Electrodeposition of Cu from acidic sulphate solutions in the presence of PEG: an electrochemical and spectroelectrochemical investigation // Journal of Applied Electrochemistry. part I. 2006. № 36. P. 789 – 800.

9. Raja M. Production of copper nanoparticles by electrochemical process // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2008. № 47 (7-8). P. 402 – 405.

10. Xu J., Wu Q., Wang Z., Yi S. Function of additives in electrolytic preparation of copper powder // Hydrometallurgy. 2006. № 82. P. 154 – 156.

References

1. Nikolic N.D., Brankovic G. Effect of parameters of square-wave pulsating current on copper electrodeposition in the hydrogen codeposition range // Electrochemistry Communications. 2010. vol. 12. no. 6. Pp. 740 – 744.

2. Rasoul K.N., Fereshteh R., Nasrollah N.J. Effect of organic additives on synthesis of copper nano powders by pulsing electrolysis // Powder Technology. 2013. no. 237. Pp. 554 – 561.

3. Chandrasekar M., Pushpavanam M. Pulse and pulse reverse plating – conceptual, advantages and applications, Electrochim. 2008. Acta 53. Pp. 3313 – 3322.

4. Quinet M., Lallemand F., Ricq L., Hihn J.Y., Delobelle P., Arnould C., Mekhalif Z. Influence of organic additives on the initial stages of copper electrodeposition on polycrystalline platinum, Electrochimica. 2009. Acta 54. Pp. 1529 – 1536.

5. Kislenko V.N., Oliinyk L.P. Formirovanie chastits oksida medi v vodnom rastvore polivinilpirrolidona [Formation of particles of oxide of copper in water solution of kollidon]. Neorganicheskaya i fizicheskaya khimiya, 2008, vol. 74, no 4, pp. 67 – 70.

6. Haas I., Shanmugam S., Gedanken A. Pulsed sonoelectrochemical synthesis of size-controlled copper nanoparticles stabilized by poly (N-vinylpyrrolidone) // The Journal of Physical Chemistry. 2006. no. 110. Pp. 16947 – 16952.

7. Zhang X., Yin H., Cheng X., Cheng K., Hu H., Yu Q., Wang A. Effects of tweens and sodium dodecyl sulfate as modifiers on hydrothermal synthesis of nanocrystals copper // Chinese Journal of Nonferrous Metals. 2006. no. 16 (2). Pp. 327 – 332.

8. Bozzini B., Mele C., D’urzo L., Giovannelli G., Natali S. Electrodeposition of Cu from acidic sulphate solutions in the presence of PEG: an electrochemical and spectroelectrochemical investigation // Journal of Applied Electrochemistry. part I. 2006. no. 36. Pp. 789 – 800.

9. Raja M. Production of copper nanoparticles by electrochemical process // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2008. no. 47 (7-8). Pp. 402 – 405.

10. Xu J., Wu Q., Wang Z., Yi S. Function of additives in electrolytic preparation of copper powder // Hydrometallurgy. 2006. no. 82. Pp. 154 – 156.

Поступила в редакцию /Received 25 июля 2017 г. / July 25, 2017

Медь и олово сплав название

На протяжении многих тысячелетий человек экспериментировал с различными металлами и получал из них всё более высокопрочные сплавы. Для этого использовались самые различные химические элементы. Бронзовый век – эпоха, во время которой стал популярным сплав олова и меди (CuSn6). Что это за материал и почему он был столь популярен?

История возникновения бронзы

Благодаря улучшению качества обработки таких металлов, как медь и олово, в 3000 году до н.э. начался Бронзовый век. Он характеризуется активной выработкой такого сплава, как бронза, которая использовалась для изготовления орудий труда и украшений.

В современной металлургической промышленности, кроме меди и олова, используют также такие материалы, как алюминий, фосфор, свинец, цинк. Само название происходит от персидского слова «berenj», которое переводится «медь».

Известно, что первая бронза была изготовлена из Cu и мышьяка и называлась мышьяковистой. Однако из-за своей токсичности она очень быстро сменилась оловянной. Не удивительно, что кузнецов очень часто рисовали некрасивыми и изуродованными. На самом деле так и было. Длительный контакт с мышьяком очень плохо влиял на их организм. По этой причине сплав меди с оловом называется бронзой, так как именно эти компоненты присутствуют в ней чаще всего.

Характеристика бронзы

Все мы знаем, что такой металл, как медь, очень мягкий, пластичный и абсолютно непрочный. В то же время он обладает очень высокой электро- и теплопроводностью. Сплав олова и меди – материал, который значительно превосходит характеристики этих химический элементов по отдельности. Другими словами, бронза обладает высокой твердостью, прочностью, но в то же время она довольно легкоплавка.

Открытие этого сплава сыграло большую роль в металлургической промышленности. Несмотря на то что позже было изобретено множество других материалов, даже сегодня он пользуется большой популярностью за счет своих хороших механических свойств.

Способность бронзы сопротивляться коррозии

Одним из самых важных свойств сплава является его коррозионная устойчивость. Особенно это касается тех составов, в которых присутствует значительное содержание марганца и кремния (более 2%).

Было установлено, что высокая коррозионная устойчивость проявляется при контакте бронзы с водой (морской и пресной), концентрированными щелочами и кислотами, сульфатами и хлоридами легких металлов, а также при контакте с сухими газами (безоловянные бронзы).

Конечно же, в целом коррозионные свойства сплава зависят от легирующих элементов. Так, высокое содержание свинца уменьшает способность сопротивляться коррозии, а никель повышает это свойство.

Виды бронзы

Легирующие элементы, которые могут быть в составе этого сплава, способны значительно менять его свойства, от них зависит и вид бронзы. К тому же и олово может быть заменено другими элементами. Например, БрАМЦ-7-1 можно расшифровать так: 92% меди, 7% алюминия, 1% марганца. Данная марка бронзы не содержит в себе олова и благодаря этому обладает высоким сопротивлением к знакопеременной нагрузке. Её используют для изготовления болтов, винтов, гаек и деталей для гидравлических установок.

Другой пример – оловянная литейная бронза марки БрО10С10. В ней содержится до 83% меди, 9% олова, 8% свинца и до 0,1% железа, кремния, фосфора и алюминия. Она предназначена для деталей, которые работают в условиях высоких удельных давлений, например, для подшипников скольжения.

Несмотря на то что бронза является сплавом олова и меди, в некоторых случаях такой химический элемент, как Sn, не используется. Еще один пример безоловянной бронзы – жаропрочная. Для её изготовления применяют только медь 98-99% и кадмий 1-2%. Примером может послужить марка БрКд1. Это жаропрочная кадмиевая бронза, обладающая высокой жаропрочностью и электропроводностью. Она может быть применена для изготовления деталей машин контактной сварки, коллекторов электродвигателей и других деталей, работающих в условиях высоких температур и требующих хорошей электропроводности.

Еще один вид сплава, используемый для изготовления прокладок в подшипниках и втулках автомобилей – обрабатываемая давлением оловянная бронза. Сплав меди и олова содержит такие легирующие элементы как свинец (4%), цинк (4%), алюминий (0,002%), железо (0,005%). Марка стали называется БрОЦС4-4-4. Именно благодаря процентному соотношению данных химических элементов этот сплав можно обрабатывать давлением и резанием. Цвет бронзы также зависит от примесей. Так, чем меньше меди содержит сплав, тем менее выраженный цвет: более 90% — красный, до 80% – желтый, менее 35% — серо-стальной.

Обработка бронзы

Как уже было сказано ранее, сплав олова и меди – это достаточно прочный материал. Он плохо поддается заточке, резанию и обработке давлением. В целом это литейный материал, обладающий малой усадкой — около одного процента. И даже несмотря на невысокую текучесть и склонность к ликвации, бронзу применяют для изготовления сложных по конфигурации отливок. Не исключение и художественное литьё.

Легирующие элементы, которые добавляются в сплав олова и меди, улучшают его свойства и уменьшают цену. Так, например, легирование свинцом и фосфором позволяет улучшить обработку бронзы, а цинк увеличивает её коррозионную стойкость. Для определенных целей изготавливают деформированные сплавы. Они легко изменяют свой вид при использовании холодной ковки.

Область применения

Конечно же, использование бронзы не теряет своей популярности и в наше время. Сувенирная продукция, декоративные предметы интерьера, украшения на ворота и калитки. Кроме того, сплав применяют для изготовления фурнитуры (ручки, петли, замки) и сантехники (краны, фитинги, прокладки, смесители). В промышленных сферах бронза также имеет обширные области использования. Так, литейный сплав используют для изготовления подшипников, уплотнительных колец, втулок.

На широкое применение бронзы особенно влияют её коррозионные свойства. По этой причине её используют для изготовления деталей механизмов, работающих при постоянном контакте с водой. Высокая упругость сплава позволяет изготавливать из него пружины и части контрольно-измерительной аппаратуры.

Переплавка бронзы

Конечно, каждый сплав имеет как свои плюсы, так и минусы. Бронза – сплав, который состоит из меди и олова, и поэтому он отлично переносит любые переплавки. Его можно использовать несколько раз в совершенно разных целях. С другой стороны, если бронза содержит большое количество примесей, таких как магний, кремний, алюминий, то при переплавке механические свойства могут уменьшиться.

Это обусловлено тем, что легирующие элементы, улучшающие характеристики бронзы, при плавке окисляются и образуют тугоплавкие оксиды, которые располагаются по границам кристаллической решетки. Они нарушают связь между зернами, что делает бронзу более хрупкой.

Как отличить бронзу от латуни и меди

Один из самых распространенных вопросов — это отличие этого сплава от других, похожих на него внешне. Конечно, в пределах промышленности и при помощи специальных реагентов сделать это довольно просто. Но как же быть, если определить материал необходимо в домашних условиях?

Начнем с того, что сплав состоит из олова и меди. Массы этих веществ в процентном содержании могут быть разными. Чем больше меди, тем более ярким будет цвет, а вот за счет содержания в сплаве олова, он будет на порядок тяжелее, чем, например, чистый Cu.

Если же сравнивать бронзу с латунью, то последняя имеет более желтоватый оттенок. Сама по себе медь очень пластична, а вот сплавы на её основе достаточно упругие и твердые. Определить, какой материал перед вами, можно также путем нагрева. Так, у латуни под воздействием высокой температуры выделяется оксид цинка и изделие приобретает пепельный «налет». А вот бронза при нагревании не будет изменять своих свойств.

Произведения искусства

Довольно часто можно встретить различные бронзовые статуэтки и фигурки. Многие произведения искусства были созданы еще в античные времена и в Средние века.

Сплавы, содержащие медь и олово, применяются для изготовления:

  • Заборов и ворот, которые получаются не только невероятно красивыми, но и прочными.
  • Элементов лестничных конструкций.
  • Сувенирной продукции и скульптурных композиций.
  • Декоративных осветительных приборов: бра и люстр.
  • Предметов для оформления интерьера.

Для того чтобы отлить необходимую композицию, создают специальную модель из дерева, гипса или полимерных материалов – так называемая формовка. Полости данной фигуры заполняют глиной и после отливки извлекают. После изготовления поверхность может быть покрыта позолотой, слоем никеля, хрома или же серебром.

Очень важно отметить, что, как правило, для изготовления произведений искусства используется сплав олова и меди без легирующих элементов. Это обуславливается тем, что чем больше таких составляющих присутствует в бронзе, тем больше её усадка, что негативно сказывается на качестве и форме изделия.

Здравствуйте, дорогие гости! Хочу рассказать вам о припое, которым я работаю. Начну издалека! ) На просторах интернета нашла хорошую статью об оловянной посуде. Её автор Валерия Лаврова.

Выдержки из этой статьи привожу здесь.

О традиционной оловянной утвари, которая применялась в XVI и XVII веках написано немного, хотя мы с детства и постоянно читаем об этой посуде в художественной литературе. Например: «Д’Артаньян наполнил свой оловянный кубок и поднялся. — Господа, — обратился он к своим товарищам, — предлагаю выпить за здоровье того, кому принадлежит первое место за этим обедом: за нашего полковника. Да будет ему известно, что мы к его услугам до самого Лондона и далее»!

Антикварные и псевдо — антикварные оловянные кубки сегодня на просторах интернета продаются в обилии, и если их и приобретают, то торжественно ставят на полку, так как, по мнению большинства граждан, пить из олова вредно. Итак, поговорим сегодня о вредности посуды из олова и также об её истории, в которой есть интересные нюансы и даже пикантные подробности.

Дело в том, что для того чтобы олово хорошо заполняло форму, в готовом изделии не было пустот и раковин, его надо было сделать более текучим. Для этого в сплав добавляли свинец, он был намного дешевле олова, поэтому ремесленники пытались положить его побольше, и таким образом снизить себестоимость качество изделия.Для всех была строго установлена оптимальная пропорция — десять частей олова к одной части свинца, это получило название «нюренбергской пробы». У отливок высшего сорта было соотношение 15:1, а все сосуды, не предназначенные для контакта с едой, выплавлялись даже из шести частей олова и одной части свинца.

Исторически состав сплава обозначали особой маркировкой, например, в немецких землях это были клейма с короной, розой, ангелом либо просто крылатой фигурой правосудия с весами в руках. В конце XVII века, а также в XVIII веке, первый сорт посуды маркировали буквой«X», а высший — «CL» (CLir uinl l.autcr), что значило «светлое и чистое» олово. Кроме этого личное клеймо ставили и мастера. Именно тот факт, что в оловянную посуду добавляли свинец, и породил широко распространенный миф, что оловянная посуда вредна. На самом деле посуда из этого металла считается четвертой по ценности после платиновой, золотой и серебряной. Как известно, олово не ржавеет. С течением времени такие предметы утвари становится только лучше и ценнее, так как покрываются красивой патиной.

Олово имеет очень низкую температуру плавления ( 231,9 °С ), поэтому легко заливается. По этой причине многие оловянные литейные заводы когда-то предлагали бесконечный ассортимент предметов оловянной посуды. Кстати, для детей, особенно для мальчиков, было обычным хобби выливать оловянные фигуры, например, солдатиков.Сначала в ассортименте были обычные тарелки, кувшины и кружки, солонки, четвертины. Но постепенно мастера стали отливать в олове пластичные, красивые и выразительные вещи, которые теперь по праву считаются предметами декоративно – прикладного искусства. Хотя в XVII столетии, и тем более, позже, производство оловянной посуды не считалось чем-то особенным, это было просто необходимое для быта производство.

Кстати, про пикантные подробности, связанные с оловом, которые я обещала в начале статьи. Олово по своим свойствам боится сильных морозов, изделия из него под влиянием низких температур рассыпается. Под воздействием низких температур белое олово переходит в α-модификацию (серое олово), которое превращается в порошок. В связи с этим некоторые историки выдвинули теорию, что одним из реальных обстоятельств поражения армии Наполеона в России в 1812 г. была то, что трескучие морозы привели к тому, что оловянные пуговицы на их мундирах рассыпались. Несчастные солдаты наполеоновской армии не только замёрзали, но и боялись потерять свои брюки. Между прочим, ложки тоже рассыпались в прах. Это явление в истории называется «оловянная чума».

Из прочтения этой статьи я сделала такие выводы. Оловянно-свинцовый сплав не вреден если его не мочить. Это раз!

Оловянно-медный сплав не вреден, потому что в нём нет свинца. Это два!

К тому же, из пьютера сделано столько высокохудожественной бижутерии! И этот винтаж сейчас очень ценится, потому как обладает особым очарованием. Но об этом я хочу поведать отдельно!

Лично я работаю отечественным оловянно-медным сплавом. Олова в нём 97%, а меди 3%

Надеюсь, мои дорогие, что вы не будете больше бояться олова. Ведь это такой замечательный материал для творчества!

Спасибо за внимание! И жду вас в моём магазинчике!

Медь имеет температуру плавления 1083 °С, обладает очень высокой электро- и теплопроводностью. Медь хорошо сопротивляется коррозии в обычных атмосферных условиях, в пресной и морской воде и других агрессивных средах, но обладает плохой устойчивостью в сернистых газах и аммиаке. Предел прочности меди может быть повышен с помощью холодного деформирования до 450 МПа. Медь хорошо обрабатывается давлением, но плохо резанием, имеет невысокие литейные свойства из-за большой усадки.

В чистом виде медь широко используют для изготовления электропроводов, деталей электрических машин и аппаратов.

Сплавы на основе меди обладают высокими технологическими и механическими свойствами, коррозионной стойкостью, хорошо сопротивляются износу.

Медные сплавы подразделяются на латуни и бронзы.

Латуни (ГОСТ 17711-93, 15527-2004) — сплавы меди с цинком.

По химическому составу латуни делятся на двойные и сложные. Двойные латуни состоят из меди и цинка (Л90 — латунь, 90 % Си, остальное — цинк). Введение цинка в сплав повышает свойства латуней и снижает стоимость сплава по сравнению с медью. В сложные латуни вводят легирующие элементы для улучшения обрабатываемости резанием, повышения коррозионной стойкости, прочности и твердости: марганец, олово, никель повышают прочность и коррозионную стойкость латуней, свинец улучшает обрабатываемость, кремний увеличивает твердость и прочность.

Технические латуни содержат до 39—45 % цинка. Латуни, содержащие до 39 % цинка, относятся к однофазным и представляют собой твердый раствор цинка в меди Си (Zn). Они называются а -латунями. Их можно обрабатывать давлением в горячем и холодном состояниях. Латуни, содержащие цинка 39—45 %, — двухфазные. В сплаве наряду с a-фазой появляется [3-фаза. При высокой температуре [3-фаза пластична, с понижением температуры пластичность теряется и латунь становится твердой и хрупкой. Поэтому двухфазные латуни обрабатывают давлением только в горячем состоянии. Двухфазные латуни по сравнению с однофазными имеют большую прочность и износостойкость, но меньшую пластичность.

Бронзы (ГОСТ 493-79, 613-79) — это сплавы меди с оловом, свинцом, алюминием, кремнием и другими элементами. Цинк может входить в состав бронзы в качестве легирующего элемента. В зависимости от состава бронзы делятся на оловянные и без- оловянные.

Оловянные бронзы — это сплавы меди с оловом, которые легируют цинком, свинцом, никелем, фосфором и другими элементами. Цинк снижает стоимость бронзы и улучшает ее технологические свойства, свинец повышает плотность отливок, облегчает обработку резанием и улучшает антифрикционные свойства, никель увеличивает прочность и износостойкость, фосфор повышает жидкотекучесть, упругие и антифрикционные свойства. Оловянные бронзы обладают высокой химической стойкостью, хорошими литейными и антифрикционными свойствами. На практике применяют оловянные бронзы с содержанием 10—12 % Sn. Бронзы с более высоким содержанием олова хрупкие. Бронзы с содержанием олова 4—5 % являются однофазными и хорошо деформируются в холодном состоянии. Бронзы с содержанием олова более 5 % — двухфазные обладают хорошими антифрикционными свойствами.

Безоловянные бронзы — это сплавы меди с алюминием, никелем, кремнием, свинцом и другими элементами.

Алюминиевые бронзы — это сплавы меди с алюминием (5— 10 % А1). Алюминиевые бронзы (БрА5, БрА7) обладают высокой стойкостью против коррозии, имеют высокие механические и технологические свойства. Бронзы, содержащие 7—8 % алюминия, обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях. Бронзы с содержанием алюминия 8—10 % обрабатываются давлением только в горячем состоянии. В качестве легирующих элементов в алюминиевые бронзы вводят железо и никель. Железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства бронз, никель улучшает износостойкость (БрАЖН 10-4-4).

Кремнистые бронзы — это сплавы меди с кремнием (БрКМцЗ-1). Эти бронзы хорошо обрабатываются давлением, резанием, имеют высокие механические свойства, обладают упругостью и коррозионной стойкостью. Их применяют для изготовления пружин и пружинящих деталей приборов и радиооборудования, работающих при повышенных температурах (до 250 °С), в агрессивных средах.

Бериллиевые бронзы — это сплавы меди с бериллием (2— 2,5 % Be). Бериллиевые бронзы упрочняются термической обработкой. Эти бронзы обладают высокой прочностью и упругостью, стойкостью против коррозии, хорошо обрабатываются резанием и свариваются. При ударе бериллиевой бронзы о другой металл не возникают искры, поэтому из нее делают инструмент для взрывоопасных работ.

Свинцовые бронзы — сплавы меди со свинцом. Свинцовые бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами, хорошо отводят теплоту, возникающую при трении. Для улучшения свойств свинцовые бронзы легируют никелем, оловом и другими элементами. Свинцовые бронзы, легированные никелем и оловом, имеют высокие механические свойства и используются для изготовления втулок и вкладышей подшипников без стальной основы.

Бронзы и латуни подразделяются на деформируемые и литейные. В состав литейных латуней и бронз вводят специальные легирующие элементы, улучшающие их литейные свойства: увеличивающие жидкотекучесть, уменьшающие усадку. Однако эти добавки снижают пластичность литейных медных сплавов по сравнению с деформируемыми.

Для обозначения медных сплавов используют начальные буквы их названия (Л — латунь, Бр — бронза), затем следуют начальные буквы основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие количество легирующего элемента в процентах.

Легированные элементы, входящие в состав сплава, обозначаются следующими буквами: Мц — марганец, О — олово, Ц — цинк, Ж — железо, Ф — фосфор, Б — бериллий, X — хром, С — свинец, К — кремний, Н — никель.

Порядок цифр в марках деформируемых и литейных латуней и бронз различен. В марках деформируемых латуней и бронз среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится после букв, обозначающих легирующие элементы, входящие в состав сплава.

Например, ЛЖМц59-1-1 —деформируемая латунь, содержащая 59 % Си, 1 % Fe, 1 % Мп, остальное до 100 % — цинк; БрОФ 6,5- 0,15 — деформируемая бронза, содержащая 6,5 % Sn, 0,15 % Р, остальное до 100 % — медь.

В марках литейных медных сплавов содержание компонента в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название.

Например, ЛЦ40Мц1,5 — литейная латунь, содержащая 40 % Zn и 1,5 % Мп, остальное до 100 % — медь; БрА10ЖЗМц2 — литейная бронза, содержащая 10 % А1, 3 % Fe и 2 % Мп, остальное до 100 % — медь.

Олово Медный сплав | AMERICAN ELEMENTS ®


РАЗДЕЛ 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Наименование продукта: Медно-оловянный сплав

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например SN-CU-01-P.03CU , SN-CU-01-P.07CU

Номер CAS: 158113-12-3

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Информация о поставщике:
American Elements
10884 Weyburn Пр.
Лос-Анджелес, Калифорния

Тел .: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон экстренной связи:
Внутренний номер, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887


РАЗДЕЛ 2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТЕЙ

2.1 Классификация вещества или смеси
GHS Классификация в соответствии с 29 CFR 1910 (OSHA HCS)
Горючая пыль,
Острая токсичность для водной среды (Категория 1), h500

2.2 GHS Элементы маркировки, включая меры предосторожности
Пиктограмма

Сигнальное слово Осторожно
Краткая характеристика опасности
Может образовывать горючие концентрации пыли в воздухе
h500 Очень токсично для водных организмов.
Меры предосторожности
P273 Избегать попадания в окружающую среду.
P391 Собрать пролитое вещество.
P501 Удалить содержимое / контейнер на утвержденный завод по утилизации отходов.
2.3 Опасности, не классифицированные иным образом (HNOC) или не охваченные GHS
Горючая пыль


РАЗДЕЛ 3. СОСТАВ / ИНФОРМАЦИЯ О КОМПОНЕНТАХ

3.2 Смеси
Синонимы: Bronze
Sn5Cu84
Молекулярный вес: 182,26 г / моль компонентов
Опасные компоненты Компонент Классификация Концентрация
Медь
Номер CAS.
EC-Номер.
7440-50-8
231-159-6
Aquatic Acute 1; h500> = 90 -%
Олово
CAS-Номер.
EC-Номер.
7440-31-5
231-141-8
> = 10 –


РАЗДЕЛ 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

4.1 Описание мер первой помощи
Общие рекомендации
Проконсультируйтесь с врачом. Покажите этот паспорт безопасности лечащему врачу.
При вдыхании
При вдыхании вывести человека на свежий воздух. Если человек не дышит, сделайте ему искусственно дыхание. Проконсультируйтесь с врачом.
При попадании на кожу
Смыть большим количеством воды с мылом. Проконсультируйтесь с врачом.
При попадании в глаза
В качестве меры предосторожности промыть глаза водой.
При проглатывании
Никогда не давайте ничего через рот человеку, находящемуся без сознания. Прополоскать рот водой. Проконсультируйтесь с врачом.
4.2 Наиболее важные симптомы и воздействия, как острые, так и замедленные
Наиболее важные известные симптомы и эффекты описаны в маркировке (см. Раздел 2.2) и / или в разделе 11.
4.3 Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Нет данные доступны


РАЗДЕЛ 5.МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

5.1 Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Используйте водяную струю, спиртоустойчивую пену, сухой химикат или двуокись углерода.
5.2 Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
Оксиды олова / олова, Оксиды меди
5.3 Рекомендации для пожарных
При необходимости надеть автономный дыхательный аппарат для тушения пожара.
5.4 Дополнительная информация
Нет данных


РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

6.1 Меры предосторожности для персонала, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации
Избегать образования пыли. Избегайте вдыхания паров, тумана или газа. Обеспечьте соответствующую вентиляцию. Эвакуируйте персонал в безопасные зоны
.
Информацию о личной защите см. В разделе 8.
6.2 Меры по защите окружающей среды
Предотвратить дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно. Не допускать попадания продукта в канализацию. Избегать выброса в окружающую среду
.
6.3 Методы и материалы для локализации и очистки.
Подобрать и организовать утилизацию без образования пыли.Подмести и лопатой. Хранить в подходящих закрытых контейнерах для утилизации
.
6.4 Ссылка на другие разделы
Об утилизации см. Раздел 13.


РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

7.1 Меры предосторожности для безопасного обращения
Дальнейшая обработка твердых материалов может привести к образованию горючей пыли. Перед дополнительной обработкой следует принять во внимание возможность образования горючей пыли
.
Обеспечьте соответствующую вытяжную вентиляцию в местах образования пыли.
Меры предосторожности см. В разделе 2.2.
7.2 Условия для безопасного хранения с учетом любых несовместимостей.
Хранить контейнер плотно закрытым в сухом и хорошо вентилируемом месте.
Хранить в сухом месте.
Класс хранения (TRGS 510): Негорючие твердые вещества
7.3 Конечное использование (я)
За исключением случаев использования, упомянутых в разделе 1.2, другие специальные применения не предусмотрены


РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА

8.1 Параметры контроля
Компоненты с параметрами контроля рабочего места
Компонент CAS-№.Value Control
параметры
Basis
Медь 7440-50-8 TWA 1.000000
мг / м3
США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Примечания Раздражение
Желудочно-кишечный тракт
Металлическая дымная лихорадка
TWA 1.000000
мг / м3
США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 1.000000
мг / м3
США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
TWA 0.200000
мг / м3
США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Раздражение
Желудочно-кишечный тракт
Металлическая дымная лихорадка
TWA 0.100000
мг / м3
США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
TWA 1.000000
мг / м3
США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Раздражение
Желудочно-кишечный тракт
Металлическая дымная лихорадка
TWA 0.200000
мг / м3
США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Раздражение
Желудочно-кишечный тракт
Металлическая дымная лихорадка
TWA 1.000000
мг / м3
США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 1.000000
мг / м3
США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 1.000000
мг / м3
США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 1.000000
мг / м3
США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
TWA 0,100000
мг / м3
США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
TWA 1 мг / м3 США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Раздражение
Желудочно-кишечный тракт
Металлическая дымная лихорадка
TWA 0.2 мг / м3 США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Раздражение
Желудочно-кишечный тракт
Металлическая дымная лихорадка
TWA 1 мг / м3 США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 1 мг / м3 США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 1 мг / м3 США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
TWA 0,1 мг / м3 США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
Олово 7440-31-5 TWA 2.000000
мг / м3
США.Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Пневмокониоз (или станноз)
TWA 2.000000
мг / м3
США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 2.000000
мг / м3
США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
TWA 2 мг / м3 США. Пороговые значения ACGIH
(TLV)
Пневмокониоз (или станноз)
TWA 2 мг / м3 США. Рекомендуемые NIOSH пределы воздействия

TWA 2 мг / м3 США. Пределы воздействия на рабочем месте
(OSHA) – Таблица Z-1 Пределы для воздуха
Загрязняющие вещества
8.2 Контроль воздействия
Соответствующие технические средства контроля
Обращаться в соответствии с правилами промышленной гигиены и техники безопасности. Мойте руки перед перерывами и в конце рабочего дня
.
Средства индивидуальной защиты
Защита глаз / лица
Используйте средства защиты глаз, протестированные и утвержденные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как
NIOSH (США) или EN 166 (ЕС).
Защита кожи
Работать в перчатках. Перед использованием перчатки необходимо проверить. Используйте надлежащую технику снятия перчатки (не допускайте касания
внешней поверхности перчатки), чтобы избежать контакта кожи с этим продуктом.Утилизируйте загрязненные перчатки после использования
в соответствии с применимыми законами и надлежащей лабораторной практикой. Вымойте и высушите руки.
Защита тела
Выбирайте защиту тела в соответствии с ее типом, концентрацией и количеством опасных веществ, а
– с конкретным рабочим местом. Тип защитного снаряжения должен выбираться в соответствии с концентрацией
и количеством опасных веществ. вещество на конкретном рабочем месте.
Защита органов дыхания
Защита органов дыхания не требуется.Если требуется защита от нежелательного уровня пыли, используйте противопылевые маски типа
N95 (США) или типа P1 (EN 143). Используйте респираторы и компоненты, протестированные и одобренные соответствующими государственными стандартами
, такими как NIOSH (США) или CEN (ЕС).
Контроль воздействия на окружающую среду
Предотвратить дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно. Не допускать попадания продукта в канализацию. Следует избегать выброса в окружающую среду
.


РАЗДЕЛ 9. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

9.1 Информация об основных физических и химических свойствах
a) Внешний вид Форма: порошок
b) Запах Нет данных
c) Порог восприятия запаха Нет данных
d) pH Нет данных
e) Точка плавления / замерзания
точка
Нет данных
f) Начальная точка кипения и интервал кипения

Данные отсутствуют
g) Температура вспышки Нет данных
h) Скорость испарения Данные отсутствуют
i) Воспламеняемость (твердое тело, газ) Может образовывать концентрации горючей пыли в воздухе
j) Верхний / ниже
воспламеняемость или
пределы взрываемости
Нет данных
k) Давление пара Нет данных
л) Плотность пара Нет данных
м) Относительная плотность Нет данных
n) Растворимость в воде Нет данных
o) Коэффициент распределения: ноктанол /
вода
Нет данных
p) Самовоспламенение
Температура
Нет данных
q) Разложение
Температура
Нет данных
r) Вязкость Нет данных 90 024 с) Взрывоопасные свойства Сведения отсутствуют
т) Окислительные свойства Сведения отсутствуют
9.2 Другая информация по безопасности
Данные отсутствуют


РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

10.1 Реакционная способность
Данные отсутствуют
10.2 Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения.
10.3 Возможность опасных реакций
Нет данных
10.4 Условия, которых следует избегать
Нет данных
10.5 Несовместимые материалы
Сильные основания, Сильные окислители, Сильные кислоты, Хлориды кислот, Соединения серы, Галогены
10.6 Опасные продукты разложения
Другие продукты разложения – данные отсутствуют
В случае пожара: см. Раздел 5


РАЗДЕЛ 11. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

11.1 Информация о токсикологическом воздействии
Острая токсичность
Нет данных
Нет данных
Кожа разъедание / раздражение
Нет данных
Серьезное повреждение / раздражение глаз
Нет данных
Респираторная или кожная сенсибилизация
Нет данных
Мутагенность зародышевых клеток
Нет данных
Канцерогенность
IARC: Ни один из компонентов этого продукта не присутствует в концентрациях, превышающих или равно 0.1% идентифицирован МАИР как
вероятных, возможных или подтвержденных канцерогенов для человека.
NTP: Ни один компонент этого продукта, присутствующий в концентрациях, превышающих или равных 0,1%, не определен NTP как известный или ожидаемый канцероген
.
OSHA: Никакой компонент этого продукта, присутствующий в количествах, превышающих или равных 0,1%, не определен OSHA как канцероген
или потенциальный канцероген.
Репродуктивная токсичность
Нет данных
Нет данных
Специфическая избирательная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени при однократном воздействии
Нет данных
Специфическая избирательная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени при многократном воздействии
Нет данных
Опасность при аспирации
Нет данных
Дополнительная информация
RTECS: Нет данных
чихание, Тошнота, Слабость, Симптомы системного отравления медью могут включать: повреждение капилляров, головную боль, холод
пот, слабый пульс и повреждение почек и печени, возбуждение центральной нервной системы, за которым следует депрессия, желтуха,
судороги, паралич и кому .Смерть может наступить от шока или почечной недостаточности. Типичным примером хронического отравления медью является цирроз печени
, повреждение головного мозга и демиелинизация, дефекты почек и отложение меди в роговице, как это проиллюстрировано
людьми с болезнью Вильсона. Также сообщалось, что отравление медью привело к гемолитической анемии, а
ускоряет атеросклероз.


РАЗДЕЛ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

12.1 Токсичность
Нет данных
12.2 Стойкость и разлагаемость
Нет данных
12.3 Потенциал биоаккумуляции
Нет данных
12.4 Мобильность в почве
Нет данных
12.5 Результаты оценки PBT и vPvB
Оценка PBT / vPvB недоступна, так как оценка химической безопасности не требуется / не проводилась
12.6 Другие неблагоприятные воздействия
Опасность для окружающей среды не может исключены в случае непрофессионального обращения или утилизации.
Очень токсично для водных организмов.


РАЗДЕЛ 13. УТИЛИЗАЦИЯ

13.1 Методы обработки отходов
Продукт
Предлагайте излишки и решения, не подлежащие переработке, лицензированной компании по утилизации.
Загрязненная упаковка
Утилизировать как неиспользованный продукт.


РАЗДЕЛ 14. ТРАНСПОРТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

DOT (США)
Неопасные грузы
IMDG
Номер ООН: 3077 Класс: 9 Группа упаковки: III EMS-номер: FA, SF
Надлежащее отгрузочное наименование: ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОПАСНОЕ ВЕЩЕСТВО, ТВЕРДОЕ, NOS (Медь)
Загрязнитель морской среды: да
IATA
Номер ООН: 3077 Класс: 9 Группа упаковки: III
Надлежащее отгрузочное наименование: Вещество, опасное для окружающей среды, твердое, н.у.к. (Медь)
Дополнительная информация
Требуется знак EHS (ADR 2.2.9.1.10, код IMDG 2.10.3) для одиночной тары и комбинированной тары, содержащей
внутренних упаковок с опасными грузами> 5 л для жидкостей или> 5 кг для твердых веществ.


РАЗДЕЛ 15. НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Компоненты SARA 302
Никакие химические вещества в этом материале не подпадают под требования к отчетности в соответствии с Разделом 302 SARA III.
Компоненты SARA 313
Следующие компоненты подпадают под уровни отчетности, установленные Заголовком SARA III, Раздел 313:
Медь
Номер CAS.
7440-50-8
Дата пересмотра
2007-07-01
Нет опасностей SARA
Массачусетс Право знать Компоненты
Медь
Номер CAS.
7440-50-8
Дата пересмотра
2007-07-01
Олово 7440-31-5 1994-04-01
Пенсильвания Право на информацию Компоненты
Медь
Номер CAS.
7440-50-8
Дата пересмотра
2007-07-01
Олово 7440-31-5 1994-04-01
Нью-Джерси Право знать Компоненты
Медь
Номер CAS.
7440-50-8
Дата пересмотра
2007-07-01
Олово 7440-31-5 1994-04-01
California Prop.65 Компоненты
Этот продукт не содержит химических веществ, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты или любой другой
вред репродуктивной системе.


РАЗДЕЛ 16. ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Вышеупомянутая информация считается правильной, но не претендует на исчерпывающий характер и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на текущем уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер безопасности.Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом. Дополнительные условия продажи см. На обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа. АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2021 AMERICAN ELEMENTS. ЛИЦЕНЗИОННЫМ ДАННЫМ РАЗРЕШЕНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННЫХ КОПИЙ БУМАГИ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

Сплавы меди, цинка и олова

Предел прочности при растяжении сплавов меди, цинка и олова:

03 9050 9050 9050 9050
Медь
(%)
Цинк
(%)
Олово
(%)
Предел прочности на разрыв
(10 5 кПа) (фунт / дюйм 2 )
45 50 15000
50 45 5 3,45 50000
50 40 10 1.03 9050 9050 9050 9050 9050 9050 4,48 65000
55 40 5 4,27 62000
55 35 10 2.24 32500
55 30 15 1.03 15000
60 37 3 4,14 60000 9050 9050 3,62 52500
60 30 10 2,76 40000
60 20 20 0.69 10000
65 30 5 3,45 50000
65 25 10 2,9 2,1 30000
65 15 20 1,24 18000
65 10 25 0.83 12000
70 25 5 3,1 45000
70 20 10 3,03 9050 2,55 37000
70 10 20 2,1 30000
75 20 5 3.1 45000
75 15 10 3,1 45000
75 10 15 2,96 2,8 41000
80 15 5 3,1 45000
80 10 10 3.1 45000
80 5 15 3,3 47500
85 10 5 3 43500 43500 43500 3,2 46500
90 5 5 2,9 42000

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Бессвинцовые, экологически чистые медные сплавы и зеленые сплавы ™


КРЕМНИЕВАЯ ЛАТУНЬ

Кремниевая латунь – это медный сплав, который удаляет свинец из продукта и добавляет небольшое количество кремния (2% -4%) для улучшения характеристик сплава во время производственных процессов.Кремниевая латунь обеспечивает хорошие производственные возможности для литья, ковки и механической обработки. Этот сплав естественно устойчив к коррозии и обладает очень хорошими высокотемпературными характеристиками.

C87850

ВИСМУТ ОЛОВО БРОНЗА

Висмут-оловянная бронза – это медный сплав, который обычно содержит 1-3% висмута, хотя некоторые могут содержать более 6% Bi. Этот бронзовый сплав очень устойчив к коррозии, что делает его пригодным для использования в таких средах, как океан.Олово-висмутовые бронзы более пластичны, теплопроводны и полируются лучше, чем обычные латуни.

C89320C89325C89831C89833C89835C89844

ВЫСОКАЯ ОЛОВА БРОНЗА

Бронзовые сплавы, которые называют оловянными бронзами, давно известны своим низким содержанием свинца (менее 0,25% свинца) и высокими прочностными характеристиками. Эти сплавы от C
до C и C

существенно не отличаются от сплавов, произведенных более 3500 лет назад в Европе и Китае.Эти бронзовые сплавы с высоким содержанием олова обладают высокой прочностью, высокой износостойкостью и низким сопротивлением трению, что делает их идеальными для подшипников, а также клапанов и фитингов, где необходима герметичность. В современном мире все эти проверенные сплавы зеленые из-за низкого содержания свинца.

C
CCCCCC

БРОНЗА АЛЮМИНИЕВАЯ

Алюминиевая бронза – это самый прочный стандартный сплав на основе меди. Concast производит C95400, C95500 и C95900 стандартных размеров круглых, труб и прямоугольных.Алюминий в сочетании с железом и никелем в C95500 действует как упрочняющий элемент в этих сплавах. Все алюминиевые бронзы можно подвергать термообработке, что дополнительно увеличивает прочность на разрыв.

C95400C95500C95900

ENVIROBRASS II

C89520, или Envirobrass II, представляет собой металлический сплав, не содержащий свинца, созданный с учетом того, что системы подачи воды не должны влиять на качество воды. В течение многих лет латунь использовалась для изготовления сантехнического оборудования, такого как счетчики и клапаны.Но даже в качественной латуни содержится 8% свинца. Сплавы Envirobrass II предлагают литейной промышленности современные, экологически чистые сплавы, которые соответствуют строгим требованиям действующих нормативов чистоты воды. Федеральные правила ограничивают допустимое количество свинца в питьевой воде. Envirobrass II устраняет проблему выщелачивания свинца в питьевую воду из встроенных компонентов водопровода.

C89520

ПОДШИПНИК БЕЗВИНЦОВЫЙ БРОНЗОВЫЙ

Свинец не только обеспечивает отличные антифрикционные и противоизносные свойства подшипниковых сплавов, но и считается экологически опасным материалом.Содержание свинца в подшипниковой бронзе варьируется в зависимости от области применения и в некоторых случаях довольно низкое. Однако удаление отходов производственного процесса, утилизация использованных подшипников и загрязнение смазочных материалов могут вызвать серьезные проблемы для окружающей среды и здоровья. Правила запрещают использование свинца в сантехнике, а также в материалах подшипников.

В ответ на эти опасения в бронзовой промышленности была отмечена еще одна подкатегория бессвинцовых заменяющих бронзовых сплавов – бессвинцовая подшипниковая бронза.Этот экологически чистый материал подшипников на основе меди, не содержащий свинца, разработан для работы с высокими скоростями и нагрузками. Бронзы в этой группе сплавов, также упомянутой выше, включают C89835, C
, C95400, C95500 и C95900.

C95500 C95900

БЕССВИНЦОВАЯ ПРОДУКЦИЯ СКАЧАТЬ

Стандартные технические условия на сплавы медь-цинк-олово и медь-цинк-олово-железо-никель, листы, полосы и прокат

Лицензионное соглашение ASTM

ВАЖНО – ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ ДАННЫЕ УСЛОВИЯ ПЕРЕД ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННОГО ПРОДУКТА ASTM.
Приобретая подписку и нажимая на это соглашение, вы вступаете в контракт и подтверждаете, что вы прочитали это Лицензионное соглашение, что вы понимаете и соглашаетесь соблюдать его условия. Если вы не согласны с условиями настоящего Лицензионного соглашения, незамедлительно закройте эту страницу, не вводя продукт ASTM.

1.Право собственности:
Этот продукт защищен авторским правом как компиляция и как отдельные стандарты, статьи и / или документы («Документы») ASTM («ASTM»), 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959 USA, за исключением случаев, когда прямо указано в тексте отдельных Документов. Все права защищены. Ты (Лицензиат) не имеет права собственности или других прав на Продукт ASTM или Документы.Это не распродажа; все права, титул и интерес к продукту или документам ASTM (как в электронном файле, так и на бумажном носителе) принадлежат ASTM. Вы не можете удалить или скрыть уведомление об авторских правах или другое уведомление, содержащееся в продукте или документах ASTM.

2. Определения.

A. Типы лицензиатов:

(i) Индивидуальный пользователь:
один уникальный компьютер с индивидуальным IP-адресом;

(ii) Один объект:
одно географическое положение или несколько сайты в пределах одного города, которые являются частью единой организационной единицы, управляемой централизованно; например, разные кампусы одного и того же университета в одном городе управляются централизованно.

(iii) Multi-Site:
организация или компания с независимо управляемые несколько населенных пунктов в одном городе; или организация или компания, расположенная более чем в одном городе, штате или стране, с центральной администрацией для всех местоположений.

B. Авторизованные пользователи:
любое лицо, подписавшееся к этому продукту; если лицензия сайта, также включает зарегистрированных студентов, преподавателей или сотрудников, или сотрудником Лицензиата на Единственном или Многократном сайте.

3. Ограниченная лицензия.
ASTM предоставляет Лицензиату ограниченное, отзывная, неисключительная, непередаваемая лицензия на доступ посредством одного или нескольких авторизованные IP-адреса и в соответствии с условиями настоящего Соглашения для использования разрешенный и описанный ниже, каждый Продукт ASTM, на который подписан Лицензиат.

А.Конкретные лицензии:

(i) Индивидуальный пользователь:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать единичные копии отдельных Документов или частей таких Документов исключительно для личного использования Лицензиатом. То есть Лицензиат может получить доступ к электронному файлу Документа (или его части) и загрузить его. Документа) для временного хранения на одном компьютере с целью просмотра и / или печать одной копии Документа для индивидуального использования.Ни электронный файл, ни единственная бумажная копия может быть воспроизведена в любом случае. Кроме того, электронная файл не может быть распространен где-либо еще через компьютерные сети или иным образом. Это электронный файл нельзя отправить по электронной почте, загрузить на диск, скопировать на другой жесткий диск или в противном случае поделился. Распечатка единственной бумажной копии может быть передана другим лицам только для их внутреннее использование в вашей организации; это не может быть скопировано.Отдельный документ загружен не могут быть проданы или перепроданы, сданы в аренду, сданы внаем или сублицензированы.

(ii) Лицензии для одного и нескольких сайтов:

(a) право просматривать, искать, извлекать, отображать и просматривать Продукт;

(b) право скачивать, хранить или распечатывать единичные копии отдельных Документов или их частей для личного пользования Авторизованного пользователя. использовать и передавать такие копии другим Авторизованным пользователям Лицензиата в компьютерной сети Лицензиата;

(c) , если образовательное учреждение, Лицензиат имеет право предоставить печатные копии отдельных Документов для отдельных студентов (Авторизованных пользователей) в классе в месте нахождения Лицензиата;

(d) право показывать, скачивать и распространять бумажные копии Документов для обучения Авторизованных пользователей или групп Авторизованных пользователей.

(e) Лицензиат выполнит всю необходимую аутентификацию и процессы проверки, чтобы гарантировать, что только авторизованные пользователи могут получить доступ к продукту ASTM.

(f) Лицензиат предоставит ASTM список авторизованных IP-адреса (числовые IP-адреса домена) и, если несколько сайтов, список авторизованных сайтов.

Б.Запрещенное использование.

(i) Эта Лицензия описывает все разрешенные виды использования. Любой другой использование запрещено, является нарушением настоящего Соглашения и может привести к немедленному прекращению действия настоящей Лицензии.

(ii) Авторизованный пользователь не может производить этот Продукт, или Документы, доступные любому, кроме другого Авторизованного пользователя, по ссылке в Интернете, или разрешив доступ через свой терминал или компьютер; или другими подобными или отличными способами или договоренностями.

(iii) В частности, никто не имеет права передавать, копировать, или распространять какой-либо Документ любым способом и для любых целей, кроме описанных в Разделе 3 настоящей Лицензии без предварительного письменного разрешения ASTM. Особенно, за исключением случаев, описанных в Разделе 3, никто не может без предварительного письменного разрешения ASTM: (а) распространять или пересылать копию (электронную или иную) любой статьи, файла, или материал, полученный из любого Продукта или Документа ASTM; (б) воспроизводить или фотокопировать любые стандарт, статья, файл или материал из любого продукта ASTM; (c) изменять, модифицировать, адаптировать, или переводить любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM; (d) включать любой стандарт, статью, файл или материал, полученный из любого продукта ASTM или Документировать в других произведениях или иным образом создавать производные работы на основе любых материалов. полученные из любого Продукта или Документа ASTM; (e) взимать плату за копию (электронную или в противном случае) любого стандарта, статьи, файла или материала, полученного из любого продукта ASTM или Документ, за исключением обычных затрат на печать / копирование, если такое воспроизведение разрешено. в соответствии с разделом 3; или (f) систематически загружать, архивировать или централизованно хранить существенные части стандартов, статей, файлов или материалов, полученных из любого продукта ASTM или Документ.Включение печатных или электронных копий в учебные пакеты или электронные резервы, или для дистанционного обучения, не разрешено данной Лицензией и запрещено без Предварительное письменное разрешение ASTM.

(iv) Лицензиату запрещается использовать Продукт или доступ к Продукт для коммерческих целей, включая, помимо прочего, продажу Документов, материалы, использование Продукта за плату или массовое воспроизведение или распространение Документов в любой форме; Лицензиат также не может взимать с Авторизованных пользователей специальные сборы за использование Продукт выходит за рамки разумных затрат на печать или административные расходы.

C. Уведомление об авторских правах . Все копии материалов из ASTM Продукт должен иметь надлежащее уведомление об авторских правах на название ASTM, как показано на начальной странице. каждого стандарта, статьи, файла или материала. Скрытие, удаление или изменение уведомление об авторских правах не допускается.

4. Обнаружение запрещенного использования.

A. Лицензиат несет ответственность за принятие разумных мер. для предотвращения запрещенного использования и незамедлительно уведомлять ASTM о любых нарушениях авторских прав или запрещенное использование, о котором становится известно Лицензиату. Лицензиат будет сотрудничать с ASTM в расследовании любого такого запрещенного использования и предпримет разумные меры для обеспечения прекращение такой деятельности и предотвращение ее повторения.

B. Лицензиат должен приложить все разумные усилия для защиты Продукт от любого использования, которое не разрешено в соответствии с настоящим Соглашением, и уведомляет ASTM о любом использовании, о котором он узнает или о котором сообщается.

5. Постоянный доступ к продукту.
ASTM оставляет за собой право прекратить действие настоящей Лицензии после письменного уведомления, если Лицензиат существенно нарушит условия настоящего Соглашения.Если Лицензиат не оплачивает ASTM лицензию или при оплате подписки ASTM предоставит Лицензиату 30-дневный период в течение что исправить такое нарушение. Период исправления существенных нарушений не предусмотрен. относящиеся к нарушениям Раздела 3 или любому другому нарушению, которое может привести к непоправимому вред. Если подписка Лицензиата на Продукт ASTM прекращается, дальнейший доступ к онлайн-база данных будет отклонена.Если Лицензиат или Уполномоченные пользователи существенно нарушат этой Лицензии или запрещенного использования материала в любом продукте ASTM, ASTM оставляет за собой право право отказать Лицензиату в любом доступе к Продукту ASTM по собственному усмотрению ASTM.

6. Форматы доставки и услуги.

A. Некоторые продукты ASTM используют стандартный Интернет-формат HTML. ASTM оставляет за собой право изменить такой формат после уведомления Лицензиата за три [3] месяца, хотя ASTM приложит разумные усилия для использования общедоступных форматов. Лицензиат и Авторизованные пользователи несут ответственность за получение за свой счет подходящие подключения к Интернету, веб-браузеры и лицензии на любое необходимое программное обеспечение для просмотра продуктов ASTM.

B. Продукты ASTM также доступны в Adobe Acrobat (PDF) Лицензиату и его Авторизованным пользователям, которые несут полную ответственность за установку и настройте соответствующее программное обеспечение Adobe Acrobat Reader.

C. ASTM приложит разумные усилия для обеспечения доступа в режиме онлайн. доступны на постоянной основе. Доступность будет зависеть от периодической прерывание и простой для обслуживания сервера, установки или тестирования программного обеспечения, загрузка новых файлов и причины, не зависящие от ASTM. ASTM не гарантирует доступ, и не будет нести ответственности за ущерб или возмещение, если Продукт станет временно недоступным, или если доступ становится медленным или неполным из-за процедур резервного копирования системы, Интернет объем трафика, апгрейды, перегрузка запросов к серверам, общие сбои сети или задержки, или любая другая причина, которая может время от времени делать Продукт недоступным для Лицензиата или Авторизованных пользователей Лицензиата.

7. Условия и комиссии.

A. Срок действия настоящего Соглашения составляет _____________ («Срок подписки»). Доступ к продукту предоставляется только на период подписки. Настоящее Соглашение остается в силе. впоследствии на последующие Периоды подписки, если годовая абонентская плата, как таковая, может время от времени меняются, оплачиваются.Лицензиат и / или ASTM имеют право расторгнуть настоящее Соглашение. по окончании Срока подписки путем письменного уведомления не менее чем за 30 дней.

B. Пошлины:

8. Проверка.
ASTM имеет право проверить соответствие с настоящим Соглашением, за его счет и в любое время в ходе обычной деятельности часы.Для этого ASTM привлечет независимого консультанта при соблюдении конфиденциальности. соглашения для проверки использования Лицензиатом Продукции и / или Документов ASTM. Лицензиат соглашается разрешить доступ к своей информации и компьютерным системам для этой цели. Проверка состоится после уведомления не менее чем за 15 дней, в обычные рабочие часы и в способом, который не препятствует необоснованному вмешательству в деятельность Лицензиата.Если проверка выявляет нелицензионное или запрещенное использование продуктов или документов ASTM, Лицензиат соглашается возместить ASTM расходы, понесенные при проверке, и возместить ASTM для любого нелицензионного / запрещенного использования. Запуская эту процедуру, ASTM не отказывается от любое из его прав на обеспечение соблюдения настоящего Соглашения или защиту своей интеллектуальной собственности путем любыми другими способами, разрешенными законом.Лицензиат признает и соглашается с тем, что ASTM может включать определенная идентифицирующая или отслеживающая информация в продуктах ASTM, доступных на Портале.

9. Пароли:
Лицензиат должен немедленно уведомить ASTM о любом известном или предполагаемом несанкционированном использовании его пароля (паролей), а также о любом известном или подозреваемом нарушение безопасности, в том числе утеря, кража, несанкционированное раскрытие такого пароля или любой несанкционированный доступ или использование Продукта ASTM.Лицензиат несет полную ответственность для сохранения конфиденциальности своего пароля (паролей) и для обеспечения авторизованного доступ и использование продукта ASTM. Личные учетные записи / пароли не могут быть переданы.

10. Отказ от гарантии:
Если иное не указано в данном Соглашении, все явные или подразумеваемые условия, заявления и гарантии, включая любые подразумеваемые гарантия товарной пригодности, пригодности для определенной цели или ненарушения прав отклоняются, за исключением тех случаев, когда эти заявления об ограничении ответственности считаются недействительными.

11. Ограничение ответственности:
В части, не запрещенной законом, ни при каких обстоятельствах ASTM не несет ответственности за любую потерю, повреждение, потерю данных или за специальные, косвенные, косвенные или штрафные убытки, независимо от теории ответственности, возникшие в результате или связанные с использованием Продукции ASTM или загрузкой Документов ASTM. Ни при каких обстоятельствах ответственность ASTM не будет превышать сумму, уплаченную Лицензиатом в соответствии с настоящим Лицензионным соглашением.

12. Общие.

A. Прекращение действия:
Настоящее Соглашение действует до прекращено. Лицензиат может прекратить действие настоящего Соглашения в любое время, уничтожив все копии. (на бумажном носителе, в цифровом формате или на любом носителе) Документов ASTM и прекращение любого доступа к Продукту ASTM.

B. Применимое право, место проведения и юрисдикция:
Настоящее Соглашение должно толковаться и толковаться в соответствии с законодательством Российской Федерации. Содружество Пенсильвании.Лицензиат соглашается подчиниться юрисдикции и месту проведения в суды штата и федеральные суды Пенсильвании по любому спору, который может возникнуть в связи с этим Соглашение. Лицензиат также соглашается отказаться от любых требований иммунитета, которыми он может обладать.

C. Интеграция:
Настоящее Соглашение является полным соглашением. между Лицензиатом и ASTM в отношении его предмета. Он заменяет все предыдущие или одновременные устные или письменные сообщения, предложения, заявления и гарантии и имеет преимущественную силу над любыми противоречащими или дополнительными условиями любого предложения, заказа, подтверждения, или иное общение между сторонами, касающееся его предмета в течение срока настоящего Соглашения.Никакие изменения настоящего Соглашения не будут иметь обязательной силы, кроме как в письменной форме. и подписано уполномоченным представителем каждой стороны.

D. Назначение:
Лицензиат не имеет права уступать или передавать свои права по настоящему Соглашению без предварительного письменного разрешения ASTM.

E. Налоги.
Лицензиат должен платить все применимые налоги, кроме налогов на чистую прибыль ASTM, возникающую в результате использования Лицензиатом Продукта ASTM и / или права, предоставленные по настоящему Соглашению.

Укоренение оловянных наноразмеров без связующего в медную подложку посредством легирования оловом и медью для надежного хранения энергии

Физические характеристики

Выровненные наностенки Sn были выращены электрохимически на подложке из меди путем осаждения без шаблона с последующим термическим отжигом при 180 ° C для 2 ч в потоке аргона, как показано на рис. 1а. Подробности изготовления можно найти в разделе “Методы и дополнительная информация”. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) показывает, что осажденный продукт представляет собой структуру переплетенных наностенок, вертикально растущих на медной фольге (дополнительный рис.1). Морфологического изменения массивов наностенок Sn после термического отжига при 180 ° C в потоке Ar не наблюдается. Индивидуальная наностенка имеет структуру нанолиста с толщиной 50-100 нм и высотой около 2,6 мкм (рис. 1b, c). Мы предполагаем, что рост наностенок Sn может быть приписан гликоль-направленной сборке 15 . Во-первых, координированные гликолем ионы Sn 4+ будут восстановлены до металлического Sn под действием тока. При посредничестве гликоля перекрестный рост разновидностей Sn ограничивается углеводородной периферией, тогда как рост нанолистов Sn является предпочтительным (дополнительный рис.2). Без посредничества гликоля можно получить только наночастицы Sn (дополнительный рис. 3). Интересно, что очевидная диффузия элемента Cu в матрицу Sn для реакции легирования наблюдается по отожженным наностенкам с помощью анализа элементного картирования (рис. 1d – g). Это связано с тем, что реакция сплава Cu-Sn значительно протекает при температурах выше 100 ° C 16 . Поскольку процесс легирования контролируется диффузией, профиль концентрации Cu в наностенке Sn будет естественным образом увеличиваться при приближении к подложке Cu, как показано на рис.1г – ж. Это обеспечивает плавное градиентное смешение разновидностей Sn и Cu в области легирования, что является ключом к регулированию изменения объема Sn при циклировании. Получение изображений с помощью сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) дополнительно подтверждает элементное распределение Cu и Sn, а также их региональное состояние смешения (рис. 1h – j). Атомные изображения STEM-ABF, показанные на рис. 1k, l, демонстрируют отчетливые кристаллические структуры из двух мест, обозначенных белыми стрелками. По сравнению с рис. 1, показывающим столбцы атомов чистого Sn, столбцы атомов Sn на рис.1k разделены дополнительными атомными столбцами более легких элементов. Поскольку Cu намного легче, чем Sn, предполагается, что такие дополнительные атомы являются Cu (обратите внимание, что контраст изображения STEM связан с атомным весом) 17,18 . Это дополнительно подтверждается индексацией двух атомных структур на рис. 1k, l к стандартным фазам сплава Cu 6 Sn 5 19 и тетрагонального Sn 20 соответственно. Образование фаз сплава также было подтверждено просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ), показанной на дополнительном рис.4.

Рис. 1: Анализ синтеза, морфологии и структуры SnNA.

a Схематическое изображение процесса электрохимического синтеза. СЭМ-изображения b вид сверху и c вид сбоку. d g Элементное отображение энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии показывает диффузию Cu по всей наностенке. e Cu и Sn, f Sn и g Cu. ч. Маломагнитное изображение STEM-HAADF одного SnNA. i , j EDS отображение Cu (зеленый) и Sn (желтый). k STEM-ABF изображение атомной структуры Cu 6 Sn 5 , вид вдоль оси зоны [−1 5 8]. l STEM-ABF изображение атомной структуры Sn вдоль оси зоны [0 0 1]. k , l Профили линий даны и сравниваются на вставках, чтобы подчеркнуть присутствие столбцов Cu в Cu 6 Sn 5 . Атомные модели, соответствующие каждому экспериментальному наблюдению, также представлены на нижних правых вставках с желтой сферой для Sn и зеленой сферой для Cu.Шкала: b 1 мкм, c g 2 мкм, h 1 мкм, k , l 1 нм.

Образцы дифракции рентгеновских лучей (XRD) Ex-situ на рис. 2a показывают существенное различие между образцами SnNA с обработкой отжигом и без нее. Осажденный образец Sn хорошо кристаллизуется в тетрагональной фазе (PDF № 04-0673). После мягкого отжига при 180 ° C, хотя тетрагональный Sn остается основной фазой, появляются новые фазы, связанные с ромбической Cu 3 Sn (PDF # 01-1240) и Cu 6 Sn 5 (PDF # 02-0713) появляться.Новые фазы являются производными процесса легирования Sn с Cu, чему способствует нагрев 16 . Чтобы изучить структурную эволюцию и расположение атомов SnNA при термическом отжиге, мы провели измерения поглощения рентгеновских лучей (XAS). Мы сосредоточимся на тонкой структуре поглощения рентгеновских лучей (XAFS) на K-крае Sn, соответствующие кривые преобразования Фурье которой показаны на рис. 2b. Спектр преобразования Фурье фольги Sn имеет один основной пик при 2,79 Å, соответствующий координации Sn – Sn 21 .Осажденный SnNA показывает аналогичный пик в положении 2,76 Å, который после термического отжига смещается в значительно более низкое положение, равное 2,52 Å. Этот пик с более низким расположением свидетельствует о преобладающем существовании связи Sn – Cu в отожженном SnNA, длина связи которого значительно короче, чем длина связи Sn – Sn 22 . Это хорошо согласуется с результатом XRD и дополнительно подтверждает образование фазы сплава Cu 3 Sn и Cu 6 Sn 5 путем мягкого отжига.

Рис. 2: Структурная характеристика SnNA.

a Ex-situ высокоэнергетические рентгенограммы образцов SnNA после осаждения и отжига, показывающие образование фаз сплава Cu 3 Sn и Cu 6 Sn 5 после термического отжига при 180 ° C . b Кривые преобразования Фурье XAFS для Sn-ребер. Sn-фольга используется в качестве эталона. c Спектр обзора XPS. d XPS-спектр Sn 3d на уровне ядра, показывающий присутствие на поверхности оксидов олова.

Оксиды металлов, такие как SnO и SnO 2 , не обнаруживаются в соответствии со спектром комбинационного рассеяния конечного продукта SnNA (дополнительный рисунок 5) 23 . Однако по своей природе слой оксида олова должен образовываться при воздействии воздуха на наностенки Sn. Наличие поверхностного оксидного слоя можно было определить с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS, рис. 2c). Примечательно, что в спектре обзора XPS присутствует сигнал C1s, который связан с повсеместным углеродным загрязнением образцов во время воздействия воздуха 24 .На рисунке 2d представлен спектр остовных уровней Sn 3d, состоящий из двух пиков, расположенных при 495,2 и 486,7 эВ, которые могут быть отнесены к Sn 4+ , и двух других пиков при 492,8, 484,3 эВ, отнесенных к металлическому Sn 20 . Несмотря на более сильный сигнал Sn 4+ по сравнению с Sn, содержание оксидов олова должно быть незначительным, поскольку XPS – это поверхностный метод с глубиной проникновения в пределах нескольких нанометров.

Электрохимические свойства

Чтобы продемонстрировать превосходство такой уникальной архитектуры SnNA, были собраны и испытаны электрохимические натриевые батарейки типа «таблетка».Кусок отожженной пленки SnNA использовался непосредственно в качестве рабочего электрода, фольга Na в качестве противоэлектрода и 1 M NaPF 6 , растворенный в диглиме, в качестве электролита. Электрохимическое поведение SnNA было исследовано с помощью циклической вольтамперометрии (CV) и гальваностатического заряда и разряда, как показано на рис. 3. Начальная кривая CV при скорости сканирования 0,2 мВ с -1 показывает очевидный пик при 0,80 В, который убывает в следующих циклах, характерных для образования SEI. Три пика окислительно-восстановительного потенциала при 0.23, 0,12 и 0,03 В представляют собой ступенчатое сплавление Sn с Na с образованием NaSn, Na 9 Sn 4 и Na 15 Sn 4 соответственно 25 . Соответствующие пики удаления легирования возникают при 0,24, 0,55 и 0,68 В. Постепенный процесс (де) легирования дополнительно подтверждается гальваностатическим испытанием при 0,2 ° C (рис. 3b). SnNA демонстрирует начальную емкость окисления 898 мАч g -1 , из которых емкость 801 мАч g -1 подвергается обратимой десодиации.Кулоновский КПД (89%) в первом цикле может быть дополнительно увеличен до 92% путем отжига SnNA в потоке Ar / H 2 ( v / v = 95: 5) для удаления следов оксидов, которые меньше электрохимически обратимый (дополнительный рис. 6). Помимо высокой емкости, SnNA также демонстрирует стабильную цикличность (рис. 3c), сохраняя способность десодиации 501 мАч г -1 (76% от начального значения) в течение 300 циклов с высокой скоростью 5 ° C. Напротив, электроосажденный продукт из частиц Sn демонстрирует гораздо более низкую десодиационную способность 567 мАч г -1 с плохой стабильностью при циклировании (дополнительный рис.7). Межфазное расстояние между SnNA-электродом и электролитом контролируют с помощью спектроскопии электрохимического импеданса. Практически неизменные спектры электрода после 100 циклов (дополнительный рис. 8) позволяют предположить, что наноклей (сплав Sn – Cu) действительно достаточно стабилен. Кроме того, посмертные изображения СЭМ и ПЭМ на дополнительном рис. 9 подтверждают сохранение структуры наностенки после длительных циклов реакции Na.

Рис. 3: Электрохимическое хранение натрия в SnNA.

Кривая CV при скорости развертки 0.2 мВ с −1 для первых трех циклов. b Гальваностатические кривые со скоростью 0,2 ° C в течение первых трех циклов. c Циклическая работа при высокой скорости заряда-разряда 5 C в течение 300 циклов. Первоначально клетка активируется при низкой скорости 0,2 ° C в течение 5 циклов. d CV-кривые при различных скоростях развертки от 0,2 до 10 мВ с −1 . e Кривые гальваностатического заряда-разряда при токах от 0,2 до 10 C. f Оцените циклические характеристики сначала при различных значениях тока, а затем с фиксированной скоростью 2 C.

Кинетические характеристики SnNA были дополнительно исследованы с помощью CV при различных скоростях развертки от 0,2 до 20,0 мВ с -1 (рис. 3d и дополнительный рис. 10). Впечатляет то, что кривая CV хорошо сохраняет форму и положение пиков окислительно-восстановительного потенциала при каждой скорости развертки, что означает устойчивое кинетическое поведение. Точно так же гальваностатические кривые показывают высокую скорость заряда-разряда (рис. 3e). SnNA обеспечивает возможности десодиации 807, 752, 712, 671 и 610 мАч г -1 со скоростью 0.2, 0,5, 1, 2 и 5 C соответственно. Даже при гораздо более высокой скорости 10 ° C он по-прежнему обеспечивает обратимую емкость 341 мАч г -1 . Несмотря на уменьшение емкости при увеличении скорости, потенциальные плато и небольшая поляризация хорошо сохраняются. Высокоскоростная стабильность и обратимость дополнительно подтверждаются на рис. 3f. Такой 3D SnNA электрод превосходит многие электроды на основе Sn (дополнительная таблица 1) 9,10,11,12,26,27,28 , что однозначно доказывает эффективность нашей конструкции электродов.

Анализ механизмов

Как было показано ранее в нашей микроскопии и исследованиях EIS после цикла, очевидно, что нет никаких явных изменений как в морфологии, так и в путях электронной / ионной проводимости. Чтобы отследить структурную эволюцию во время езды на велосипеде, были проведены эксперименты с высокоэнергетической рентгеновской дифракцией на месте. На рис. 4а, б показаны двумерные контурные графики локальной структурной и фазовой эволюции как осажденных, так и отожженных электродов SnNA в течение 1-го гальваностатического цикла при 0.1 C, где красный цвет означает высокую интенсивность, а синий цвет означает низкую интенсивность. Как и ожидалось, в начале натрирования дифракционные пики Sn постепенно ослабевают, а для обоих образцов появляется промежуточная фаза Na 9 Sn 4 (PDF № 31-1326) с характерными пиками при 1,462 ° и 2,530 °. . При дальнейшем натрировании интенсивность этих пиков постепенно уменьшается, и, в частности, пик при 2,530 ° смещается в отрицательную сторону до 2,465 °. Одновременно появляется новый дифракционный максимум на 1.447 °, 1,608 °, 2,392 ° и 2,602 °, характерные для кристаллического Na 15 Sn 4 (PDF № 31-1327) появляются позже, что указывает на дальнейший процесс легирования. В конечном состоянии разряда 1 мВ характерные пики Na 9 Sn 4 и Na 15 Sn 4 остаются видимыми, что свидетельствует о сосуществовании различных фаз 29 . Кроме того, пики, соответствующие Na 9 Sn 4 и Na 15 Sn 4 , исчезли, в то время как пики XRD Sn могли вернуться в исходное положение после повторной зарядки до 2 В, указывая на то, что процесс (де) содирования очень обратимо.Следует отметить, что пики фаз Cu 6 Sn 5 и Cu 3 Sn, полученные в результате отжига, остаются неизменными при циклировании натрия, что позволяет предположить, что образование сплава Na – Cu – Sn электрохимически невыгодно. Недавние исследования показывают, что сплавы Cu – Sn проявляют гораздо более низкую активность по отношению к натрию, чем литий, и их процесс натрирования очень похож на процесс образования чистого Sn 30 . Такое необычное поведение предполагает, что активность натрия может происходить от агрегации Sn, а не от другой части сплавов Cu – Sn.Это означает, что эти фазы наноклея являются электрохимически инертными и не подвержены напряжениям, возникающим в процессе натяжения / десодиации 31 , что может дополнительно предотвратить трещины на электродах или любые отсоединения материала от токосъемника, вызванные изменением объема Sn. После этого наблюдения становится ясно, что объемное расширение смесей сплава Cu – Sn / Sn будет зависеть от их состава. Мы полагаем, что из-за градиента концентрации, возникающего в результате диффузионного легирования Cu – Sn, объемное растягивающее напряжение также уменьшается плавно (не скачкообразно) по мере того, как человек перемещается от наностенок из чистого Sn к подложке из чистой Cu.Этот профиль градиента концентрации был подтвержден спектрами XPS, полученными при различных глубинах (длительностях) травления ионами Ar + , как показано на дополнительном рис. 11, где содержание Cu непрерывно увеличивается от верхнего Sn к нижней подложке. Как показано на дополнительном рисунке 12, SnNA без термического отжига сохраняет только 326 мАч g -1 , или 70% от своего начального значения за 100 циклов при 2 ° C, что намного хуже, чем у отожженного аналога.

Рис. 4: Эволюция структуры SnNA-электрода в работающей монетной ячейке с металлическим Na в качестве счетчика, выявленная с помощью рентгеновской дифракции на месте.

a SnNA, осажденный As, b SnNA, осажденный As. a , b Левая панель – это профиль напряжения электрода, а правая – двумерные дифракционные картины, собранные в режиме пропускания с временем экспозиции 60 с. Промежуточные кристаллические фазы Na 9 Sn 4 (пики при 1,462 и 2,530 °) и Na 15 Sn 4 (пики при 2,392 и 2,602 °) четко наблюдаются для оксидированных SnNA-электродов.Средняя панель представляет собой увеличенный образец, где фазы сплава Cu 3 Sn и Cu 6 Sn 5 остаются нетронутыми после (де) окисления.

В свете его замечательной электрохимической активности и долговечности, обеспечиваемой уникальной трехмерной архитектурой, мы оцениваем потенциал SnNA-электродов на практике путем сборки полных ячеек SnNA // Na 0,67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) О 2 . Чтобы свести к минимуму необратимую потерю емкости, соотношение масс анода и катода тщательно регулируется до 1: 8.Катод Na 0,67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) O 2 был приготовлен золь-гель методом 32 , с последующим применением стандартной методики ракельного ножа. Подробную информацию о материалах и сборке батареи можно найти в разделе «Методы». Как показано на рис. 5a, b, катод Na 0,67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) O 2 обеспечивает обратимую емкость ∼104 мА · ч · г −1 при 34 мА · г −1 с хорошей циклической стабильностью.Полная ячейка SnNA // Na 0,67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) O 2 демонстрирует обратимую емкость 629 мАч g −1 (в зависимости от массы анода) в диапазон напряжений 4,1–1,0 В. Среднее рабочее напряжение составляет ~ 3,2 В, а расчетная удельная энергия составляет 199 Вт · ч кг −1 на основе массы активных материалов. При полной зарядке элемент хорошо работает для освещения светодиодных матриц, тем самым демонстрируя свой потенциал в практическом применении энергии в электронике.

Рис. 5: Электрохимические характеристики SnNA // Na 0,67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) O 2 полная ячейка.

a , b Электрохимические характеристики Na 0,67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) O 2 Катод , a кривые гальваностатического заряда-b циклический разряд и при токе 34 мА г −1 . c Гальваностатические кривые SnNA // Na 0.67 (Ni 0,23 Mg 0,1 Mn 0,67 ) O 2 полная ячейка со скоростью 85 мА г −1 . Емкость рассчитывается исходя из массы анода SnNA. d Фотография показывает, как две заряженные ячейки последовательно загораются светодиодными матрицами.

Порошок сплава олова сурьмы и медного сплава Доставка по всему миру

По вопросам, связанным с покупкой, напишите нам по адресу [email protected], [email protected], [email protected]

На главную »Порошок сплава олова сурьмы и меди (Sn: Sb: Cu, чистота: 99%, APS: 40-60 мкм)

Арт. CAS Паспорт безопасности материала Спецификация COA
NS6130-12-000908 7440-31-5 / 74440-36-0 / 7440-50-8

(Sn: Sb: Cu, чистота: 99%, APS: 40-60 мкм)

Анализ размера частиц – порошок сплава Sn: Sb: Cu

Продукт Олово, сурьма, медный сплав,
Артикул NS6130-12-000908
CAS 7440-31-5 / 74440-36-0 / 7440-50-8 Подтвердить
Чистота 99% Подтвердить
APS 40-60 мкм Подтвердить
Молекулярная формула Sn: Sb: Cu Подтвердить
Форма Порошок Подтвердить
Цвет Серый / желтоватый Подтвердить
Плотность 7.38 г / см³ Подтвердить
Точка плавления 266,62 ° С Подтвердить
Растворимость Не растворим в воде
Контроль качества Каждая партия сплава олова сурьма и медь была успешно испытана.
Главный инспектор-верификатор Менеджер по контролю качества
Типичный химический анализ

Олово, сурьма, медный сплав


Свяжитесь с нами:

У нас вы можете легко приобрести оловянно-сурьмянистый медный сплав по отличным ценам.Разместите онлайн-заказ, и мы отправим его через DHL, FedEx, UPS. Вы также можете запросить коммерческое предложение, написав нам по адресу [email protected] Мы приглашаем вас связаться с нами для получения дополнительной информации о нашей компании и наших возможностях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *