섹션 1. 알루미늄 발견의 이름과 역사.

섹션 2 일반적 특성 알류미늄, 물리적 및 화학적 특성.

섹션 3. 알루미늄 합금에서 주물 얻기.

섹션 4 적용 알류미늄.

알류미늄- 이것은 세 번째 그룹의 주요 하위 그룹인 세 번째 기간의 요소입니다. 주기율표 D. I. Mendeleev의 화학 원소, 원자 번호 13. 기호 Al로 지정됩니다. 경금속 그룹에 속합니다. 가장 일반적인 금속지각에서 세 번째로 풍부한 화학 원소(산소와 규소 다음으로).

알루미늄 단체(CAS 번호: 7429-90-5) - 빛, 상자성 금속은백색, 성형, 주조, 가공이 용이합니다. 알루미늄은 열 및 전기 전도성이 높으며 더 이상의 상호 작용으로부터 표면을 보호하는 강력한 산화막의 빠른 형성으로 인해 부식에 대한 내성이 있습니다.

모든 선진 사회에서 산업의 성과는 항상 구조 재료 및 합금 기술의 성과와 관련이 있습니다. 무역품의 가공 품질 및 제조 성능은 주요 지표국가의 발전 수준.

현대적인 디자인에 사용되는 재료는 고강도 특성 외에도 내식성, 내열성, 열 및 전기 전도성, 내화성 증가와 같은 일련의 특성과 조건 하에서 이러한 특성을 유지하는 능력이 있어야 합니다. 장편부하를 받고 있습니다.

과학적 발전과 생산 공정우리나라 비철금속 주물 생산 분야에서 과학 기술 진보의 선진 성과에 부합합니다. 특히 그들의 결과는 볼가 자동차 공장과 기타 여러 기업에서 현대식 냉각 주조 및 압력 주조 작업장을 만드는 것이었습니다. 볼가(Volga) 자동차용 알루미늄 합금 실린더 블록을 생산하는 Zavolzhsky Motor Plant에서 35MN의 금형 잠금력을 가진 대형 사출 성형기가 성공적으로 작동하고 있습니다.

Altai Motor Plant에서는 사출 성형을 통한 주물 생산을 위한 자동화 라인을 마스터했습니다. 소비에트 사회주의 공화국 연합 ()에서 세계 최초로 개발 및 마스터 프로세스전자기 금형에서 알루미늄 합금의 잉곳 연속 주조. 이 방법은 잉곳의 품질을 크게 향상시키고 선삭 중 칩 형태의 폐기물 양을 줄입니다.

알루미늄 발견의 이름과 역사

라틴어 알루미늄은 명반(알루미늄 및 황산칼륨(K) KAl(SO4)2 · 12H2O)을 의미하는 라틴어 alumen에서 유래했으며 오랫동안 가죽 드레싱 및 수렴제로 사용되었습니다. Al, 화학 원소 그룹 III주기율표, 원자 번호 13, 원자 질량 26, 98154. 높은 화학적 활성으로 인해 순수한 알루미늄의 발견과 분리는 거의 100년 동안 계속되었습니다. 명반에서 ""(내화성 물질, 현대 용어로 산화알루미늄)을 얻을 수 있다는 결론은 1754년에 내려졌습니다. 독일 화학자 A. Markgraf. 나중에 동일한 "지구"가 점토에서 분리 될 수 있으며 알루미나라고 불렀습니다. 그가 금속 알루미늄을 얻을 수 있었던 것은 1825년이었습니다. 덴마크의 물리학자 H. K. 외르스테드. 그는 칼륨 아말감(칼륨(K)과 수은(Hg)의 합금) 알루미나에서 얻을 수 있는 염화알루미늄 AlCl3로 처리하고 수은(Hg)을 증류한 후 분리했습니다. 회색 가루알류미늄.

불과 25년 후, 이 방법은 약간 현대화되었습니다. 1854년 프랑스의 화학자 A. E. St. Clair Deville은 금속 나트륨(Na)을 사용하여 알루미늄을 생산할 것을 제안했고 새로운 금속의 첫 번째 주괴를 얻었습니다. 당시 알루미늄 비용은 매우 높았고 보석류는 그것으로 만들어졌습니다.

산화물, 불화알루미늄 및 기타 물질을 포함한 복합 혼합물의 용융물을 전기분해하여 알루미늄을 생산하는 산업적 방법은 1886년 P. Eru()와 C. Hall(미국)이 독자적으로 개발했습니다. 알루미늄 생산은 전기료가 많이 들기 때문에 20세기에 이르러서야 대규모로 실현되었다. 안에 소비에트 사회주의 공화국 연방(CCCP)최초의 산업용 알루미늄은 1932년 5월 14일 Volkhov 수력 발전소 옆에 건설된 Volkhov 알루미늄 공장에서 획득되었습니다.

99.99% 이상의 순도를 가진 알루미늄은 1920년에 전기 분해를 통해 처음으로 얻어졌습니다. 1925년 일하다 Edwards는 그러한 알루미늄의 물리적 및 기계적 특성에 대한 몇 가지 정보를 발표했습니다. 1938년 Taylor, Wheeler, Smith 및 Edwards는 역시 프랑스에서 전기 분해를 통해 얻은 99.996% 순도 알루미늄의 특성 중 일부를 제공하는 기사를 발표했습니다. 1967년 알루미늄 특성에 관한 모노그래프 초판이 출판되었습니다.

이후 몇 년 동안 준비의 상대적 용이성과 매력적인 특성으로 인해 많은 공장알루미늄의 특성에 대해 순수한 알루미늄은 전해 커패시터에서 전자 공학의 정점인 마이크로프로세서에 이르기까지 주로 전자 분야에서 폭넓게 응용되고 있습니다. cryoelectronics, cryomagnetics에서.

순수한 알루미늄을 얻는 새로운 방법은 구역 정제 방법, 아말감(알루미늄과 수은의 합금)에서 결정화 및 알칼리성 용액에서 분리하는 것입니다. 알루미늄의 순도는 저온에서의 전기 저항 값에 의해 제어됩니다.

알루미늄의 일반적인 특성

천연 알루미늄은 하나의 핵종 27Al로 구성됩니다. 외부 전자층의 구성은 3s2p1입니다. 거의 모든 화합물에서 알루미늄의 산화 상태는 +3(가 III)입니다. 중성 알루미늄 원자의 반지름은 0.143nm이고 Al3+ 이온의 반지름은 0.057nm입니다. 중성 알루미늄 원자의 연속 이온화 에너지는 각각 5, 984, 18, 828, 28, 44 및 120 eV입니다. 폴링 척도에서 알루미늄의 전기음성도는 1.5입니다.

알루미늄은 부드럽고 가벼우며 은백색이며 결정 격자는 면심 입방체이며 매개변수 a = 0.40403 nm입니다. 순금속의 녹는점 660°C, 끓는점 약 2450°C, 밀도 2, 6989 g/cm3. 알루미늄의 선팽창 온도 계수는 약 2.5·10-5 K-1입니다.

화학적 알루미늄은 상당히 활동적인 금속입니다. 공기 중에서 그 표면은 Al2O3 산화물의 조밀한 막으로 즉시 덮여 산소(O)가 금속에 더 이상 접근하는 것을 방지하고 반응을 종료시켜 알루미늄의 높은 부식 방지 특성을 이끌어냅니다. 알루미늄을 진한 질산에 넣으면 알루미늄 표면 보호막도 형성됩니다.

알루미늄은 다른 산과 적극적으로 반응합니다.

6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,

3N2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2.

흥미롭게도 알루미늄과 요오드(I) 분말 사이의 반응은 실온, 초기 혼합물에 몇 방울의 물을 첨가하면 이 경우촉매 역할을 합니다.

2Al + 3I2 = 2AlI3.

가열 시 알루미늄과 황(S)의 상호 작용은 황화알루미늄을 형성합니다.

2Al + 3S = Al2S3,

물에 의해 쉽게 분해되는:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S.

알루미늄은 수소(H)와 직접적으로 상호작용하지 않지만, 예를 들어 유기알루미늄 화합물을 사용하여 간접적으로 가장 강력한 환원제인 고체 중합체 수소화알루미늄(AlH3)x를 합성할 수 있습니다.

분말 형태의 알루미늄은 공기 중에서 연소될 수 있으며 알루미늄 산화물 Al2O3의 백색 내화성 분말이 형성됩니다.

Al2O3의 높은 결합 강도는 형성의 높은 열을 결정합니다. 단순 물질예를 들어 산화물에서 많은 금속을 환원시키는 알루미늄의 능력:

3Fe3O4 + 8Al = 4Al2O3 + 9Fe 및 짝수

3СаО + 2Al = Al2О3 + 3Са.

금속을 얻는 이 방법을 aluminothermy라고 합니다.

자연 속에 있음

지각에서 알루미늄은 금속 중 1위, 모든 원소 중 3위(산소(O) 및 규소(Si) 다음)로 지각 질량의 약 8.8%를 차지합니다. 알루미늄은 주로 알루미노실리케이트 및 암석과 같은 수많은 광물에 포함되어 있습니다. 알루미늄 화합물에는 화강암, 현무암, 점토, 장석 등이 포함되어 있습니다. 그러나 여기에 역설이 있습니다. 탄산수알루미늄을 포함하는 암석, 알루미늄 산업 생산의 주요 원료인 보크사이트 퇴적물은 매우 드뭅니다. 안에 러시아 연방시베리아와 우랄에는 보크사이트 광상이 있습니다. 명반과 하석도 산업적으로 중요합니다. 미량 원소로서 알루미늄은 식물과 동물의 조직에 존재합니다. 기관에 알루미늄을 축적하는 농축기-일부 클럽 이끼, 연체 동물이 있습니다.

산업 생산: 산업 생산 지표에서 보크사이트는 먼저 화학 처리를 거쳐 규소(Si), 철(Fe) 및 기타 원소의 산화물 불순물을 제거합니다. 이러한 가공의 결과 전기 분해에 의한 금속 생산의 주요 산화 알루미늄 Al2O3가 얻어집니다. 그러나 Al2O3의 녹는점이 매우 높기 때문에(2000°C 이상) 용융물을 전기분해에 사용할 수 없습니다.

과학자와 엔지니어는 다음에서 탈출구를 찾았습니다. 빙정석 Na3AlF6는 먼저 전해조에서 녹습니다(용융 온도는 1000°C보다 약간 낮음). 예를 들어 빙정석은 콜라 반도의 하석을 처리하여 얻을 수 있습니다. 또한 약간의 Al2O3(질량의 최대 10%) 및 일부 다른 물질이 이 용융물에 추가되어 후속 조건을 개선합니다. 프로세스. 이 용융물을 전기분해하는 동안 산화알루미늄이 분해되고 빙정석이 용융물에 남아 용융된 알루미늄이 음극에 형성됩니다.

2Al2O3 = 4Al + 3O2.

알루미늄 합금

대부분의 금속 원소는 알루미늄과 합금되지만 그 중 소수만이 산업용 알루미늄 합금의 주요 합금 구성 요소 역할을 합니다. 그러나 상당수의 원소가 합금의 특성을 향상시키기 위한 첨가제로 사용됩니다. 가장 널리 사용되는:

베릴륨은 산화를 줄이기 위해 첨가됩니다. 고온. 소량의 베릴륨(0.01 - 0.05%)을 알루미늄 주조 합금에 사용하여 내연 기관 부품(피스톤 및 실린더 헤드) 생산 시 유동성을 개선합니다.

붕소는 전기 전도성을 높이고 정제 첨가제로 도입됩니다. 붕소는 원자력 공학에 사용되는 알루미늄 합금에 도입됩니다(원자로 부품 제외). 그것은 중성자를 흡수하여 방사선의 확산을 방지합니다. 붕소는 평균 0.095 - 0.1%의 양으로 도입됩니다.

창연. 비스무트, 카드뮴과 같은 저융점 금속은 가공성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금에 첨가됩니다. 이러한 요소는 칩 파손 및 커터 윤활에 기여하는 연성 가용성 상을 형성합니다.

갈륨은 소모성 양극이 추가로 만들어지는 합금에 0.01 - 0.1%의 양으로 추가됩니다.

철. 소량(>0.04%)은 강도를 높이고 크리프 특성을 개선하기 위해 와이어 생산 중에 도입됩니다. 또한 철금형에 주조할 때 금형 벽에 달라붙는 것을 줄입니다.

인듐. 0.05 - 0.2%의 첨가는 노화 동안, 특히 낮은 구리 함유량에서 알루미늄 합금을 강화합니다. 인듐 첨가제는 알루미늄-카드뮴 베어링 합금에 사용됩니다.

합금의 강도를 높이고 부식 특성을 개선하기 위해 약 0.3%의 카드뮴이 도입됩니다.

칼슘은 가소성을 제공합니다. 칼슘 함량이 5%인 합금은 초가소성 효과가 있습니다.

실리콘은 주조 합금에서 가장 많이 사용되는 첨가제입니다. 0.5 - 4%의 양으로 균열 경향을 감소시킵니다. 실리콘과 마그네슘의 조합으로 합금을 열 밀봉할 수 있습니다.

마그네슘. 마그네슘을 첨가하면 연성 감소 없이 강도가 크게 증가하고 용접성이 향상되며 합금의 내식성이 증가합니다.

구리합금을 강화하고 최대 경화는 함량이 높을 때 달성됩니다. 구리 4 - 6%. 큐럼 합금은 내연 기관용 피스톤, 항공기용 고품질 주조 부품 생산에 사용됩니다.

주석절단 성능을 향상시킵니다.

티탄. 합금에서 티타늄의 주요 작업은 주조 및 주괴의 결정립 미세화로, 부피 전체에 걸쳐 강도와 특성의 균일성을 크게 증가시킵니다.

알루미늄은 가장 덜 귀한 산업 금속 중 하나로 간주되지만 많은 산화 환경에서 상당히 안정적입니다. 이러한 거동의 원인은 산소, 물 및 기타 산화제에 노출될 때 세척된 영역에서 즉시 다시 형성되는 알루미늄 표면에 연속적인 산화막이 존재하기 때문입니다.

대부분의 경우 용융은 공기 중에서 수행됩니다. 공기와의 상호 작용이 표면의 용융물에 불용성인 화합물의 형성으로 제한되고 이러한 화합물의 생성된 필름이 추가 상호 작용을 크게 늦추면 일반적으로 이러한 상호 작용을 억제하기 위한 조치가 취해지지 않습니다. 이 경우 용융은 용융물이 대기와 직접 접촉하여 수행됩니다. 이것은 대부분의 알루미늄, 아연, 주석-납 합금의 준비 과정에서 이루어집니다.

합금이 녹는 공간은 1500 - 1800˚С의 온도를 견딜 수 있는 내화 라이닝에 의해 제한됩니다. 모든 용융 공정에서 연료 연소 중에 형성되는 가스상이 관련되어 환경및 용광로의 라이닝 등.

대부분의 알루미늄 합금은 자연 분위기에서 높은 내식성을 가지며, 바닷물, 많은 소금 및 화학 물질의 용액, 그리고 대부분의 식품. 알루미늄 합금 구조는 해수에서 자주 사용됩니다. 바다 부표, 구명정, 선박, 바지선은 1930년부터 알루미늄 합금으로 제작되었습니다. 1951년 알래스카에 2.9km 길이의 파이프라인이 건설되었습니다. 30년 운전 후 누수나 부식으로 인한 심각한 손상은 발견되지 않았습니다.

알루미늄은 클래딩 패널, 도어, 창틀, 전기 케이블. 알루미늄 합금은 특히 구조물이 자주 젖지 않는 경우 콘크리트, 모르타르, 석고와 접촉하여 오랫동안 심한 부식을 일으키지 않습니다. 자주 젖게 되면 알루미늄 표면이 무역품더 이상 처리되지 않으면 공기 중에 산화제 함량이 높은 산업 도시에서 어두워 질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 금속 표면에 산화 피막을 적용하는 광택 양극 산화 처리를 통해 반짝이는 표면을 얻기 위해 특수 합금을 생산합니다. 이 경우 표면에 다양한 색상과 음영을 줄 수 있습니다. 예를 들어 알루미늄과 실리콘의 합금을 사용하면 회색에서 검은색까지 다양한 음영을 얻을 수 있습니다. 크롬과 알루미늄 합금은 황금색을 띤다.

산업용 알루미늄은 두 가지 유형의 합금 형태로 생산됩니다. 주조, 부품은 주조로 만들어지며 변형은 변형 가능한 반제품 형태로 생산되는 합금입니다. 시트, 호일, 플레이트, 프로파일, 와이어. 알루미늄 합금 주물은 모든 사람이 받습니다. 가능한 방법주조. 그것은 압력이 가해질 때, 차가운 주형 및 모래점토 주형에서 가장 일반적입니다. 소규모 정당 제작에 사용 주조석고 결합 형태 및 주조투자모델을 위해 주조 합금은 전기 모터의 주조 회전자, 항공기의 주조 부품 등을 만드는 데 사용됩니다. 자동차 제조실내 장식용, 범퍼, 차체 패널 및 실내 디테일용; 마감재로 건설 중; 항공기 등에서

안에 산업알루미늄 분말도 사용됩니다. 야금술에 사용 산업: aluminothermy, 합금 첨가제로서 압축 및 소결에 의한 반제품 제조용. 이 방법은 내구성이 매우 뛰어난 부품(기어, 부싱 등)을 생산합니다. 분말은 또한 알루미늄 화합물을 얻기 위해 화학에서 사용되며 촉매(예: 에틸렌 및 아세톤 생산) 특히 분말 형태의 알루미늄은 반응성이 높기 때문에 빠르게 발화하는 능력을 이용하여 폭발물 및 로켓의 고체 추진제에 사용됩니다.

산화에 대한 알루미늄의 높은 저항성을 감안할 때 분말은 도장 장비, 지붕, 인쇄 용지, 자동차 패널의 반짝이는 표면용 코팅의 안료로 사용됩니다. 또한 알루미늄 층이 강철과 주철로 덮여 있습니다. 무역 품목부식을 방지하기 위해.

응용 분야에서 알루미늄과 그 합금은 철(Fe)과 그 ​​합금에 이어 두 번째입니다. 기술 및 일상 생활의 다양한 분야에서 알루미늄의 광범위한 사용은 물리적, 기계적 및 화학적 특성: 밀도가 낮고, 대기 중에서 부식에 강하며, 열전도율과 전기전도율이 높고, 연성이 있으며 강도가 비교적 높다. 알루미늄은 작업하기 쉽습니다. 다른 방법들- 단조, 스탬핑, 압연 등 와이어 제조에 순알루미늄 사용(알루미늄의 전기 전도도는 큐럼의 전기 전도도의 65.5%이나 알루미늄은 큐럼보다 3배 이상 가볍기 때문에 알루미늄을 대체하는 경우가 많다.) 전기 공학) 및 포장재로 사용되는 호일. 제련된 알루미늄의 주요 부분은 다양한 합금을 얻는 데 사용됩니다. 보호 및 장식 코팅은 알루미늄 합금 표면에 쉽게 적용됩니다.

알루미늄 합금의 다양한 특성은 알루미늄에 다양한 첨가제를 도입하여 고용체 또는 금속간 화합물을 형성하기 때문입니다. 대부분의 알루미늄은 두랄루민(알루미늄 94%, 구리(Cu) 4%, 마그네슘(Mg) 0.5%, 망간(Mn), (Fe) 및 실리콘(Si)), 실루민( 90% - 알루미늄, 10-14% 규소(Si), 0.1% 나트륨(Na) 등 야금에서 알루미늄은 합금의 기초로 사용될 뿐만 아니라 합금에서 널리 사용되는 합금 첨가제 중 하나로 사용됩니다. 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 철(Fe), >니켈(Ni) 등을 기반으로 합니다.

알루미늄 합금은 일상 생활, 건설 및 건축, 자동차 산업, 조선, 항공 및 우주 기술 분야에서 널리 사용됩니다. 특히, 최초의 인공 지구 위성은 알루미늄 합금으로 만들어졌습니다. 알루미늄과 지르코늄(Zr)의 합금은 원자로 건물에 널리 사용됩니다. 알루미늄은 폭발물 제조에 사용됩니다.

일상 생활에서 알루미늄을 다룰 때는 중성(산성) 액체(예: 끓는 물)만 가열하여 알루미늄 접시에 보관할 수 있음을 명심해야 합니다. 예를 들어 신 양배추 수프를 알루미늄 접시에 끓이면 알루미늄이 음식에 들어가 불쾌한 "금속성"맛을 얻습니다. 산화 피막은 일상 생활에서 매우 손상되기 쉽기 때문에 알루미늄 조리기구의 사용은 여전히 ​​바람직하지 않습니다.

실버 화이트 메탈, 라이트

밀도 — 2.7g/cm

기술 알루미늄의 용융 온도 - 알루미늄의 경우 658 ° C 고순도- 660°C

융해의 비열 — 390 kJ/kg

끓는점 - 2500 ° C

증발 비열 - 10.53 MJ / kg

주조 알루미늄의 인장 강도 - 10-12 kg / mm², 변형 가능 - 18-25 kg / mm², 합금 - 38-42 kg / mm²

브리넬 경도 — 24…32 kgf/mm²

높은 가소성: 테크니컬용 - 35%, 클린용 - 50%, 얇은 시트 및 호일로 압연

영률 - 70 GPa

알루미늄은 높은 전기전도도(0.0265μOhm·m)와 열전도도(203.5W/(m·K))를 갖고 있어 큐럼의 전기전도도의 65%에 달하며 빛 반사율이 높다.

약한 상자성.

선팽창 온도 계수 24.58 10−6 K−1 (20…200 °C).

전기 저항의 온도 계수는 2.7·10−8K−1입니다.

알루미늄은 거의 모든 금속과 합금을 형성합니다. 가장 잘 알려진 것은 구리와 마그네슘(두랄루민) 및 규소(실루민)와의 합금입니다.

천연 알루미늄은 거의 전적으로 유일하게 안정한 동위원소인 27Al로 구성되며, 기간우주선 양성자가 아르곤 핵에 충돌하는 동안 대기에서 형성되는 720,000년의 반감기.

지각의 유병률 측면에서 지구는 금속 중 1 위, 원소 중 3 위를 차지하며 산소와 규소에 이어 두 번째입니다. 지각의 알루미늄 함량 데이터다양한 연구자들은 지각 질량의 7.45~8.14%를 차지합니다.

자연에서 알루미늄은 화학적 활성이 높기 때문에 거의 독점적으로 화합물 형태로 존재합니다. 그들 중 일부:

보크사이트 - Al2O3 H2O(SiO2, Fe2O3, CaCO3의 혼합물 포함)

명반 - (Na,K)2SO4 Al2(SO4)3 4Al(OH)3

알루미나(카올린과 모래 SiO2의 혼합물, 석회석 CaCO3, 마그네사이트 MgCO3)

커런덤(사파이어, 루비, 에머리) - Al2O3

카올리나이트 - Al2O3 2SiO2 2H2O

베릴(에메랄드, 아쿠아마린) - 3BeO Al2O3 6SiO2

크리소베릴(알렉산드라이트) - BeAl2O4.

그러나 특정 환원 조건 하에서 천연 알루미늄의 형성이 가능합니다.

자연수에서 알루미늄은 불화알루미늄과 같은 저독성 화합물 형태로 발견됩니다. 양이온 또는 음이온의 유형은 주로 산도에 따라 다릅니다. 수중 환경. 지표 수역의 알루미늄 농도 러시아 연방 0.001 ~ 10 mg/l 범위, 해수 0.01 mg/l.

알루미늄(알루미늄)은

알루미늄 합금에서 주물 얻기

우리의 파운드리가 직면한 주요 과제 국가, 무역 항목의 적절한 작동 특성을 유지하면서 벽 두께의 감소, 가공 여유 및 게이팅 시스템의 감소로 표현되어야 하는 주조 품질의 전반적인 상당한 개선으로 구성됩니다. 이 작업의 최종 결과는 기계 공학의 증가하는 요구 사항을 충족하는 것입니다. 필요한 수량중량에 따른 주물의 총 화폐 배출량이 크게 증가하지 않고 빌렛을 주조합니다.

모래 주조

위의 일회용 주형으로 주조하는 방법 중에서 알루미늄 합금으로 주물을 제조하는 데 가장 널리 사용되는 방법은 습식 주형으로 주조하는 것입니다. 이는 합금의 밀도가 낮고 금속이 모양에 미치는 영향이 작기 때문입니다. 저온주조(680-800C).

모래 금형 제조에는 석영 및 점토 모래(GOST 2138-74), 성형 점토(GOST 3226-76), 바인더 및 보조 재료로 준비된 성형 및 코어 혼합물이 사용됩니다.

게이팅 시스템의 유형은 주물 치수, 구성의 복잡성 및 금형 내 위치를 고려하여 선택됩니다. 일반적으로 낮은 게이팅 시스템의 도움으로 작은 높이의 복잡한 구성의 주물을 위한 주형 주입이 수행됩니다. 주물의 높이가 높고 벽이 얇은 경우 수직 슬롯형 또는 결합형 게이팅 시스템을 사용하는 것이 좋습니다. 작은 크기의 주물용 주형은 상단 게이팅 시스템을 통해 부을 수 있습니다. 이 경우 금형 캐비티로 떨어지는 금속 스캐브의 높이는 80mm를 초과해서는 안됩니다.

금형 캐비티 입구에서 용융 속도를 줄이고 산화막과 슬래그 개재물을 더 잘 분리하기 위해 게이팅 시스템에 추가 유압 저항이 도입됩니다. 메쉬 (금속 또는 유리 섬유)가 설치되거나 세분화되어 부어집니다. 필터.

일반적으로 스프 루 (피더)는 가공 중 후속 분리의 편의성을 고려하여 주변에 분산 된 주물의 얇은 부분 (벽)으로 가져옵니다. 거대한 장치에 금속을 공급하는 것은 허용되지 않습니다. 수축 구멍이 형성되고 주물 표면의 거칠기가 증가하고 수축 "실패"가 발생하기 때문입니다. 단면에서 게이팅 채널은 가장 자주 직사각형 모양넓은 면의 크기는 15-20mm이고 좁은 면의 크기는 5-7mm입니다.

결정화 간격이 좁은 합금(AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO)은 주물의 열 단위에 집중된 수축 구멍이 형성되기 쉽습니다. 이 껍질을 주물에서 꺼내기 위해 막대한 이익을 얻는 설치가 널리 사용됩니다. 벽이 얇은(4-5mm) 및 소형 주물의 경우 이익의 질량은 주물 질량의 2-3배, 벽이 두꺼운 주물의 경우 최대 1.5배입니다. 키 도착했다주물의 높이에 따라 선택됩니다. 높이가 150mm 미만인 경우 높이 도착했다 H-adj. 주조 Notl의 높이와 동일합니다. 더 높은 주조의 경우 Nprib / Notl 비율은 0.3 0.5와 같습니다.

주조 알루미늄 합금에서 가장 큰 응용 분야는 갑피입니다. 미결 이익원형 또는 타원형 단면; 대부분의 경우 측면 이익은 마감됩니다. 업무 효율성을 향상시키기 위해 이익그들은 절연되고 뜨거운 금속으로 채워져 있습니다. 가온은 일반적으로 시트 석면 형태의 표면에 스티커로 수행한 다음 가스 불꽃으로 건조합니다. 결정화 범위가 넓은 합금(AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ)은 분산된 수축 기공이 형성되기 쉽습니다. 수축 기공 함침 이익효과적인. 따라서 나열된 합금으로 주조품을 제조할 때 막대한 이익을 얻는 설치를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 고품질 주물을 얻기 위해 주철 및 알루미늄 합금으로 만든 냉장고를 널리 사용하여 방향성 응고가 수행됩니다. 최적의 조건방향성 결정화를 위해 수직 슬롯 게이트 시스템을 생성합니다. 결정화 중 가스 발생을 방지하고 벽이 두꺼운 주물에서 가스 수축 기공의 형성을 방지하기 위해 0.4-0.5MPa의 압력에서 결정화가 널리 사용됩니다. 이를 위해 주조 금형을 붓기 전에 오토클레이브에 넣고 금속으로 채우고 주물을 공기압 하에서 결정화합니다. 대형(최대 2-3m 높이) 얇은 주물의 제조에는 연속적으로 응고되는 주조 방법이 사용됩니다. 이 방법의 핵심은 주물을 아래에서 위로 연속적으로 결정화하는 것입니다. 이를 위해 주조 금형을 수압 리프트의 테이블 위에 놓고 500–700°C로 가열된 직경 12–20mm의 금속 튜브를 내부로 낮추어 라이저의 기능을 수행합니다. 튜브는 게이팅 컵에 단단히 고정되어 있고 구멍은 스토퍼로 막혀 있습니다. 게이팅 컵이 용융물로 채워진 후 스토퍼가 들리고 합금이 튜브를 통해 슬롯형 스프루(피더)에 의해 금형 캐비티에 연결된 게이팅 웰로 흐릅니다. 우물의 용융물 수준이 튜브 하단 위로 20-30mm 상승하면 유압 테이블을 낮추는 메커니즘이 켜집니다. 하강 속도는 금형의 충전이 침수 레벨 아래에서 수행되고 뜨거운 금속이 금형의 상부로 계속 흐르도록 취합니다. 이는 방향성 응고를 제공하고 수축 결함 없이 복잡한 주물을 얻을 수 있게 합니다.

모래 주형을 금속으로 채우는 것은 내화 재료가 늘어선 국자에서 수행됩니다. 금속을 채우기 전에 갓 라이닝한 국자를 건조하고 780–800°C에서 하소하여 수분을 제거합니다. 주입 전 용융물의 온도는 720-780 °C 수준으로 유지됩니다. 벽이 얇은 주물의 주형은 730-750°C로 가열된 용융물로 채워지고 벽이 두꺼운 주물은 최대 700-720°C로 가열됩니다.

석고 주형에서 주조

석고 주형의 주조는 정확성, 표면 청결 및 재생산 측면에서 주물에 대한 요구 사항이 증가한 경우에 사용됩니다. 가장 작은 세부 사항안도. 모래 주형에 비해 석고 주형은 강도, 치수 정확도, 고온 저항성이 우수하며 5-6 정확도 등급에 따라 벽 두께가 1.5mm인 복잡한 구성의 주물을 얻을 수 있습니다. 형태는 왁스 또는 금속(황동) 크롬 도금 모델에 따라 만들어집니다. 모델 플레이트는 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 금형에서 모델을 쉽게 제거할 수 있도록 모델 표면을 얇은 층등유 스테아린 윤활유.

복잡한 얇은 벽 주물을 위한 소형 및 중형 주형은 80% 석고, 20% 석영으로 구성된 혼합물로 만들어집니다. 모래또는 석면 및 60-70% 물(건조 혼합물의 중량 기준). 배지용 혼합물의 조성 및 큰 형태: 석고30%, 석고60% 모래, 10% 석면, 40-50% 물. 설정 속도를 늦추기 위해 1-2%의 소석회를 혼합물에 첨가합니다. 형태의 필요한 강도는 무수 또는 반수성 석고의 수화에 의해 달성됩니다. 강도를 줄이고 가스 투과성을 높이기 위해 원시 석고 주형을 열수 처리합니다. 0.13-0.14 MPa의 수증기압에서 6-10 시간 동안 오토 클레이브에 보관 한 다음 공기 중에서 하루 동안 보관합니다. 그 후, 형태는 350-500 °C에서 단계적으로 건조됩니다.

석고 몰드의 특징은 열전도율이 낮다는 것입니다. 이러한 상황으로 인해 결정화 범위가 넓은 알루미늄 합금에서 조밀한 주물을 얻기가 어렵습니다. 따라서 석고 몰드용 스프루 수익성 시스템 개발의 주요 과제는 수축 구멍, 부서짐, 산화막, 고온 균열 및 얇은 벽의 언더필 형성을 방지하는 것입니다. 이는 금형 캐비티에서 용융물의 저속 이동, 냉장고의 도움을 받아 라이저를 향한 열 장치의 직접적인 응고, 석영 함량을 증가시켜 금형의 순응도를 높이는 확장 게이팅 시스템을 사용하여 달성됩니다. 혼합물에 모래. 벽이 얇은 주물을 진공 흡입 방식으로 100~200°C로 가열한 주형에 부어 최대 0.2mm 두께의 캐비티를 채울 수 있습니다. 벽이 두꺼운(10mm 이상) 주물은 금형을 오토클레이브에 부어서 얻습니다. 이 경우 금속의 결정화는 0.4–0.5MPa의 압력에서 수행됩니다.

쉘 주조

모래 주조보다 표면 마감이 증가하고 치수 정확도가 높으며 기계 가공이 적은 제한된 치수의 연속 및 대규모 생산에 쉘 몰드 주조를 사용하는 것이 좋습니다.

쉘 몰드는 벙커 방식으로 뜨거운(250–300 °C) 금속(강철) 툴링을 사용하여 만들어집니다. 모델 장비는 0.5~1.5%의 몰딩 슬로프로 4~5차 정확도 등급에 따라 수행됩니다. 쉘은 2층으로 만들어집니다. 첫 번째 층은 6-10% 열경화성 수지 혼합물로, 두 번째 층은 2% 수지 혼합물로 만듭니다. 더 나은 쉘 제거를 위해 모델 슬래브를 분리 유제의 얇은 층(5% 실리콘 유체 No. 5; 3% 세탁비누; 92% 물).

쉘 몰드의 제조에는 최소 96%의 실리카를 함유한 세립 석영 모래가 사용됩니다. 하프 몰드는 특수 핀 프레스에 접착하여 연결됩니다. 접착제 구성: 40% MF17 수지; 60% 마샬라이트 및 1.5% 염화알루미늄(경화). 조립된 형태의 충전은 용기에서 수행됩니다. 쉘 몰드로 주조할 때 동일한 게이팅 시스템이 사용되며 온도 조건모래 주조에서와 같이.

쉘 주형에서 금속 결정화 속도가 낮고 직접 결정화를 생성할 가능성이 낮기 때문에 원시 모래 주형에서 주조할 때보다 특성이 낮은 주물이 생산됩니다.

투자 주조

로스트 왁스 주조는 정확성(등급 3-5) 및 표면 마감(거칠기 등급 4-6)의 주조 제조에 사용되며, 이 방법은 유일하게 가능하거나 최적의 방법입니다.

대부분의 경우 모델은 고정식 또는 캐러셀 설비에서 금속 몰드(주조 및 조립식)로 압착하여 페이스트형 파라핀 스테아린(1:1) 구성으로 만들어집니다. 치수가 200mm 이상인 복잡한 주물을 제조할 때 모델의 변형을 방지하기 위해 연화(용융) 온도를 높이는 물질이 모델 질량의 구성에 도입됩니다.

세라믹 몰드 제조 시 내화 코팅으로 가수분해된 에틸 실리케이트(30–40%) 및 분말 석영(70–60%)의 현탁액이 사용됩니다. 모델 블록의 뿌리기는 소성 모래 1KO16A 또는 1K025A로 수행됩니다. 각 코팅층은 10-12시간 동안 공기 중에서 또는 암모니아 증기를 포함하는 분위기에서 건조됩니다. 세라믹 몰드의 필요한 강도는 4-6mm의 쉘 두께(4-6층의 내화 코팅)로 달성됩니다. 금형의 원활한 충진을 보장하기 위해 확장 게이팅 시스템이 두꺼운 부분과 대규모 노드에 금속 공급과 함께 사용됩니다. 주물은 일반적으로 두꺼운 스프루(피더)를 통해 거대한 라이저에서 공급됩니다. 복잡한 주조의 경우 라이저에서 의무적으로 채우는 상부 대형 장치에 전력을 공급하기 위해 막대한 이익을 사용할 수 있습니다.

알루미늄(알루미늄)은

금형에서 녹는 모델은 뜨거운 (85-90 ° C) 물에서 산성화됩니다. 염산(물 1리터당 0.5-1 cm3) 스테아린의 비누화를 방지합니다. 모델을 녹인 후 세라믹 주형을 150–170°C에서 1–2시간 동안 건조하고 용기에 넣고 건조 필러로 채우고 600–700°C에서 5–8시간 동안 하소합니다. 충전은 차갑고 가열된 금형에서 수행됩니다. 금형의 가열 온도(50-300 °C)는 주조 벽의 두께에 의해 결정됩니다. 금형에 금속을 채우는 작업은 일반적인 방법과 진공 또는 원심력을 사용하여 수행됩니다. 대부분의 알루미늄 합금은 붓기 전에 720-750°C로 가열됩니다.

다이 캐스팅

다이캐스팅은 직렬 및 대량 생산표면 거칠기 Rz = 50-20 및 최소 벽 두께 3-4 mm로 4-6 정확도 등급의 주물을 얻을 수 있는 알루미늄 합금 주물. 냉각 금형으로 주조할 때 금형 캐비티에서 빠른 용융 속도로 인해 발생하는 결함과 방향성 응고 요구 사항(기공 다공성, 산화막, 수축 느슨함)을 준수하지 않는 불량품 및 주조품의 주요 유형은 다음과 같습니다. 언더필 및 크랙. 균열의 출현은 수축이 어렵기 때문에 발생합니다. 크랙은 결정화 간격이 넓고 선형 수축률이 큰(1.25~1.35%) 합금으로 만든 주물에서 특히 자주 발생합니다. 이러한 결함의 형성을 방지하는 것은 다양한 기술적 방법에 의해 달성됩니다.

두꺼운 부분에 금속을 공급하는 경우 공급 보스를 설치하여 공급 지점을 공급할 수 있도록 해야 합니다(이익). 게이팅 시스템의 모든 요소는 칠 몰드 커넥터를 따라 위치합니다. 다음과 같은 게이트 채널의 단면적 비율이 권장됩니다. 소형 주물의 경우 EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; 대형 주조용 EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6.

용융물이 금형 캐비티로 들어가는 속도를 줄이기 위해 구부러진 라이저, 유리 섬유 또는 금속 메쉬 및 세분화된 필터가 사용됩니다. 알루미늄 합금으로 만든 주조품의 품질은 금형 캐비티의 용융물 상승 속도에 따라 달라집니다. 이 속도는 열 제거가 증가한 상태에서 주물의 얇은 부분을 채우는 데 충분해야 하며 동시에 환기 덕트를 통한 공기 및 가스의 불완전한 방출로 인한 언더필링이 발생하지 않아야 합니다. 좁은 부분에서 넓은 부분으로의 전환. 주형으로 주조할 때 주형 캐비티에서 금속의 상승률은 모래 주형으로 주조할 때보다 다소 높습니다. 최소 허용 리프팅 속도는 A. A. Lebedev 및 N. M. Galdin의 공식에 따라 계산됩니다(섹션 5.1, "모래 주조" 참조).

조밀한 주물을 얻기 위해 모래 주조에서와 같이 주형에 주물을 적절하게 배치하고 열 분산을 제어하여 방향성 응고가 이루어집니다. 일반적으로 거대한(두꺼운) 주조 장치는 금형의 상부에 위치합니다. 이를 통해 위에 설치된 이익에서 직접 경화 중 볼륨 감소를 보상할 수 있습니다. 방향성 응고를 생성하기 위한 열 제거 강도의 조절은 금형의 다양한 부분을 냉각 또는 단열하여 수행됩니다. 열 제거를 국부적으로 늘리기 위해 열 전도 큐럼의 인서트가 널리 사용되며 핀으로 인해 금형의 냉각 표면이 증가하고 압축 공기 또는 물로 금형이 국부적으로 냉각됩니다. 열 제거 강도를 줄이기 위해 금형의 작업 표면에 0.1-0.5mm 두께의 페인트 층을 적용합니다. 이를 위해 1~1.5mm 두께의 페인트 층이 스프루 채널과 이익의 표면에 적용됩니다. 이익에서 금속 냉각의 둔화는 금형 벽의 국부적 두꺼워짐, 다양한 저열 전도성 코팅의 사용 및 석면 스티커로 이익의 절연을 통해 달성할 수도 있습니다. 금형 작업면의 착색이 향상됩니다. 모습주물은 표면의 가스 껍질 제거에 기여하고 금형의 저항을 증가시킵니다. 페인팅하기 전에 금형을 100-120 °C로 가열합니다. 불필요하게 열가열은 주물의 응고 속도와 지속 시간을 감소시키기 때문에 바람직하지 않습니다. 용어금형 서비스. 가열은 주물과 주형 사이의 온도차와 주물 금속에 의한 주형의 가열로 인한 주형의 팽창을 감소시킵니다. 결과적으로 주물의 인장 응력이 감소하고, 외모를 일으키는균열. 그러나 금형을 가열하는 것만으로는 균열 가능성을 제거하기에 충분하지 않습니다. 금형에서 주물을 적시에 제거해야 합니다. 주물 온도가 주형 온도와 같아지고 수축 응력이 최대값에 도달하기 전에 주물을 주형에서 제거해야 합니다. 일반적으로 주물은 파괴 없이 이동할 수 있을 정도로 충분히 강해지는 순간(450-500°C)에 제거됩니다. 이때 게이팅 시스템은 아직 충분한 강도를 얻지 못했으며 가벼운 충격으로 파괴됩니다. 주형이 주형에 유지되는 시간은 응고 속도에 의해 결정되며 금속의 온도, 주형의 온도 및 주입 속도에 따라 달라집니다.

금속 고착을 제거하고 서비스 수명을 늘리고 추출을 용이하게 하기 위해 작동 중에 금속 막대에 윤활유를 바릅니다. 가장 일반적인 윤활제는 물-흑연 현탁액(3-5% 흑연)입니다.

주물의 외형을 이루는 주형 부분은 회색으로 주철. 금형의 벽 두께는 GOST 16237-70의 권장 사항에 따라 주물의 벽 두께에 따라 지정됩니다. 주물의 내부 캐비티는 금속(강철)과 모래 막대를 사용하여 만들어집니다. 모래 막대는 금속 막대로 만들 수 없는 복잡한 공동을 장식하는 데 사용됩니다. 주형에서 주물 추출을 용이하게 하려면 주물 외부 표면의 주물 경사가 분할 방향으로 30" ~ 3°여야 합니다. 내부 표면금속 막대로 만든 주물은 최소 6°의 경사를 가져야 합니다. 주물에서 두꺼운 부분에서 얇은 부분으로의 급격한 전환은 허용되지 않습니다. 곡선 반경은 3mm 이상이어야 합니다. 작은 주물의 경우 직경 8mm 이상, 중주물의 경우 10mm 이상, 대형 주물의 경우 12mm 이상의 구멍이 막대로 만들어집니다. 직경에 대한 구멍 깊이의 최적 비율은 0.7-1입니다.

분할 평면에 배치된 환기 덕트와 깊은 캐비티 근처의 벽에 배치된 플러그를 통해 금형 캐비티에서 공기와 가스가 제거됩니다.

현대식 주조 공장에서 금형은 단일 스테이션 또는 다중 스테이션 반자동 주조기에 설치되며 금형의 개폐, 코어 삽입 및 제거, 금형에서 주조물의 배출 및 제거가 자동화됩니다. 금형 가열 온도의 자동 제어도 제공됩니다. 기계의 충전 금형은 디스펜서를 사용하여 수행됩니다.

얇은 몰드 캐비티의 충진을 개선하고 바인더 파괴 중에 방출되는 공기와 가스를 제거하기 위해 몰드를 비우고 저압 또는 원심력을 사용하여 주입합니다.

스퀴즈 캐스팅

스퀴즈 캐스팅은 다이캐스팅의 일종으로 벽 두께가 2-3mm인 패널 유형의 대형 주물(2500x1400mm)을 제조하는 데 사용됩니다. 이를 위해 하프 몰드의 일면 또는 양면 수렴이 있는 특수 주조 압착 기계에 장착되는 금속 하프 몰드가 사용됩니다. 구별되는 특징이 주조 방법은 하프 몰드가 서로 접근할 때 넓은 용융 흐름으로 몰드 캐비티를 강제로 채우는 것입니다. 주조 금형에는 기존 게이팅 시스템의 요소가 없습니다. 데이터이 방법은 결정화 간격이 좁은 AL2, AL4, AL9, AL34 합금으로 주물을 만드는 데 사용됩니다.

용융 냉각 속도의 조절은 금형 캐비티의 작업 표면에 단열 코팅을 적용하여 수행됩니다. 다른 두께(0.05-1mm). 붓기 전 합금의 과열은 액상선 온도보다 15-20°C를 초과해서는 안 됩니다. 하프 형태의 수렴 기간은 5-3초입니다.

저압 주조

저압 주조는 다이캐스팅의 또 다른 형태입니다. 결정화 간격이 좁은 알루미늄 합금(AL2, AL4, AL9, AL34)의 대형 박벽 주물 제조에 사용되었습니다. 주형주조의 경우와 마찬가지로 주물의 외면은 금형으로 제작하고, 내공은 금속 또는 사심으로 제작한다.

로드 제조에는 55% 석영 모래 1K016A로 구성된 혼합물이 사용됩니다. 13.5% 굵은 모래 P01; 27% 분말 석영; 0.8% 펙틴 접착제; 3.2% 수지 M 및 0.5% 등유. 이러한 혼합물은 기계적 화상을 일으키지 않습니다. 720–750°C로 가열된 도가니에서 용융물 표면에 공급되는 건조 압축 공기(18–80 kPa)의 압력으로 금형을 금속으로 채웁니다. 이 압력의 작용으로 용융물은 도가니에서 금속 와이어로, 그리고 금속 와이어에서 게이팅 시스템으로 그리고 더 나아가 금형 캐비티로 밀려납니다. 저압 주조의 장점은 금형 캐비티에서 금속 상승 속도를 자동으로 제어할 수 있어 중력 주조보다 더 나은 품질의 얇은 벽 주조물을 얻을 수 있다는 것입니다.

금형에서 합금의 결정화는 단단한 금속 크러스트가 형성될 때까지 10-30kPa의 압력에서 수행되고 크러스트 형성 후 50-80kPa의 압력에서 수행됩니다.

밀도가 더 높은 알루미늄 합금 주조는 배압을 이용한 저압 주조로 생산됩니다. 배압으로 주조하는 동안 금형 캐비티를 채우는 것은 도가니와 금형(10–60kPa)의 압력 차이로 인해 수행됩니다. 형태의 금속 결정화는 0.4-0.5MPa의 압력에서 수행됩니다. 이것은 금속에 용해된 수소의 방출과 가스 기공의 형성을 방지합니다. 고혈압촉진하다 더 나은 영양대규모 주조 장치. 다른 측면에서 배압 주조 기술은 저압 주조 기술과 다르지 않습니다.

배압 주조는 저압 주조와 압력 결정화의 장점을 성공적으로 결합합니다.

사출 성형

알루미늄 합금 AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34의 압력 하에서 주조, 벽 두께가 1mm 이상인 1~3차 정확도 등급의 복잡한 구성 주조, 최대 1, 2mm의 직경, 최소 피치 1mm 및 직경 6mm의 주조 외부 및 내부 스레드. 이러한 주물의 표면 청정도는 5-8 거칠기 등급에 해당합니다. 이러한 주물의 생산은 30–70 MPa의 특정 압력으로 냉간 수평 또는 수직 프레싱 챔버가 있는 기계에서 수행됩니다. 수평 베일 챔버가 있는 기계가 선호됩니다.

주물의 크기와 무게는 사출 성형기의 기능인 압축 챔버의 부피, 특정 압축 압력(p) 및 잠금력(0)에 의해 제한됩니다. 주물의 돌출 영역(F), 가동 주형판의 게이트 채널 및 프레싱 챔버는 공식 F = 0.85 0/r에 의해 결정된 값을 초과해서는 안 됩니다.

실외 표면의 최적 경사 값은 45°입니다. 내부 1°용. 곡률의 최소 반경은 0.5-1mm입니다. 직경 2.5mm보다 큰 구멍은 주조로 만듭니다. 일반적으로 알루미늄 합금 주물은 시트 표면을 따라서만 가공됩니다. 가공 여유는 주물 치수를 고려하여 지정되며 범위는 0.3~1mm입니다.

금형 제작에 사용 다양한 재료. 액체 금속과 접촉하는 주형 부분은 강철 ZKh2V8, 4Kh8V2, 4KhV2S로 만들어집니다. 강철 35, 45, 50, 핀, 부싱 및 가이드 컬럼 - U8A 강철.

금형 공동에 대한 금속 공급은 외부 및 내부 게이팅 시스템을 사용하여 수행됩니다. 피더는 가공 대상인 주물 부품으로 이동합니다. 그들의 두께는 공급 지점에서 주물의 벽 두께에 따라 지정되며 주어진 문자금형 채우기. 이 종속성은 주물의 벽 두께에 대한 피더 두께의 비율에 의해 결정됩니다. 비율이 1에 가까우면 난기류와 공기 포획 없이 원활하게 금형을 채울 수 있습니다. 벽 두께가 최대 2mm인 주조용. 피더의 두께는 0.8mm입니다. 3mm의 벽 두께. 피더의 두께는 1.2mm입니다. 4-6mm-2mm의 벽 두께.

공기 함유물이 풍부한 용융물의 첫 번째 부분을 받기 위해 특수 세척 탱크가 주형 캐비티 근처에 있으며 그 부피는 주조 부피의 20-40%에 달할 수 있습니다. 와셔는 피더의 두께와 동일한 두께의 채널로 금형의 공동에 연결됩니다. 금형 공동에서 공기와 가스를 제거하는 작업은 로드(푸셔)와 금형 매트릭스 사이의 특수 환기 채널과 틈을 통해 수행됩니다. 환기 채널은 금형의 고정 부분에 있는 분할 평면과 이동식 로드 및 이젝터를 따라 만들어집니다. 알루미늄 합금을 주조할 때 환기 덕트의 깊이는 0.05~0.15mm로 가정하고 너비는 환기를 개선하기 위해 10~30mm로 가정합니다. 얇은 채널(0.2-0.5mm)는 대기에 연결됩니다.

사출 성형 주조의 주요 결함은 금형 캐비티로 들어가는 고속의 금속 입구와 열 노드의 수축 다공성(또는 쉘)에서 공기 포집으로 인해 발생하는 공기(가스) 지각 아래 다공성입니다. 이러한 결함의 형성은 주조 기술의 매개 변수, 압축 속도, 압축 압력 및 금형의 열 체계에 의해 크게 영향을 받습니다.

프레스 속도는 금형 충전 모드를 결정합니다. 압착 속도가 높을수록 용융물이 게이팅 채널을 통해 더 빨리 이동하고 금형 캐비티로 들어가는 용융물 유입 속도가 빨라집니다. 높은 프레싱 속도는 더 나은 채우기얇고 길쭉한 구멍. 동시에, 그들은 금속에 의한 공기 포집 및 지각 아래 다공성의 형성의 원인입니다. 알루미늄 합금을 주조할 때 높은 압축 속도는 복잡한 벽이 얇은 주물의 제조에만 사용됩니다. 큰 영향력주물의 품질은 압착 압력의 영향을 받습니다. 증가함에 따라 주물의 밀도가 증가합니다.

압착 압력의 값은 일반적으로 기계의 잠금력 값에 의해 제한되며, 이는 이동식 매트릭스에 금속이 가하는 압력(pF)을 초과해야 합니다. 따라서 아시가이 공정으로 알려진 두꺼운 주물의 국부 프리프레싱이 큰 관심을 받고 있습니다. 이중 플런저를 사용하여 결정화 용융물의 효과적인 예압과 대형 횡단면 피더를 통한 금형 캐비티로의 금속 유입 속도가 낮아 조밀한 주물을 얻을 수 있습니다.

주물의 품질에 대하여 중대한 영향합금 및 금형 온도의 영향도 받습니다. 간단한 구성의 벽이 두꺼운 주물의 제조에서 용융물은 액상선 온도보다 20~30°C 낮은 온도에서 부어집니다. 벽이 얇은 주물은 액상선 온도보다 10–15°C 이상 과열된 용융물을 사용해야 합니다. 수축 응력의 크기를 줄이고 주물에 균열이 생기는 것을 방지하기 위해 주형을 붓기 전에 가열합니다. 추천 다음 온도난방:

주조 벽 두께, mm 1—2 2—3 3—5 5—8

가열 온도

금형, °С 250—280 200—250 160—200 120—160

열 체계의 안정성은 가열(전기) 또는 냉각(물) 금형에 의해 제공됩니다.

금형의 작업 표면을 용융물의 점착 및 침식 효과로부터 보호하고, 코어를 추출하는 동안 마찰을 줄이고 주물 추출을 용이하게 하기 위해 금형에 윤활유를 바릅니다. 이를 위해 지방(흑연 또는 알루미늄 분말 함유 오일) 또는 수성(염 용액, 콜로이드 흑연 기반 수성 제제) 윤활제가 사용됩니다.

진공 주형으로 주조할 때 알루미늄 합금 주조 밀도가 크게 증가합니다. 이를 위해 필요한 진공이 생성되는 밀폐된 케이스에 금형을 넣습니다. 좋은 결과"산소 공정"을 사용하여 얻을 수 있습니다. 이를 위해 금형 공동의 공기를 산소로 대체합니다. 용융물에 의해 산소가 포획되는 금형 캐비티로의 금속 유입 속도가 빠르면 주물의 지각 아래 다공성이 형성되지 않습니다. 기계적 성질주물. 이러한 주물은 열처리될 수 있습니다.

기술 사양의 요구 사항에 따라 알루미늄 합금 주물에 다음을 적용할 수 있습니다. 다양한 방식제어: 내부 결함을 감지하기 위한 X선, 감마선 또는 초음파; 치수 편차를 결정하기 위한 표시; 표면 균열을 감지하기 위한 발광; 견고성을 평가하기 위한 수압 또는 공압 제어. 나열된 제어 유형의 빈도가 지정됩니다. 명세서또는 공장의 수석 야금학자 부서에서 결정합니다. 기술 사양에서 허용하는 경우 식별된 결함은 용접 또는 함침으로 제거됩니다. 아르곤 아크 용접은 언더필, 쉘, 균열의 느슨함을 용접하는 데 사용됩니다. 용접하기 전에 오목한 부분의 벽이 30-42 °의 경사를 갖도록 결함이있는 부분을 절단합니다. 주물은 300-350C까지 국부 또는 일반 가열됩니다. 국소 가열은 산소-아세틸렌 화염에 의해 수행되며 일반 가열은 챔버 퍼니스에서 수행됩니다. 용접은 직경 2-6mm의 비소모성 텅스텐 전극을 사용하여 주물이 만들어지는 것과 동일한 합금으로 수행됩니다. 비용아르곤 5-12 l/min. 용접 전류의 강도는 일반적으로 전극 직경 1mm당 25-40A입니다.

주물의 다공성은 함침에 의해 제거됩니다. 베이클라이트 바니시, 아스팔트 바니시, 건성유 또는 액체 유리. 함침은 희박한 대기(1.3-6.5 kPa)에서 주물을 예비 유지하면서 490-590 kPa의 압력으로 특수 보일러에서 수행됩니다. 함침 액체의 온도는 100°C로 유지됩니다. 함침 후 주물은 함침액이 경화되는 동안 65-200°C에서 건조되고 제어를 반복합니다.

알루미늄(알루미늄)은

알루미늄의 적용

구조재로 널리 사용됩니다. 이 용량에서 알루미늄의 주요 장점은 가벼움, 스탬핑 연성, 내식성 (공기 중에서 알루미늄은 즉시 강력한 Al2O3 필름으로 덮여 추가 산화를 방지함), 높은 열전도율, 화합물의 무독성입니다. 특히 이러한 특성으로 인해 알루미늄은 주방 용품, 식품 산업 및 포장용 알루미늄 호일.

구조용 재료로서 알루미늄의 주된 단점은 강도가 낮다는 점입니다. 소량구리와 마그네슘(두랄루민이라는 합금).

알루미늄의 전기 전도성은 구리보다 1.7배 낮고 알루미늄은 킬로그램당 약 4배 저렴하지만 밀도는 3.3배 낮기 때문에 동일한 저항을 얻기 위해 무게는 약 2배 더 적습니다. 따라서 와이어 제조, 차폐, 칩의 도체 제조를위한 마이크로 전자 공학의 전기 공학에서 널리 사용됩니다. 큐럼(63 1/ohm)에 비해 알루미늄(37 1/ohm)의 낮은 전기 전도도는 알루미늄 전도체의 단면적 증가로 보상됩니다. 전기 재료로서 알루미늄의 단점은 납땜을 어렵게 만드는 강한 산화막이 있다는 것입니다.

속성의 복잡성으로 인해 열 장비에 널리 사용됩니다.

알루미늄과 그 합금은 초저온에서도 강도를 유지합니다. 이 때문에 극저온 기술에 널리 사용됩니다.

낮은 비용과 용이한 증착과 결합된 높은 반사율은 알루미늄을 거울을 만드는 데 이상적인 재료로 만듭니다.

생산 중 건축 자재가스 발생제로.

알루미늄 도금은 강철 및 기타 합금(예: 피스톤 내연 기관 밸브, 터빈 블레이드, 오일 리그, 열 교환 장비)에 부식 및 스케일 저항성을 부여하고 아연 도금을 대체합니다.

황화알루미늄은 황화수소를 생산하는 데 사용됩니다.

발포 알루미늄을 특히 강하고 가벼운 소재로 개발하기 위한 연구가 진행 중입니다.

테르밋의 구성성분으로 알루미늄온열용 혼합물

알루미늄은 산화물 또는 할로겐화물에서 희소 금속을 회수하는 데 사용됩니다.

알루미늄은 중요한 구성 요소많은 합금. 예를 들어, 알루미늄 청동의 주요 구성 요소는 구리와 알루미늄입니다. 마그네슘 합금에서 알루미늄은 첨가제로 가장 자주 사용됩니다. 전기 히터의 나선형 제조에는 Fechral (Fe, Cr, Al)이 사용됩니다 (다른 합금과 함께).

알루미늄 커피" height="449" src="/pictures/investments/img920791_21_Klassicheskiy_italyanskiy_proizvoditel_kofe_iz_alyuminiya.jpg" title="21. 이탈리아의 고전적인 알루미늄 커피 생산자" width="376" />!}

알루미늄이 매우 비쌌을 때 다양한 보석 거래 품목이 알루미늄으로 만들어졌습니다. 그래서 나폴레옹 3세는 알루미늄 단추를 주문했고 1889년에 드미트리 이바노비치 멘델레예프는 금과 알루미늄 그릇이 달린 저울을 받았습니다. 생산을위한 새로운 기술 (개발)이 등장했을 때 즉시 패션이 지나갔고 비용이 여러 번 감소했습니다. 이제 알루미늄은 때때로 보석 제조에 사용됩니다.

일본에서는 전통적인 장신구 제조에 알루미늄을 사용하여 .

알루미늄 및 그 화합물은 이중추진제 추진제의 고성능 추진제 및 고체 추진제의 추진제로 사용됩니다. 다음 알루미늄 화합물은 로켓 연료로서 가장 실질적인 관심 대상입니다.

고체 로켓 추진제의 연료로 사용되는 분말 알루미늄. 또한 탄화수소의 분말 및 현탁액 형태로 사용됩니다.

수소화알루미늄.

알루미늄 보란.

트리메틸알루미늄.

트리에틸알루미늄.

트리프로필알루미늄.

트리에틸알루미늄(일반적으로 트리에틸붕소와 함께)은 로켓 엔진의 화학적 점화(즉, 시동 연료)에도 사용되는데, 이는 산소 가스에서 자연 발화하기 때문입니다.

그것은 약간의 독성 효과가 있지만 많은 수용성 무기 알루미늄 화합물이 용해된 상태로 남아 있습니다. 장기제공할 수 있으며 해로운 영향인간과 온혈 동물을 통해 식수. 가장 독성이 강한 것은 염화물, 질산염, 아세트산염, 황산염 등입니다. 사람의 경우 다음 용량의 알루미늄 화합물(mg/체중 kg)을 섭취하면 독성 효과가 나타납니다.

알루미늄 아세테이트 - 0.2-0.4;

수산화알루미늄 - 3.7-7.3;

알루미늄 명반 - 2.9.

주로 작용 신경계(신경 조직에 축적되어 중추 신경계 기능의 심각한 장애를 일으킴). 그러나 1960년대 중반부터 알루미늄의 신경 독성에 대한 연구가 진행되었는데, 그 이유는 알루미늄이 배설되는 메커니즘에 의해 인체에 금속이 축적되는 것을 방해하기 때문입니다. 안에 정상적인 조건하루 최대 15mg의 요소가 소변으로 배설될 수 있습니다. 따라서 장애가있는 사람들에게 가장 큰 부정적인 영향이 관찰됩니다. 배설 기능신장.

일부 생물학적 연구에 따르면 인체의 알루미늄 섭취가 알츠하이머 병 발병의 요인으로 간주되었지만 이러한 연구는 나중에 비판을 받았으며 하나와 다른 하나의 연결에 대한 결론이 반박되었습니다.

알루미늄의 화학적 특징은 산소에 대한 높은 친화력(in 탄산수알루미늄은 산소 팔면체 및 사면체에 포함됨), 상수 원자가(3), 대부분의 천연 화합물의 용해도가 낮습니다. 마그마가 응고되고 화성암이 형성되는 내생 과정에서 알루미늄은 결정 격자장석, 운모 및 기타 광물 - 알루미노실리케이트. 생물권에서 알루미늄은 약한 이주자이며 유기체와 수권에서는 부족합니다. 풍부한 초목의 썩어가는 잔해가 많은 유기산을 형성하는 습한 기후에서 알루미늄은 유기 광물 콜로이드 화합물의 형태로 토양과 물에서 이동합니다. 알루미늄은 콜로이드에 흡착되어 토양 하부에 침전됩니다. 알루미늄과 실리콘의 연결이 부분적으로 끊어지고 열대 지방의 일부 지역에서 수산화 알루미늄-베마이트, 다이아스포어, 히드라질라이트와 같은 광물이 형성됩니다. 대부분의 알루미늄은 알루미노실리케이트(카올리나이트, 베이델라이트 및 기타 점토 광물)의 일부입니다. 약한 이동성은 습한 열대 지방의 풍화 지각에서 알루미늄의 잔류 축적을 결정합니다. 결과적으로 용출 보크사이트가 형성됩니다. 과거 지질 시대에 보크사이트는 호수와 열대 지방 바다의 해안 지역(예: 카자흐스탄의 퇴적 보크사이트)에도 축적되었습니다. 생물이 거의 없고 물이 중성이며 알칼리성인 대초원과 사막에서는 알루미늄이 거의 이동하지 않습니다. 알루미늄의 이동은 화산 지대에서 가장 왕성하며, 강산성 강과 알루미늄이 풍부한 지하수가 관측된다. 알칼리성 - 해양 (강 및 기타 입구)으로 산성 수를 대체하는 장소에서 알루미늄은 보크 사이트 퇴적물의 형성과 함께 퇴적됩니다.

알루미늄은 동식물 조직의 일부입니다. 포유류의 기관에서 10-3에서 10-5%의 알루미늄(조 물질당)이 발견되었습니다. 알루미늄은 간, 췌장, 갑상선. 식물성 제품에서 알루미늄 함량은 건조물(감자) 1kg당 4mg에서 46mg(황색 순무)까지, 동물성 제품에서는 건조물 1kg당 4mg(꿀)에서 72mg까지입니다(). 일일 인간 식단에서 알루미늄 함량은 35-40mg에 이릅니다. 알려진 유기체는 알루미늄 농축기, 예를 들어 회분에 최대 5.3%의 알루미늄을 함유하는 클럽 이끼(Lycopodiaceae), 회에 0.2-0.8%의 알루미늄을 함유하는 연체 동물(Helix 및 Lithorina)입니다. 인산염과 불용성 화합물을 형성하는 알루미늄은 식물(뿌리에 의한 인산염 흡수)과 동물(장내 인산염 흡수)의 영양을 방해합니다.

주요 구매자는 항공입니다. 항공기의 가장 무거운 요소(외피, 동력 보강 세트)는 두랄루민으로 만들어집니다. 그리고 그들은 이 합금을 우주로 가져갔습니다. 그는 심지어 달에 착륙하고 지구로 돌아왔습니다. 그리고 국의 디자이너가 만든 스테이션 "Luna", "Venus", "Mars"는 오랜 세월 Georgy Nikolaevich Babakin (1914-1971)이 이끄는 그들은 알루미늄 합금 없이는 할 수 없었습니다.

알루미늄-망간 및 알루미늄-마그네슘 시스템(AMts 및 AMg)의 합금은 고속 "로켓" 및 "유성"(수중익선) 선체의 주요 재료입니다.

그러나 알루미늄 합금은 우주, 항공, 해상 및 강 운송에만 사용되는 것이 아닙니다. 알루미늄은 육상 운송에서 강력한 위치를 차지합니다. 에 대한 넓은 적용자동차 산업의 알루미늄은 그러한 데이터를 말합니다. 1948년에는 1958년 - 23.6년, 1968년 - 71.4년에 1개당 3.2kg의 알루미늄이 사용되었으며 오늘날 이 수치는 100kg을 초과합니다. 알루미늄이 등장하고 철도 운송. 그리고 Russkaya Troika superexpress는 50% 이상이 알루미늄 합금으로 만들어졌습니다.

알루미늄은 건설에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 새 건물에서는 강하고 가벼운 광선, 천장, 기둥, 난간, 울타리, 알루미늄 기반 합금으로 만든 환기 시스템 요소가 자주 사용됩니다. 안에 지난 몇 년알루미늄 합금은 많은 공공 건물과 스포츠 단지 건설에 사용되었습니다. 알루미늄을 루핑 재료로 사용하려는 시도가 있습니다. 이러한 지붕은 지붕 철의 대기 부식을 크게 향상시키는 이산화탄소, 황 화합물, 질소 화합물 및 기타 유해한 불순물의 불순물을 두려워하지 않습니다.

주조 합금으로는 알루미늄-실리콘 시스템의 합금인 실루민이 사용됩니다. 이러한 합금은 유동성이 좋고 주조 시 수축 및 편석(이질성)이 적어 엔진 케이스, 펌프 임펠러, 계기 케이스, 내연 기관 블록, 피스톤, 실린더 헤드 및 재킷 피스톤 엔진.

쇠퇴를 위한 싸움 비용알루미늄 합금도 성공했습니다. 예를 들어, 실루민은 알루미늄보다 2배 저렴합니다. 일반적으로 반대로 합금은 더 비쌉니다 (합금을 얻으려면 순수한 염기를 얻은 다음 합금을 합금해야합니다). 1976년 Dnepropetrovsk 알루미늄 공장의 소련 야금학자들은 알루미노실리케이트에서 직접 실루민 제련을 마스터했습니다.

알루미늄은 오랫동안 전기 공학에서 알려져 왔습니다. 그러나 최근까지 알루미늄의 범위는 전력선과 드문 경우지만 전력 케이블로 제한되었습니다. 케이블 산업은 구리와 선두. 케이블 구조의 전도성 요소는 구리로 만들어졌으며 금속 외피는 선두또는 납 기반 합금. 수십 년 동안(처음으로 케이블 심선을 보호하기 위한 납 피복이 1851년에 제안됨) 케이블 피복을 위한 유일한 금속 재료였습니다. 그는 이 역할에 탁월하지만 결함이 없는 것은 아닙니다. 고밀도, 낮은 강도 및 희소성; 이것들은 사람들이 납을 적절하게 대체할 수 있는 다른 금속을 찾도록 만든 주요 금속들입니다.

그들은 알루미늄으로 밝혀졌습니다. 이 역할에서 그의 서비스 시작은 1939년으로 간주될 수 있으며 작업은 1928년에 시작되었습니다. 그러나 케이블 기술에서 알루미늄 사용의 심각한 변화는 알루미늄 피복 제조 기술이 개발되고 마스터된 1948년에 발생했습니다.

구리 역시 수십 년 동안 전류가 흐르는 전도체 제조에 사용되는 유일한 금속이었습니다. 구리를 대체할 수 있는 재료에 대한 연구는 알루미늄이 그러한 금속이어야 하고 또 될 수 있음을 보여주었습니다. 따라서 본질적으로 다른 목적인 두 가지 금속 대신 알루미늄이 케이블 기술에 도입되었습니다.

이 대체에는 여러 가지 장점이 있습니다. 첫째, 알루미늄 쉘을 중성 전도체로 사용할 가능성은 금속 및 중량 감소에서 상당한 절감 효과입니다. 둘째, 더 높은 강도. 셋째, 설치 용이성, 운송비 절감, 케이블 비용 절감 등

알루미늄 와이어는 가공 전력선에도 사용됩니다. 그러나 동등한 대체품을 만드는 데는 많은 노력과 시간이 필요했습니다. 많은 옵션이 개발되었으며 특정 상황에 따라 사용됩니다. [강도가 증가하고 내크리프성이 증가된 알루미늄 와이어가 생산되며, 이는 최대 0.5%의 마그네슘, 최대 0.5%의 실리콘, 최대 0.45%의 철, 경화 및 노화에 의해 달성됩니다. 강철-알루미늄 와이어는 특히 전력선과 다양한 장애물의 교차점에서 요구되는 큰 스팬을 수행하는 데 사용됩니다. 예를 들어 강을 건널 때 1500m 이상의 경간이 있습니다.

전송 기술의 알루미늄 전기장거리에서는 도체 재료로만 사용되는 것이 아닙니다. 15년 전에 알루미늄 기반 합금이 송전탑 제조에 사용되기 시작했습니다. 그들은 우리에서 처음 지어졌습니다. 국가코카서스에서. 강철보다 약 2.5배 가볍고 부식 방지가 필요하지 않습니다. 따라서 동일한 금속이 전기 공학 및 전기 전송 기술에서 철, 구리 및 납을 대체했습니다.

다른 기술 분야에서도 그랬습니다. 알루미늄 합금으로 만들어진 탱크, 파이프라인 및 기타 조립 장치는 석유, 가스 및 화학 산업에서 잘 입증되었습니다. 그들은 공격적인 액체를 저장하기 위해 내부에 에나멜 처리된 철-탄소 합금 용기와 같은 많은 부식 방지 금속 및 재료를 대체했습니다(이 값비싼 디자인의 에나멜 층에 균열이 있으면 손실 또는 사고로 이어질 수 있음).

전 세계에서 매년 100만 톤 이상의 알루미늄이 호일 생산에 사용됩니다. 호일의 두께는 목적에 따라 0.004-0.15mm 범위입니다. 그 적용은 매우 다양합니다. 각종 식품 포장용으로 사용되며, 산업용품— 초콜릿, 과자, 의약품, 화장품, 사진 제품 등

호일은 구조용 재료로도 사용됩니다. 벽이 알루미늄 호일로 만들어진 규칙적인 기하학적 모양의 셀을 규칙적으로 반복하는 시스템을 가진 가스 충전 플라스틱 그룹-벌집 플라스틱-셀룰러 재료가 있습니다.

브록하우스와 에프론의 백과사전

수업 유형. 결합.

작업:

교육적인:

1. 예를 들어 알루미늄을 사용하여 원자의 구조, 일련 번호의 물리적 의미, 그룹 번호, 기간 번호에 대한 학생들의 지식을 업데이트합니다.

2. 자유 상태의 알루미늄이 특별하고 특징적인 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있다는 학생들의 지식을 형성합니다.

개발 중:

1. 알루미늄의 과거, 현재, 미래에 대한 간략한 역사 및 과학적 보고서를 제공하여 과학 연구에 대한 관심을 유발합니다.

2. 문학 작업, 실험실 작업 수행시 학생들의 연구 기술 형성을 계속합니다.

3. 알루미늄의 전자 구조와 그 화합물의 화학적 성질을 밝혀 양성의 개념을 확장합니다.

교육적인:

1. 교육하다 신중한 태도어제, 오늘, 내일 알루미늄 사용 가능성에 대한 정보를 환경에 제공합니다.

2. 실험실 작업을 통해 전체 그룹의 의견을 고려하고 자신을 올바르게 방어하기 위해 각 학생을 위해 팀으로 작업할 수 있는 능력을 형성합니다.

3. 알루미늄 발견자가 되기 위한 투쟁에 대한 정보를 제공하면서 과거의 자연 과학자들의 과학적 윤리, 정직성 및 완전성을 학생들에게 소개합니다.

알칼리 및 알칼리 토류 M(반복) 주제에 대한 검토:

외부에 얼마나 많은 전자가 있습니까? 에너지 수준알칼리 및 알칼리 토류 M?

나트륨 또는 칼륨이 산소와 반응할 때 어떤 제품이 형성됩니까? (과산화물), 리튬은 산소와 반응하여 과산화물을 생성할 수 있습니까? (아니요, 반응은 산화 리튬을 생성합니다.)

나트륨 및 칼륨 산화물은 어떻게 얻습니까? (해당 Me, Pr: 2Na + Na 2 O 2 = 2Na 2 O를 사용한 과산화물 소성).

알칼리 및 알칼리 토금속은 음의 산화 상태를 나타냅니까? (아니요, 그들은 강력한 환원제이기 때문에 그렇지 않습니다.).

주기율표의 주요 하위 그룹(위에서 아래로)에서 원자의 반지름은 어떻게 변합니까? (증가) 그 이유는 무엇입니까? (에너지 수준의 수가 증가함에 따라).

우리가 연구한 금속 그룹 중 물보다 가벼운 것은 무엇입니까? (알칼리성).

알칼리 토금속에서 수소화물의 형성은 어떤 조건에서 발생합니까? (고온에서).

물과 더 활발하게 반응하는 물질 칼슘 또는 마그네슘은 무엇입니까? (칼슘은 더 활발하게 반응합니다. 마그네슘은 100 0 C로 가열될 때만 물과 활발하게 반응합니다).

알칼리 토금속 수산화물의 물에 대한 용해도는 칼슘에서 바륨으로 어떻게 변합니까? (물에 대한 용해도가 증가합니다).

알칼리 및 알칼리 토금속의 저장 기능에 대해 알려주십시오. 왜 이런 방식으로 저장됩니까? (이러한 금속은 매우 반응성이 높기 때문에 등유 층 아래의 용기에 저장됩니다).

알칼리 및 알칼리 토류 M 주제에 대한 제어 작업:

수업 요약(새로운 자료 공부하기):

선생님: 안녕하세요 여러분, 오늘 우리는 IIIA 하위 그룹 연구로 넘어갑니다. IIIA 하위 그룹에 있는 요소를 나열합니까?

연습생: 그것은 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐 및 탈륨과 같은 원소를 포함합니다.

선생님: 얼마나 많은 전자가 외부 에너지 준위, 산화 상태에 포함되어 있습니까?

연습생: 3개의 전자, +3의 산화 상태이지만 탈륨은 +1의 더 안정적인 산화 상태를 갖습니다.

선생님: 붕소 하위 그룹 원소의 금속 특성은 베릴륨 하위 그룹 요소보다 훨씬 덜 뚜렷합니다. Bor는 M이 아닙니다. 미래에는 하위 그룹 내에서 핵 전하 M이 증가함에 따라 특성이 향상됩니다. ㅏ엘- 이미 M이지만 일반적이지는 않습니다. 그것의 수산화물은 양성 특성을 가지고 있습니다.

그룹 III의 주요 하위 그룹 M에서 최고 가치우리가 자세히 연구할 특성인 알루미늄이 있습니다. 과도기적 요소이기 때문에 우리에게 관심이 있습니다.

알루미늄이란?

가볍고 내구성이 있으며 부식에 강하고 기능적입니다. 알루미늄을 우리 시대의 주요 구조 재료로 만든 것은 이러한 특성의 조합입니다. 알루미늄은 우리가 살고 있는 집, 여행하는 자동차, 기차, 비행기, 휴대폰과 컴퓨터, 냉장고 선반, 현대적인 인테리어. 그러나 200년 전만 해도 이 금속에 대해 알려진 것이 거의 없었습니다.

"어제는 대담한 꿈에 불과했던 수세기 동안 실현 불가능해 보였던 것이 오늘은 진정한 과제가 되고 내일은 성취가 됩니다."

세르게이 파블로비치 코롤료프
과학자, 디자이너, 실용적인 우주 비행의 창시자

알류미늄 - 멘델레예프 주기율표의 13번째 원소인 은백색 금속. 믿을 수 없지만 사실입니다. 알루미늄은 지구상에서 가장 흔한 금속이며 지각 전체 질량의 8% 이상을 차지하며 지구상에서 산소와 규소 다음으로 세 번째로 흔한 화학 원소입니다.

그러나 알루미늄은 자연적으로 발생하지 않습니다. 순수한 형태화학적 활성이 높기 때문입니다. 그것이 우리가 비교적 최근에 그것에 대해 알게 된 이유입니다. 공식적으로 알루미늄은 1824년에야 획득되었으며 산업 생산이 시작되기까지 반세기가 더 지났습니다.

알루미늄은 구성에서 자연에서 가장 자주 발견됩니다. 명반. 이들은 황산의 두 가지 염을 결합한 광물입니다. 하나는 알칼리 금속(리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐 또는 세슘)을 기반으로 하고 다른 하나는 주기율표의 세 번째 족 금속인 주로 알루미늄을 기반으로 합니다.

명반은 오늘날 수질 정화, 요리, 의약, 화장품, 화학 및 기타 산업 분야에서 여전히 사용되고 있습니다. 그건 그렇고, 알루미늄은 라틴어로 명반이라고 불리는 명반 덕분에 그 이름을 얻었습니다.

커런덤

루비, 사파이어, 에메랄드, 아쿠아마린은 알루미늄 광물입니다.
처음 두 개는 커런덤과 관련이 있습니다. 결정 형태의 산화 알루미늄 (Al 2 O 3)입니다. 천연 투명도를 가지고 있으며 강도면에서 다이아몬드에 이어 두 번째입니다. 방탄 유리, 비행기의 현창, 스마트폰 화면은 사파이어를 사용하여 만들어집니다.
그리고 적은 것 중 하나 귀중한 광물커런덤 - 에머리는 사포 생성을 포함하여 연마재로 사용됩니다.

현재까지 지구상의 주요 암석 형성 광물인 장석에서 더 이상 흔하지 않은 루비, 사파이어 또는 에메랄드에 이르기까지 알루미늄의 거의 300가지 화합물과 광물이 알려져 있습니다.

한스 크리스티안 외르스테드(1777-1851) - 덴마크 물리학자, 상트페테르부르크 과학 아카데미 명예 회원(1830). 약사 가족의 Rudkörbing시에서 태어났습니다. 1797년 코펜하겐 대학교를 졸업하고 1806년 교수가 되었다.

그러나 알루미늄이 아무리 흔하더라도 복잡한 물질을 단순한 물질로 분해할 수 있는 새로운 도구가 과학자들의 처분에 등장했을 때만 발견이 가능해졌습니다. 전기.

그리고 1824년 덴마크의 물리학자 Hans Christian Oersted는 전기 분해 공정을 사용하여 알루미늄을 얻었습니다. 그것은 칼륨과 수은의 불순물로 오염되었습니다. 화학 반응그러나 알루미늄을 확보한 것은 이번이 처음이다.

알루미늄은 오늘날에도 여전히 전기분해를 사용하여 생산됩니다.

오늘날 알루미늄 생산을 위한 원료는 자연에서 흔히 볼 수 있는 또 다른 알루미늄 광석입니다. 보크사이트. 점토야 바위, 철, 규소, 티타늄, 황, 갈륨, 크롬, 바나듐, 칼슘, 철 및 마그네슘의 탄산염 - 주기율표의 거의 절반의 산화물이 혼합 된 수산화 알루미늄의 다양한 변형으로 구성됩니다. 평균적으로 4~5톤의 보크사이트에서 1톤의 알루미늄이 생산됩니다.

보크사이트

보크사이트는 1821년 프랑스 남부의 지질학자 Pierre Berthier에 의해 발견되었습니다. 이 품종은 그것이 발견된 Les Baux의 지역을 기리기 위해 그 이름을 얻었습니다. 전 세계 보크사이트 매장량의 약 90%는 기니, 호주, 베트남, 브라질, 인도, 자메이카 등 열대 및 아열대 지역에 집중되어 있습니다.

보크사이트에서 얻음 알루미나. 이것은 알루미늄 산화물 Al 2 O 3이며 모양이 있습니다. 백색 분말알루미늄 제련소에서 전기 분해하여 금속을 생산합니다.

알루미늄 생산에는 엄청난 양의 전기가 필요합니다. 1톤의 금속을 생산하기 위해서는 약 15MWh의 에너지가 필요하며 이는 아파트 100채가 한 달 동안 소비하는 양이므로 강력하고 재생 가능한 에너지원과 가까운 곳에 알루미늄 제련소를 짓는 것이 가장 합리적입니다. 최대 최적의 솔루션 – 수력 발전소, 모든 유형의 "녹색 에너지" 중에서 가장 강력한 것을 나타냅니다.

알루미늄 특성

알루미늄에는 드문 조합이 있습니다. 귀중한 재산. 이것은 자연에서 가장 가벼운 금속 중 하나입니다. 철보다 거의 3 배 가볍지 만 동시에 표면이 가장 얇지 만 매우 강한 산화물로 덮여 있기 때문에 강하고 매우 연성이 있으며 부식되지 않습니다. 영화. 자성이 없고 전기가 잘 통하며 거의 모든 금속과 합금을 형성합니다.

쉬운

철보다 3배 가벼움

일종의 튼튼한 나사

강철에 견줄만한 강도

플라스틱

모든 유형의 기계 가공에 적합

부식 없음

얇은 산화막으로 부식 방지

알루미늄은 뜨겁거나 차가운 압력에 의해 쉽게 처리됩니다. 롤링, 드로잉, 스탬핑에 적합합니다. 알루미늄은 불에 타지 않고 특수 도장이 필요하지 않으며 플라스틱과 달리 독성이 없습니다.

알루미늄의 연성은 매우 높습니다. 4 마이크론만큼 얇은 시트와 가장 얇은 와이어를 만들 수 있습니다. 그리고 초박형 알루미늄 호일은 3배 더 얇습니다. 사람의 모발. 또한 다른 금속 및 재료에 비해 경제적입니다.

다양한 화합물을 형성하는 높은 능력 화학 원소많은 알루미늄 합금을 낳았습니다. 소량의 불순물이라도 금속의 특성을 크게 변화시키고 새로운 응용 분야를 열어줍니다. 예를 들어, 알루미늄과 실리콘 및 마그네슘의 조합은 일상 생활캐스트 휠, 엔진, 섀시 요소 및 현대 자동차의 기타 부품 형태로 문자 그대로 도로에서 찾을 수 있습니다. 그리고 추가하면 알루미늄 합금아연, 케이스 제조에 사용되는 합금이기 때문에 지금 손에 들고있을 것입니다. 휴대 전화그리고 정제. 한편 과학자들은 계속해서 새롭고 새로운 알루미늄 합금을 발명하고 있습니다.
알루미늄 매장량
전체 산업 기간 동안 생산된 알루미늄의 약 75%가 여전히 사용되고 있습니다.

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