КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Защитни покрития: метал (анод, катод) и неметални. Химическа покритие




Защитното покритие предпазва статията от корозия и повърхност едновременно придават полезни свойства като solderability, отражателна способност, устойчивост на износване. Защитни покрития са разделени на метални и неметални

На механизмът на защитното действие на защитно метално покритие, разделена на катодна (устойчив на корозия) и анод (жертвената). Метали катодни покрития имат по-положителни стойности на потенциала на електрода от потенциала на метала, в които те се прилагат. Например, сребро (φ 0 = 0,779 V) или никел (φ 0 = -0.250 V) покриване на желязото (φ 0 = -0.440 V). Такива покрития защитават повърхността на продукта само механично, така че основното изискване за това е здраво. В случай на нарушение на целостта на метал недостатъчност с висок темп на корозия, благодарение на появата на корозия и на функционирането на клетката, където покритие действа като катод.

Метали анодните покрития имат потенциал по-отрицателна стойност, отколкото потенциала на метала, в които те се прилагат. Следователно, цинк (φ 0 = -0.763 V) или алуминий (φ 0 = -1.662 V) покриване на желязото (φ 0 = -0.440 V) е анод. Анодиране предпазва продукта, не само механично, но и електрохимично. Това означава, че покритието е повреден, той ще играе роля в резултат анода в галванична клетка корозивна среда и, следователно, покритието няма да се разпадне. Поради изискването за запечатване не е съществено анодните покрития. Да бъде подложен на разтваряне в процеса на използване на продукта, анодно покритие генерира щифт ток, протичащ между него и детайла, катода поляризира последната, която е, измествания на потенциала на защитен метал за понижаване стойности. По този начин, поведението на продукта е подобен на предпазителя механизъм катодна защита анодното покритие. Следователно, покритието за анод понякога се нарича протектора.

Органичните защитни слоеве. Когато опазване продукти, прилагани не-оксидиращи смазочни масла (въглеводороди устойчиви окисляване). Масла се прилага при повишена температура (за подобряване на омокряне, намаляване на вискозитета). Втвърдяване, слой, който предпазва метала от средата на електролит и въздуха. Особено устойчиви, такава защита с добавянето на инхибитори, масла. Неудобството на запазване лубрикант е необходимо да се премахне масло от металната повърхност по време на последващите операции.

Лакиране - причиняване на макромолекулни съединения, разтворени в летлив разтворител върху металната повърхност. След изпаряване на разтворителя остава на метален слой смола непропусклив окислителя и с електрически изолационни свойства. Бои, изработени от естествена смола (шеллак) или синтетични полимери (фенолни, Gliphtal силикон). След изпаряване на разтворителя може да образува пори в покритието на лак, и следователно често използвани многослойни покрития, вероятността за образуване на пори, през които в значително по-малко.



Покритие на метални повърхности директно придружава от образуване на полимер върху металната повърхност по време на прилагане на боя и втвърдяване. Блажна боя е смес от частично окислен масло (ленено масло) и термо-пигмент. При прилагането на боята с тънък слой върху почистваната повърхност на метала до блясък, масло се окислява бързо от атмосферен кислород и се втвърдява, образувайки върху металните повърхности плътен филм, който предпазва метала от корозия.

Приложение на полимери на метала създава защитен слой със специални свойства (изолация, декорация). Например, гума покривен слой върху повърхността на стомана за производството на различни химически апарат. Наличните понастоящем растения стоманени покрита с полимерен слой, който е химически устойчива на корозия.

Защитни слоеве са възможни с окисляването на металите. Окисляване на метали е да се създаде по повърхността на металния оксид слой чрез което кислород дифузия ще бъде незначително. Известните методи за покривни слоеве оксид: термични, химични, електрохимични.

Електрохимично окисляване процеси, използващи окисляване на анода на клетката. Без мазнини и освобождава от продуктите на оксидни филми са пуснати на анода на клетката с окислител електролит (SO 4 2-, Cr 2 O 7, СгОз 4 2-) и за много кратко време на продукта е покрита с гъста оксид филм:

при анода: SO 4 2- + H 2 O -2Е → SO 4 2- + 2H + + O

на катода: Me + O MeO.

Фосфатиране на метални повърхности е отлагането на неразтворима фосфат на метала. процес РЕЗЮМЕ фосфатиране намалява до средно преди двуводородни фосфати, неразтворими във вода, чрез разтваряне на металната повърхност:

Fe (H 2 РО4) 2 + 2Fc 2+ → Fe 3 (РО 4} 2 + 4Н +.

Неразтворимите фосфати във формата на малки кристали твърдо свързани към металната повърхност. Въпреки това, покритието е порьозен и може да се използва като праймер за прилагане на покрития, които са широко използвани в машиностроенето и вземане на инструмент.

Метални листове. Методи за прилагане на метални защитни слоеве върху повърхността на метали са много разнообразни, и те могат да бъдат разделени в "горещи" или висока температура и електрохимично.

методи при висока температура. Потапяне. Той е приложим за покритие на метални ниска точка на топене на огнеупорен. Така ламарина с калай, цинк или олово. Същността на метода се свежда до факта, че разтопеният метал на покритието да се готви, потокът през слоя покриване на повърхността на стопения метал се потапя ламарина се отстранява и също така през слой от масло или поток на повърхността не е непосредствено окислява. Управление на този процес е показан на фиг. 1. цинк и калай в течните омокря повърхността на стоманата. За покриване на стомана резултата е необходимо да се добавят към него определено количество калай, олово, кука лошо мокри повърхността стомана. Цинк, желязо намокряне на повърхността, взаимодейства с него, образувайки интерметални съединения (FeZp 3, FeZn 7) като значителна чупливост. Следователно процесът се извършва бързо, така че интерметални слой възможно най-тънки и е не само причинява крехкост на защитния слой. Iron калай се разтваря, за да образува твърд разтвор и интерметални съединения обикновено FeSn 2 се формира. Tin слой върху бяло тенеке е много гъвкава, както и олово. Оценяване свойства консерви и поцинкована стомана, трябва да се разглежда отделно, механична


Фиг. 1. Прилагане на метал потапяне.

свойства на покрития и физико-химични свойства. Цинк по отношение на желязо, е анод, и ще се влоши в първото си място, защита от желязо разтваряне, докато кутията е във връзка с желязо катода и да причини увреждане на армиран корозия покритие желязо.

Въпреки това, това не следва, че винаги е по-добре от консерви поцинкована стомана, като този, произведен различни механични свойства на покритието. процес поцинковане чуплива интерметални слой, образуван между желязо и цинк, които могат да се огъват в лист да се справи, което води до лющене на покритието и повреждане. Когато калайдисване желязо калай слой, получен пластмасово покритие е по-издръжлив и направи множество завои лист, без да вредят на слоя.

Метализация е метална обшивка върху повърхността на стопения метал за пръскане продукти. метална жица, която се прилага като защитен слой се прилага в оксиацетиленова пламък или разреждане на дъгата на плазма, метал се стапя и частично изпарява. Малки капчици и поток пари от метален газ се транспортира до повърхността на продукта и да се свържат с нея, тя кристализира. Повърхността на продукта трябва да се почистват внимателно, тъй като в противен случай ще има силна адхезия на нанесения слой с метални изделия.

Защитните слоеве могат да бъдат създадени и чрез вакуумно изпаряване. Покритията се прилагат по този начин, не само защитават метала от корозия, но също така засилва повърхност. Този метод се използва в работата на ремонт и реконструкция за изграждане на износени метални слой.

Облицовка - нанасяне на защитни метални филми чрез ко-подвижен. Методът е подходящ само за чаршафи и някои валцувани профили (бар, квадратни).

Този метод покритие е много удобно, но производство на изделия от неблагородни метали, покрити срещат технически трудности. Сега нашата индустрия произвежда и дуралуминиум AMG 6 позлатен чист алуминий, което значително подобрява устойчивостта на корозиране на тези материали. Предлага се като стомана, покрита от неръждаема стомана (H18N10) и други подобни материали.

Електрохимични методи за нанасяне на метални покрития се основават на електролиза. Метални защитни слоеве в този случай се отлагат върху повърхността на продукта, който в електролитната клетка е катод и е отрицателен потенциал. Покритието трябва да има фина структура и да е твърда - без пукнатини и пори. Разработено определени начини на отлагане, осигуряване на качеството на температура покритие, плътност на тока и електролитния състав. За да се получи фина зърнеста структура в състава на електролита се прилага повърхностно активни вещества и органични добавки за инхибиране на растежа на отделни кристални зърна (например, декстрин, ализарин масло).

Лекция 17. Структурните и електрически материали.

Структурни материали на основата на леки и тежки метали. Свойства на структурни материали, използвани в машиностроенето. Електротехнически материали: полупроводници, диелектрици, проводници, свръхпроводници.

Структурни материали на основата на леки и тежки метали. Свойства на структурни материали, използвани в машиностроенето.

По същество материали разбрана ще произвеждаме нищо или се използва в работата на други вещества. Материали за производство на машинни части и устройства, измервателна апаратура, промишлени конструкции, изложени на механичен стрес, се наричат структурни. Сред строителни материали излъчват силна, устойчива на износване, еластични, леки, устойчиви на корозия, устойчиви на топлина. Материалите, разделени с магнитни, електрически и други свойства.

Въпреки това, на базата на съвременните технологии - машини - обикновено изработени от метални материали - метали, метални сплави с всеки друг и някои неметали.

В момента, железни сплави се подразделят, на въглеродна стомана, чугун, стомана и стоманени сплави със специални свойства.

Въглеродна стомана - е желязо-въглеродните сплави. В зависимост от съдържанието на въглерод на желязото и температурата започва да се получат различни различаващи микроструктура. Тези стомани притежават различни механични и кристални свойства и могат да се превръщат един в друг.

Твърди желязо има способността да се разтваря много елементи. По-специално, желязото и разтворен въглероден. Неговата разтворимост зависи от температурата и желязо кристална модификация. Въглероден разтваря в γ-желязо е много по-добре, отколкото в други полиморфи желязо. въглерод, разтворен в γ-желязо е термодинамично стабилни в по-широк температурен диапазон от чисто γ-желязо. Твърд разтвор на въглерод в а-, β-, δ-желязо се нарича ферит, твърд разтвор на въглерод γ-желязо - аустенит.

Ферит е твърд разтвор на въглерод в увода на тялото-кубична желязо решетка. Благодарение на малки разстояния мед железни атоми в кристалната решетка на въглеродните атоми са принудени да бъдат поставени в дефектите на решетъчни (свободни работни места, изкълчвания).

Аустенит фаза е въвеждането на въглеродни атоми между железните атоми в лице-кубична решетка на γ-желязо. Но поради високата стойност на параметъра решетка γ-желязо, отколкото останалата част от нейните изменения, съдържанието на въглерод е по-висока (до 2.14% (тегл.).

Друга фаза, образувана от желязо и въглерод е железен карбид или цементит, Fe 3 C. цементит има сложна кристална структура, съдържаща 6,67% (тегл.) Carbon и е с висока твърдост (твърдост близка до диаманта) и значителна несигурност.

Механични свойства на феритни и аустенит зависи от съдържанието на въглерод в тях. Въпреки това, при всички концентрации на въглероден феритни и аустенит е по-твърда и по-пластмаса от цимент.

Zhelezouglerodnye сплави, съдържащи по-малко от 2,14% въглеродна стомана се нарича, и съдържащи повече от 2,14% въглерод - желязо.

Най-напредналите промишлени метод за производство на стомана - топене в електрически пещи. По този начин, претопи в момента повечето разновидности на специални стомани. Електрическата пещ лесно осигурява бързо възстановяване и точен контрол на температурата, е възможно да се създаде окислител, намаляване или неутрална среда. Това позволява на стоманата на малко количество вредни примеси и даден състав с висока точност.

Когато всички процеси течна стомана топене съдържа малки количества разтворен кислород (0.1%). Когато започва кристализация, кислород реагира с въглероден разтваря да образуват въглероден окис (II). Газът (и някои други газове, разтворени в течна стомана) се отделя от стомана под формата на мехурчета. В допълнение, границите на зърното подсветват железни оксиди и метални примеси. Всичко това води до влошаване на механичните свойства на стомана. Качеството на стомана е силно повлияна от газовете, съдържащи се в него (кислород, водород, азот) и замърсители (сяра, фосфор). Кислород, азот, водород, по-ниска пластичност и да съдействат за крехко разрушаване на стомана. Сярата придава крехкост по време на лечението гореща стомана налягане (крехкост) да присъства в тях под формата на сулфиди FeS. Той е нежелан примес - фосфор, което предизвиква крехкост при ниски температури: крехкостта на стоманата при ниски температури. обикновено качество стомана да съдържа и 0.015% S 0,045% P, високо съдържание на сяра стомана съдържа не повече от 0,015% и фосфор - не повече от 0,025% от теглото.

За отстраняване на кислорода от него стомана, дори по време на подготовката, в течно състояние, се подлага на дезоксидация. Дезоксидация - процесът на отстраняване на кислорода от стопения метал чрез добавяне на манган, силиций, алуминий, титан. Тези елементи са активно свързват кислород в стоманата като оксиди, които преминават в шлаката. Ако кислород не се отстранява от стомана, стомана се подлага на деформация в крехко разрушаване при високи температури. Манган също се свързва сяра като MnS и допринася по този начин елиминира гореща крехкост на стомана:

Термична обработка на стомана наречен промени в неговата структура и следователно свойствата постигнати чрез нагряване до определена температура, държи при тази температура и се охлажда при предварително определена скорост. Термична обработка на стомана - най-важната операция в стомана технология. Тя може драматично да промени свойствата на стомана. Тя беше подложена на като готови продукти, главно инструменти и машинни части, както и полуготови продукти, като например леене. Различни различни видове термична обработка, стомана, придаващи различни свойства. Най-важните са закаляване и отвръщане.

Втвърдяване - отоплителна стомана до температура малко над температурата на превръщане на перлит на аустенит. Темпериращи прикрепени, твърдост стомана, сила, но в същото време прави крехки. Ето защо, закалена стомана обикновено се подлага на още една операция - освобождаването. Тази операция се състои от нагряване на стоманата до температура, при което превръщането все още не е постигнато в аустенит, задържане при тази температура и относително бавно охлаждане. Почивка - експлоатация окончателно топлинна обработка. В резултат на втвърдяване и закаляване стомана получава необходимите механични свойства.

Механични свойства на въглеродна стомана се охлажда бавно, силно зависи от съдържанието на въглерод. Бавно се охлажда стомана състои от ферит и цементит, количеството на цементит е пропорционална на съдържанието на въглерод. Твърдостта на цементит е много по-ферит твърдост. Следователно, когато съдържанието на въглерод в стоманата, нейната твърдост се увеличава. В допълнение, цементит частици възпрепятстват движението на изкълчвания в основната фаза - при ферит. Поради тази причина, увеличаването на количеството на въглероден намалява еластичността на стомана.

Стоманите. Предмети, специално внесени в стоманата в определени концентрации, за да променят своите свойства са известни като легиращи елементи, и стомана, съдържаща такива елементи се наричат легирана стомана. Най-важните легиращи елементи са хром, никел, манган, силиций, ванадий, молибден.

Различни легиращи елементи различно променят структурата и свойствата на стоманата. По този начин, някои от елементите образуват твърди разтвори в γ-желязо, стабилни в широк температурен диапазон. Например, твърди разтвори на манган или никел в γ-желязо на значителни съдържание на тези елементи са стабилни от стайна температура до температурата на топене. Сплавы железа с подобными металлами называются, поэтому аустенитными сталями или аустенитными сплавами.

Феррит – твердый раствор внедрения углерода в кристаллическую решетку полиморфной модификации α-железа, в конструкционных сталях составляет не менее 90 % по объему. Он во многом определяет свойства стали. Легирующие элементы, растворяются в феррите и упрочняют его. Особенно сильно повышают твердость феррита Si, Mn и Ni, склонные к образованию иных кристаллических решеток, чем объемно-центрированная кубическая решетка α-Fe. Слабее влияют Mo, W, Cr, изоморфные α-Fe. Наиболее ценным и дефицитным легирующим элементом является никель. Вводя никель в сталь в количестве от 1 до 5 %, добиваются уменьшения порога перехода в хрупкое состояние стали на 60-80 0 С и более.

По своему назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. В качестве конструкционных, могут использоваться как углеродистые, так и легированные стали. Конструкционные стали обладают высокой прочностью и пластичностью. В то же время они должны хорошо поддаваться обработке давлением, резанием, хорошо свариваться. Основные легирующие элементы конструкционных сталей – это хром (около 1 %), никель (1-4 %) и марганец (1-1,5 %).

Марганцовистая сталь, содержащая до 15 % Mn, обладает высокими твердостью и прочностью. Из нее изготовляют рабочие части дробильных машин, шаровых мельниц, железнодорожные рельсы.

Инструментальные стали – это углеродистые и легированные стали, обладающие высокой твердостью, прочностью и износостойкостью. Их применяют для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов. Необходимую твердость обеспечивает содержащийся в этих сталях углерод (в количестве от 0,8 до 1,3 %). Основной легирующий элемент инструментальных сталей – хром, иногда в них вводят также вольфрам и ванадий. Особую группу инструментальных сталей составляет быстрорежущая сталь, сохраняющая режущие свойства при больших скоростях резания, когда температура рабочей части резца повышается до 600-700 0 С. Основные легирующие элементы этой стали – хром и вольфрам.

Стали с особыми свойствами . К этой группе относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в атмосфере, влаге и в растворах кислот, жаростойкие – в коррозийно-активных средах при высоких температурах. Жаростойкие стали сохраняют высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин, деталей реактивных двигателей и ракетных установок. Важнейшие легирующие элементы жаропрочных сталей – это хром (15-20 %), никель (8-15 %), вольфрам. Жаропрочные стали принадлежат к аустенитным сплавам.

Магнитные стали используют для изготовления постоянных магнитов и сердечников магнитных устройств, работающих в переменных полях. Для постоянных магнитов применяют высокоуглеродистые стали, легированные хромом или вольфрамом. Они хорошо намагничиваются, и длительное время сохраняют остаточную индукцию. Сердечники магнитных устройств изготавливают из низкоуглеродистых (менее 0,005 % С) сплавов железа и кремния. Эти стали легко перемагничиваются и характеризуются малым значением электрических потерь.

Това се отнася за желязо-въглеродните сплави от желязо, съдържащи повече от 2,14% въглерод. Има чугун: бял, сив, сферографитен и ковък. В ролите стомана е различно от неговите свойства. Това е една много малка степен е в състояние на пластична деформация, но има добри свойства за леене. Чугунена стана по-евтино. В зависимост от условията на кристализация, желязо може да съдържа въглерод под формата на цементит или графит под формата на техни смеси. Формата на получената графит може да бъде различен.

White желязо включва цялото количество въглерод под формата на цементит. Поради големия съдържанието на въглерод (6.69% (тегл.)), White чугуни се характеризират с висока твърдост, трошливост. Ето защо, като материал за строителни бяло железа се използват като бял армиращ слой на повърхността на чугун за производство на ролки, плугове плугове и други накладките.

В сив чугун въглеродът се съдържа главно под формата на графитни плочи. Те nizkoprochnye въглероден плоча, включваща проникнат на метална основа материал и служат като центрове за унищожаването на сив чугун под напрежение. Това е ефектът на графит е много по-малко засегнати от желязото на натиск. Затова силата на чугун на натиск е около четири пъти по-голяма якост на опън. Затова сив чугун, използвани в производството на части, работещи на натиск, или разтоварват части (машинни легла, жилищни и зъбни помпи, бутални пръстени, двигател и т.н.).

Висока желязо съдържа графит в сферична (кълбовидни) форма в границите на 3.0-3.6%. За тази цел, магнезиев приложеното желязо (0,08%). Сферични въглерод намалява желязото по-малко сила от плаката. Такива ютии стомани по-евтини и често се използват за замяна на стоманени изделия и конструкции. Сферографитен чугун е произведен колянови валове, цилиндър покритие, части от валци, формиращи ролки, помпи, клапани.

Мед и други метали.

Brass, съдържаща 45% мед, за да цинк. Има прост и специален месинг. Структурата на последния, в допълнение към мед и цинк да включва други елементи като желязо, алуминий, калай, силиций. Подложки са различни цели. От тези кондензатори произведени тръби и радиатори, машинни части, по-специално на час. Някои специален месинг имат висока устойчивост на корозия в морска вода и се използва в корабостроенето. Brass с високо съдържание на мед - tombac - заради приликата си злато се използва за бижута и декоративни елементи.

Медно-никелова сплав се подразделя на структурни и електрически. Тя включва структурни Мелхиор и алпака. Мелхиор съдържа 20-30% никел и малки количества желязо и манган и алпака съдържат 5-35% никел и 13-45% цинк. Поради съпротивата на корозия във вода, включително морската, строителство медно-никелови сплави са широко използвани в корабостроителната индустрия и в енергетиката. Радиатори, направени от тях, тръбопроводи, дестилационни съоръжения за производство на питейна вода от морска вода.

сплави на основата на никел се разделят на висока температура, и магнитни сплави със специални свойства. Термоустойчиви никелови сплави се използват в съвременните турбини и реактивни двигатели, където температурата достига 850-900 0 С. Най-важните топлина устойчиви никелови сплави са Nimonic, инконел, Hastelloy. Съставът на тези сплави са включени повече от 60% никел 15-20% хром и други метали. Металокерамика направен като свръхсплави съдържащи никел като свързващо вещество метал. Тези сплави могат да издържат на топлина до 1100 0 С. За никелови сплави с особени свойства, притежавани от Монел, nickeline, константан, Invar, платина. Монел (никелова сплав с 30% мед) е широко използван за производство на химически инструмент, като от механичните свойства я превъзхожда никел, устойчивост на корозия и не е по-малък pochni.

Износоустойчиви материали.

Едно от необходимите условия за създаване на устойчиви на износване материал, за да се осигури по-висока твърдост на повърхността му. Тези свойства са много метални карбиди. Метални карбиди в съставите на алуминиеви включват карбид, образуващи елементи (Cr, W, Ti) и въглерод (40% C). Те се използват за производството на отлети и покрития материали.

Втвърдяване стоманена повърхност може да бъде постигнато чрез специални техники, като повърхностно закаляване с индукция-отопление и химико-термично обработване на цементацията и азотиране. Цементация и азотиране - процеси на дифузионно насищане на повърхностния слой части въглерод и азот, съответно. Това лечение се подлага на такива части от машини и устройства, които трябва да бъде трайна работна повърхност и вискозен ядро ​​(зъбни колела, колянови, камери, червеи).

Леки строителни материали. За съвременната технология се характеризира с намаляване на теглото машини, устройства, за единица мощност се използва. За тази цел материали с висока специфична сила. Специфична якост - якост към своя материал плътност.

Съвременните материали, използвани в леки автомобили, кораби, самолети, космически технологии, трябва да имат по-висока специфична якост и достатъчна еластичност. Въпреки това, повечето пластмасови материали не разполага с устойчивост на топлина, и с висока якост материали - недостатъчно пластмаса.

Както структурните материали от лек метал се използва само Be, Mg, Al, Ti и техните сплави. Тези метали са химически устойчиви материали, поради наличието на плътни защитни оксидни слоеве.

Сплави на базата на магнезий и берилий имат ниска плътност, заедно с ценни еласто-якостни свойства. Берилий притежава сила легирана стомана, и специфичната му един от най-високото ниво сред метали. Берилий е един от най-добрите материали за производство на твърда и лека конструкция. Основните недостатъци са крехкостта на берилий, високата цена и токсичността.

Увеличение магнезиев малки количества от други метали, значително подобрява неговата твърдост, якост и устойчивост на корозия. Предимството на магнезиеви сплави е тяхната ниска плътност е 1,8 г / см 3. Те се използват в ракетно инженерство, в авиационната индустрия, с производството на автомобили, мотоциклети и уреди. Недостатък на магнезиеви сплави са с ниско съдържание на устойчивост на корозия и влажна атмосфера, особено в морска вода.

Алуминиеви сплави имат висока специфична сила, сравнима с тази на високоякостни стомани. Алуминиеви сплави имат ниска плътност на 2.5-2.8 г / см 3. Те също имат такива предимства като задоволителна устойчивост на атмосферни корозия, лесно получаване и обработка.

Електротехнически материали: полупроводници, диелектрици, проводници, свръхпроводници.

Според електрическите свойства на материалите, са разделени на диелектрици, полупроводници, проводници и свръхпроводници. Те се различават по електропроводимост и механизъм, естеството на електрическото съпротивление в зависимост от температурата.

Диелектрици. Това са вещества, които не разполагат с добра електронна проводимост и така са изолатори. Диелектрици имат електрическо съпротивление в диапазона от 10 8 до 10 16 ома ∙ m. Някои от тях, както и метали, с кристална структура. Вид на химична връзка в диелектрици главно йонна или ковалентна. превозвачи безплатно зареждане отсъстват. Между валентната зона и проводимата зона е широка забранена зона. K диелектрици, полимерни материали включват: соли, окиси, полиетилен, гума и текстил.

Диелектрици като керамика, стъкло, пластмаси имат висока диелектрична константа стойности, които варират от 2 до 20. Въпреки това, диелектрици са избрани диелектрична константа по-горе около хиляда. Такива диелектрици се наричат ​​ferroelectrics.

Фиг. 1. схематичен изглед на енергийните ленти в метала (а), полупроводникови (б)

изолатор (С).

Полупроводници. Semiconductors са междинни между изолатори и проводници, те се различават както от метал и от изолаторите. При ниски температури, висока съпротивление полупроводници електрически и във връзка с това те са подобни на проводниците, въпреки че зависимостта на специфично електрическо съпротивление на температурата, при която се различава от тази на изолатори. При нагряване на електропроводимостта на полупроводници нараства и достига стойностите, характерни за метали.

Полупроводници имат електрическо съпротивление от 10 -5 до 10 8 Ohm ∙ m. Чрез полупроводници включва B, C, Si, Ge, Sn, P, As, Sb, S, Se, Te, I. Semiconductors са тези съединения, двоичен ZnO, FeO, ZnS, CD-та, GaAs, ZnSb, SiC, както и по-сложни съединение.

полупроводници Bandgap варира от 0.08 ЕГ (за метал Sn) до 5,31 ЕГ (неметални диамант). Зависимостта на електрическите свойства на полупроводници от температурата и леки условия се дължи на електронната структура на кристали. Те, като изолатори валентност Bandgap зона се отделя от проводимост (фиг. 1). Въпреки Bandgap полупроводници в значително по-малка от тази на диелектрици. Поради това облъчване от действието на топлина или електрони, които заемат по-горните нива на валентната зона, могат да отидат в проводимата зона и да участва в предаването на електрически ток. С повишаване на температурата и увеличаване на осветеност брой електрони преминават в групата увеличава проводимост, което води до повишаване на електропроводимостта на полупроводника.

В полупроводници с ковалентна връзка на електрона във външния вид на проводимост в същото време тя създава незаетост в валентната зона. Тези свободни работни места, наречени дупки. Те могат да участват в движение с помощта на електрическо поле. Следователно, електрически ток в полупроводника се определя от движението на електрони в групата на проводимост и движението на отвори в валентната зона. В първия случай, електроните се движат към незаети молекулно орбитите, а вторият - за частично заетите молекулните орбитали.

От прости полупроводници най-честата силиций и германий. Полупроводници се използват в радио електронни устройства.

Проводници. Това са вещества, които провеждат електричество. За проводници са металите. Електрическото съпротивление на проводниците варира от 10 до 10 -8 -5 ома ∙ m. С повишаване на температурата, електрическото съпротивление се увеличава, и че те се различават от тези полупроводници. таксата превозвачи са електрони в проводника. валентната зона и зона на проводимост електронната структура на металите се пресичат (фиг. 1а). Това позволява на електрони от валентната зона да минават с малко развълнуван на молекулно орбитите на проводимата зона.

Проводници, използвани за предаване на електричество на големи разстояния, като резистори, бойлери, осветителни тела.

Свръхпроводници. Материалите, в който електрическото съпротивление на определена критична температура бързо се понижава до нула, наречени свръхпроводници. Конвенционалните електрически вещества съпротива падат почти до нула е възможно само при ниски температури. Например, живак е 4.2 К. Следователно широко практическо приложение на свръхпроводимост е практично, защото е свързана с високи разходи за енергия за охлаждане на много ниски температури.

През 1988 г. той открива феномена на високотемпературната свръхпроводимост. Ние считаме, такива материали, които проявяват свръхпроводящи свойства при високи температури от порядъка на 90 - 135 С. Тези температури могат да бъдат постигнати в течен азот. Това отваря възможността за практическото използване на явлението свръхпроводимост.

Висока температура свойства са открити в следните съединения: Y-BA-Cu-О (Т С = 90 К), Bi - Са - Cu - О (Т С = 110 К), Hg - Ба - Са - Cu - О (Т С = 135 К).

Търсенето на нови системи, които могат да бъдат в състояние свръхпроводящ при точката на кипене на въглероден диоксид, което е равно на 194,7 К.