Добірка наукової літератури з теми "Метал тугоплавкий"

Досліджено електропровідні властивості системи порошковий титан — багатошарові вуглецеві нанотрубки (БВНТ) у процесах встановлення між її компонентами електричних контактів при деформації стискання. Спостерігається утворення композитів, яке супроводжується зростанням електропровідності матеріалу, що зумовлено переносом електронів з частинок металу до БВНТ. Показано, що використання композитів метал — вуглецеві наноструктури відкриває шлях до створення «холодних» катодів термоемісійних перетворювачів (ТЕП), які можуть працювати від низькотемпературних джерел енергії. Використання катода з композиту Ti — терморозширений графіт при опроміненні ТЕП концентрованим сонячним світлом дозволило вперше спостерігати напругу і постійний струм за температур 170–350°C, що є до 9 разів нижчими за робочі температури традиційних ТЕП, виготовлених з тугоплавких металів. При цьому струм спостерігався в замкненому електричному колі без прикладання додаткової зовнішньої різниці потенціалів. Встановлені механізми генерації струму і напруги у ТЕП з композитним катодом дозволили сформулювати фізичні принципи побудови «холодних» електродів для прямих емісійних перетворювачів концентрованої сонячної енергії на електричну.

Полученный редкоземельный металл лантан в свободном состоянии представляет собой серебристо–белый, довольно мягкий металл. Из-за высокой активности к атмосферному кислороду и воде куски лантана следует сохранить в парафине. Металлический лантан очень хорошо проводит электрический ток. При обычной температуре реагирует с водой и кислотами неокислителями, выделяя водород, и образует щелочи. Металлический лантан сильно реагирует с йодом и серой. Во время горения данный металл в атмосфере кислорода выделяются большое количество тепла и образуют оксиды, этот процесс измеряли пирометром ДТ 8885 (пирометр инфракрасный от 50 до1300°С). Оксид лантана является твердым, крепким и тугоплавким соединением. Оксид лантана способны соединяться с водой и создавать основания.

Актуальним напрямом у розвитку галузі технічного сервісу є розробка раціональних технологійвідновлення зношених деталей сільськогосподарської техніки. Мета роботи – виявити оптимальнийметод для відновлення зношених деталей сільськогосподарської техніки, який формує зносостійкуповерхневу структуру, практично виключає утворення зони термічного впливу. До того ж має ви-сокі економічні та екологічні параметри технологічного процесу. Для досягнення мети проведеноаналіз даних літературних джерел, досвіду підприємств технічного сервісу, порівняння характерис-тик технологічних процесів; узагальнення результатів аналізу та порівняння методів, а також про-позиції щодо оптимального методу відновлення зношених деталей машин. Ѓрунтуючись на резуль-татах проведених досліджень, виявили переваги та недоліки методу електроіскрового легування.З’ясували можливості використання його для відновлення зношених поверхонь деталей машин. Вияв-лено, що метод електроіскрового легування є оптимальним для ремонту деталей. Він забезпечує ви-соку міцність зчеплення нанесеного шару; не чинить термічного впливу на деталь; забезпечує мож-ливість застосування місцевого зміцнення окремих ділянок деталі без розбирання агрегату, машини.Електроіскровому легуванню притаманні такі властивості: низька енерноємність, малогабаритне імобільне технологічне обладнання, процес є екологічно чистим. Цей метод є найдоцільнішим з усіхтрадиційних методів відновлення деталей. Тенденції розвитку технологій електроіскрового легуван-ня передбачають заміну дорогих тугоплавких компонентів електродних матеріалів більш дешевими,але ефективними. Це робить його перспективним і досить привабливим для досліджень та застосу-вання у виробництві для зміцнення та відновлення зношених деталей машин. Зважаючи на простотувикористовуваного для електроіскрової обробки обладнання, цей спосіб відновлення може бути ре-комендований для застосування в майстернях технічного сервісу.

Робота присвячена підвищенню надійності та довговічності деталей циліндро-поршневої групи двигунів внутрішнього згоряння. Зміцнення деталей машин можливе за рахунок застосування спеціальних технологічних процесів. Сучасні матеріали та покриття повинні задовольняти високим робочим температурам і навантаженням. Хромування, борування та іонно-плазмове напилення не задовольняють встановленим вимогам якості. Алюмінієвий поршень зазнає руйнувань в районі головки. Це проявляється у накопиченні шпарин, каналів, слідів вимивання сплаву.Окрім цього, внаслідок нагрівання, втрачається міцність алюмінієвого сплаву більше, ніж у 2 рази.Запропоновано створення та застосування покриття, яке б витримувало робочі температури понад 2000ºС, а також ударно-пульсуючі навантаження. Пропонується детонаційно-газовий метод напилення. Він характеризується універсальністю матеріалів: від полімерів до тугоплавкої кераміки, любі метали і сплави. Напилені частинки володіють високою кінетичною енергією. Покриття характеризується високою міцністю, яка сягає 180…200 МПа, твердістю HRCe 60, мінімальною шпаринністю. Температурний вплив при напиленні на заготовку незначний. Запропоновано послідовність підготовчих операцій. Зміцненню підлягали поршень та жарове кільце на детонаційно-газовій установці «УН-102». Застосовувався маніпулятор, що використовує енергію пострілу установки. Отримані поверхні характеризуються регулярною макроструктурою (хвилястістю).Нанесенню підлягав нікель-алюмінієвий сплав. Товщиною покриття – 150…270 мкм, твердість – HV 550, адгезія до основи – 94…100 МПа.Результати досліджень на деталях циліндро-поршневої групи засвідчили зниження робочих температур, внаслідок припрацьовування покриття та якісного ущільнення камери згоряння. Довговічність кілець становить 1,6·106…2,3·106 , що свідчить про значне підвищення опору втомі та ресурсу роботи. Запропонована технологія є придатною та рекомендується до впровадження у серійне виробництво.

В последние годы в университет пришло много студентов на ускоренную форму обучения. Они начинают обучаться с 3-го курса, но по некоторым дисциплинам, в том числе и по химии, из-за несовпадения числа часов на изучение дисциплин, разнобоя в программах, у многих студентов-ускоренников образовались несколько задолженностей по предметам, изучаемым на младших курсах университета. Ликвидировать долги студент обязан на протяжении одного года. Понятно, что таким студентам приходится тяжело. Они должны осваивать программу 3-го курса и параллельно досдавать ряд предметов за младшие курсы. Поэтому многие студенты идут по пути наименьшего сопротивления. Они не выполняют сами контрольные задания, а «заказывают» их выполнение у знакомых людей. На экзамене или зачете они, в большинстве своем, плохо защищают свои работы и показывают низкий уровень знаний всей программы.Чтобы облегчить выполнение контрольного задания, в последние 2 года мы даем студентам инженерных специальностей не 12 задач по темам курса химии, а озадачиваем их составлением химического паспорта элемента описания свойств элемента согласно плану:Общепринятое название элемента. Другие названия. Положение в периодической системе Д. И. Менделеева. Порядковый номер, молекулярная масса. Номер периода, группы иподгруппы.Полная электронная формула нейтрального атома.Подуровни, содержащие валентныеэлектроны.Графическое распределение электронов в валентныхподуровнях.Низшая (самая меньшая) степень окисления.Высшая степень окисления элемента.Промежуточные степени окисления.Формулы оксидов по каждой степени окисления.Формулы иназвания гидратоввышеперечисленных оксидов.Нахождение элемента вприроде (%-ноесодержание), важнейшие минералы (1-2) (названия иформулы). Методы получения элемента всвободном виде (указать название метода иуравнение реакции получения элемента)Физические свойства элемента: Агрегатное состояние.Температура плавления (ºС иК)Температура кипения (ºСиК)Растворимость вводе (г/100 г)Плотность г/см3или кг/м3.Другие физические свойства (твердость, модуль упругости, электропроводности).Стандартный электродный окислительно-восстановитель­ный потенциал.Химические свойства элемента (везде писать уравнение реакции и указать название продуктов).Реакция скислородом.Реакция снеметаллами(S, Сl2, Вг2, I2, N2, Ридр.) Реакция сводой.Реакции сразбавленными кислотами (НС1,Н2SO4,Н3РO4).Реакция сразбавленной HNO3.Реакции сконцентрированными кислотами Н2SO4иНNО3.Реакция со щелочью (NaOHили KOH).Реакция ссолью. Применение элемента втехнике инародном хозяйстве. Важнейшие соединения данного элемента (формула, название, области применения). Особо выделить значение для отраслей Вашей специальности. Другие сведения (какие Вы считаете нужными иинтересными)Литература.В методических указаниях к выполнению этой работы мы приводим образец выполнения задания.Образец выполнения первой части заданияХарактеристика Zr (циркония)Цирконий (Zirconium). Других названий нет. Положение впериодической системе Д. И. Менделеева. Впериодической системе элементов находится под №40(40 протонов вядре его атома и40 электронов вокруг ядра). Молекулярная масса атома 91,22. Zr находится в5периоде, IV группе, побочной (IV В) подгруппе. Полная электронная формула атома: 40Zr -2,8,18,10,2 ls22s22р63s23р63d104s24р64d25s2Валентныеэлектроны находятся вподуровнях 4d25s2Графическое распределение их: ↑↑ 4d 5s Низшая степень окисления +2 (уходят электроны с5s-подуровня).Высшая степень окисления +4 (уходят еще два электрона с4d-подуровня; высшая степень окисления равна №группы элемента впериодической системе). Промежуточная степень окисления +3. Формулы оксидов: ZrO, Zr2O3иZrO2.Формулы иназвания их гидратовZr(ОН)2–цирконий (II) гидроксид,Zr(ОН)3–цирконий (Ш) гидроксид,H2ZrO3–циркониевая(цирконатная)кислота. В земной коре циркония0,025 масс. %, важнейшие минералы: ZrSiO4–циркониZrO2–бадделеит.Получают цирконий сложными путями: Спекание цирконасК2[S1F6],отделение K2[ZrF6]и восстановление до Zr: а) ZrSiO4 + K2[SiF6]=K2[ZrF6] + 2SiO2;б) K2[SiF6] + 2Zn=Zr + 2KF + 2ZnF2.Метод хлорирования: ZrSiO4 + 2Cl2 + C=ZrCl4 + SiO2 + CO2,ZrCl4 + 2Mg=Zr + 2MgCl2.Чистый цирконий получают разложением ZrI4при 1200 ºС: ZrI4 → Zr + 2I2Физические свойства элемента: Твердое вещество, блестящий металл серебристо-белого цвета.Температура плавления равна 1855 ºC или 2128 КТемпература кипения равна 4340 ºС или 4613 КВводе не растворим. Плотность р=6,45г/см3.Пластичен. Пропускает тепловые нейтроны, относительная электрическая проводимость равна 2(Hg=l)малоэлектропроводен.Стандартный электродный потенциал Е0Zr = 1,53В.Химические свойства циркония.Он относится ккоррозинноустойчивымметаллам. На воздухе покрыт защитной оксиднойпленкой, при высокой температуре окисляется:Zr+O2 = ZrО2.Реагирует сгалогенамиF2, Сl2,Вr2:Zr+2F2= ZrF4; Zr+2Cl2=ZrCl4Не реагирует сводой. Не растворяется вразбавленных HCl,H2SO4,Н3РO4.Не растворяется вразбавленной HNO3.Растворяется вплавиковойкислоте: Zr+6HF=H2ZrF6 +2H2.Растворяется вконцентрированной H2SO4:Zr+4H2SO4(k) = Zr(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O.Пассивируетсяконцентрированной азотной кислотой НNО3 при нагревании:Zr+4НNО3(конц.) =ZrO2↓ +4NO2 + 2H2O Zr0 – 4 ē → Zr4+(окисление), Zr —восстановительN5+ +1 ē → N5+(восстановление), НNО3—окислитель. Растворяется вцарской водке: 3Zr+4HNO3 + 18HCl = 3H2[ZrCl6]+4NO+8H2OНе растворяется вщелочах. Ссолями не реагирует. Металлический цирконий иего сплавы-циркалоныиспользуются как: - конструкционные материалы для атомных реакторов;- легирующийкомпонент броневых, нержавеющих ижаропрочныхсталей; - для повышения прочности сплавов меди, магния иалюминия Важнейшие соединения циркония. ZrO2–цирконий (n) оксид.Тугоплавкоесоединение, применяется для изготовления тугоплавкихстекол, эмалей, глазурей, жароупорнойхимической посуды, огнеупорных тиглей. ZrN1–x, где х=0–0.42–цирконий нитрид–один изсамых устойчивых итвердых нитридов.ZrC–цирконий карбид, тугоплавкое(Тпл.=3630 ºС)иочень твердое вещество, применяется вкачестве шлифовального материала, атакже вместо алмаза при резке стекла. Добавка циркониякмеди значительно повышает ее прочность, не снижая при этом электропроводности.Соединения циркониявсегда содержат трудноотделяемые соединения гафния(=2% Hf). Zr, как иTi, способен поглощать водород, кислород иазот, ипоэтому спользуется как присадка для удаления из сплавов растворенных газов, что делает литье однородным, т.е. не содержащим пустот. Мировое производство циркония500 тыс. тонн вгод. Литература (дать перечень использованной литературы).Студент, получив свой химический элемент, может самостоятельно, без посторонней помощи выполнить контрольное задание. Некоторые студенты приходят на кафедру и, получив необходимую справочную литературу, выполняют контрольную работу в течение одного рабочего дня.Считаем, что такой метод ликвидации задолженности по химии студентами ускоренной формы обучения эффективен.

Сплави на основі металів підгрупи заліза з тугоплавкими металами викликають велику зацікавленість дослідників через наявність низки функціональних властивостей – висока корозійна, зносо- і термостійкість, жароміцність і твердість, підвищена каталітична активність [1]. Через високу твердість такі сплави можна застосовувати для заміни покриттів токсичним хромом і як робочий шар сучасних носіїв інформації.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2015 р. Дисертацію присвячено розробці технології електрохімічного формування функціональних покриттів сплавами заліза з молібденом і вольфрамом із цитратних електролітів для одержання матеріалів з високою корозійною стійкістю, фізико-механічними та трибологічними характеристиками. На підставі аналізу кінетичних закономірностей встановлено механізм електрохімічного одержання сплавів Fe-Mo і Fe-Mo-W, за яким співосадження заліза з молібденом і вольфрамом із цитратного електроліту в інтервалі pH 3,0–4,0 відбувається за двома маршрутами: перший – стадійне відновлення металів із гетероядерних комплексів складу [FeHCitMO₄]⁻, (М = Mo, W), розряд яких супроводжується хімічною реакцією вивільнення ліганду, а другий – стадійне відновлення феруму (ІІІ) із цитратних електролітів переважно з адсорбованих комплексів складу [FeHCit]⁺, й частково – з FeOH²⁺, та супроводжується хімічною стадією вивільнення ліганду. Експериментальні дослідження функціональних властивостей електролітичних сплавів довели, що покриття Fe-Mo і Fe-Mo-W володіють підвищеною корозійною стійкістю у кислому середовищі, що зумовлене кислотним характером оксидів тугоплавких компонентів, у нейтральному – опором пітинговій корозії, що загалом перевищує хімічний опір сталі та чавуна. Запропоновані електролітичні сплави переважають за мікротвердістю основу зі сталі у 2–3 рази, а чавуну – у 4–5 рази, причому вміст вольфраму забезпечує зростання механічних та триботехнічних характеристик. Мікротвердість, антифрикційні властивості та зносостійкість електролітичних сплавів Fe-Mo і Fe-Mo-W зростають за рахунок утворення аморфної структури. Запропоновано технологічну схему електрохімічного формування функціональних покриттів сплавами заліза з молібденом і вольфрамом та розроблено технологічні інструкції для процесів їх осадження.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in speciality 05.17.03 – Technical Electrochemistry. – National Technical University “Kharkiv Politechnical Institute”, 2015. The thesis is devoted to the development of technology for iron alloys electrochemical functional coatings with molybdenum and tungsten electrodeposition from citrate electrolyte to produce materials with high corrosion resistance, physical, mechanical and tribological properties. On the basis of kinetic regularities the mechanism of Fe-Mo, Fe-Mo-W alloys’ formation was established as co-precipitation of iron with molybdenum and tungsten in the range pH 3,0–4,0 happening on two routes, one-alloying metals reduction from heteronuclear complexes [FeHCitMO₄]⁻ is accompanied by chemical reaction of ligand releasing, and the second-reduction of iron (III) from the adsorbed complexes [FeHCit]⁺ and in part – from FeOH²⁺ accompanied by the chemical stage of ligand release. Experimental study of the electrolytic alloys functional properties have shown the high corrosion resistance of FeMo and Fe-Mo-W coatings in acidic and neutral media stimulated by acidic nature of refractory oxide components which exceeds the resistance of steel and cast iron. Proposed electrolytic alloys dominated by microhardness steel substrates in 2–3 times, and cast iron – in 4–5 times, the increasing tungsten content provides increasing in physical, mechanical and tribological properties of electrolytic alloys due to the formation of amorphous structure. A technological scheme for electrochemical synthesis of iron alloys functional coatings with molybdenum and tungsten was designed and technological instructions were prepared for implementation.