.
Меню сайта
|
В технику приходят новые металлыВ технику приходят новые металлыВ течение веков человек не испытывал нужды в больших количествах других металлов, кроме железа. В XIX в. распространение машин вызвало стремительный рост производства чугуна и особенно стали. Вместе с тем появились и совершенно новые потребители металлов —электротехника, а в XX в.— авиация. Начался быстрый рост производства меди для электропромышленности. Для авиации потребовались другие металлы — прочные, как сталь, но не в пример ей легкие. Химия с помощью электропромышленности доставила такой материал. Это был алюминий. Первые слитки алюминия, появившиеся в конце прошлого столетия на промышленной выставке под рекламным названием «серебро из глины», поразили воображение посетителей. Люди привыкли к большому удельному весу металлов и не хотели верить, что здесь нет никакого фокуса, что слитки не полые внутри. В будущее нового металла было еще трудно поверить, так как цена у него была почти такая же, как у золота. Когда химический способ получения алюминия заменили электролитическим, цены на алюминий стали стремительно падать. Вскоре новый металл оказался доступным для самого широкого применения, но, конечно, опять-таки не в чистом виде.
Чистый алюминий мягок и податлив в значительно большей степени, чем чистое железо. Однако, сплавляя алюминий с небольшими количествами других металлов, получили алюминиевые сплавы, жесткие, прочные, упругие, приближающиеся этими качествами к сталям, при плотности в среднем почти втрое меньшей. У алюминия есть достоинство, всем известное из повседневного опыта: стойкость к природным агрессорам — воздуху и воде. Между тем химики причисляют алюминий к самым химически активным металлам. Как вяжется одно с другим? Оказывается, при первом же соприкосновении с воздухом алюминий, окисляясь, покрывается тончайшей пленкой своего очень прочного нелетучего и нерастворимого в воде и кислотах окисла Аl2О3. Эта пленка преграждает доступ кислороду и другим веществам-агрессорам к поверхности металла и играет роль маски, скрывающей подлинное химическое «лицо» алюминия. Если снять защитную пленку, например счистить ее напильником под слоем ртути, то алюминий становится неузнаваемым, или, если хотите, «самим собой». Ведь при этом алюминий, не успев «залечить раны», т. е. образовать новую пленку, лишен защиты. Дело в том, что на амальгамированной, покрытой ртутью поверхности пленка окисла не удерживается, отслаивается. Если бросить такой «очищенный» алюминий в воду, он будет энергично вытеснять из нее водород. Пленку окиси алюминия, защищающую металл от коррозии, можно «усилить» так называемым анодированием. Если при электролизе разбавленного раствора серной кислоты в качестве анода взять алюминий, то его поверхность окисляется за счет выделяющегося при электролизе кислорода. Толщина «брони» Аl2O3 при этом может составлять 0,15 мм, в то время как в обычных условиях пленка окисла на поверхности металла имеет толщину лишь 0,00001 мм. В качестве нового конструкционного легкого металла соперником алюминия выступил другой металл — магний. Его плотность всего 1,7. У сплавов магния она лишь немногим выше — около 1,8, а по механическим свойствам магниевые сплавы приближаются к алюминиевым сплавам и к сталям. Конструкторы считают, что если какие-то части из алюминиевых сплавов заменить равноценными по прочности деталями из сплавов магния, то конструкция облегчится примерно на 25—30%. Но далеко не всегда такая замена возможна. Магний уступает алюминию в пластичности, а главное, он более подвержен химическому разрушению (коррозии) из-за сравнительно плохого качества его защитной пленки. |
ПОИСК
Block title
|