окисляване на алуминий

Алуминиев оксид и

Алуминиева има отрицателен потенциал редокси (-1.66 V) и магнезий, е важна легиране елемент има дори по-нисък потенциал (-2.38 V). Поради това, както и при повечето други метали, алуминий се намира в природата само като много стабилна оксид. Химически, това е най-стабилната държава в най-ниското ниво на енергия. В електролизата, метал принуден да отдели от кислород чрез повишаване на енергийната си потенциал. При контакт с кислород, алуминий има тенденция да се върне към по-ниско ниво на енергия като алуминиев оксид. Поради високата си афинитет към кислород, тази реакция е мигновена.

Реакцията на окисляване на алуминий

алуминиев окислителната реакция следва реакция

Положителната промяна в енталпията АН на реакцията показва, че алуминий окислението е екзотермичен процес, т.е. има освобождаване на енергия. Това е логично, тъй като по този начин алуминият преминава в състояние с по-ниско ниво на енергия.

Дебелината на фолиото за оксид върху твърдата алуминий

Дебелината на природен оксид филм е доста тънък - от 1 до 3 пМ в зависимост от сплавта и температурата на образуване оксид (300 ° С). Фигура 1 показва постепенно нарастване на дебелината на филма на оксид на чист алуминий време на образуването му при температура от стайна температура до 400-500 ° С След това има прекъсване на скоростта на окисление и драматично увеличение на дебелината оксид филм до 20 нм. Причината за това се счита за преход от аморфен алуминиев структурата на кристалната си структура. Ето защо алуминиев скрап частици сушене и изпичане с органични покрития не се нагрява над 400 °, за да се избегне прекомерното окисление.

В твърдо състояние на алуминиев оксид, алуминиев играе положителна роля, тъй като филм оксид е под формата γ-Al2 О3 и дебелина от няколко нанометра. Това надеждно изолира повърхността на алуминий и спира по-нататъшно окисление. При постоянна температура, дебелината на оксид филм се увеличава много бързо в началото, но след това скоростта на растеж се забавя и намалява почти до нула.

Окисляване на алуминиеви стружки

С функцията на растежа на филм оксид, който е показан на фигура 1, е свързан интересен феномен. Това се случва при съхранение алуминиеви отпадъци под формата на чипове. Този тип алуминиев скрап възникнат в механична обработка на алуминий и влиза в повторното стапяне по същество, както и превръщането на сондажни чипове. Това има чипове след механична обработка на свеж и чиста повърхност, която веднага започва да се окислява. Тъй като стружките преди претопяване съхраняват в компресиран пакет, привидно бъде окислен само им външен слой и вътрешните слоеве на пакета се съхранява без окисление. Въпреки това, промяната на пакет тегло беше установено, че окислението то обикновено трае дълго време. Причината за това е, че опаковката има прорез и кухина, през който въздуха е бавно, но сигурно прониква през вътрешната си влакна. Повечето от отделните чипове са много тънки и оксиден слой, въпреки че дори тънка, като значителна част от общото тегло на опаковката. Ето защо, по-продължително съхранение на метални стружки загуби случи просто от нищото. Изводът от това може да бъде само един - чиповете, за да се стопят веднага след получаването му.

Специфичната повърхност на алуминиев скрап

Загубата на алуминий поради окисляването му през претопяване пещ в някои остатъци натоварване е пропорционална на специфичната област на скрапа. Специфичната област се изразява

където m - общото тегло на скрап партия, A - обща площ на всички части на скрап, които съставляват товара.

Специфичната повърхност на алуминиеви отпадъци е критичен параметър. Неговата стойност се увеличава с намаляване на скрап размера на частиците. По този начин, в един куб с площ 10 cm от 600 кв. см докато еквивалент в тегло от 1000 кубчета страна 1 см. - 10 пъти повече. Следователно, скоростта на окисляване на зара ще бъде 10 пъти по-голяма от големия куб.

филм оксид на течния алуминий

Освен за сушене на операциите органични покрития и изпичане всички алуминиев скрап окисляване възниква в течно състояние. По време на топенето на защитния филм оксид се разрушава и алуминий окисляване започва отново, но при по-висока температура. В невъзмутимо повърхността на стопения алуминий е инсталиран стабилен оксид филм, чиято дебелина се увеличава бавно с течение на времето.

Интензитет на окисляване на течен алуминий от температурата

С повишаване на температурата, на стопилката на алуминиеви увеличава окисляване проценти. Това е доста бавно се увеличава до температурен интервал 760-780 ° С, последвано от рязко увеличение на скоростта на окисление, както е показано на фигура 2. отопление на алуминиева стопилка, над тези температури води до по-висока загуба на алуминий от неговото окисление. Тези загуби са често по-нататък "алуминиева интоксикация."

Оптималната температура за алуминиевата стопилка

Предвид драматично растежа на окисляване на алуминий при температура на стапяне по-горе 760-780 ° С, ако не специфична причина за високата температура на топене (например, голяма дължина на предаване metalloprovoda), течен алуминий е само нагрява до температура, която е оптимална за неговото отливане. В повечето случаи тази температура в диапазона 730-750 ° С

Споделяне на този пост