Алюміній – загальна характеристика елемента, хімічні властивості. Перехідні пластини МА та АП для приєднання алюмінієвих шин до мідних виводів електротехнічних пристроїв

ІІ. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД.

§ 1. ПОДВІЙНІ СИСТЕМИ ЕЛЕМЕНТІВ IV - V ГРУП

З АЛЮМІНІЄМ.

1.1. Діаграма стану ТС – А1.

1.2. Будова подвійних систем Ъх - А1 та НГ-А1.

1.3. Будова діаграми стану подвійної системи ЫЬ – А1.

§ 2. БУДОВА ПОДВІЙНИХ СИСТЕМ М - N (М = А1, ТС, Ъх, Щ ИЪ).

2.1. Діаграма стану А1 – N.

2.2. Діаграма стану ТС – N.

2.3. Діаграми стану подвійних систем Ъх - N та НГ-N.

2.4. Діаграма стану ЫЬ - N.

2.5. Фізико- Хімічні властивостіта методи синтезу нітридів

§ 3. БУДОВА ТРІЙНИХ ДІАГРАМ СТАНУ М - А1 - N

М = ТС, Ъх, Н £ ЫЬ).

3.1. Діаграма стану ТС – А1 – N.

3.2. Діаграми стану Ъх - А1 - N та НГ-А1 - N.

3.3. Діаграма стану N1) – А1 – N.

ІІІ. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

§ 1. МЕТОДИКА ПРИГОТУВАННЯ ЗРАЗКІВ.

§2. МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ЗРАЗКІВ.

2.1. Електронно-зондовий мікроаналіз (ЕЗМА).

2.2. Растрова електронна мікроскопія (РЕМ).

2.3. Оптична мікроскопія.

2.4. Рентгенофазовий аналіз.

§ 3 РОЗРОБКА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕННЯ ФАЗОВИХ ДІАГРАМ

З УЧАСТЬЮ АЗОТУ.

IV. РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ.

§ 1. ФАЗОВІ РІВНОВАГИ У СИСТЕМІ Т1 – А1 – N.

§ 2. УМОВИ РІВНОВАГИ ФАЗ У СИСТЕМІ Ъх - А1 - N.

§ 3. БУДОВА ДІАГРАМИ СТАНУ СИСТЕМИ Ш - А1 - N. дд

§ 4. ФАЗОВІ РІВНОВАГИ У СИСТЕМІ ЛЬ - А1 - N.

Введення дисертації (частина автореферату) на тему «Фазові рівноваги в системах азот-алюміній-перехідний метал IV-V груп»

Керамічні матеріали на основі подвійних нітридів алюмінію та елементів IV групи знаходить широке застосування різних областяхпромисловості та техніки. У мікроелектроніці загальноприйнятим є використання підкладок з нітриду алюмінію, що має унікальне поєднання високих показників: термостійкості, електроопору та теплопровідності. Внаслідок стійкості до металевих розплавів нітрид титану є перспективним для металургії. Нітрид цирконію є важливим компонентом нітридного ядерного палива у реакторах розмножувачах на швидких нейтронах.

Нині значний інтерес приділяється розробці різних композиційних матеріалів з урахуванням нітриду алюмінію разом із нітридами перехідних металів IV - V груп. Зокрема, важливу роль розвитку мікроелектроніки відводять багатошаровим матеріалом, що складається з шарів A1N і NbN . Не менш перспективними для створення зносостійких та захисних покриттів, дифузійних бар'єрів у мікроелектроніці, високотемпературних керамічних, металокерамічних, композиційних матеріалів є сплави Ti-Al-N та Zr-Al-N. Визначення фазового складу такого роду матеріалів показало наявність тільки подвійних нітридних фаз. Проте останні, ретельні дослідження сплавів M - Al - N (тут і далі M = Ti, Zr, Hf, Nb) дозволили виявити існування комплексних нітридів: Ti3AlN, TÎ2A1N, Ti3Al2N2; Zr3AlN, ZrsAbNj.x; Hf3AlN, Hf5Al3N; Nb3Al2N. Їхні властивості практично не вивчені, хоча є вагомі підстави вважати, що вони можуть бути унікальними. Про це свідчить той факт, що композиційні матеріали на основі поєднання подвійних нітридів А1 та M мають максимальний рівень фізичних характеристик саме в областях потрійних фаз. Наприклад, абразивні властивості потрійних сполук Ti - Al - N вдвічі вищі, ніж у корунду і навіть, ніж у карбіду вольфраму.

Не менш важливу роль сполуки А1 та елементів IV - V груп з азотом грають при конструюванні та виробництві широкого кола марок сталей та сплавів, особливо з підвищеним вмістом азоту. Природно, що фізичні, фізико-хімічні і механічні властивості перерахованих матеріалів безпосередньо пов'язані з видом і кількостями азотовмісних фаз, що утворюються. Точні дані про склад та умови існування комплексних сполук мають і принципове теоретичне значення для розуміння природи хімічного зв'язку та інших ключових характеристик, що визначають ступінь їхньої стійкості. Для прогнозування умов синтезу та стабільності нітридів необхідні достовірні відомості про фазові рівноваги. Побудова багатокомпонентних діаграм стану за участю азоту представляє дуже не просте завдання через низькі термодинамічні стимули утворення змішаних сполук із суміжних по діаграмі стану подвійних фаз, малих швидкостей дифузії компонентів в них, а також складності та низької точності визначення справжнього вмісту азоту. Тому наявна нині інформація уривчаста і вкрай суперечлива як у складі потрійних нітридів, як і становищу ліній рівноваги фаз. Вона переважно отримана однією групою дослідників методом відпалу порошкоподібних пресувань, в якому досягнення рівноважного стану сплаву важко.

МЕТА РОБОТИ:

Розробка нового підходу до дослідження діаграм стану багатокомпонентних нітридних систем, що ґрунтується на використанні комплексу сучасних експериментальних прийомів фізико-хімічного аналізу, методів термодинамічного аналізу та розрахунку, що дозволяє з високою точністю визначати умови співіснування фаз та отримувати вичерпні докази їх відповідності рівновазі. Дослідження фазових рівноваг у твердофазній ділянці потрійних систем алюміній – азот – метал IV – V груп при температурі 1273 До.

НАУКОВА НОВИЗНА:

Методами термодинамічного аналізу та розрахунку показано суперечливість наявних експериментальних даних про умови рівноваги фаз у системах Т1-А1-Иігг-А1-К;

Розроблено методику дослідження фазових діаграм нітридних систем, що базується на комплексі сучасних методів фізико-хімічного аналізу та реалізації різних шляхів досягнення одного і того ж кінцевого стану сплаву, що дозволяє отримувати вичерпні докази відповідності його рівновазі;

Проведено термодинамічний моделювання, аналіз та розрахунок фазових рівноваг у системах Ъх - А1 - N і НГ - А1 - N. Вперше знайдено термодинамічні функції потрійних сполук, що утворюються в цих системах;

Побудовано твердофазні області діаграм стану систем П – А1 – N.

А1-И та НГ-А1-И при 1273 К; Встановлено характер фазових рівноваг у системі ЫЬ - А1 - N за нормальної температури 1273 До.

НАУКОВА І ПРАКТИЧНА ЗНАЧНІСТЬ РОБОТИ:

Отримані відомості про умови рівноваги та термодинамічні функції фаз у системах М - А1 - N (М = Т1, Ьх, Н£ ЫЬ), є фундаментальною науковою базою для розробки покриттів, керамічних та металокерамічних, композиційних матеріалів, важливих для мікроелектроніки, енергетики, машинобудування . Вони дозволяють визначати технологічні параметри отримання та обробки таких матеріалів, а також мають принципове значення для прогнозування фазового складу та властивостей широкого кола сталей та сплавів з підвищеним вмістом азоту.

ДОСТАВНІСТЬ І ОБгрунтованість:

Дані, отримані різними методами фізико-хімічного аналізу на зразках сплавів, синтезованих у різний спосіб(Азотування подвійних сплавів, тривалий гомогенізуючий відпал, дифузійні пари), з використанням сучасних експериментальних підходів та обладнання, таких як електронно-зондовий мікроаналіз, растрова електронна мікроскопія, рентгенофазовий аналіз, у всіх випадках знаходилися в прекрасній згоді як між собою так і з результатами термо розрахунку.

НА ЗАХИСТ ВИНОСЯТЬСЯ НАСТУПНІ ПОЛОЖЕННЯ:

1. Методика побудови діаграм стану багатокомпонентних нітридних систем, заснована на поєднанні комплексу сучасних методів фізико-хімічного аналізу з різними шляхами досягнення одних і тих самих рівноваг, термодинамічним моделюванням та розрахунком фазових рівноваг.

2. Будова твердофазної області ізотермічного перерізу діаграми стану "Л - А1 - N при температурі 1273 К."

3. Результати термодинамічного аналізу та розрахунку фазових рівноваг у системі Тл – А1 – N при 1273 та 1573 К.

4. Будова твердофазних областей діаграм стану систем Zг – А1 – N. НГ-А1 – N. N1) – А1 – N при 1273 К.

ІІ. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

Подібні дисертаційні роботи за спеціальністю "Фізика конденсованого стану", 01.04.07 шифр ВАК

Фазові рівноваги та спрямований синтез твердих розчинів у потрійних напівпровідникових системах з двома леткими компонентами 1998 рік, доктор хімічних наук Семенова, Галина Володимирівна
Квазікристалічні фази в системах Al-Mn-Si, Al-Cu-Fe, Al-Cu-Co: умови існування, структура, властивості 2012 рік, кандидат хімічних наук Казєнов, Микита Володимирович
Розрахунок багатокомпонентних фазових діаграм та їх використання для розробки сплавів та вдосконалення технології їх обробки 2001, доктор технічних наук Смагулов, Даулетхан Уялович
Синтез нітридів елементів III-VI груп та композиційних матеріалів на їх основі азотуванням феросплавів у режимі горіння 2009 рік, доктор технічних наук Чухломіна, Людмила Миколаївна
Термодинаміка фазових рівноваг у металевих сплавах, що містять вуглець 2001 рік, кандидат хімічних наук Качуріна, Ольга Іванівна

Висновок дисертації на тему «Фізика конденсованого стану», Хан Ю Сін

VI. висновки.

1. Розроблено методику дослідження діаграм стану багатокомпонентних нітридних систем, засновану на поєднанні методів азотування подвійних сплавів, тривалого гомогенізуючого відпалу трикомпонентних композицій, дифузійних пар, термодинамічного розрахунку та моделювання фазових рівноваг. Вона дозволяє реалізувати різні шляхи досягнення одного і того ж кінцевого стану сплаву та отримати вичерпні докази відповідності його рівноваги. Встановлено, що щодо областей діаграм стану з високими концентраціями азоту найбільш достовірним і інформативним є метод азотування подвійних сплавів. При низьких концентраціях азоту найкращі результати дає метод дифузійних пар.

2. З використанням сучасних підходівтермодинамічного розрахунку та моделювання умов рівноваги фаз виконано аналіз існуючих даних про діаграми стану систем М-А1-І. Виявлено їхню суперечливість та визначено шляхи оптимальної постановки експериментального дослідження.

3. За допомогою комплексу сучасних методів фізико-хімічного аналізу вивчено закономірності взаємодії елементів у 85 зразках подвійних та потрійних сплавів систем М-А1-N.

4. Побудована твердофазна діаграма стану системи Т1-А1-К при 1273 К. Встановлено, що нітрид алюмінію знаходиться в рівновазі з фазами ИА1з, "ПгАШ і ТО^. *. Потрійне з'єднання ТСзАИЯ утворює трифазні області з фазами ТС1А1, Т1 а(П) і Визначено параметри кристалічних решіток потрійних фаз Т12АШ (а=2,986(9)А, с=13,622(5)А), Т1зАШ (а=4,1127(17)А), та величини енергії Гіббсу їх утворення з стабільних при цій температурі модифікацій елементів: -360,0 кДж/моль та -323,3 кДж/моль, відповідно.

5. Досліджено фазові рівноваги в кристалічних сплавах при 1273 К. Достовірно встановлено положення всіх областей трифазних рівноваг. Нітрид алюмінію перебуває у рівновазі з фазами 2гА1з, ZтA\2 і ZгN. Потрійна фаза рззАНЯ утворює поля трифазних рівноваг із фазами

ZrsAbNi.x та твердим розчином на основі a(Zr). Параметри решітки комплексного нітриду Z^AIN становлять д=3,366(6)А, ¿=11,472(10)Â, c=8,966(9)Â, енергія Гіббса освіти Л/3 = -380,0 кДж/моль.

6. Встановлено, що у твердих композиціях системи Hf-Al-N при 1273К практично всі подвійні фази системи Hf-Al знаходяться в рівновазі з нітридом HfN гафнію. Потрійне з'єднання Hf^AlN утворює області трифазних рівноваг з фазами HfsAh, HfN та твердим розчином на основі a(Hf). Подвійні фази Hf2Al, ^N2 реалізуються лише обмежених областях складів потрійної системи. Нітрид алюмінію знаходиться в рівновазі з НА1з і HfN.

7. Вперше збудовано ізотермічне Т=1273 До переріз твердофазної частини діаграми стану системи Nb-Al-N. Потрійне з'єднання Nl^AhN знаходиться в рівновазі з фазами AIN, NbAb, NbAb та Nb2N. Фаза на основі Nb3Al та твердий розчин на основі ніобію утворюють трифазне поле з Nb2N. Нітрид ніобію NbN знаходиться в рівновазі з нітридом алюмінію та Nb2N.

V. ВИСНОВОК.

Загальною закономірністю у будові діаграм стану вивчених систем M - Al - N є зменшення числа та стабільності комплексних нітридних фаз у міру зростання різниці між термодинамічною стійкістю подвійних фаз MN та A1N, яка характеризується енергією Гіббсу освіти Zl/7(A1N)=-180,0 кДж/моль, Zl/7(TiN)=-217,8 кДж/моль, 4G(ZrN)=-246,4 кДж/моль, ZlyG(HfN)-251,0 кДж/моль, zl/7(NbN) =-110,7 кДж/моль. Так у системах Ti - Al - N і Zr - Al - N при 1273 К існує два комплексні нітриди TijAIN, Ti2AlN і Z^AIN, ZrsAbNi-x, відповідно. Причому за високих температур у сплавах Ti - Al - N стабільною є фаза TÎ4A1N3.X, а з'єднання ZrsAbNi-* не можна вважати потрійним, оскільки воно ізоструктурне інтерметаліду ZrsAb. На діаграмах стану Hf – Al – N та Nb – Al – N присутній тільки одне комплексне з'єднання Hf3AlN та Nb3Al2N, відповідно.

У системах Ti-Al-N і Nb-Al-N нітрид алюмінію знаходиться в рівновазі з відповідним комплексним нітридом, нітридами титану або ніобію і алюмініями титану або ніобію з максимальною концентрацією алюмінію. У системах з цирконієм та гафнієм рівновага AIN – M3AIN зникає. Це спричинено підвищенням термодинамічної стійкості подвійних нітридних фаз ZrN та HfN. Таким чином, прогнозування можливості отримання трикомпонентних нітридних фаз, у тому числі в сталях та сплавах, може здійснюватися шляхом зіставлення величин енергії Гіббсу освіти A1N та MN.

Виконані дослідження дозволили розробити методику адекватної побудови діаграм стану багатокомпонентних азотовмісних систем та встановити такі закономірності. При високих концентраціях азоту та алюмінію найбільш інформативним є метод азотування порошків подвійних металевих сплавів за підвищеного тиску азоту. Знайдено, що оптимальним є тиск у кілька десятків атмосфер.

У сплавах на основі перехідних металів та з низьким вмістом азоту найкращі результати дають методи тривалого гомогенізуючого відпалу та дифузійних пар. Відмінною особливістю останнього є можливість отримання великого масиву даних про умови рівноваги фаз щодо одного зразка. Зазвичай використовувана методика відпалу порошкоподібних пресування вимагає тривалої ізотермічної витримки і при температурах нижче 1473 - 1573 К, у багатьох випадках, не дозволяє досягти рівноважного стану сплаву.

Експериментальне дослідженняфазових рівноваг у сплавах з малим вмістом азоту у багатьох випадках утруднено чи навіть неможливо через низьку точність визначення його концентрації існуючими методами. Для таких ділянок діаграм стану ефективним є застосування методів термодинамічного моделювання та розрахунку фазових рівноваг. Вони, базуючись на даних про умови рівноваги фаз, знайдених для більш доступних в експериментальному відношенні ділянок діаграми стану і наявної інформації про термодинамічні функції, дозволяють однозначно встановити відомості, що відсутні. При вирішенні поставленого завдання відповідна система рівнянь, як правило, виявляється перевизначеною, тому розрахунок не тільки дозволяє встановити положення ліній рівноваги, а й отримати докази адекватні рішення. Так, при проведенні термодинамічних розрахунків для всіх вивчених систем результат не залежав від того, які експериментально знайдені фазові поля використовували як вихідні дані.

Іншим важливим напрямом використання термодинамічного моделювання та розрахунку є прогнозування умов проведення експерименту та вибору вихідних складів зразків таким чином, щоб різними шляхами досягти одного й того самого кінцевого стану сплаву та довести його відповідність рівновазі.

У цій роботі з використанням комплексу сучасних методів фізико-хімічного аналізу побудовано чотири ізотермічні перерізи діаграм стану потрійних систем Т1 - А1 - N. Ьт - А1 - N. Ш - А1 - N і №> - А1 - N при 1273 К. Для цього послідовно застосовується підхід, заснований на реалізації різних шляхів для досягнення одного й того самого кінцевого стану сплаву. Дані, знайдені з використанням різних методик, добре узгоджуються як між собою, так і з результатами термодинамічного аналізу, тому можуть бути рекомендовані для прогнозування фазових рівноваг у цих системах та композиціях на їх основі.

Список літератури дисертаційного дослідження кандидат фізико-математичних наук Хан Ю Сін, 2004 рік

1. Yoshimori Shigeru, Mizushima Kazuhiko, Kobayashi Akira, Takei Shu, Uchida Yasutaka, Kawamura Mitsuo. Synthesis і AES analysis Nb(NbN)-AlN multilayers off-axial DC magnetron sputtering. // Physica C. 1998. V.305 (3 & 4), p.281-284.

2. Kwang Ho Kim, Seong Ho Lee. Структуральні Analysees and Properties of Tii-XA1XN Films Deposited by PACVD використовуючи TiCl4/AlCl3/N2/Ar/H2 Gas Mixture. //J. Kor. Cer. Soc. 1995. V.32. No.7, p.809-816.

3. Chen Kexin, Ge Changchun, Li Jiangtao. phase формування і thermodynamic аналітика з self-propagating high-temperature synthesis Al-Zr-N системи композицій. ІІІ. Матер. Res. 1998. V.13 (9), p.2610-2613.

4. J.C. Schuster, J. Bauer, H. Nowotny. Applications to materials science of phase diagrams and crystal structures in ternary systems transition metal-aluminum-nitrogen. //Revue de Chimie Minerale. 1985. T.22. p.546-554.

5. Murray J.L. Al-Ti (Aluminum-Titanium). //Binary Alloy Phase Diagrams, Second Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. 1990. V.l, p.225-227.

6. Spencer PJ. Розробка Thermodynamic Databases and Ther Relevance for Solution of Technical Problems. HZ. Metallkd. 1996. V.87, p.535-539.

7. Huang S.C., Siemers P.A. Характеристика High-Temperature Phase Fields поблизу Stoichiometric y-TiAl. //Metallurgical Transactions, Section A: Physical Metallurgy and Materials Science. 1989. V.20, p. 1899–1906.

8. Kaltenbach К., Gama S., Pinatti D.G., Schulze K.A. Contribution to Al-Ti Phase Diagram. // Z. Metallkd. 1989. V.80, p.511-514.

9. Корнілов І.І., Пилаєва E.H., Волкова М.А., Крип'якевич П.І., Марків В.Я. Фазова будова сплавів подвійної системи Ti-Al, що містять від 0 до 30% AI. //Доповіді Академії наук СРСР. 1965. 161. № 4, с.843-846.

10. Böhm Н., Löhberg К. Über eine Überstrukturphase vom CsCl-Typ im System Titan-Molybdän-Aluminium. // Z. Metallkd. 1958. V.49, p. 173-178.

11. Sagel K., Schulz E., Zwicker U. Untersuchungen am System Titan-Aluminium. HZ. Metallkd. 1956. V.47, p.529-534.

12. McPherson DJ., Hansen M. Der Aufbau Binarer Legierungssysteme des Titans. HZ. Metallkd. 1954. V.45, p.76-81.

13. Bumps E.S., Kessler H.D., Hansen M. Titanium-Aluminium System, // Transactions of American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers. 1952. V.194. p.609-614.

14. Корнілов І.І., Пилаєва E.H., Волкова M.А. Діаграма стану подвійної системи титаналюміній. //Ізв. АН СРСР. Від. Хім. н. 1956. Т.7, с.771-777.

15. Корнілов І.І., Пилаєва Є.М., Волкова М.А. Огляд дослідження діаграми стану подвійної системи Ti-Al. //Титан та її сплави. М. АН СРСР. 1963. с.74-85.

16. Murray J.L. Calculation of the Titanium-Aluminum Phase Diagram. //Metallurgical Transactions A. 1988. V.19A, p.243-247.

17. H. Okamoto. Ti Al. //J. Phase Equilibria. 1993. V.14, p.120.

18. Ogden H.R., Maykuth D.J., Finlay W.L., Jaffee R.I. Constitutions of Titanium-Aluminum Alloys. // Transactions of American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers. 1951. V. 191. p. 1150-1155.

19. Anderson C.D., Hofmeister W.H., Bayuzick R.J. Liquidus Temperatures в Ti-Al System. //Metallugical Transactions A. 1993. V.24, p.61-66.

20. Kattner U.R., Lin J.C., Chang Y.A. Thermodynamic Assessment and Calculation of Ti-Al System. //Metallurgical Transactions A. 1992. V.23, p.2081-2090.

21. Perepezko J.H. Phase Stability and Processing of Titanium Aluminides. //Процеетинги міжнародного симпозіуму на міжметалевих складах, структурі та механічних властивостях (JIMIS-6). Sendai, Japan. 1991. p.239-243.

22. Perepezko J.H, Mishurda J.C. Phase Equilibria in Titanium Aluminum System, //Titanium "92: Sci. and Technol.: Proc. Symp. 1992. p.563-570.

23. McCullough C., Valencia JJ, Levi CG, Mehrabian R. Phase Equilibria and Solidification в Ti-Al Alloys. // Acta Metallurgies 1989. V.37, p. 1321-1336.

24. Chang J.Y., Moon I.G., Choi C.S. Microstructures of Heated Gamma(y)-Based Titanium-Aluminides. //J. Korean Inst. Met. & Mater. 1995. V.33. 11, p.1552-1561.

25. Collings E.W. Magnetic Studies of Phase Equilibria in Ti-Al (30 to 57 at.%) Alloys. //Metallurgical Transaction A. 1979. V.l OA. №4, p.463-473.

26. Jung IS, Kim M.C., Lee J.H., Oh M.H., Wee D.M. Phase Equilibria of Ti-Al Alloy Directional Solidification. //J. Kor. Inst. Met. & Mater. 1999. V.37. №4, p.448-453.

27. Jung IS, Kim M.C., Lee J.H., Oh M.H., Wee D.M. High Temperature Phase Equilibria near Ti-50 at. //Intermetallics. 1999. V.7, p.1247-1253.

28. Okamoto H. Aluminum-Titanium. //J. Phase Equilibria. 2000. V. 21. № 3, р.311.

29. Zhang F., Chen S.L., Chang Y.A., Kattner U.R. На модимічним описом Ті-Ал системи. //Intermetallics. 1997. V.5, p.471-482.

30. Корнілов І.І., Нартова T.T., Чернишова С.П. Про діаграму стану Ti-Al у частині, багатій на титан. //Ізв. АН СРСР. Метали. 1976. № 6, с. 192-198.

31. Tsujimoto Т., Adachi М. Reinvestigation of the Titanium Rich Region of the Titanium - Aluminium Equilibrium Diagram. //J. Institute of Metals. 1966. V.94. №10, pp.358-363.

32. Van Loo FJ, Rieck G.D. Дифузія в Titanium-Aluminium System II: Interdiffusion в Composition Range між 25 і 100 at.% Ti. // Acta Metal. 1973. V.21, p.73-84.

33. Clark D., Jepson KS, Lewis G.I. Study of the Titanium -Aluminium System up to 40 at. % Aluminium. //J. Institute of Metals. 1962/63. V.91. №6, p. 197-203.

34. Sato Т., Haung Y.C. Equilibrium Diagram of Ti-Al System. // Transactions of the Japan Institute of Metals. 1960. V.l, p.22-27.

35. Suzuki A., Takeyama M., Matsuo T. Transmission Electron Microscopy на Phase Equilibria над ß, a and a2 Phases в Ti-Al Binary System. //Intermetallics. 2002. V.10, p.915-924.

36. Raman A., Schubert K. Uber den Aufbau Eunuger zu TiAb Verwandter Legierungsreihen. ІІ. Untersuchungen in einigen Ti-Al-Si- und T4" 6 In-Systemen. HZ Metallkd. 1965. V.56, p.44-52.

37. Palm M., Zhang L.C., Stein F., Sauthoff G. Phase and Phase Equilibria в Al-rich Part of Al-Ti System над 900°C. //Intermetallics. 2002. V.10, p.523-540.

38. Schuster J.C., Ipser H. Phases and Phase Relations in the Partial System TiAh-TiAl. HZ. Metallkd. 1990. V.81, p.389-396.

39. Loiseau A., Vannffel C. TiAl2 та Reentrant Phase in the Ti AI System. // Phys. status solidi. 1988. V.l07. №2, p.655-671.

40. Hori S., Tai H., Matsumoto E. Розчинність титану в алюмінії у твердому стані. //J. Japan Institute Light Metals. 1984. V.34. №7, p.377-381.

41. Abdel H.A., Allibert C.H., Durand F. Equilibrium між TiAh і Molten AI: Results from the Technique of Electromagnetic Phase Separation. // Z. Metallkd. 1984. V.75, p.455-458.

42. Minamino Y., Yamane Т., Araki H., Takeuchi N., Kang Y., Miyamoto Y., Okamoto T. Solid Solubilities Manganese і Titanium в Алюмінієві на 0.1 MPa і 2.1 Gpa. //Metallurgical Transactions A. 1991. V.22, p.783-786.

43. Liu Y.C., Yang G.C., Guo X.F., Huang J., Zhou Y.H. Coupled Growth Behavior в Rapidly Solidified Ti Al Peritectic Alloys. //J. Crystal Growth. 2001. V.222, p.645-654.

44. Mrowietz M., Weiss A. Solubility of Hydrogen in Titanium Alloys: I. The Solubility of Hydrogen in System Tii-xGax, 0

45. Knapton A.G. The System Uranium-Titanium. //J. Institute of Metals. 1954/55. V.83, p.497-504.

46. Jamieson J.C. Crystal Structures of Titanium, Zirconium і Hafnium в High Pressures. //Science (Washington DC). 1963. V.140, p.72-73.

47. Sridharan S., Nowotny H. Studies в Ternary System Ti-Ta-Al і в Quaternary System Ti-Ta-Al-C. // Z. Metallkd. 1983. V.74, p.468-472.

48. Braun J., Ellner M. X-ray High-Temperature in-situ Investigation of Aluminide TiAh (HfGa2 type). //J. Alloys and Compounds. 2000. V.309, p.l 18-122.

49. Braun J., Ellher M., Predel B. Zur Struktur der Hochtemperaturphase Ti-Al. //J. Alloys and Compounds. 1994. V.203, p.189-193.

50. Кумар К.С. X-Ray Peak Intensifies для Binary Compound AljTi. //Powder Diffraction. 1990. V.5, p.165-167.

51. Bandyopadhyay J., Gupta K.P. Low Temperature Lattice Parameters of Al and Al Zn Alloys and Gruneisen Parameter of Al. // Cryogenics. 1978. V.l 8, p.54-55.

52. Куликов І.С. Термодинаміка карбідів та нітридів. Челябінськ: Металургія, 1988.319с.

53. Peruzzi A., Abriata J.P. Al-Zr (Aluminum-Zirconium). //Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. 1990. V.l, p.241-243.

54. Murray JL, McAlister AJ, Kahan DJ. The Al-Hf (Aluminium-Hafnium) System. //J. Phase Equilibria. 1998. № 4, p.376-379.

55. Peruzzi A. Reinvestigation of Zr-rich End of Zr-Al Equilibrium Phase Diagram. //J. Nuclear Materials. 1992. V.186, p.89-99.

56. Sauders. N. Calculated Stable and Metastable Phase Equilibria в Al-Li-Zr Alloys. // Z. Metallkd. 1989. V.80, p.894-903.

57. Saunders N., Rivlin V.G. Термодинамічні характеристики Al-Cr, Al-Zr, і Al-Cr-Zr Alloy Systems. //Materials Science and Technology. 1986. V.2, p.521-527.

58. Kaufman L., Nesor H. Calculation of Ni-Al-W, Ni-Al-Hf і Ni-Cr-Hf Systems. //Canadian Metallurgical Quarterly. 1975. V.14, p.221-232.

59. Balducci G., Ciccioli A., Cigli G., Gozzi D., Anselmi-Tamburini U. Thermodynamic study міжметалічних фаз в Hf-Al system. //J. Alloys and Compounds. 1995. V.220, p. 117-121.

60. Matkovic P., Matkovic Т., Vickovic I. Crystalline Structure of Intermetallic Compound FeZr3. //Металургія. 1990. V.29, p.3-6.

61. Савицький E.M., Тилкіна M.A., Циганова І.А. Фазова діаграма системи цирконій – реній. //Атомна енергія. 1959. V.7, с.724-727.

62. Ming L., Manghnani М.М., Katahara K.W. Investigation of a-x Transformation в Zr-Hf System до 42 GPa, //J. Applied Physics. 1981. V.52, p.1332-1335.

63. Meng W.J., Faber J.jr., Okamoto P.R., Rehn L.E., Kestel BJ, Hitterman R.L. Neutron Diffraction and Transmission Electron Microscopy Study of Hydrogen-Induced Phase Transformations in Zr3Al. //J. Applied Physics. 1990. V.67, p.l 312-1319.

64. Clark NJ, Wu E. Hydrogen Absorption в Zr-Al System. //J. Less-Common Metals. 1990. V. 163, p.227-243.

65. Nowotny H., Schob О., Benesovsky F. Die Kristallstruktur von Zr2Al und Hf2Al. //Monatshefte fur Chemie. 1961. V.92, p.1300-1303.

66. Nandedkar R.V., Delavignette P. На формуванні нової Superstructure в Zirconium-Aluminium System. //Physica Status Solidi A: Applied Research. 1982. V.73, p.K157-K160.

67. Kim SJ, Kematick RJ, Yi S.S., Franzen H.F. На stabilization of Zr5Al3 в Mn5Si3-Type Structure by Interstitial Oxygen. //J. Less-Common Metals. 1988. V.137, p.55-59.

68. Kematick RJ, Franzen HF. Thermodynamic Study of Zirconium-Aluminum System. //J. Solid State Chemistiy. 1984. V.54, p.226-234.

69. Hafez M., Slebarski A. Magnetic and Structural Investigations of Zri.xGdxAl2 Alloys. //J. Magnetism and Magnetic Materials. 1990. V.89, p. 124-128.

70. Desch P.B., Schwarz R.B., Nash P. Формування Metastable Lb Phases в Al3Zr і Al-12.5% X-25% Zr (X = Li, Cr, Fe, Ni, Cu). //J. Less-Common Metals. 1991. V.168, p.69-80.

71. Ma Y., Romming C., Lebech Ст., Gjonnes J., Tafto J. Структура рефінансування Al3Zr використовуючи один-кришталевий X-ray Diffraction, Powder Neutron Diffraction and CBED. // Acta Crystallographica B. 1992. V.48, p. 11-16.

72. Schuster J.C., Nowotny H. Investigations of the Ternary Systems (Zr, Hf, Nb, Ta)-Al-C і Studies on Complex Carbides. // Z. Metallkd. 1980. V.71, p.341-346.

73. Maas J., Bastin G., Loo F.V:, Metselaar R. Texture in Diffusion-Grown Layers of . Trialuminides MeAl3 (Me = Ti, V, Ta, Nb, Zr, Hf) та VNi3. // Z Metallkd. 1983. V.74, p.294-299.

74. Wodniecki P., Wodniecka Ст, Kulinska A., Uhrmacher M., Lieb K.P. The Hafnium Aluminides HfAl3 і Н£гА13 Studied by Perturbed angular Corrlations with 181 Та and mCd Probes. //J. Alloys and Compounds. 2000. V.312, p. 17-24.

75. Кузнєцов Г.М., Барсуков А.Д., Абас М.І. Дослідження розчинності Mn, Cr, Ti та Zr в алюмінії у твердому стані. //Ізв. вишів. Цв. Металургія. 1983. № 1, с.96-100.

76. Rath В.В., Mohanty G.P., Mondolfo L.F. Aluminium-Rich End of the Aluminium-Hafnium Diagram. //J. Institute of Metals. 1960/61. V.89, p.248-249.

77. Kattner U.R. Al Nb. //Binary Alloy Phase Diagrams, second edition, Ed. T.B. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. 1990. V. 1, p. 179-181.

78. Suyama Ryuji, Kimura Masao, Hashimoto Keizo. Phase Stability and Fundamental Properties of Nb-Al Binary System. // Struct. Intermetallics. 1 st Int. Симп. Struct. Intermetallics, Champion, Pa, Sept. 26-30, 1993, Warrendale (Pa). 1993. p.681-689.

79. Richards M.J. Contribution a l'etude du Systeme Niobiom-Aluminium. // Memoires Scientifiques de la Revue de Metallurgie. 1964. V.61, p.265-270.

80. Herold A., Forsterling G., Kleinstuck К. Включення в реальну структуру на Linear Thermal Expansion Coefficient of A15-type Intermetallic Compounds of Room Temperature to 10K. //Crystal Research and Technology. 1981. V. 16, p. 1137-1144.

81. Jorda J.L., Flukiger R., Muller J. New Metallurgical Investigation of Niobium-Aluminum System. //J. Less Common Metals. 1980. V.75, p.227-239.

82. Alfeu S.R., Carlos A.N. Діяльність екстремального алюмінію на цій композиції і мікроструктури Nb-Al Alloys виготовлена з алюмінієвої зменшення Nb20s. //J. Materials Synthesis and Processing. 1999. V.7. №5, p.297-301.

83. Ahn I.S., Kim S.S., Park M.W., Lee K.M. Phase Characteristics of Mechanically Alloyed AI-10wt. //J. Materials Science Letters. 2000. V.19, p.2015-2018.

84. Menon E.S.K., Subramanian P.R., Dimiduk D.M. Phase Transformations в Nb-Al-Ti Alloys. //Metallurgical Transaction A. 1996. V.27. №6, p. 1647-1659.

85. Kaufman L. Calculation of the Multicomponent Tantalum заснований Phase Diagrams. // CALPHAD. 1991. V. 15. №3, p.261-282.

86. Wriedt H.A. The Al-N (Aluminum-Nitrogen) System. //Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1986. V.7. №4, p.329-333.

87. Jones R.D., Rose K. Liquidus Calculations для III-IV Semiconductors. //CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 1984. V.8, p.343-354.

88. Hillert M., Josson S. An Assessment of Al-Fe-N System. //Metallurgical Transaction A. 1992. V.23A, p.3141-3149.

89. Wriedt H.A., Murray J.L. N-Ti (Nitrogen-Titanium). //Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. Massalski, ASM International, Materials Park, Ohio. 1990. V.3, p.2705-2708.

90. Zeng K., Schmid-Fetzer R. Critical Assessment and Thermodynamic Modeling of The -N System. // Z. Metallkd. 1996. V.87. №7, p.540-554.

91. Etchessahar E., Bars J.P., Debuigne J. The Ti - N System: Equilibrium Between the Ô, e and a Phase and the Conditions of Formation of Lobier and Marcon Metastable Phase. //J. Less-Common Metals. 1987. V.134, p. 123-139.

92. Vahlas C., Ladouce B.D., Chevalier P.Y., Bernard C., Vandenbukke L. A Thermodynamic Evaluation of the N System. //Thermochemica Acta. 1991. V 180, p.23-37.

93. Etchessaher E., Sohn YU, Harmelin M., Debuigne J. The Ti N System: Kinetic, Calorimetric, Structure and Metallurgical Investigations of ô-TiNo.si Phase. //J. Less-Common Metals. 1991. V. 167, p.261 -281.

94. Гусєв А.І. Фазові діаграми упорядкованих нестехіометричних карбіду гафнію та нітриду титану. //Доповіді Академії наук. 1992. V.322. №5, с.918-923.

95. Гусєв А.І., Ремпель А.А. Фазові діаграми систем Ti С та Ti - N та атомне впорядкування нестехіометричних карбіду та нітриду титану. //Доповіді Академії наук. 1993. Т.332. №6, с.717-721.

96. Lengauer W., Ettmayer P. Investigation of Phase Equilibria в Ti N та Ti - Mo - N Systems. //Materials Science and Engineering A: Structure Materials: Properties, Microstructure and Processing. 1988. V.105/106. p.257-263.

97. Lengauer W. Titanium Nitrogen System. //Acta Metallurgica et Materialia. 1991. V.39, p.2985-2996.

98. Jonsson S. Assessment of the N System. // Z. Metallkd. 1996. V.87. №9, p.691-702.

99. Ohtani H., Hillert M. A Thermodynamic Assessment of the N System. //CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 1990. V.14, p.289-306.

100. Etchessahar E., Bars J.P., Debuigne J., Lamane A.P., Champin P. Titanium Nitrogen Phase Diagram and Diffusion Phenomena. //Titanium: Science and Technology Process 5 Int. Conf. Munich. Sept. 10-14 1984, V.3, Oberursel. 1985. p.1423-1430.

101. Wood F.W., Romans P.A., McCune R.A., Paasche O. Phases and Interdiffusion між Titanium і його Mononitride. // Rept. Infest. Bur. Mines. U.S. Dep. Inter. 1974. № 7943. ii, p.40.

102. Ем B.T., Латергаус І.С., Лорян В.Е. Побудова межі області існування твердого розчину азоту в a-Ti нейтронографічним методом. //Неорган. Матер. 1991. V.27. №3, с.517-520.

103. Кальмиков К.Б., Русіна Н.Є., Дунаєв С.Ф. Фазові рівноваги у системі Al-Fe-Ni при 1400К. // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 2. Хімія. 1996. Т.37. №5, с.469-473.

104. Той Л. Карбіди та нітриди перехідних матеріалів. М: Світ. 1974.294с.

105. Lengauer W. Crystal Structure of ti-Ti3N2-x: An Additional New Phase in the Ti N System. //J. Less-Common Metals. 1996. V. 125, p. 127-134.

106. Christensen A.N., Alamo A., Landesman J.P. Structure of Vacancy-Ordered Titanium Heminitride 6"-Ti2N by Powder Neutron Diffraction. //Acta Crystallographica. Section C: Crystal Structure Communications. 1985. V.41, p.1009-1011.

107. Холмберг B. Структурні дослідження на Тітанії Nitrogen System. //Acta Chemica Scandinarica. 1962. V.16, p.1255-1261.

108. Lengauer W., Ettmayer P. Crystal Structure of New Phase in Titanium-Nitrogen System. //J. Less-Common Metals. 1986. V.120, p.153-159.

109. Jiang C., Goto Т., Hirai T. Non-stoichiometry з Titanium Nitride Plates Спираючись на Chemical Vapour Deposition. //J. Alloys and Compounds. 1993. V.190, p. 197-200.

110. Еліот Д.Ф., Глейзер M., Рамакрішна В. Термохімія сталеплавильних процесів. М: Металургія. 1969. 252с.

111. Левінський Ю.В. р-Т Діаграма стану системи цирконій-азот. //Фізична хімія. 1974. Т.48, с.486-488.

112. Domagala R.F., McPherson DJ, Hansen М. System Zirconium-Nitrogen. // Transaction of American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineering. 1956. V.206, p.98-105.

113. Massalski Т.В. N-Zr. //Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. T.B. Massalski, ASM International Materials Park, Ohio. 1990. V.3, p.2716-2717.

114. Ogawa T. Structural Stability and Thermodynamic Properties of Zr-N Alloys. //J. Alloys and Compounds. 1994. V.203, p.221-227.

115. Косухін B.B., Функе В.Ф., Мінашкін В.Л., Смирнов B.C., Єфремов Ю.П. Отримання покриттів з нітриду та карбонітриду цирконію CVD методом. //Неорганічні матеріали. Известия Академій наук СРСР. 1987. V.23, с.52-56.

116. Lerch М., Fuglein Е., Wrba J. Systhesis, Crystal Structure and High Temperature Behavior of Zr3N4. Z. Anorganische und Allgemeine Chemie. 1996. 622, p.367-372.

117. Massalski Т.В. Hf-N. //Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition, Ed. T.B. Massalski, ASM Inter. Materials Park, Ohio. 1990*. V.2, p.2090-2092.

118. Christensen A.N. A Neutron Diffraction Investigation on Single Crystals of Titanium Oxide, Zirconium Carbide and Hafnium Nitride. //Acta Chemica Scandinavica. 1990. V.44, p.851-852.

119. Lengauer W., Rafaja D., Taubler R., Ettmayer P. Управління binary single-phase Line Compounds за допомогою дифузійних кодів: Subnitride Phase and C-Hf4N3.x. //Acta Metallurgica et Materialia. 1993. V.41, p.3505-3514.

120. Левінський Ю.В. р-Т Діаграма стану системи ніобій-азот. //Метали. 1974. V.1, с.52-55.

121. Huang W. Thermodynamic Properties of Nb W - З - N System. // Z. Metallkd. 1997. V.88, p.63-68.

122. Lengauer W., Bohn M., Wollein В., Lisak K. Phase Reactions in Nb N System Below 1400 "C. // Acta Materialia. 2000. V.48, p.2633-2638.

123. Berger R., Lengauer W., Ettmayer P. The y-Nb4N3±x - 5-NbNi.x Phase Transition. //J. Alloys and Compounds. 1997. V.259, p.L9-L13.

124. Jogiet M., Lengauer W., Ettmayer P. III. Alloys and Compounds. 1998. V.46 (2), p.233.

125. Huang W. Thermodynamic Assessment of Nb N System. //Metallurgical and Materials Transactions A. 1996. V.27A, p.3591-3600.

126. Balasubramanian K., Kirkaldy J.S. Experimental Investigation of Thermodynamics of Fe-Nb-N austenite і Nonstoichiometric Niobium Nitride (1373-1673K). //Canadian Metallurgical Quarterly. 1989. V.28, p.301-315.

127. Christensen A.N. Підготовка і кристалічна структура ß-Nb2N і y-NbN. //Acta Chemica Scandinavica, A: Physical and Inorganic Chemistry. 1976. V.30, p.219-224.

128. Christensen A.N., Hazell R.G., Lehmann M.S. An X-ray і Neutron Diffraction Investigation of Crystal Structure of y-NbN, //Acta Chemica Scandinavica, A: Physical and Inorganic Chemistry. 1981. V.35, p.l 11-115.

129. Lengauer W., Ettmayer P. Preparation and Properties of Compact Cubic 5-NbNi-x. //Monatshefte fur Chemie. 1986. V.l 17, p.275-286.

130. Yen C.M., Toth L.E., Shy Y.M., Anderson D.E., Rosner L.G. Superconducting Hc-Jc і Tc вимірювання в Nb-Ti-N, Nb-Hf-N і Nb-V-N Ternary Systems. //J. Applied Physics. 1967. V.38, p.2268-2271.

131. Terao N. New Phases of Niobium Nitride. //J. the Less-Common Metals. 1971. V.23, p.159-169.

132. Добринін A.B. Нові керамічні матеріали із нітриду алюмінію. //Неорганічні матеріали. 1992. V.28. №7, с.1349-1359.

133. Куликов В.І., Мушкаренко Ю.М., Пархоменко С.І., Прохоров Л.М. Новий клас керамічних матеріалів з урахуванням теплопровідного нітриду алюмінію. //Електронна техніка. Сер. НВЧ-Техніка. 1993. Т.2 (456), с.45-47.

134. Самсонов Г.В. нітриди. Київ: Наукова Думка. 1969. 377с.

135. Kral С., Lengauer W., Rafaja D., Ettmayer P. Критичний огляд на Elastic Properties Transition Metal Carbides, Nitrides and Carbonitrides. IIJ. Alloys and Compounds. 1998. V.265, p.215-233.

136. Самсонов Г.В., Пилипенко A.T., Назарчук Т.М. Аналіз тугоплавких сполук. М: Металургіздат. 1962. 256с.

137. Самонов Г.В., Страшинська J1.B., Шіллер Е.А. Контактна взаємодія металоподібних карбідів, нітридів та боридів із тугоплавкими металами при високих температурах. //Металургія та паливо. 1962. V.5, с.167-172.

138. Dai Ying, Nan Ce-wen. Synthesis of aluminum nitride whiskers via vapor-liquid-solid process, //material Res. Soc. Симп. Proc. 1999. V.547, p.407-411.

139. Chen K.X., Li J.T., Xia Y.L., Ge C.C. Self-propagating high-temperature synthesis (SHS) і мікроструктура алюмінієвого нітриду. // Int. J. Self-Propagating High-Temp. Synthesis. 1997. V.6 (4), p.411-417.

140. Hwang C.C., Weng C.Y., Lee W.C., Chung S.L. Synthesis of A1N powder by a combustion synthesis метод. // Int. J. Self-Propagating High-Temp. Synthesis. 1997. V.6 (4), p.419-429.

141. Chung S.L., Yu W.L., Lin C.N. A self-propagating high-temperature synthesis метод для synthesis of A1N powder. //J. Material Research. 1999. V.14 (5), p. 1928-1933.

142. Ha H., Kim K.R., Lee H.C. A Study on the Synthesis of Titanium Nitride by SHS (Self-propagating High-temparature Synthesis) Метод. //J. Kor. Ceramic. Soc. 1993. V.30. №12, p. 1096–1102.

143. Chen K., Ge C., Li J. Phase формування і thermodynamic analysis з self-propagating high-temperature synthesis Al-Zr-N system composites. //J. Material Research. 1998. V.13 (9), p.2610-2613.

144. Chen K.X., Ge C.C., Li J.T. Ефект від нітрогену pressure в положенні з'єднання synthesis AIN-ZrN композицій. //Metallurgical. Матеріали. Trans. A, 1999. V.30A (3A). p.825-828.

145. Garcia I., Olias J.S., Vazquez A.J. Новий метод для матеріалів synthesis: solar energy concentrated by Fresnel lens. //J. Physics. 1999. IV. V.9. p.Pr3/435-Pr3/440.

146. Olias J.S., Garcia I., Vazquez A.J. Synthesis of TiN з solar energy condentrated by Fresnel lens. //J. Material Letters. 1999. V.38, p.379-385.

147. Boulmer-Leborgne C., Thomann A.L., Andreazza-Vignolle P., Hermann J., Craciun V., Echegut P., Crariun D. Excimer laser synthesis of A1N coating. //Appl. surface science. 1998. V. 125, p. 137-148.

148. Sicard E., Boulmer-Leborgne C., Sauvage T. Excimer laser induced surface nitriding of aluminum alloy. //Appl. Surface Science. 1998. V.127-129, p.726-730.

149. Boulmer-Leborgne C., Thomann A.L., Hermann J. Direct synthesis of metal nitride by laser. //NATO ASI Ser. 1996. Ser.E. V.307, p.629-636.

150. Thomann A.L., Sicard E., Boulmer-Leborgne C., Vivien C., Hermann J., Andreazza-Vignolle C., Andreazza P., Meneau C. Surface nitriding of titanium and aluminum by laser-induced plasma. // Surface Coating Technology. 1997. V.97. № (1-3), p.448 452.

151. Dai X., Li Q., Ding M., Tian J. Thermodynamic aspect в synthesis of A1N powders з карбоthermal reduction and nitridation process. //J. Матеріал. Science. Технологія. 1999. V.15 (l), p.13-16.

152. Wang J. Wang W.L. // Diamond Relat. Матер. 1999. V.8 (7), p. 1342-1344.

153. Патак Lokesh Chandra, Ray Ajoy Kumar, Das Samar, Sivaramakrishnan C. S., Ramachandrarao P. Carbothermal synthesis нанокристалічного алюмінієвого нітриду бавовни. //J. American Ceramic Society. 1999. V.82 (l), p.257-260.

154. Clement F., Bastians P., Grange P. Novel low-temperature synthesis of titanium nitride: proposal for cyanonitridation mechanism. //Solid State Ionics. 1997. V.101-103. p.171-174.

155. Jung W.S., Ahn S.K. Synthesis aluminium nitride by reaction aluminium sulfide with ammonia. //Materials Letters. 2000. V.43, p.53-56.

156. Hezler J., Leiberich R., Mick HJ. // Nanostruct. Матеріали. 1999. V.l 0(7), p. 1161-1171.

157. Uheda K., Takahashi M., Takizawa H., Endo T., Shimada M. Synthesis алюмінієвого нітриду використовуючи urea-precursors. //Key Eng. Матеріали. 1999. V.l59-160, p.53-58.

158. Shimada S., Yoshimatsu M., Nagai H., Suzuku M., Komaki H. Підготовка і властивості ТІN і A1N films з alkoxide solution з thermal plasma CVD метод. // Thin Solid Films. 2000. V.370, p.137-145.

159. Shimada S., Yoshimatsu M. Preparation of (Tii.xAlx)N films from mixed alkoxide solutions by plasma CVD. // Thin Solid Films. 2000. V.370, p.146-150.

160. Kim W.S., Sun H.N., Kim K.Y., Kim B.H. A study on the TiN Thin Film до Sol-Gel Method. //J. Kor. Ceramic. Soc. 1992. V.29. №4, p.328-334.

161. Sonoyama Noriyuki, Yasaki Yoichi, Sakata Tadayoshi. Формування алюмінієвого нітриду з використанням літіума нітриду як джерело N3" в глибинному хлоридному алюмінії. //Chemical Letters. 1999. V.3, p.203-204.

162. Nakajima Kenichiro, Shimada Shiro. Electrochemical synthesis of TiN precursors і їх конвертація до fine particles. //J. Material Chem. 1998. V.8 (4), p.955-959.

163. Pietzke M.A., Schuster J.C. Phase Equilibria Quaternary System Ti A1 - Sn - N при 900°C. //J. Alloys and Compounds. 1997. V.247, p. 198–201.

164. Schuster JC, Bauer J. The Ternary System Titanium Aluminum - Nitrogen. //J. Solid State Chemistry. 1984. V.53, p.260-265.

165. Procopio AT, El-Raghy T., Barsoum M.W. Synthesis of Ti4AlN3 and Phase Equilibria in the Ti - A1 N System. //Metallurgical and Materials Transactions A. 2000. V.31A, p.373-378.

166. Zeng K., Schmid-Fetzer R. Thermodynamic Modelling and Applications the A1 - N Phase Diagram. //Thermodynamics of alloy formation, 1997TMS annual meeting в Orlando, florida, February 9-13. 1997. p.275-294.

167. Chen G., Sundman B. Thermodynamic Assessment of the A1 - N System. //J. Phase Equilibria. 1998. V.19. №2, pp.146-160.

168. Anderbouhr S., Gilles S., Blanquet E., Bernard C., Madar R. Thermodynamic Modeling of Ti A1 - N System і Application до Simulation of CVD Processes of the (Ti, A1)N Metatable Phase. //Chem.Vap.Deposition. 1999. V.5. №3, pp.109-113.

169. Pietzka M.A., Schuster J.C. Phase Equilibria в Quaternary System Ti A1 - C - N. // J. American Ceramic Society. 1996. V.79 (9), p.2321-2330.

170. Lee H.D., Petuskey W.T. New Ternary Nitride в Ті Al - N System. //J. American Ceramic Society. 1997. V.80. №3, 604-608.

171. Ivanovskii A.L., Medvedeva N.I. Electronic Structure of Hexagonal Ti3AlC2 і Ti3AlN2. // Mendeleev Communications Electronic Version. 1999. V.l, p.36-38.

172. Barsoum MW, Schuster J.C. Comment on "Новий Тернарі Nitride в The Al - N System". //J. American Ceramic Society. 1998. V.81. №3, p.785-789.

173. Barsoum MW, Rawn CJ, El-Raghy T., Procopio A.T., Porter WD, Wang H., Hubbard C.R. Thermal Properties of Ti4AlN3. //J. Applied Physics. 2000. V.87, p.8407-8414.

174. Procopio AT, Barsoum MW, El-Raghy T. Characterization of Ti4AlN3. //Metallurgical and Materials Transactions A. 2000. V.31A, p.333-337.

175. Myhra S., Crossley J.A.A., Barsoum M.W. Crystal-Chemistry of the Т1зА1Сг та Ti4AlN3 Layered Carbide/Nitride Phase-Characterization by XPS. ІІІ. Physics and Chemistry of Solids. 2001. V.62, p. 811-817.

176. El-Sayed M.H., Masaaki N., Schuster J.C. Interfacial Structure and Reaction Mechanism of AIN/Ti Joints. ІІІ. Materials Science. 1997. V.32, p.2715-2721.

177. Paransky Y., Berner A., Gotman I. Microstructure of Reaction Zone на Ti A1N Interface. //Materials Letters. 1999. V.40, p. 180-186.9

178. Paransky Y.M., Berner A.I., Gotman I.Y., Gutmanas E.Y. Phase Recognition в A1N-Ti System за допомогою енергетичної дисперсивної spectroscopy and electron backscatter diffraction. //Mikrochimica Acta. 2000. V.134, p.l71-177.

179. Гусєв А.І. Фазові рівноваги в потрійних системах М-Х-Х" і М-А1-Х (М- перехідний метал, X, X" - В, С, N, Si) і кристалохімія потрійних сполук. / / Успіхи Хімії. 1996. V.65 (5), с.407-451.

180. Schuster J.C., Bauer J., Debuigne J. Investigation of Phase Equilibria Related to Fusion Reactor Materials: 1. The Ternary System Zr A1 - N. III. Nuclear Materials. 1983. V.116, p.131-135.

181. Schuster J.C. The Crystal Structure of Zr3AlN. // Z. Kristallographie. 1986. V.175, p.211-215.

182. Schuster J.C., Bauer J. Investigation of Phase Equilibria Related to Fusion Reactor Materials: II. The Ternary System Hf-Al-N. ІІІ. Nuclear Materials. 1984. V.120, p.133-136.

183. Schuster J.C., Nowotny H. Phase Equilibria в Ternary Systems Nb-Al-N та Ta-Al-N. // Z. Metallkd. 1985. V.76, p.728-729.

184. Jeitschko W., Nowotny H., Benesovsky F. Strukturchemische Unter Suchungen an Komplex -Carbiden und -Nitriden. // Monatsh Chem. 1964. V.95, p.l 56.

185. Рід С. Електронно-зондовий мікроаналіз. М: Світ. 1979. 260с.

186. Соколовська Є.М., Гузей JI.C. Металохімія. М.: Моск. Ун-та. 1986. 264с.

187. Абрамичова H.JI. Взаємодія сплавів на основі заліза, нікелю та елементів IV V груп з азотом при підвищеному парціальному тиску. Автореферат кандидатської дисертації, МДУ, 1999. 20с.

188. Люпіс К. Хімічна термодинаміка матеріалів. М: Металургія. 1989. 503с.

189. Dinsdale А.Т. SGTE Data for Pure Elements. //Calphad. 1991. V. 15. №4, p.317-425.

190. Kaufmann L., Nesor H. Coupled Phase Diagrams and Thermochemical Data for Transition Metal Binary Systems V. // Calphad. 1978. V.2. №4, p.325-348.

191. Воронін Г.Ф. Парціальні термодинамічні функції гетерогенних сумішей та їх застосування у термодинаміці сплавів. // У кн.: Сучасні проблеми фізичної хімії. М: Моск. Ун-та. 1976. т.9. с.29-48.

192. Кауфман Л., Берштейн X. Розрахунок діаграм стану за допомогою ЕОМ: Пров. з англ. М: Світ. 1972. 326с.

193. Бєлов Г.В., Зайцев А.І. Використання методу Монте-Карло визначення фазового складу гетерогенних систем. //Тези доповідей XIV Міжнародної конференції з хімічної термодинаміки. Санкт-Петербург: НДІХ СПбГУ. Т.2002. с.317-318.

194. Хан Ю.С., Калмиков К.Б., Дунаєв С.Ф., Зайцев А.І. Фазові рівноваги у системі Ti-Al-N при 1273 К. // Доповіді Академії Наук. 2004. т.396. №6, с.788-792.

195. Хан Й.С., Калмыков К.В., Дунаєв С.Ф., Заїцев А.І. Solid-State Phase Equilibria в Titanium-Aluminum-Nitrogen System. //J. Phase Equilibria and Diffusion. 2004. V.25. №5, p.427-436.

196. Діаграми стану подвійних металевих систем. Довідник: У 3 т.: Т.З. Кн.1 / Под. заг. ред. Н.П.Лякішева. М: Машинобудування. 1999. 880с.

197. Wang Т. Jin Z. Zhao J.C. Thermodynamic Assessment of Al-Zr Binary System. //J. Phase Equilibria. 2001. V.22. №5, p.544-551.

198. Туркдоган E.T. Фізична хімія високотемпературних процесів. М: Металургія. 1985. 344с.

199. Хан Й.С., Калмыков К.В., Абрамичева Н.Л., Дунаєв С.Ф. Структура системи Al-Zr-N на 1273K і 5Мпа. //VIII International conference of crystalchemistry of intermetallic compounds. Lviv. Україна. September 25-28.2002. p.65.

200. Хан Ю.С., Калмиков К.Б., Зайцев А.І., Дунаєв С.Ф. Фазові рівноваги у системі Zr-Al-N при 1273 К. //Метали. 2004. Т.5, с.54-63.

201. Хан Ю Сін, Калмиков К.Б., Дунаєв С.Ф. Взаємодія нітриду алюмінію з елементами IV групи. //Міжнародна конференція студентів та аспірантів з фундаментальних наук "Ломоносів-2003". 15-18 квітня 2003р. секція Хімія. Т.2, с.244.

Зверніть увагу, наведені вище наукові тексти розміщені для ознайомлення та отримані за допомогою розпізнавання оригінальних текстів дисертацій (OCR). У зв'язку з чим у них можуть бути помилки, пов'язані з недосконалістю алгоритмів розпізнавання. У PDF файлах дисертацій та авторефератів, які ми доставляємо, таких помилок немає.

/ Пластина мідно-алюмінієва перехідна МА

Пластини перехідні мідно-алюмінієві ГОСТ 19357-81 служать для приєднання алюмінієвих шин до мідних виводів електротехнічних пристроїв та мідних шин. З'єднання з алюмінієвими шинами зварене, з'єднання з мідними виводами електротехнічних пристроїв і мідними шинами - або розбірне (болтове), або зварне.

Вид кліматичного виконання пластини МА - УХЛ1і Т1 за ГОСТ 19357-81. З'єднання алюмінієвої частини пластини МА з мідною виконується методом холодного тиску зварювання.

Виготовимо пластини перехідні МА в будь-якій кількості та в найкоротші терміни

Приклад умовного позначення перехідної мідно-алюмінієвої пластини виконання УХЛ1:

Пластина перехідна МА 40х4 УХЛ1 ГОСТ 19357-81
Пластина перехідна МА 50х6 УХЛ1 ГОСТ 19357-81
Пластина перехідна МА 60х8 УХЛ1 ГОСТ 19357-81
Пластина перехідна МА 80х8 УХЛ1 ГОСТ 19357-81
Пластина перехідна МА 100х10 УХЛ1 ГОСТ 19357-81
Пластина перехідна МА 120х10 УХЛ1 ГОСТ 19357-81

Пластини виготовляються відповідно до вимог цього стандарту щодо робочих креслень, затверджених у встановленому порядку. Поверхня платин МА не має задирок, тріщин, задир, відшаровування металу та інших механічних пошкоджень. Перевірка якості зварного шва поверхні пластини МА здійснюється візуальним способом.

Технічні характеристики - пластина перехідна мідно-алюмінієві МА

пластини МА 40х4, МА 50х6, М 60х8, М 80х8, МА100х10, МА120х10

Тип пластини	Розміри пластини МА, мм			Маса, не більше, кг
Тип пластини		мідна частина, I	товщина, S	Маса, не більше, кг
Пластина перехідна МА 40 х 4
Пластина перехідна МА 50 х 6
Пластина перехідна МА 60 х 8
Пластина перехідна МА 80 х 8
Пластина перехідна МА 100 х 10
Пластина перехідна МА 120 х 10

Пластини перехідні мідно-алюмінієві призначені для приєднання шин із алюмінію до мідних висновків різних електротехнічних пристроїв, а також до мідних шин.

Пластини перехідні мідно-алюмінієві мають зварні з'єднання з алюмінієвою шиною, а також розбірні (болтові) з мідними висновками. Самі пластини виготовляються за методом так званого контактного зварювання або холодного зварювання під тиском.

Нормуються пластини перехідні мідно-алюмінієві, повністю відповідаючи державному стандарту, а саме стандарту 19357-81. Відповідно до нього подібні пластини поділяються на такі типи:

з рівновеликим перетином зі звареним з'єднанням для безрозбірних шин;
плаковані та рівновеликі за ступенем своєї електричної провідності для розбірних шин.

Що стосується сполучного шва перехідної пластини, який має бути при з'єднанні мідної пластини з алюмінієвої, то він обов'язково повинен очищатися від шламу та грата. Більше того, він повинен бути виконаний без будь-яких тріщин та свищів. Пластини перехідні мідно-алюмінієві не повинні мати на своїй поверхні будь-які механічні пошкодження, наприклад, задирки, задираки, відшаровування, тріщини.

Відповідаючи державному стандарту, саме стандарту 10434-82, на мідної області пластини повинні бути запобіжні металеві покриття. Хоча, якщо пластини перехідні виготовлені відповідно до певних кліматичних умов за державним стандартом 15150-69 виконання «Т», то вони подібних покриттів не мають.

Відповідно до спеціальних технічних вимог пластини перехідні мідно-алюмінієві при вигині вісімнадцять градусів повинні вирівнюватися у вихідне положення. Що стосується зварного з'єднання перехідної пластини, воно повинно повністю відповідати держстандарту 10434-82. Термін експлуатації такого виробу, як пластини перехідні мідно-алюмінієві, у жодному разі не може бути меншим, ніж аналогічні показники для всього електротехнічного пристрою, де вони використовуються.

Перевірка таких пластин щодо відповідності з державним стандартом 19357-81 здійснюється при прийомі підприємством-виробником, здачі, а також відповідно до типових та періодичних випробувань. Подібні випробування здійснюються за випадковою вибіркою. Якщо результати проведених випробувань виявляться незадовільними, беруть із тієї ж партії подвоєну кількість пластин та проводять випробування знову. Якщо результат повторитись, то вся партія, як правило, визнається непридатною.

Цілі уроку:розглянути поширення алюмінію в природі, його фізичні та хімічні властивості, а також властивості утворених ним сполук.

Хід роботи

2. Вивчення нового матеріалу. Алюміній

Головну підгрупу ІІІ групиперіодичної системи складають бор (В), алюміній (Аl), галій (Ga), індій (In) та талій (Тl).

Як видно з наведених даних, всі ці елементи були відкриті в XIX столітті.

Відкриття металів головної підгрупи III групи


1806 р.	1825 р.	1875 р.	1863 р.	1861 р.
Г.Люссак,	Г.Х.Ерстед	Л. де Буабодран	Ф.Рейх,	У.Крукс
Л. Тенар	(Данія)	(Франція)	І.Ріхтер	(Англія)
(Франція)			(Німеччина)

Бор є неметал. Алюміній – перехідний метал, а галій, індій та талій – повноцінні метали. Отже, зі зростанням радіусів атомів елементів кожної групи періодичної системи металеві властивості простих речовин посилюються.

У цій лекції ми докладніше розглянемо властивості алюмінію.

Завантажити:

Попередній перегляд:

МУНІЦИПАЛЬНА БЮДЖЕТНА ОСВІТАЛЬНА УСТАНОВА

ЗАГАЛЬНА ЗАГАЛЬНООСВІТНЯ ШКОЛА № 81

Алюміній. Положення алюмінію в періодичній системі та будова його атома. Знаходження у природі. Фізичні та хімічні властивості алюмінію.

вчитель хімії

МБОУ ЗОШ №81

2013р

Тема уроку: Алюміній. Положення алюмінію в періодичній системі та будова його атома. Знаходження у природі. Фізичні та хімічні властивості алюмінію.

Цілі уроку: розглянути поширення алюмінію в природі, його фізичні та хімічні властивості, а також властивості утворених ним сполук.

Хід роботи

1. Організаційний момент уроку.

2. Вивчення нового матеріалу.Алюміній

Головну підгрупу III групи періодичної системи складають бор (В),алюміній (Аl), галій (Ga), індій (In) та талій (Тl).

Як видно з наведених даних, всі ці елементи були відкриті в XIX столітті.

Відкриття металів головної підгрупи ІІІ групи


1806 р.	1825 р.	1875 р.	1863 р.	1861 р.
Г.Люссак,	Г.Х.Ерстед	Л. де Буабодран	Ф.Рейх,	У.Крукс
Л. Тенар	(Данія)	(Франція)	І.Ріхтер	(Англія)
(Франція)			(Німеччина)

Бор є неметал. Алюміній – перехідний метал, а галій, індій та талій – повноцінні метали. Таким чином, із зростанням радіусів атомів елементів кожної групи періодичної системи металеві властивості простих речовин посилюються.

У цій лекції ми докладніше розглянемо властивості алюмінію.

1. Положення алюмінію в таблиці Д. І. Менделєєва. Будова атома, що виявляються ступенем окиснення.

Елемент алюміній розташований у III групі, головній «А» підгрупі, 3 період періодичної системи, порядковий номер №13, відносна атомна маса Ar(Al) = 27. Його сусідом зліва в таблиці є магній – типовий метал, а праворуч – кремній – вже неметал . Отже, алюміній повинен виявляти властивості деякого проміжного характеру та його сполуки є амфотерними.

Al +13) 2) 8) 3, p - елемент,

Основний стан

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Збуджений стан

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

Алюміній виявляє в сполуках ступінь окиснення +3:

Al 0 - 3 e - → Al +3

2. Фізичні властивості

Алюміній у вільному вигляді - сріблясто-білий метал, що має високу тепло- та електропровідність. Температура плавлення 650о Алюміній має невисоку щільність (2,7 г/см.) 3 ) – приблизно втричі менше, ніж у заліза чи міді, і одночасно – це міцний метал.

3. Знаходження у природі

За поширеністю у природі займає1-е серед металів та 3-е місце серед елементів, поступаючись тільки кисню та кремнію. Відсоток вмісту алюмінію в земної кориза даними різних дослідників становить від 7,45 до 8,14% маси земної кори.

У природі алюміній зустрічається лише у сполуках(Мінералах).

Деякі з них:

Боксити - Al 2 O 3 H 2 O (з домішками SiO 2 Fe 2 O 3 CaCO 3 )

Нефеліни - KNa 3 4

Алуніти - KAl(SO 4 ) 2 2Al(OH) 3

Гліноземи (суміші каолінів з піском SiO 2 , вапняком CaCO 3 , магнезитом MgCO 3 )

Корунд - Al 2 O 3

Польовий шпат (ортоклаз) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2

Каолініт - Al 2 O 3 ×2SiO 2 × 2H 2 O

Алуніт - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4 ) 3 ×4Al(OH) 3

Берил - 3ВеО Al 2 Про 3 6SiO 2

Боксит
Al 2 O 3	Корунд
	Рубін
	Сапфір

4. Хімічні властивості алюмінію та його сполук

Алюміній легко взаємодіє з киснем за звичайних умов і покритий оксидною плівкою (вона надає матового вигляду).

Її товщина 0,00001 мм, але завдяки ній алюміній не корозію. Для вивчення хімічних властивостей алюмінію видаляють оксидну плівку. (За допомогою наждакового паперу, або хімічно: спочатку опускаючи в розчин лугу для видалення оксидної плівки, а потім розчин солей ртуті для утворення сплаву алюмінію з ртуттю – амальгами).

I. Взаємодія з простими речовинами

Алюміній вже за кімнатної температури активно реагує з усіма галогенами, утворюючи галогеніди. При нагріванні він взаємодіє із сіркою (200 °С), азотом (800 °С), фосфором (500 °С) та вуглецем (2000 °С), з йодом у присутності каталізатора - води:

2Аl + 3S = Аl 2 S 3 (сульфід алюмінію),

2Аl + N 2 = 2АlN (нітрид алюмінію),

Аl + Р = АlР (фосфід алюмінію),

4Аl + 3С = Аl 4С3 (Карбід алюмінію).

2 Аl + 3 I 2 = 2 AlI 3 (йодид алюмінію)

Всі ці сполуки повністю гідролізуються з утворенням гідроксиду алюмінію і, відповідно, сірководню, аміаку, фосфіну та метану:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4

У вигляді стружок або порошку він яскраво горить на повітрі, виділяючи велику кількість теплоти:

4Аl + 3O 2 = 2Аl 2 Про 3 + 1676 кДж.

ІІ. Взаємодія зі складними речовинами

Взаємодія з водою:

2 Al + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3 H 2

без оксидної плівки

Взаємодія з оксидами металів:

Алюміній – гарний відновник, оскільки є одним із активних металів. Стоїть у ряді активності відразу після лужноземельних металів. Томувідновлює метали з їх оксидів. Така реакція – алюмотермія – використовується для отримання чистих рідкісних металів, наприклад, таких як вольфрам, ваннадій та ін.

3 Fe 3 O 4 + 8 Al = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe +Q

Термітна суміш Fe 3 O 4 і Al (порошок) – використовується ще й у термітному зварюванні.

Сr 2 Про 3 + 2Аl = 2Сr + Аl 2 Про 3

Взаємодія з кислотами:

З розчином сірчаної кислоти: 2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2

З холодними концентрованими сірчаною та азотною не реагує (пасивує). Тому азотну кислоту перевозять у алюмінієвих цистернах. При нагріванні алюміній здатний відновлювати ці кислоти без виділення водню:

2Аl + 6Н 2 SО 4(кінець) = Аl 2 (SО 4 ) 3 + 3SО 2 + 6Н 2 О,

Аl + 6НNO 3(кінц) = Аl(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3Н 2 О.

Взаємодія з лугами.

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 NaAl(OH) 4 + 3 H 2

Na[Аl(ОН) 4 ] - тетрагідроксоалюмінат натрію

На пропозицію хіміка Горбова, в російсько-японську війну цю реакцію використовували для отримання водню для аеростатів.

З розчинами солей:

2Al + 3CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu

Якщо поверхню алюмінію потерти сіллю ртуті, відбувається реакція:

2Al + 3HgCl 2 = 2AlCl 3 + 3Hg

Виділена ртуть розчиняє алюміній, утворюючи амальгаму.

5. Застосування алюмінію та його сполук

Фізичні та хімічні властивості алюмінію зумовили його широке застосування у техніці.Великим споживачем алюмінію є авіаційна промисловість: літак на 2/3 складається з алюмінію та його сплавів. Літак зі сталі виявився б надто важким і зміг би нести набагато менше пасажирів.Тому алюміній називають крилатим металом.З алюмінію виготовляють кабелі та дроти.: при однаковій електричній провідності їхня маса в 2 рази менша, ніж відповідних виробів з міді.

Враховуючи корозійну стійкість алюмінію, з ньоговиготовляють деталі апаратів та тару для азотної кислоти.. Порошок алюмінію є основою при виготовленні сріблястої фарби для захисту залізних виробів від корозії, а також для відбиття теплових променів такою фарбою покривають нафтосховища, костюми пожежних.

Оксид алюмінію використовується для отримання алюмінію, а також як вогнетривкий матеріал.

Гідроксид алюмінію - основний компонент всім відомих ліків маалокса, альмагелю, які знижують кислотність шлункового сік.

Солі алюмінію сильно гідролізуються. Дану властивість застосовують у процесі очищення води. У воду, що очищається, вводять сульфат алюмінію і невелику кількість гашеного вапна для нейтралізації утворюється кислоти. В результаті виділяється об'ємний осад гідроксиду алюмінію, який, осідаючи, забирає з собою зважені частки каламуті та бактерії.

Таким чином, сульфат алюмінію є коагулянтом.

6. Отримання алюмінію

1) Сучасний рентабельний спосіб отримання алюмінію був винайдений американцем Холлом та французом Еру в 1886 році. Він полягає в електролізі розчину оксиду алюмінію у розплавленому кріоліті. Розплавлений кріоліт Na 3 AlF 6 розчиняє Al 2 O 3 як вода розчиняє цукор. Електроліз “розчину” оксиду алюмінію в розплавленому кріоліті відбувається так, якби криоліт був тільки розчинником, а оксид алюмінію - електролітом.

2Al 2 O 3 ел.ток → 4Al + 3O 2

В англійській “Енциклопедії для хлопчиків та дівчаток” стаття про алюміній починається такими словами: “23 лютого 1886 року в історії цивілізації почалося нове металеве століття - століття алюмінію. Цього дня Чарльз Холл, 22-річний хімік, з'явився до лабораторії свого першого вчителя з дюжиною маленьких кульок сріблясто-білого алюмінію в руці та з новиною, що він знайшов спосіб виготовляти цей метал дешево та у великих кількостях”. Так Холл став основоположником американської алюмінієвої промисловості та англосаксонським національним героєм, як людина, яка зробила з науки чудовий бізнес.

2) 2Al 2 O 3 + 3 C = 4 Al + 3 CO 2

ЦЕ ЦІКАВО:

Металевий алюміній першим виділив у 1825 датський фізик Ханс Крістіан Ерстед. Пропустивши газоподібний хлор через шар розпеченого оксиду алюмінію, змішаного з вугіллям, Ерстед виділив хлорид алюмінію без будь-яких слідів вологи. Щоб відновити металевий алюміній, Ерстед знадобилося обробити хлорид алюмінію амальгамою калію. Через 2 роки німецький хімік Фрідріх Веллер. Удосконалив метод, замінивши амальгаму калію чистим калієм.
У 18-19 століттях алюміній був основним ювелірним металом. У 1889 року Д.И.Менделеев у Лондоні за досягнення у розвитку хімії нагородили цінним подарунком – вагами, зробленими із золота і алюмінію.
До 1855 французький вчений Сен-Клер Девіль розробив спосіб отримання металевого алюмінію в технічних масштабах. Але спосіб був дуже дорогий. Девіль користувався особливим заступництвом Наполеона III, імператора Франції. На знак своєї відданості та подяки Девіль виготовив для сина Наполеона, новонародженого принца, витончено гравіровану брязкальце – перший «виріб ширвжитку» з алюмінію. Наполеон мав намір навіть спорядити своїх гвардійців алюмінієвими кірасами, але ціна виявилася непомірно високою. Тоді 1 кг алюмінію коштував 1000 марок, тобто. в 5 разів дорожче за срібло. Тільки після винаходу електролітичного процесу алюміній за своєю вартістю зрівнявся із звичайними металами.
А чи знаєте ви, що алюміній, що надходить до організму людини, викликає розлад нервової системи. За його надлишку порушується обмін речовин. А захисними засобами є вітамін С, сполуки кальцію, цинку.
При згорянні алюмінію в кисні та фтору виділяється багато тепла. Тому його використовують як присадку до ракетного палива. Ракета Сатурн спалює за час польоту 36 тонн алюмінієвого порошку. Ідея використання металів як компонент ракетного палива вперше висловив Ф. А. Цандер.

3. Закріплення вивченого матеріалу

№1. Для отримання алюмінію з хлориду алюмінію як відновник можна використовувати металевий кальцій. Складіть рівняння цієї хімічної реакції, охарактеризуйте цей процес за допомогою електронного балансу.
Подумайте! Чому цю реакцію не можна проводити у водному розчині?

№2. Закінчіть рівняння хімічних реакцій:
Al+H 2 SO 4 (розчин) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO 3 (кінець) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

№3. Розв'яжіть завдання:
На сплав алюмінію та міді подіяли надлишком концентрованого розчину гідроксиду натрію при нагріванні. Виділилося 2,24 л газу (н.у.). Обчисліть відсотковий склад металу, якщо його загальна маса була 10 г?

4. Домашнє завданняСлайд 2

AL Елемент ІІІ (A) групи таблиці Д.І. Менделєєва Елемент із порядковим № 13, його Елемент 3-го періоду Третій за поширеністю в земній корі назва утворена від лат. Aluminis - галун

Датський фізик Ганс Ерстед (1777-1851) Вперше алюміній був отриманий ним в 1825 дією амальгами калію на хлорид алюмінію з подальшою відгоном ртуті.

Сучасне отримання алюмінію Сучасний методотримання був розроблений незалежно один від одного: американцем Чарльзом Холлом і французом Полем Еру в 1886 році. Він полягає в розчиненні оксиду алюмінію в розплаві кріоліту з наступним електролізом з використанням коксових або графітових електродів, що витрачаються.

Будучи студентом Оберлінського коледжу, він дізнався, що можна розбагатіти та отримати подяку людства, якщо винайти спосіб отримання алюмінію у промислових масштабах. Як одержимий, Чарльз проводив експерименти з вироблення алюмінію шляхом електролізу кріолітно-глиноземного розплаву. 23 лютого 1886 року через рік після закінчення коледжу Чарльз отримав за допомогою електролізу перший алюміній. Хол Чарльз (1863 - 1914) американський інженер-хімік

Поль Еру (1863-1914) – французький інженер - хімік У 1889 році відкрив алюмінієвий завод у Фроні (Франція), ставши його директором, він сконструював електродугову піч для виплавки сталі, названу його ім'ям; він розробив також електролітичний спосіб одержання алюмінієвих сплавів

8 Алюміній 1. З історії відкриття Головна Далі У період відкриття алюмінію - метал був дорожчий за золото. Англійці хотіли вшанувати багатим подарунком великого російського хіміка Д.І Менделєєва, подарували йому хімічні ваги, в яких одна чашка була виготовлена із золота, інша – з алюмінію. Чашка з алюмінію стала дорожчою за золоту. Отримане «срібло з глини» зацікавило не лише вчених, а й промисловців і навіть імператора Франції. Далі

9 Алюміній 7. Зміст у земній корі головна Далі

Найважливішим нині мінералом алюмінію є боксит Основний хімічний компонент бокситу - глинозем (Al 2 O 3) (28 - 80%).

11 Алюміній 4. Фізичні властивості Колір – сріблясто-білий t пл. = 660 °C. t кіп. ≈ 2450 °C . Електропровідний, теплопровідний Легкий, густина ρ = 2,6989 г/см 3 М'який, пластичний. головна Далі

12 Алюміній 7. Знаходження у природі Боксити – Al 2 O 3 Глинозем – Al 2 O 3 головна Далі

13 Алюміній головна Вставте пропущені слова Алюміній – елемент III групи, головної підгрупи. Заряд ядра атома алюмінію дорівнює +13. У ядрі атома алюмінію 13 протонів. У ядрі атома алюмінію 14 нейтронів. У атомі алюмінію 13 електронів. Атом алюмінію має 3 енергетичні рівні. Електронна оболонка має будову 2е, 8е, 3е. На зовнішньому рівні в атомі 3 електрони. Ступінь окислення атома в сполуках дорівнює +3. Проста речовина алюмінію є металом. Оксид та гідроксид алюмінію мають амфотерний характер. Далі

14 Алюміній 3 . Будова простої речовини Метал Зв'язок - металева Кристалічна решітка- металева, кубічна гранецентрована головна Далі

15 Алюміній 2. Електронна будова 27 А l +13 0 2e 8e 3e P + = 13 n 0 = 14 e - = 13 1 s 2 2 s 2 2p 6 3s 2 3p 1 Короткий електронний запис 1 s 2 2 s 2 3s 2 3p 1 Порядок заповнення головна Далі

16 Алюміній 6. Хімічні властивості 4А l + 3O 2 = 2Al 2 O 3 t 2Al + 3S = Al 2 S 3 C неметалами (c киснем, з сіркою) 2 А l + 3Cl 2 = 2AlCl 3 4Al + 3C = Al 4 C 3 C неметалами (з галогенами, з вуглецем) (Зняти оксидну плівку) 2 Al + 6 H 2 O = 2Al(OH) 2 + H 2 C водою 2 Al + 6 HCl = 2AlCl 3 + H 2 2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + H 2 C до сл о т а м і 2 Al + 6NaOH + 6H 2 O = 2Na 3 [ Al(OH ) 6 ] + 3H 2 2Al + 2NaOH + 2H 2 O = 2NaAlO 2 +3H 2 C за лужами і 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe 2Al + WO 3 = Al 2 O 3 + WC о к с і д а м і м е т а л о в головна Далі

17 Алюміній 8. Отримання 1825 Х. Ерстед: AlCl 3 + 3K = 3KCl + Al: Електроліз (t пл. = 2050 ° С) : 2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 Електроліз (в розпл. кріоліті Na 3 AlF 6 , t пл. ≈ 1000 ° С) : 2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 головна Далі

Відеоурок 1: Неорганічна хімія. Метали: лужні, лужноземельні, алюміній

Відеоурок 2: Перехідні метали

Лекція: Характерні хімічні властивості та одержання простих речовин - металів: лужних, лужноземельних, алюмінію; перехідних елементів (міді, цинку, хрому, заліза)

Хімічні властивості металів

Усі метали в хімічних реакціяхвиявляють себе як відновники. Вони легко розлучаються з валентними електронами, при цьому окисляючись. Згадаймо, що чим лівіше розташовується метал в електрохімічному ряду напруженості, тим сильнішим відновником він є. Отже, найсильніший – це літій, найслабший – золото і навпаки, золото – найсильніший окислювач, а літій – найслабший.

Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Cr→Zn→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→H→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→ Pt→Au

Усі метали витісняють із розчину солей інші метали, тобто. відновлюють їх. Усі, крім лужних і лужноземельних, оскільки вони взаємодіють із водою. Метали, розташовані до Н, витісняють його з розчинів розведених кислот, а розчиняються в них.

Розглянемо деякі загальні хімічні властивості металів:

Взаємодія металів з киснем утворює основні (СаО, Na 2 O, 2Li 2 O та ін) або амфотерні (ZnO, Cr 2 O 3 Fe 2 O 3 та ін) оксиди.
Взаємодія металів з галогенами (головна підгрупа VII групи) утворює галогеноводородні кислоти (HF – фтороводород, HCl – хлороводень та ін.).
Взаємодія металів з неметалами утворює солі (хлориди, сульфіди, нітриди та ін.).
Взаємодія металів з металами утворює інтерметаліди (MgB 2 , NaSn, Fe 3 Ni та ін).
Взаємодія активних металів з воднем утворює гідриди (NaH, CaH 2, KH та ін.).
Взаємодія лужних та лужноземельних металів з водою утворює луги (NaOH, Ca(OH) 2 , Cu(OH) 2 та ін.).
Взаємодія металів (тільки, що стоять в електрохімічному ряду до Н) з кислотами, утворює солі (сульфати, нітрити, фосфати та ін.). Слід мати на увазі, що метали реагують з кислотами досить неохоче, тоді як із основами та солями взаємодіють практично завжди. Для того щоб реакція металу з кислотою пройшла потрібно, щоб метал був активним, а кислота сильною.

Хімічні властивості лужних металів

До групи лужних металів належать такі хімічні елементи: літій (Li), натрій (Na), калій (К), рубідій (Rb), цезій (Cs), францій (Fr). З переміщенням зверху донизу групи I Періодичної таблиці їх атомні радіуси збільшуються, отже зростають металеві і відновлювальні властивості.

Розглянемо хімічні властивості лужних металів:

Не мають ознак амфотерності, оскільки мають негативні значення електродних потенціалів.
Найсильніші відновники серед усіх металів.
У сполуках виявляють лише ступінь окиснення +1.
Віддаючи єдиний валентний електрон, атоми даних хімічних елементів перетворюються на катіони.
Утворюють численні іонні сполуки.
Майже всі розчиняються у воді.

Взаємодія лужних металів з іншими елементами:

1. З киснем, утворюючи індивідуальні сполуки, оксид утворює тільки літій (Li 2 O), натрій утворює пероксид (Na 2 O 2), а калій, рубідій і цезій - надпероксиди (KO 2 , RbO 2 , CsO 2).

2. З водою, утворюючи луги та водень. Пам'ятайте, ці реакції вибухонебезпечні. Без вибуху з водою реагує лише літій:

2Li + 2Н 2 Про → 2LiO Н + Н 2 .

3. З галогенами, утворюючи галогеніди (NaCl – хлорид натрію, NaBr – бромід натрію, NaI – йодид натрію та ін.).

4. З воднем при нагріванні, утворюючи гідриди (LiH, NaH та ін.)

5. З сіркою при нагріванні, утворюючи сульфіди (Na 2 S, K 2 S та ін). Вони безбарвні і добре розчиняються у воді.

6. З фосфором при нагріванні, утворюючи фосфіди (Na 3 P, Li 3 P та ін), дуже чутливі до вологи та повітря.

7. З вуглецем при нагріванні карбіди утворюють тільки літій і натрій (Li 2 CO 3 Na 2 CO 3 ), тоді як калій, рубідій і цезій не утворюють карбідів, вони утворюють бінарні сполуки з графітом (C 8 Rb, C 8 Cs та ін) .

8. З азотом при звичайних умовах реагує тільки літій, утворюючи нітрид Li 3 N, з рештою лужних металів реакція можлива лише при нагріванні.

9. З кислотами реагують із вибухом, тому проведення таких реакцій є дуже небезпечним. Дані реакції проходять неоднозначно, тому що лужний метал активно реагує з водою, утворюючи луг, який потім нейтралізується кислотою. Таким чином створюється конкуренція між лугом та кислотою.

10. З аміаком, утворюючи аміди - аналоги гідроксидів, але сильніші підстави (NaNH 2 - амід натрію, KNH 2 - амід калію та ін.).

11. Зі спиртами, утворюючи алкоголяти.

Францій – радіоактивний лужний метал, один із рідкісних та найменш стійких серед усіх радіоактивних елементів. Його хімічні властивості вивчені недостатньо.

Одержання лужних металів:

Для отримання лужних металів використовують переважно електроліз розплавів їх галогенідів, найчастіше - хлоридів, що утворюють природні мінерали:

NaCl → 2Na + Cl2.

Є й інші способи одержання лужних металів:
Натрій також можна отримати, прожарюючи соду з вугіллям у закритих тиглях:

Na 2 CO 3 + 2C → 2Na + 3CO.

Відомий спосіб отримання літію з його оксиду у вакуумі при 300°З:

2Li 2 O + Si + 2CaO → 4Li + Ca 2 SiO 4 .

Калій одержують, пропускаючи пари натрію через розплав хлориду калію при 800°С, пари калію, що виділяють, конденсують:

KCl + Na → K + NaCl.

Хімічні властивості лужноземельних металів

До лужноземельних металів відносяться елементи головної підгрупи II групи: кальцій (Ca), стронцій (Sr), барій (Ba), радій (Ra). Хімічна активність даних елементів зростає, як і в лужних металів, тобто. зі збільшенням вниз підгрупою.

Хімічні властивості лужноземельних металів:

Будова валентних оболонок атомів цих елементів ns2.

Віддаючи два валентні електрони, атоми даних хімічних елементів перетворюються на катіони.
У сполуки виявляють ступінь окиснення +2.
Заряди ядер атомів на одиницю більше, ніж у лужних елементів тих самих періодів, що призводить до зменшення радіусу атомів та збільшення іонізаційних потенціалів.

Взаємодія лужноземельних металів з іншими елементами:

1. З киснем всі лужноземельні метали, крім барію, утворюють оксиди, барій утворює пероксид BaO 2 . З даних металів берилій і магній, покриті тонкою оксидною захисною плівкою взаємодіють з киснем тільки при дуже високих t. Основні оксиди лужноземельних металів реагують з водою, за винятком оксиду берилію BeO, що має амфотерні властивості. Реакція оксиду кальцію та води називається реакцією гасіння вапна. Якщо реагентом є CaO утворюється негашене вапно, якщо Ca(OH) 2 , гашене. Також основні оксиди реагують із кислотними оксидами та кислотами. Наприклад:

3 CaO + P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 .

2. З водою лужноземельні метали та його оксиди утворюють гідроксиди - білі кристалічні речовини, які проти гідроксидами лужних металів гірше розчиняються у питній воді. Гідроксиди лужноземельних металів є лугами, крім амфотерного Be(OH) ) 2 та слабкої основи Mg(OH) 2 . Оскільки берилій не реагує з водою, Be (OH ) 2 може бути отриманий іншими способами, наприклад гідролізом нітриду:

Be 3 N 2+ 6Н 2 Про → 3 Be (OH) 2+ 2N Н3.

3. З галогенами за звичайних умов реагую все, крім берилію. Останній входить у реакцію лише за високих t. Утворюються галогеніди (MgI 2 – йодид магнію, CaI 2 – йодид кальцію, СаBr 2 – бромід кальцію та ін.).

4. З воднем реагують під час нагрівання всі лужноземельні метали, крім берилію. Утворюються гідриди (BaH 2 CaH 2 та ін). Для реагування магнію з воднем крім високої t потрібно ще підвищений тискводню.

5. З сіркою утворюють сульфіди. Наприклад:

Сa + S → СaS.

Сульфіди служать для отримання сірчаної кислоти та відповідних металів.

6. З азотом утворюють нітриди. Наприклад:

3Be + N 2 → Be 3 N 2.

7. З кислотами утворюючи солі відповідної кислоти та водень. Наприклад:

Ве + Н2SO4(розб.) → BeSO4+H2.

Ці реакції протікають так само, як і у випадку лужних металів.

Отримання лужноземельних металів:

Берилій отримують відновленням фториду:

BeF 2 + Mg –t про → Be + MgF 2

Барій одержують відновленням оксиду:

3BaO + 2Al –t → 3Ba + Al 2 O 3

Інші метали отримують електролізом розплавів хлоридів:

CaCl 2 → Ca + Cl 2

Хімічні властивості алюмінію

Алюміній – активний, легкий метал під порядковим номером 13 у таблиці. У природі найпоширеніший із усіх металів. А з хімічних елементів займає третю позицію щодо поширення. Високий тепло- та електропровідник. Стійкий до корозії, оскільки покривається оксидною плівкою. Температура плавлення дорівнює 660°С.

Розглянемо хімічні властивості та взаємодію алюмінію з іншими елементами:

1. У всіх з'єднаннях алюміній перебуває у ступені окислення +3.

2. Практично у всіх реакціях виявляє відновлювальні властивості.

3. Амфотерний метал виявляє як кислотні, так і основні властивості.

4. Відновлює багато металів із оксидів. Цей метод отримання металів отримав назву алюмотермії. Приклад отримання хрому:

2Al + Cr 2 Про 3 → Al 2 Про 3 + 2Cr.

5. Взаємодіє з усіма розведеними кислотами, утворюючи солі та виділяючи водень. Наприклад:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2;

2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 .

У концентрованих HNO 3 і H 2 SO 4 алюміній пасивується. Завдяки цьому можна зберігати і транспортувати дані кислоти в ємностях, виготовлених з алюмінію.

6. Взаємодіє з лугами, оскільки вони розчиняють оксидну плівку.

7. Взаємодіє зі всіма неметалами, крім водню. Для реакції з киснем потрібен дрібнороздроблений алюміній. Реакція можлива лише за високої t:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 .

За своїм тепловим ефектом ця реакція відноситься до екзотермічних. Взаємодія з сіркою утворює сульфід алюмінію Al 2 S 3 з фосфором фосфід AlP, з азотом нітрид AlN, з вуглецем карбід Al 4 C 3 .

8. Взаємодіє з іншими металами, утворюючи алюмінії (FeAl 3 CuAl 2 CrAl 7 та ін).

Отримання алюмінію:

Металевий алюміній одержують електролізом розчину глинозему Al 2 O 3 у розплавленому кріоліті Na 2 AlF 6 за 960–970°С.

2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2 .

Хімічні властивості перехідних елементів

До перехідних відносяться елементи побічних підгруп Періодичної таблиці. Розглянемо хімічні властивості міді, цинку, хрому та заліза.

Хімічні властивості міді

1. У електрохімічному ряду знаходиться правіше за Н, тому даний метал малоактивний.

2. Слабкий відновник.

3. У сполуках виявляє ступені окислення +1 та +2.

4. Взаємодіє з киснем при нагріванні, утворюючи:

оксид міді (I) 2Cu + O 2 → 2CuO(При t 400 0 C)
або оксид міді (II): 4Cu + O 2 → 2Cu 2 O(При t 200 0 C).

Оксиди мають основні властивості. При нагріванні в інертній атмосфері Cu 2 O диспропорціонується: Cu 2 O → CuO + Cu. Оксид міді (II) CuO у реакціях з лугами утворює купрати, наприклад: CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

5. Гідроксид міді Сі(ОН) 2 амфотерен, основні властивості в ньому переважають. У кислотах він легко розчиняється:

Су(OH) 2 + 2HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O,

а в концентрованих розчинах лугів важко:

Су(OH) 2 + 2NaOH → Na 2.

6. Взаємодія міді з сіркою за різних температурних умов також утворює два сульфіди. При нагріванні до 300-400 0 С у вакуумі утворюється сульфід міді (I):

2Cu + S → Cu 2 S.

При кімнатній t, розчинивши сірку в сірковододі, можна отримати сульфід міді (II):

Cu+S → CuS.

7. З галогенів взаємодіє з фтором, хлором і бромом, утворюючи галогеніди (CuF 2 CuCl 2 CuBr 2), йодом, утворюючи йодид міді (I) CuI; не взаємодіє з воднем, азотом, вуглецем, кремнієм.

8. З кислотами - неокислювачами не реагує, оскільки вони окислюють лише метали, розташовані до водню в електрохімічному ряду. Даний хімічний елемент реагує з кислотами - окислювачами: розведеної та концентрованої азотної та концентрованої сірчаної:

3Cu + 8HNO 3 (розб) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

Cu + 4HNO 3 (Конц) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

Cu + 2H 2 SO 4(конц) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

9. Взаємодіючи з солями, мідь витісняє з їх складу метали, розташовані правіше за неї в електрохімічному ряду. Наприклад,

2FeCl 3 + Cu → CuCl 2 + 2FeCl 2 .

Тут бачимо, що мідь перейшла розчин, а залізо (III) відновилося до заліза (II). Ця реакція має важливе значення практичне значенняі застосовується видалення міді, напиленою на пластмасу.

Хімічні властивості цинку

1. Найактивніший після лужноземельних металів.

2. Має виражені відновлювальні властивості та амфотерні властивості.

3. У сполуках виявляє ступінь окиснення +2.

4. На повітрі покривається оксидною плівкою ZnO.

5. Взаємодія з водою можлива за температури червоного гартування. В результаті утворюється оксид цинку та водень:

Zn+H2O → ZnO+H2.

6. Взаємодіє з галогенами, утворюючи галогеніди (ZnF 2 – фторид цинку, ZnBr 2 – бромід цинку, ZnI 2 – йодид цинку, ZnCl 2 – хлорид цинку).

7. З фосфором утворює фосфіди Zn 3 P 2 і ZnP 2 .

8. Із сірою халькогенід ZnS.

9. Безпосередньо не реагує з воднем, азотом, вуглецем, кремнієм та бором.

10. Взаємодіє з кислотами – неокислювачами, утворюючи солі та витісняючи водень. Наприклад:

H 2 SO 4 + Zn → ZnSO 4 + H 2
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 .

З кислотами - окислювачами також реагує: з конц. сірчаною кислотою утворює сульфат цинку та сірчистий газ:

Zn + 2H 2 SO 4 → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

11. Активно реагує з лугами, оскільки цинк – амфотерний метал. З розчинами лугів утворює тетрагідроксоцінкати та виділяючи водень:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 .

На гранулах цинку, після реакції, з'являються бульбашки газу. З безводними лугами при сплавленні утворює цинкати та виділяє водень:

Zn+ 2NaOH → Na 2 ZnO 2 +H 2 .

Хімічні властивості хрому

1. У звичайних умовах інертний, при нагріванні активний.

3. Утворює забарвлені сполуки.

4. У сполуках виявляє ступеня окислення +2 (основний оксид CrO чорного кольору), +3 (амфотерний оксид Cr 2 O 3 і гідроксид Cr(OH) 3 зеленого кольору) та +6 (кислотний оксид хрому (VI) CrO 3 та кислоти: хромова H 2 CrO 4 і дворомова H 2 Cr 2 O 7 та ін.).

5. З фтором взаємодіє при t 350-400 0 C, утворюючи фторид хрому (IV):

Cr+2F 2 → CrF 4 .

6. C киснем, азотом, бором, кремнієм, сіркою, фосфором та галогенами при t 600 0 C:

з'єднання з киснем утворює оксид хрому(VI) CrO 3 (темно-червоні кристали),
з'єднання з азотом - нітрид хрому CrN (чорні кристали),
з'єднання з бором - борид хрому CrB (жовті кристали),
з'єднання з кремнієм - силіцид хрому CrSi,
з'єднання з вуглецем - карбід хрому Cr 3 C 2 .

7. З водяною парою реагує, перебуваючи в розжареному стані, утворюючи оксид хрому (III) і водень:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2 .

8. З розчинами лугів не реагує, проте повільно реагує з їх розплавами, утворюючи хромати:

2Cr + 6KOH → 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2 .

9. У розведених сильних кислотах розчиняється утворюючи солі. Якщо реакція проходить на повітрі, утворюються солі Cr 3+ , наприклад:

2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2 .

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2 .

10. З концентрованими сірчаної та азотної кислотами, і навіть з царської горілкою, реагує лише за нагріванні, т.к. при низьких t ці кислоти пасивують хром. Реакції з кислотами при нагріванні мають такий вигляд:

2Сr + 6Н 2 SО 4 (конц) → Сr 2 (SО 4) 3 + 3SО 2 + 6Н 2 О

Сr + 6НNО 3 (конц) → Сr(NО 3) 3 + 3NO 2 + 3Н 2 О

Оксид хрому(II) CrO - тверда речовиначорного або червоного кольору, що не розчиняється у воді.

Хімічні властивості:

Має основні та відновлюючі властивості.
При нагріванні до 100 0 З повітрі окислюється до Cr 2 O 3 - оксиду хрому (III).
Можливе відновлення хрому воднем з даного оксиду: CrO + Н 2 → Cr + H 2 O або коксом: CrO + C → Cr + CO.
Реагує з соляною кислотою, при цьому виділяючи водень: 2CrO + 6HCl → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O.
Не реагує з лугами, розведеними сірчаною та азотною кислотами.

Оксид хрому (III) Cr 2 O 3- тугоплавка речовина, темно-зеленого кольору, що не розчиняється у воді.

Хімічні властивості:

Має амфотерні властивості.
Як основний оксид взаємодіє із кислотами: Cr 2 O 3 + 6HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
Як кислотний оксид взаємодіє з лугами: Cr 2 O 3 + 2КОН → 2КCrО 3 + H 2 O.
Сильні окислювачі окислюють Cr 2 O 3 до хромату H 2 CrO 4 .
Сильні відновники відновлюютьCr з Cr 2 O 3 .

Гідроксид хрому(II) Cr(OH) 2 - тверда речовина жовтого або коричневого кольору, що погано розчиняється у воді.

Хімічні властивості:

Слабка основа, виявляє основні властивості.
У присутності вологи повітря окислюється до Cr(OH) 3 - гидроксида хрому (III).
Реагує з концентрованими кислотамиутворюючи солі хрому (II) синього кольору: Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 → CrSO 4 + 2H 2 O.
Не реагує з лугами та розведеними кислотами.

Гідроксид хрому (III) Cr(OH) 3 - Речовина сіро-зеленого кольору, що не розчиняється у воді.

Хімічні властивості:

Має амфотерні властивості.
Як основний гідроксид взаємодіє з кислотами: Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
Як кислотний гідроксид взаємодіє з лугами: Cr(OH) 3 + 3NaОН → Na 3 [Cr(OH) 6 ].

Хімічні властивості заліза

1. Активний метал, що має високу реакційну здатність.

2. Має відновлювальні властивості, а також яскраво виражені магнітні властивості.

3. У сполуках виявляє основні ступені окислення +2 (зі слабкими окислювачами: S, I, HCl, розчинами солей), +3 (з сильними окислювачами: Br і Cl) і менш характерну +6 (з і H 2 O). У слабких окислювачів залізо набуває ступеня окислення +2, у сильніших +3. Ступені окислення +2 відповідають чорний оксид FeO і зелений гідроксид Fe(OH) 2 , що мають основні властивості. Ступені окислення +3 відповідають червоно-коричневий оксид Fe 2 O 3 і коричневий гідроксид Fe(OH) 3 , що мають слабко виражені амфотерні властивості. Fe (+2) – слабкий відновник, а Fe (+3) – частіше слабкий окислювач. При зміні окислювально-відновлювальних умов, ступеня окислення заліза можуть змінюватися один з одним.

4. На повітрі при t200 0 C покривається оксидною плівкою. У звичайних атмосферних умовах легко піддається корозії. П ри пропущенні кисню через розплав заліза утворюється оксид FeО.При згорянні заліза повітря утворюється оксид Fe 2 Про 3 . При згорянні в чистому кисні утворюється оксид - залізна окалина:

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 .

5. З галогенами реагує при нагріванні:

з'єднання з хлором утворює хлорид заліза(III) FeCl 3 ,
з'єднання з бромом - бромід заліза (III) FeBr 3 ,
з'єднання з йодом - йодид заліза (II,III) Fe 3 I 8 ,
з'єднання з фтором - фторид заліза (II) FeF 2 , фторид заліза (III) FeF 3 .

6. З сіркою, азотом, фосфором, кремнієм та вуглецем також реагує при нагріванні:

з'єднання з сіркою утворює сульфід заліза(II) FeS,
з'єднання з азотом - нітрид заліза Fe 3 N,
з'єднання з фосфором - фосфіди FeP, Fe 2 P і Fe 3 P,
з'єднання з кремнієм - силіцид заліза FeSi,
з'єднання з вуглецем - карбід заліза Fe 3 C.

2Fe + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O

9. З розчинами лугів не реагує, проте повільно реагує з розплавами лугів, що є сильними окислювачами:

Fe + KClO 3 + 2KOH → K 2 FeO 4 + KCl + H 2 O.

10. Відновлює метали, розташовані в електрохімічному ряду правіше:

Fe + SnCl 2 → FeCl 2 + Sn.

Отримання заліза: У промисловості залізо одержують із залізної руди, в основному з гематиту (Fe 2 O 3) та магнетиту (FeO·Fe 2 O 3).

3Fe 2 O 3 + CO → CO 2 + 2Fe 3 O 4 ,
Fe 3 O 4 + CO → CO 2 + 3FeO,
FeO + CO → CO2+Fe.

Оксид заліза (II) FeO - кристалічна речовина чорного кольору (вюстит), що не розчиняється у воді.

Хімічні властивості:

Має основні властивості.
Реагує з розведеною соляною кислотою: FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O.
Реагує з концентрованою азотною кислотою:FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O.
Не реагує з водою та солями.
З воднем при t 350 0 C відновлюється до чистого металу: FeO + H 2 → Fe + H 2 O .
Також відновлюється до чистого металу при з'єднанні з коксом: FeO+C → Fe+CO.
Отримати даний оксид можна різними способами, один з них нагрівання Fe при низькому тиску: 2Fe + O 2 → 2FeO .

Оксид заліза (III)Fe 2 O 3- порошок бурового кольору (гематит), речовина, що не розчиняється у воді. Інші назви: окис заліза, залізний сурик, харчовий барвник E172 та ін.

Хімічні властивості:

Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3H 2 O.
З розчинами лугів не реагує, реагує з їх розплавами, утворюючи ферити: Fe 2 O 3 + 2NaOH → 2NaFeO 2 + H 2 O.
При нагріванні з воднем виявляє окисні властивості:Fe 2 O 3 + H 2 → 2FeO + H 2 O.
Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH → 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O.

Оксид заліза (ІІ, ІІІ) Fe 3 O 4 або FeO Fe 2 O 3 - сірувато-чорна тверда речовина (магнетит, магнітний залізняк), речовина, що не розчиняється у воді.

Хімічні властивості:

Розкладається при нагріванні понад 1500 0 С: 2Fe 3 O 4 → 6FeO + O 2 .
Реагує з розведеними кислотами: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.
З розчинами лугів не реагує, реагує з їх розплавами: Fe 3 O 4 + 14NaOH → Na 3 FeO 3 + 2Na 5 FeO 4 + 7H 2 O.
При реакції з киснем окислюється: 4Fe 3 O 4 + O 2 → 6Fe 2 O 3 .
З воднем при нагріванні відновлюється:Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O.
Відновлюється також при з'єднанні з оксидом вуглецю: Fe 3 O 4 + 4CO → 3Fe +4CO 2 .

Гідроксид заліза(II) Fe(OH) 2 - біла, рідко зелена кристалічна речовина, нерозчинне у воді.

Хімічні властивості:

Має амфотерні властивості з переважанням основних.
Вступає в реакції нейтралізації кислоти-неокислювача, виявляючи основні властивості: Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + 2H 2 O.
При взаємодії з азотною або концентрованою сірчаною кислотами виявляє відновлювальні властивості, утворюючи солі заліза (III): 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.
При нагріванні вступає в реакції з концентрованими розчинами лугів: Fe(OH) 2 + 2NaOH → Na 2.

Гідроксид заліза (I I I) Fe(OH) 3- буре кристалічне або аморфна речовина, нерозчинне у воді.

Хімічні властивості:

Має слабовиражені амфотерні властивості з переважанням основних.
Легко взаємодіє з кислотами: Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O.
З концентрованими розчинами лугів утворює гексагідроксоферати (III): Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 .
З розплавами лугів утворює ферати:2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 → 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.
У лужному середовищі із сильними окислювачами виявляє відновлювальні властивості: 2Fe(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH → 2K 2 FeO 4 + 6NaBr + 8H 2 O.

Виникло питання по темі? Задайте його репетитору з хімії 👉

Наприкінці 90-х у Росії було введено в дію Правила влаштування електроустановок (ПУЕ) 7-го видання, згідно з якими забороняється електромонтаж внутрішніх мереж будівель з алюмінієвих кабелів та дротів перетином менше 16 мм2, і наказується виконувати їх із мідного дроту. Причиною зміни нормативних вимог стали деякі властивості алюмінію.

Алюміній як електропровідник

Алюмінієві кабелі та проводи здавна масово використовувалися як для розведення внутрішніх силових мереж у будинках різного призначення, так і для прокладання зовнішніх електроліній. Це пов'язано з такими властивостями алюмінію:

малою питомою вагою, яка втричі легша, ніж у міді;
легкістю у обробці;
низькою вартістю матеріалу;
гарною електропровідністю, для одиницю маси;
високою корозійною стійкістю.

Однак інші особливості алюмінію: висока плинність, що не забезпечує достатню якість контактів протягом тривалого часу; мала міцність при механічному впливіна злам; низька термостійкість, що призводить до підвищення крихкості при перегріві - послужили введенню заборони електромонтаж алюмінієвих проводів малого перерізу для внутрішніх мереж електропостачання.

Одна з головних причин, що вплинули на зміну вимог ПУЕ, - це те, що в процесі експлуатації на поверхні алюмінієвих проводів утворюється тонка оксидна плівка, яка має набагато гіршу електропровідність, ніж основний метал. В результаті в місці з'єднання проводів утворюється вищий перехідний опір, який значно збільшує можливість нагріву контактів, ризик їх руйнування та займання.

Мідь, що використовується як матеріал для електричних кабелів і проводів, незважаючи на більш високу вартість, позбавлена перерахованих недоліків алюмінію і має ряд переваг: більш високу провідність; не утворює оксидної плівки на поверхні; вищу гнучкість, це дозволяє виготовляти дроти з дуже малим перетином до 0,3 мм2, що неможливо зробити з алюмінію.

З'єднання алюмінієвих та мідних проводів

Так як у багатьох будинках старої будівлі зберігаються електричні мережі з алюмінієвих проводів, то при ремонті часто виникає необхідність з'єднання проводки з різних матеріалів - міді та алюмінію. Відповідно до тих же Правил пристрою електроустановок з'єднання алюмінієвих та мідних проводів можна здійснювати кількома способами:

за допомогою з'єднань типу «горішки», що складаються з трьох пластин, між якими за допомогою болтів затискаються дроти;
за допомогою затискачів типу WAGO. Кінці з'єднаних проводів зачищаються на 10-15 мм, вставляються в різні отвори клемника, потім затискаються колодками, що опускаються;
за допомогою клемних колодок, що є планкою з двома отворами. Кінці проводів, що з'єднуються, вставляються в отвори з різних кінців і затискаються гвинтом.
за допомогою простого болтового з'єднання, коли дроти затискаються гайкою з прокладеною між ними металевою шайбою. Цей спосіб вважається тимчасовим, тому що не придатний для приміщень з підвищеною вологістю та не використовується для зовнішніх з'єднань.

Статтю підготовлено за матеріалами сайту http://energy-systems.ru/

Рекомендований список дисертацій

Фазові рівноваги в системах M-M"-N при підвищеному тиску. 2001 рік, кандидат хімічних наук В'юницький, Іван Вікторович

Моделювання процесів внутрішнього азотування жароміцних сталей та сплавів 2001 рік, доктор технічних наук Петрова, Лариса Георгіївна

Взаємодія елементів у композиціях тугоплавких металів із жаростійкими сплавами на основі нікелю та заліза 1999, кандидат хімічних наук Керимов, Ельшат Юсифович

Введення дисертації (частина автореферату) на тему «Фазові рівноваги в системах азот-алюміній-перехідний метал IV-V груп»

Подібні дисертаційні роботи за спеціальністю "Фізика конденсованого стану", 01.04.07 шифр ВАК

Квазікристалічні фази в системах Al-Mn-Si, Al-Cu-Fe, Al-Cu-Co: умови існування, структура, властивості 2012 рік, кандидат хімічних наук Казєнов, Микита Володимирович

Термодинаміка фазових рівноваг у металевих сплавах, що містять вуглець 2001 рік, кандидат хімічних наук Качуріна, Ольга Іванівна

Висновок дисертації на тему «Фізика конденсованого стану», Хан Ю Сін

Список літератури дисертаційного дослідження кандидат фізико-математичних наук Хан Ю Сін, 2004 рік

Завантажити:

Попередній перегляд:

Алюміній як електропровідник

З'єднання алюмінієвих та мідних проводів