Алюминий окисление в водяном паре

На алюминии обнаружено большое влияние среды, в которой производился нагрев. При нагреве образцов в водяных парах размерные изменения были большими, чем при печном нагреве. В работе [198] предположено, что образующиеся при термоциклировании несплошности при нагревании образцов в водяных парах заполняются чужеродными атомами, что способствует образованию и росту новых не-сплошностей. Это объяснение не является единственным, поскольку в результате интенсивного окисления алюминия образцы становились в сечении неоднородными. Роль взаимодействия алюминия с парами воды проявляется также в развитии водородной пористости [186, 363] (см. гл. V). [c.16]

Широкое распространение в электротехнике этот металл получил не только ввиду острого дефицита меди, но и благодаря своим замечательным свойствам. Алюминий, обладая большим сродством к воздуху, легко окисляется на воздухе, покрываясь при этом прочной оксидной пленкой, которая защищает металл от дальнейшего окисления и обусловливает его высокую коррозионную стойкость. На него не действуют водяной пар, пресная и морская вода. В обычных условиях алюминий слабо реагирует с концентрированной азотной кислотой. Однако при нагревании он растворяется в разбавленной серной и азотной кислотах. Легко растворяется в щелочах, образуя при этом алюминаты с выделением водорода. [c.121]

Коррозия в атмосфере, содержащей водяной пар, двуокись серы, сероводород и др. Подробно изучены условия равновесия, восстановления и окисления железа в смеси водород—водяной пар в зависимости от температуры. Равновесие сильно смещается в присутствии легирующих элементов, например хрома и алюминия при определенных условиях водяной пар обладает более сильным окислительным действием, чем воздух или двуокись углерода. [c.85]

Механизм наводороживания алюминия при взаимодействии с влагой изучали А. А. Жуховицкий и др. [3]. Согласно полученным ими данным, образование водорода происходит на границе металла с окислом в результате окисления алюминия водяным паром. Поскольку окисная пленка на алюминии плохо проницаема, при окислении в образцах накапливается много водорода. Так, при 600° С и давлении водяных паров 18 мм рт. ст. содержание водорода в алюминии достигает значений, эквивалентных растворимости водорода при давлении 5—10 атм. В работе [232] рассмотрена задача о росте газовых пор в твердых металлах. Авторы исходили из того, что каждой температуре соответствует некоторое давление газа в порах, связанное с пластическими свойствами металла. Превышение этого давления ведет к увеличению объема пор. Если концентрация газов в растворе превышает критическую, то пора растет вследствие выделения в ней газа и повышения внутреннего давления. В противном случае растворенный газ и газ в порах находятся в равновесии. Увеличение объема поры приводит к уменьшению газового давления и в пору поступает новая порция газа, пока давление не повысится до критического. [c.165]

В настоящее время в качестве порошкового материала для очистки применяют оксид алюминия, характеризующийся отличной теплопроводностью [12]. Кислород воздуха, находящийся между частицами оксида алюминия, окисляет органические вещества лакокрасочного покрытия, в результате чего они превращаются в газообразные продукты. После расходования небольшого количества кислорода в данном месте процесс окисления прекращается. Окисление — экзотермический процесс. Выделяющаяся теплота нагревает изделие и мгновенно отводится. Таким образом, псевдоожиженный слой управляет экзотермической реакцией. Чтобы не происходило самовоспламенения отходящих газов при контакте с атмосферой, над поверхностью псевдоожиженного слоя создают барьер в виде водяного пара. [c.13]

Нитевидные кристаллы сапфира получают путем окисления алюминия в атмосфере водорода и водяных паров. В дальнейшем предполагается включать нитевидные кристаллы в стали и тугоплавкие металлы с целью повышения их тепло-и механической прочности. [c.190]

В присутствии водяного пара при температурах примерно до 350 у алюминия наблюдается весьма незначительная коррозия. Однако в атмосфере, содержащей одновременно кислород и водяной пар, при температурах выше 350° у некоторых алюминиевых сплавов может происходить межкристаллитное окисление. Наиболее восприимчивы к подобному окислению сплавы, содержащие значительные количества магния. Это явление чаще всего наблюдалось при температуре термообработки (свыше 480°) [1]. [c.702]

Присутствие небольших количеств сернистого ангидрида повышает восприимчивость сплавов к межкристаллитному окислению, в то время как заметное содержание двуокиси углерода препятствует этому. Благотворное действие оказывает также создание определенной атмосферы в печах для термообработки. Водяной пар вызывает образование на алюминиевых сплавах защитной пленки белого цвета, которая весьма устойчива при температурах 180—250°. При более высоких температурах и в некоторых других условиях пар может реагировать с алюминием с образованием окиси алюминия и водорода. Большинство алюминиевых сплавов весьма стойко в атмосфере сероводорода или его смесей с воздухом и водяным паром при повышенных температурах. [c.702]

Связующее и металлы типа алюминия являются горючей основой топлива. Наличие металлических присадок в ТРТ обусловливает повышение теплопроизводительности топлива по двум причинам вследствие высоких тепловых эффектов экзотермической реакции окисления металла, а также благодаря увеличению содержания водорода в продуктах сгорания и отсутствию водяного пара в выхлопной струе, что снижает соответствующие потери энергии. Однако практическое применение металлосодержащих топлив связано с определенными проблемами, заключающимися в том, что образующиеся при расширении потока в сопле РДТТ твердые окислы металлов медленнее отдают тепло потоку (термическое запаздывание) и ускоряются не так быстро (скоростное запаздывание), как газообразные продукты сгорания, что приводит к потерям удельного импульса. Связующее представляет собой высокоэластичное вяжущее вещество, которое наполняют окислителем и частицами металлического горючего. Связующее в ТРТ выполняет несколько функций. Являясь важным источником горючей основы топлива, оно, кроме того, должно скреплять между собой дисперсные частицы окислителя и металла, образуя пластичную каучукообразную массу, способную выдерживать большие деформации, возникающие под действием термических и механических напряжений. Таким образом, связующее в значительной мере определяет ме- [c.38]

Приведенные данные укладываются в схему механизма роста объема, основанную на развитии водородных пор. Водород, образующийся при окислении алюминия водяным паром, проникает в глубь образцов и молизуется в дефектных участках. При повышенных температурах сопротивление пластической деформации алюминия уменьшается и под влиянием газового давления поры увеличиваются в размерах. Вследствие роста пор давление молекулярного водорода падает. Уменьшается оно и во время охлаждения образцов. В связи с этим появляется возможность для поступления в поры новой порции водорода, что в соответствии с данными работы [1861 реализуется во время выдержки в кипящей воде. Следовательно, поры растут при повышенных температурах, а на низкотемпературной стадии цикла создаются условия, обеспечивающие поставку водорода в образец. В таком виде обсуждаемая схема развития пористости имеет много сходного с рассмотренным ранее растворно-осадительным механизмом роста объема графитизированных сплавов. В обоих случаях развитие пористости и рост объема происходят на высокотемпературной стадии цикла, а при пониженных температурах подготавливаются условия роста, состоящие в выделении избыточной фазы. Существенным различием их является то,что при росте газовых пор материал образующейся фазы— газообразный водород — непрерывно поступает извне. [c.163]

ТЭГ включает в себя систему подвода теплоты, термоэлектрическую батарею (ТЭБ) с теплоконтактной электроизоляцией и систему отвода теплоты. Теплота внешнего источника (пламя горелки, радионуклид, твэл, водяной пар и др.) подводится к горячему теплоприемнику или теплопроводу, на наружной поверхности которого установлена полупроводниковая термобатарея (низко-, средне-, высокотемпературная, каскадная), состоящая из множества ветвей р- и и-типа проводимости. Последо-вательно-параллельное соединение ветвей (прямоугольных, цилиндрических, радиально-кольцевых) осуществляется коммутационными шинами (алюминий, медь) методом пайки, прессования, диффузионной сварки, плазменного напыления или механическим прижимом. Спаи ТЭБ изолированы от горячего теплопровода и холодного корпуса электроизоляционными пластинами (оксидная керамика, слюда и др.). В некоторых генераторах для повышения надежности дополнительно устанавливается горячая охранная изоляция (плазменное напыление). Для защиты от окисления ТЭБ либо размещается в герметичном чехле, заполненном аргоном или азотом, либо покрывается антисублимационной эмалью, либо запрессовывается в матрицу из диэлектрического материала (слюда, полиамид и др.). Отвод теплоты от холодных спаев ТЭБ осуществляется оребренным холодным радиатором или хладоагентом (вода, антифриз и др.). Конструкция генератора стягивается в пакет при помощи плоских или тарельчатых пружин (р д = 50—300 Па), что позволяет обеспечить качественный тепловой контакт и высокую стойкость к термоциклирова-нию (нагрев — охлаждение). [c.516]

Хромом (до 10% r)ji алюминием (до 5% А ) в атмосфере воздуха при 800—1300° L, то они наблюдали текстуру окалины, схематически изображенную на рис. 69. Рядом с металлом находились гранулы окиси хрома СггУз, внедрившиеся в чистый никель затем шел слой окиси никеля NiO, испеш,ренный гранулами шпинели Ni f204, а за ним располагался слой чистой окиси никеля. Окалина на сплавах никеля с алюминием имела полностью аналогичное строение. По мере повышения давления кислорода (путем использо- Вания смеси водяного пара с водородом) окисление приобретало все более избирательный характер [497]. [c.191]

Предупреждение окисления и потускнения при избирательном окислении сплавов. Рациональным методом предупреждения потускнения является введение в серебро или медь легирующего компонента, который образует тонкую невидимую защитную пленку. Алюминий и бериллий, которые эффективны для уменьшения окисления при высокой температуре, могут быть полезны и для этой цели. Прайс и Томас вводили 1 % алюминия в стандартное серебро, однако полученный сплав с 6,5% меди и 1 % алюминия также тускнел. Они объяснили неудачу тем, что пленка, образовавшаяся на этих сплавах, была загрязнена медью или серебром и посторонние атомы внесли дефекты в решетку. Ими был разработан метод обработки сплавов для получения пленки из чистой окиси алюминия. Они нагревали сплав в атмосфере водорода, содержащей небольшое контролируемое количество водяного пара (эквивалентное 0,1 мм рт. ст.). Такой обработкой можно превратить алюминий в окись алюмикия, так как алюминий благодаря большому сродству к кислороду вытеснит водород из водяного пара. Соответственного окисления меди или серебра не получается вследствие их малого сродства к кислороду. Обработка не изменяет внешнего вида, но невидимая защитная [c.74]

Влияние окисления или коррозионной среды. Каков бы ни был ответ на вопрос о существовании истинного предела усталости в отсутствие коррозионной среды, совершенно ясно, что при воздействии на металл коррозионной среды никакого предела не существует этот факт отображен на нижней кривой фиг. 108 разрушение может произойти даже в том случае, если на металл непрерывно действуют переменные напряжения небольшой величины, только для этого потребуется длительное время. К тому же при испытаниях многих цветных металлов на усталость, проводившихся на воздухе, т. е. в среде, которая не считается для этих металлов коррозионно-активной, получаются такие же ниспадающие кривые, из которых видно, что разрушение происходит и при низких напряжениях, если продолжительность испытания достаточно большая. По существу обычное испытание на усталость, проводящееся на воздухе, является испытанием на коррозионную усталость в условиях воздействия коррозионной среды малой активности в связи с этим было много рассуждений на тему о том, не обнаружится ли у цветных металлов предел усталости, если испытания проводить при полном отсутствии влияния химических веществ, вроде сернистого газа, водяного пара и кислорода. Несомненно, что решение всех этих сомнений потребовало бы очень длительных испытаний, продолжительность же выполненных до сего времени испытаний для большинства материалов была недостаточной. Одна1ко в случае испытания алюминия и его сплава, содержащего [c.645]

Окисление на воздухе есть процесс взаимодействия металла с компонентами воздуха кислородом, азотом, углекислым газом и водяными. парами. Процессы азотирования жаропрочных и жаростойких сшхавов на никелевой основе в воздушной атмосфере протекают сравнительно медленно, причем образующиеся в поверхностном слое нитриды алюминия, хрома, железа приводят к некоторому упрочнению поверхности. В результате взаимодействия с кислородом происходит образование и рост окалины, а также изменение состава и увеличение глубины подокисных слоев [186-189]. [c.280]

В настоящее время при защите деталей энергетических машин широкое применение нашли покрытия системы никель-алюминий, для которых одним из основных принципов является принцип многокомпонентного легирования [19, 20, 1,21,2, 22, 23]. Для деталей, работающих в условиях воздействия высоких температур и термомеханических циклических нагрузок, наиболее рациональной является структура покрытия, состоящая из смеси у (К1зА1)- и Р(Ы1А1)- фаз. Наличие в газовой среде водяного пара вызывает окисление покрытия системы Ы1-А1 на границе раздела с газовой средой, сопровождающееся образованием пленки оксида АЬОз. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...