Нагляднее всего можно пронаблюдать гальваническую коррозию на примере контактов железа с цинком и медью в растворе соли. Железные скрепки были надеты на цинковую и медную пластины и погружены в раствор соли.
Гальваническая пара алюминий сталь
A. Алюминий будет очень восприимчив к гальванической коррозии при контакте с медью, если предположить, что эти два металла также находятся в контакте с общим электролитом (например, водой с некоторым содержанием ионов). Электрохимический ряд напряжения металлов. Для примера рассмотрим пару алюминий – медь. Алюминий стоит в ряду слева от водорода и имеет электроотрицательный потенциал равный -1.7В, а медь находится справа и имеет положительный потенциал +0.4В. Идея батареи из алюминия и меди. Если медной проволоки наматывать побольше, ток будет более элемент в соленой воде дает 0.5В, а в кислоте около. Таблица 1. Гальваническая совместимость металлов. Анализ таблицы 1 показывает, что медь и ее сплавы (латуни и бронзы), алюминий и его сплавы (дюрали), а также олово и его сплавы (припои ПОС) ведут себя синхронно. Значит, эту таблицу можно упростить (см. таблицу 2). Они основаны на том, что медь и алюминий образуют электрохимическую (гальваническую) пару. На практике это означает ускоренную коррозию в месте непосредственного контакта меди и алюминия. 8 (901) 540 45 21. Алюминий и медь в современной водогрейной технике и автономной отопительной системе присутствуют в виде элементов и узлов, труб и теплообменников, а также запорной арматуры во всех её проявлениях.
Земляная электрическая батарея
Всем привет. погружу вас еще темой гальванической батареи. ТЫЦ 1 рубль (юбилейный) — никелевая бронза (сплав медь-олово-никель), состав 10 Pfennig ГДР (1971) — везде написано, что «алюминий», в реале — некий алюминиевый сплав. Хочу покрыть алюминиевый радиатор медью с целью припаять к нему мощные светодиоды для хорошего теплоотвода. Да, я знаю, что Al и Cu гальваническая пара, но у меня по ним ток течь не будет.
Источник питания из меди и алюминия
Борьба с гальванической коррозией или технологии присоединения алюминия к меди. Медь и алюминий — два металла, наиболее часто используемые при изготовлении токопроводящих жил в кабельно-проводниковой продукции. Для примера решим несколько подобных задач. Задача 1. Вычислить значение ЭДС гальванического элемента с электродами из магния и меди. Электролит – растворы сульфата меди и сульфата цинка. Рисунок 6 – Гальваническая коррозия алюминиевого сплава происходит в условиях его мокрого или влажного контакта с другим, более “благородным” металлом, таким как медь [4]. Рисунок 7 – Питтинговая (точечная) коррозия алюминия под воздействием хлоридных ионов [4]. Что касается железа, то железо и алюминий, или медь, не создают гальваническую пару. И плюс коэффициент теплового расширения у меди и алюминия разный. Когда через эти металлы проходит электрический ток, то расширяются они по разному.
Схема гальванического элемента алюминия и меди - 93 фото
Если по конструктивным соображениям невозможно избежать нежелательного контакта разнородных металлов, то можно попытаться уменьшить гальваническую коррозию с помощью следующих методов: окраска поверхностей в районе их стыка; нанесение совместимых металлических покрытий; изоляция соединения от внешней среды; электрическая изоляция; установка неметаллических прокладок, вставок, шайб в болтовых соединениях. Практика показывает, что в тех случаях, когда пренебрегают требованиями к допустимости контактов разных металлов, приходится дорого за это расплачиваться. Неправильная компоновка контактных пар выводит из строя узлы крепления, металлоконструкции и может стоять человеческой жизни. Процесс коррозии алюминия и алюминиевых сплавов зависит от многих факторов: условий окружающей среды, а также электрохимических и металлургических свойств компонентов сплава. Коррозия алюминия Для коррозии алюминия характерны следующие основные типы: непосредственное химическое воздействие общая коррозия ; электрохимическая гальваническая коррозия; точечная питтинговая коррозия; щелевая коррозия и коррозия под напряжением. В зависимости от условий окружающей среды, нагружения и функционального назначения детали любой из видов коррозии может явиться причиной преждевременного разрушения. Кроме того, неправильное применение алюминиевых деталей и изделий может усугублять коррозионные процессы. Электрохимическая коррозия алюминия Наиболее частые ошибки проектирования алюминиевых конструкций связаны с гальванической коррозией. Гальваническая или электрохимическая коррозия происходит, когда два разнородных металла образуют электрическую цепь, замыкаемую жидким или пленочным электролитом или коррозионной средой.
В этих условиях разность потенциалов между разнородными металлами создает электрический ток, проходящий через электролит, который ток и приводит к коррозии в первую очередь анода или менее благородного металла из этой пары. Сущность гальванической коррозии Когда два различных металла находятся в прямом контакте с электропроводящей жидкостью, то опыт показывает, что один из них может корродировать, то есть подвергаться коррозии. Это называют гальванической коррозией. Другой металл не будет корродировать, наоборот, он будет защищен от этого вида коррозии. Этот вид коррозии отличается от тех видов коррозии, которые могли бы возникнуть, если бы оба эти металлы были помещены раздельно в ту же самую жидкость. Гальваническая коррозия может случиться с любым металлом, как только два различных металла будут находиться в контакте в электропроводящей жидкости. Внешний вид гальванической коррозии Внешний вид гальванической коррозии является очень характерным. Эта коррозия не раскидывается по всей поверхности изделия, как это бывает с точечной — питтинговой — коррозий.
Гальваническая коррозия плотно локализована в зоне контакта алюминия с другим металлом. Коррозионное воздействие на алюминий имеет равномерный характер, он развивается в глубь в виде кратеров, которые имеют более или менее округлую форму [3[. Все алюминиевые сплавы подвергаются идентичной гальванической коррозии [3]. Принцип батареи Гальваническая коррозия работает как батарея, которая состоит из двух электродов: катода, где происходит реакция восстановления анода, где происходит реакция окисления. Эти два электрода погружены в проводящую жидкость, которая называется электролитом. Электролит — это обычно разбавленный кислотный раствор, например, серной кислоты, или соляной раствор, например, сульфат меди. Эти два электрода соединены снаружи электрической цепью, которая обеспечивает циркуляцию электронов. Внутри жидкости передача электрического тока происходит путем перемещения ионов.
Жидкость, таким образом, обеспечивает ионное электрическое соединение рисунок х. Рисунок 1 — Принцип гальванической ячейки [3] Рисунок 1 показывает ячейку, в которой электролитом является раствор серной кислоты.
Как видно из этой схемы в составе строения гальванического элемента имеется отрицательный и положительный электрод.
Они могут быть выполнены из меди, цинка и других металлов. Имеют название по типу медно цинковые. Иногда их называют сухие батарейки.
Обозначение гальванического элемента на схеме выполнено в виде двух вертикальных прямых приближенных друг к другу на небольшом расстоянии. Одна из которых будет меньше. По краям возле каждой такой линии имеются знаки, обозначающие полярность.
У длинной линии ставят плюс, а у короткой минус. Рядом может располагаться вольтаж.
Помимо этого в энергетике существует проблема подключения кабелей с алюминиевыми жилами к медным шинам электрических шкафов и медных устройств.
Это связано с разными электрохимическими потенциалами меди и алюминия, которые, в свою очередь, под воздействием влажной агрессивной внешней среды образуют гальваническую пару. В результате электрокоррозии ухудшается качество контакта, как следствие, происходит нагрев места соединения и потеря электроэнергии. По этой причине контактные соединения Al и Cu необходимо защищать от проникновения влаги специальными пастами или наносить на них дополнительное покрытие как правило — олово для избегания прямого контакта двух разнородных металлов.
Среди всех возможных модификаций алюмомедных наконечников наиболее надежными являются наконечники, изготовленные по технологии сварки трением Применение дополнительной прокладки в виде оцинкованной стальной шайбы уменьшает вероятность образования гальванической пары Al-Cu. Однако, использование стали с ее низкой электропроводимостью негативно сказывается на качестве контакта Абсолютно недопустимым, но, к сожалению, иногда используемым способом является прямое подключение алюминиевого наконечника к медной шине Однако помимо вышеупомянутых допустимых и недопустимых способов присоединения алюминиевых наконечников к электрическим аппаратам с медными шинами существует еще один экономный, практичный и профессионально грамотный метод монтаж с применением алюмомедной шайбы ШАМ КВТ Для обеспечения безопасного и долговечного подключения алюминиевых наконечников к медным шинам, во избежание прямого гальванического контакта, а также снижения себестоимости конструкции рекомендовано использование специальных алюмомедных шайб ШАМ производства электротехнического завода КВТ в качестве биметаллической прокладки между медной шиной и контактной лопаткой алюминиевого наконечника. Использование данного продукта позволяет: Полностью ликвидировать потери электроэнергии, возникающие при протекании процесса электротехнической коррозии между алюминием и медью Избежать перегревания места соединения Обеспечить быстрый и удобный монтаж за счет несложной конструкции Охватить несколько типоразмеров как алюминиевых, так и медных наконечников и шин Найти достойную и экономически выгодную альтернативу алюмомедным наконечникам Принцип батареи Гальваническая коррозия работает как батарея, которая состоит из двух электродов: катода, где происходит реакция восстановления анода, где происходит реакция окисления.
Эти два электрода погружены в проводящую жидкость, которая называется электролитом. Электролит — это обычно разбавленный кислотный раствор, например, серной кислоты, или соляной раствор, например, сульфат меди. Эти два электрода соединены снаружи электрической цепью, которая обеспечивает циркуляцию электронов.
Внутри жидкости передача электрического тока происходит путем перемещения ионов. Жидкость, таким образом, обеспечивает ионное электрическое соединение рисунок х. Рисунок 1 — Принцип гальванической ячейки [3] Рисунок 1 показывает ячейку, в которой электролитом является раствор серной кислоты.
Для работы ячейки необходимо одновременное выполнение трех условий: два различных металла, которые образуют два электрода; присутствие электролита; непрерывность всей электрической цепочки. Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, например, если нарушается электрический контакт, то ячейка не будет производить электричество, и окисления на аноде не будет происходить также как и восстановления на катоде. Разновидности и особенности применения кабелей из алюминия Силовые кабели с алюминиевой жилой, предлагаемые МТД «Энергорегионкомплект», служат для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках.
Рассмотрим наиболее популярные разновидности таких кабелей и особенности их применения. Применяется для прокладки одиночных кабельных линий в кабельных сооружениях и помещениях. Применяется для прокладки одиночных кабельных линий в кабельных сооружениях и помещениях, в местах где к кабелю предъявляются более высокие требования к защите от электромагнитных помех.
Применяется для прокладки одиночных кабельных линий в кабельных сооружениях и помещениях, для прокладки в земле. В случаях, когда к кабелю предъявляются более высокие требования его сохранности от механических повреждений при монтаже и эксплуатации. Коррозия алюминия Для коррозии алюминия характерны следующие основные типы: непосредственное химическое воздействие общая коррозия ; электрохимическая гальваническая коррозия; точечная питтинговая коррозия; щелевая коррозия и коррозия под напряжением.
Данные о совместимости некоторых металлов представлены в таблице: Д — абсолютно допустимые контакты низкий риск ГК ; О — ограничено допустимые контакты средний риск ГК ; Н — недопустимые контакты высокий риск ГК. Приведенная таблица может служить кратким справочником для определения совместимости некоторых конструкционных металлов. Допустимость и недопустимость контактов разнородных в электрохимическом отношении металлов устанавливает ГОСТ 9. Пример недопустимых гальванических пар: Гальваническое действие может возникнуть, если строительную конструкцию из нержавеющей стали скреплять оцинкованными болтами. В этой нежелательной паре пострадает высоко анодный крепеж, поскольку его электроны будут перемещаться в направлении катодной нержавеющей стали. Поэтому, крепежные детали должны быть изготовлены из менее гальванически активного металла, чем материал металлоконструкции. На скорость течения гальванокоррозии оказывает влияние площадь поверхности анода и катода.
Если большой по размеру анод соединить с маленьким катодом, то анод будет ржаветь медленно, а если сделать наоборот, то быстро. Например, используйте болты из нержавеющей стали для крепления алюминия, но не наоборот. Степень интенсивности протекания контактной коррозии зависит и от условий эксплуатации соединения. В обычных атмосферных условиях процесс будет протекать менее быстро и возрастает в агрессивной электропроводной среде, например, растворах кислот и щелочей. Присутствие в воде других веществ увеличивает проводимость электролита и скорость коррозии. Поэтому при проектировании конструкций важна оценка окружающей среды. Как защитить конструкцию или узел от контактной коррозии?
Если по конструктивным соображениям невозможно избежать нежелательного контакта разнородных металлов, то можно попытаться уменьшить гальваническую коррозию с помощью следующих методов: окраска поверхностей в районе их стыка; нанесение совместимых металлических покрытий; изоляция соединения от внешней среды; электрическая изоляция; установка неметаллических прокладок, вставок, шайб в болтовых соединениях. Практика показывает, что в тех случаях, когда пренебрегают требованиями к допустимости контактов разных металлов, приходится дорого за это расплачиваться. Неправильная компоновка контактных пар выводит из строя узлы крепления, металлоконструкции и может стоять человеческой жизни. Процесс коррозии алюминия и алюминиевых сплавов зависит от многих факторов: условий окружающей среды, а также электрохимических и металлургических свойств компонентов сплава. Коррозия алюминия Для коррозии алюминия характерны следующие основные типы: непосредственное химическое воздействие общая коррозия ; электрохимическая гальваническая коррозия; точечная питтинговая коррозия; щелевая коррозия и коррозия под напряжением. В зависимости от условий окружающей среды, нагружения и функционального назначения детали любой из видов коррозии может явиться причиной преждевременного разрушения. Кроме того, неправильное применение алюминиевых деталей и изделий может усугублять коррозионные процессы.
Электрохимическая коррозия алюминия Наиболее частые ошибки проектирования алюминиевых конструкций связаны с гальванической коррозией. Гальваническая или электрохимическая коррозия происходит, когда два разнородных металла образуют электрическую цепь, замыкаемую жидким или пленочным электролитом или коррозионной средой. В этих условиях разность потенциалов между разнородными металлами создает электрический ток, проходящий через электролит, который ток и приводит к коррозии в первую очередь анода или менее благородного металла из этой пары. Сущность гальванической коррозии Когда два различных металла находятся в прямом контакте с электропроводящей жидкостью, то опыт показывает, что один из них может корродировать, то есть подвергаться коррозии. Это называют гальванической коррозией. Другой металл не будет корродировать, наоборот, он будет защищен от этого вида коррозии.
Гальваническая батарея медь + алюминий
В этом приложении он указывает, что основным преимуществом его конструкции является низкий уровень шума, возникающий при работе генератора. На видео и рисунках выше, демонстрация имеет открытый корпус, чтобы показать, как работает генераторная система, но при нормальном использовании отсеки полностью герметичны. В своем документе Джеймс показывает общую систему следующим образом: Я не могу ответить почему ни кто не заинтересовался подобным устройством. На ресурсе Патрика Келли, эта конструкция отнесена к категории простых. Конечно то, что показано в ролике просто демонстрация. Водяное колесо с лопатками не вызывает уверенности в реализации данной конструкции, с гарантированным рабочим автономным циклом. Многие скажут слишком просто. Формула определения возможностей падающей воды для ГЭС, изложена во всех академических общеобразовательных трудах. Я изучил тему, отработал систему расчетов и установил, что что сама мысль о создании подобной установки правильная.
А есть ли, возможность иметь гидравлический привод, без перепада высот? Натолкнувшись на один интересный момент в учебнике академической физики, была первоначально отработана и рассчитана возможность создания подобного привода. Первая сборка выявила один существенный просчет гидроконтура. Для работы сопла нужен соответствующий паритет давлений на выходе и в основании сопла. Так же в популярной литературе ни где не популяризируется что ковшовая турбина Пелтона, Тюрго имеет эффект удвоенной силы давления струи воды на лопатку турбины, ввиду конструктивных особенностей. Так же изучен патент канадской торговой марки с их вариантом мобильного гидрогенератора. Имеется информация, на уровне сороки, что в ВМС США подобные системы являются источниками для заряда больших емкостей боевых лазеров, а в России в одном НИИ экспериментальные автономные гидроустановки с выходной мощностью 5 и 7 МВт. Мы можем только удивляться, верить или нет, только проверять за нас сие никто не будет.
Была собрана пробная установка, искателем первопроходцем, при пуске которой был обнаружен просчет. В итоге, было найдено решение которое позволяет выполнить устройство в автономном режиме, на насосе небольшой мощности 1,5 кВт на фото Ориентировочно сила момента на валу позволяет установить генератор 5-9 кВт. Примерная стоимость установки по компонентам: Насос — 355 у.
Если неконденсирующиеся газы и пары агрессивны, то удар струи в горловине эжектора резко усиливает коррозию и эрозию. Гальваническая коррозия может возникнуть, если стальное оборудование, например трансформаторы, коммутационная аппаратура и кронштейны для опоры кабелей, будут электрически соединены с более благородными металлами, например с железной арматурой колодцев, свинцовыми оболочками кабелей в колодцах или корпусами из цветных металлов другого оборудования, которое может быть установлено в этом же колодце. Этот тип коррозии менее благородных металлов можно предотвратить или уменьшить в значительной степени путем окрашивания менее благородного металла, применяя изоляционные фитинги для изолирования благородных металлов от менее благородных и использования катодной защиты. Электрохимическая или гальваническая коррозия , возникающая при образовании микро — или макрогальванических пар в соприкосновении с электролитной средой. К этому виду коррозионных процессов можно отнести атмосферную коррозию, коррозию в водных средах, температурный интервал существования которых довольно широк: от — 30 С в холодильных установках до 250 — 300 С в котельных установках.
Контактная или гальваническая коррозия очень часто наблюдается на большинстве конструкций из разнородных металлов. Проведано много исследовании контактной коррозии титана с рядом других конструкционных материалов. Если возможна , то следует прибегнуть к другим методам соединения деталей. Магниевые аноды, а — упакованный. Во избежание в точках соединения для этой цели применяется луженая медь. Контактная, или гальваническая коррозия может возникнуть, когда два металла с различными потенциалами соприкасаются друг с другом при наличии электролита. Для возникновения коррозии достаточно также появления влаги, конденсирующейся из окружающего воздуха. Наиболее характерным примером рассматриваемого явления служит обычный гальванический элемент, состоящий из меди и цинка, в котором цинк в качестве анода от дает электроны, а на меди катод протекает процесс деполяризации.
Такие гальванические элементы являются макромоделями микроэлементов. При испытаниях на в морской воде титан оказывается близок к нержавеющей стали. Оставляя в стороне явления гальванической коррозии , обусловленной работой макропар, образованных разнородными металлами, обратимся к тем случаям, когда макрркорро-зионные пары возникают вследствие различия концентрации окислителей в растворе и за счет неодинаковой температуры электродов. Раньше электрохимическую коррозию называли , так как разрушение металла происходит под действием возникающих гальванических пар. Раньше этот вид коррозии назывался гальванической коррозией , так как разрушение металла происходит под действием возникающих гальванических пар. Большое практическое значение имеет вопрос о гальванической коррозии разъедании , возникающей в месте контакта алюминий-медь, когда место контакта может увлажняться. Коррозия с удалением цинка сходна с гальванической коррозией. В присутствии электролита цинк переходит в раствор, что сопровождается повторным отложением пористой меди в металле.
Пористая медь обладает низкими прочностными характеристиками, но внешне латунь выглядит как при незначительной коррозии. Гальваническая коррозия алюминия Наиболее частые ошибки проектирования алюминиевых конструкций связаны с гальванической коррозией. Гальваническая или электрохимическая коррозия происходит, когда два разнородных металла образуют электрическую цепь, замыкаемую жидким или пленочным электролитом или коррозионной средой. В этих условиях разность потенциалов между разнородными металлами создает электрический ток, проходящий через электролит, который ток и приводит к коррозии в первую очередь анода или менее благородного металла из этой пары. Сущность гальванической коррозии Когда два различных металла находятся в прямом контакте с электропроводящей жидкостью, то опыт показывает, что один из них может корродировать, то есть подвергаться коррозии. Это называют гальванической коррозией. Другой металл не будет корродировать, наоборот, он будет защищен от этого вида коррозии. Этот вид коррозии отличается от тех видов коррозии, которые могли бы возникнуть, если бы оба эти металлы были помещены раздельно в ту же самую жидкость.
Гальваническая коррозия может случиться с любым металлом, как только два различных металла будут находиться в контакте в электропроводящей жидкости. Внешний вид гальванической коррозии Внешний вид гальванической коррозии является очень характерным. Эта коррозия не раскидывается по всей поверхности изделия, как это бывает с точечной — питтинговой — коррозий. Гальваническая коррозия плотно локализована в зоне контакта алюминия с другим металлом. Коррозионное воздействие на алюминий имеет равномерный характер, он развивается в глубь в виде кратеров, которые имеют более или менее округлую форму [3[. Все алюминиевые сплавы подвергаются идентичной гальванической коррозии. Преимущества цинковых покрытий Цинк прекрасно адгезируется к поверхности стали и чугуна. Кроме того, он является более активным металлом, поэтому легче окисляется и в паре с цинком не дает вступать железу в окислительные реакции.
Эта его особенность проявляется даже в тех случаях, когда непрерывность покрытия нарушена, т. Гальванические цинковые покрытия пластичны и сохраняют непрерывность на деталях, работающих в режиме циклической деформации. К примеру, кадмированный цинк используется в качестве коррозионной защиты стальных пружин, работающих в режиме периодического сжатия и растяжения.
Надо лишь помнить о том, что при последовательном подключении растёт внутреннее сопротивление батареи.
Набор, состоящий из нескольких батарей, можно использовать с керосиновой лампой, металлической печной трубой или другими похожими источниками тепла. Батарейка из фруктов и овощей Чтобы сделать гальванический элемент нам необходимо: два электрода, окислитель, восстановитель и электролит. Возьмем три пластинки: медную, железную и магниевую - они будут служить электродами. Чтобы измерить напряжение, нам необходим вольтметр, для этих целей вполне подойдет цифровой или аналоговый тестер.
А в качестве "стакана" с электролитом мы используем большой и красивый... Сок фруктов и овощей содержит растворенные электролиты - соли и органические кислоты. Их концентрация не очень высока, но нас это вполне устраивает. Итак, положим апельсин на стол и воткнем в него три наших электрода медный, железный и магниевый.
К каждому из электродов предварительно прикрепите по проводку для этого удобно пользоваться "крокодильчиками". Теперь присоедините контакты тестера к медному и железному электроду. Прибор покажет напряжение около 0. Отсоедините контакт от железного электрода и подключите его к магниевому.
Между медным и магниевым электродами возникнет разница потенциалов около 1. И наконец, гальванический элемент железо-магний даст напряжение около 0.
Цель работы: изготовить гальванический элемент «Земляная батарейка» и на основе опытно-экспериментальной проверки выяснить возможность практического применения полученного источника.
Задачи: изучить теорию по данной теме в научно-популярной литературе, публикациях и статьях Интернет; изготовить гальванический элемент «Земляная батарейка»; провести опытно-экспериментальную проверку гальванического элемента: выяснить от чего зависит сила тока и напряжение на полюсах гальванического элемента; изучить факторы, повышающие силу тока в цепи и напряжение на полюсах гальванического элемента; исследовать, как меняется с течением времени сила тока и напряжение на полюсах гальванического элемента; создать батарею гальванических элементов, способную питать маломощные потребители; проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы. Объект исследования: гальванический элемент. Предмет исследования: земляная батарейка.
Для решения вышеуказанных задач, использовали следующие методы: эмпирический наблюдение, эксперимент, описание, измерение, сравнение , общелогический анализ, синтез. Новизна работы: В нашей работе представлен как теоретический, так и практический материал, выходящий за рамки школьной программы курса физики. Поставлен ряд опытов и проведено исследование в области изучения гальванического элемента «Земляная батарейка» и ее возможностей практического применения.
Практическая значимость: В данной работе изготовлен простейший, экономный, экологический тип источника тока категории «Гальванический элемент». Результаты исследований могут использоваться на уроках физики 8 класса при изучении темы «Источники электрического тока», для повышения интереса к физике как науке, для расширения кругозора учащихся. Основная часть Глава I.
Что такое гальваника металла, детали и виды процесса
Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется.
Не годится для литья. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка «пластилиновый», за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошиешансы оказаться им. Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.
Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом пленка окислов слегка золотистая. Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не сваривается вообще.
Не гнется и не куется вообще. Резанием обрабатывает ся отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии материал многих деталей винтовки M16. Однако многие марки алюминия не годятся для литья. В старых домах квартирная проводка сделана алюминиевым проводом с 2001 года ПУЭ запрещает в квартирах использовать алюминиевый провод, только медный, см ПУЭ 7 издание п. Слева старый алюминиевый провод. Справа алюминиевые кабели различного сечения, пригодные для укладки в грунт.
В частности кабелем справа был подключен к электроэнергии целый этаж здания. Кабель помимо наружной резиновой оболочки имеет бронирующую стальную ленту, для защиты нижележащей изоляции от повреждений, к примеру лопатой при раскопке. Не только домашние батареи делают из алюминия, но и радиаторы у микросхем, процессоров, делают из алюминия. Различные алюминиевые радиаторы. Корпуса приборов. Корпус жёсткого диска в вашем компьютере отлит из алюминиевого сплава. Небольшая добавка кремния улучшает прочностные качества алюминия, сплав силумин — это корпуса жёстких дисков, бытовых приборов, редукторов и т. Анодированный алюминий алюминий, у которого электрохимическим путем окисная пленка на поверхности сделана потолще и прочнее хорошо окрашивается и просто красив.
Окисная пленка Al2O3 — из того же вещества состоят драгоценные камни рубины и сапфиры достаточно твёрдая и износостойкая, но к сожалению алюминий под ней мягок, и при сильном воздействии ломается как лёд на воде. Электромагнитное экранирование часто делается из алюминиевой фольги или тонкой алюминиевой жести. Можете провести простой эксперимент, мобильный телефон завернутый в фольгу потеряет сеть — он будет заэкранирован. Отражающее покрытие у зеркал. Любой лазерный принтер содержит вращающееся зеркало, покрытое тонким слоем алюминия.
Если большой по размеру анод соединить с маленьким катодом, то анод будет ржаветь медленно, а если сделать наоборот, то быстро. Например, используйте болты из нержавеющей стали для крепления алюминия, но не наоборот. Степень интенсивности протекания контактной коррозии зависит и от условий эксплуатации соединения. В обычных атмосферных условиях процесс будет протекать менее быстро и возрастает в агрессивной электропроводной среде, например, растворах кислот и щелочей. Присутствие в воде других веществ увеличивает проводимость электролита и скорость коррозии. Поэтому при проектировании конструкций важна оценка окружающей среды. Борьба с гальванической коррозией или технологии присоединения алюминия к меди Медь и алюминий — два металла, наиболее часто используемые при изготовлении токопроводящих жил в кабельно-проводниковой продукции. Алюминий, в силу небольшой стоимости порядка трех-четырех раз ниже стоимости меди получил широкое распространение в производстве силовых кабелей. Однако этот металл обладает рядом особенностей и недостатков, оказывающих существенное влияние на качество и надежность электрического соединения. По своей электропроводимости алюминий значительно уступает меди, серебру и золоту, поэтому алюминиевая кабельная жила в сравнении с медной обладает более слабой способностью выдерживать длительные токовые нагрузки, что приходится компенсировать увеличением ее сечения. Помимо этого в энергетике существует проблема подключения кабелей с алюминиевыми жилами к медным шинам электрических шкафов и медных устройств. Это связано с разными электрохимическими потенциалами меди и алюминия, которые, в свою очередь, под воздействием влажной агрессивной внешней среды образуют гальваническую пару. В результате электрокоррозии ухудшается качество контакта, как следствие, происходит нагрев места соединения и потеря электроэнергии. По этой причине контактные соединения Al и Cu необходимо защищать от проникновения влаги специальными пастами или наносить на них дополнительное покрытие как правило — олово для избегания прямого контакта двух разнородных металлов. Среди всех возможных модификаций алюмомедных наконечников наиболее надежными являются наконечники, изготовленные по технологии сварки трением Применение дополнительной прокладки в виде оцинкованной стальной шайбы уменьшает вероятность образования гальванической пары Al-Cu. Однако, использование стали с ее низкой электропроводимостью негативно сказывается на качестве контакта Абсолютно недопустимым, но, к сожалению, иногда используемым способом является прямое подключение алюминиевого наконечника к медной шине Однако помимо вышеупомянутых допустимых и недопустимых способов присоединения алюминиевых наконечников к электрическим аппаратам с медными шинами существует еще один экономный, практичный и профессионально грамотный метод монтаж с применением алюмомедной шайбы ШАМ КВТ Для обеспечения безопасного и долговечного подключения алюминиевых наконечников к медным шинам, во избежание прямого гальванического контакта, а также снижения себестоимости конструкции рекомендовано использование специальных алюмомедных шайб ШАМ производства электротехнического завода КВТ в качестве биметаллической прокладки между медной шиной и контактной лопаткой алюминиевого наконечника. Использование данного продукта позволяет: Полностью ликвидировать потери электроэнергии, возникающие при протекании процесса электротехнической коррозии между алюминием и медью Избежать перегревания места соединения Обеспечить быстрый и удобный монтаж за счет несложной конструкции Охватить несколько типоразмеров как алюминиевых, так и медных наконечников и шин Найти достойную и экономически выгодную альтернативу алюмомедным наконечникам Принцип батареи Гальваническая коррозия работает как батарея, которая состоит из двух электродов: катода, где происходит реакция восстановления анода, где происходит реакция окисления. Эти два электрода погружены в проводящую жидкость, которая называется электролитом. Электролит — это обычно разбавленный кислотный раствор, например, серной кислоты, или соляной раствор, например, сульфат меди. Эти два электрода соединены снаружи электрической цепью, которая обеспечивает циркуляцию электронов. Внутри жидкости передача электрического тока происходит путем перемещения ионов. Жидкость, таким образом, обеспечивает ионное электрическое соединение рисунок х.
Гальваническое покрытие можно с легкостью наносить даже на конструкции сложной формы. Покрытие, появившееся при гальванической обработке, отличается хорошей адгезией со многими металлами. Декоративные и защитные свойства деталей, прошедших гальванику, очень высоки. Толщина гальванического покрытия очень просто регулируется. Кстати, слово «гальваника» встречается не только в промышленных сферах деятельности и ювелирном производстве, но и в косметологии. Так называется процесс, при котором на кожный покров воздействуют маломощными токами, позволяющими избавиться от излишков жира сальных желез. Краткая история развития и преимущества гальваники Что такое ингибиторы коррозии? Датой разработки метода гальванического осаждения вернее, одной из его разновидностей — гальванопластики считается 1838-й год, когда его изобрел известный ученый Борис Якоби. После разработки данной технологии ученый начал активно внедрять ее в различные производственные процессы, благодаря чему ее и стали использовать монетные дворы и предприятия, занимающиеся производством типографского оборудования, а также специалисты художественных ремесел. В средние века гальваническая ванна использовалась для съемки копий медалей, которые опускались в раствор в качестве катода m Свое название гальваника получила не в честь изобретателя данной технологии — Бориса Якоби, а в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани, который начал применять метод электрохимической обработки изделий практически одновременно с Якоби. К наиболее значимым преимуществам покрытия изделий слоем металла при помощи гальваники можно отнести следующие. Гальванические покрытия могут без проблем наноситься на детали, отличающиеся даже очень сложной конфигурацией. Формируемое при помощи данной технологии покрытие отличается высокой плотностью и равномерностью толщины. Покрытие, нанесенное методом гальваники, характеризуется отличной адгезией с обработанной поверхностью. Защитные и декоративные характеристики выполненных с помощью гальваники покрытий, если они сформированы в строгом соответствии с технологическими требованиями, находятся на самом высоком уровне. Толщину наносимого с помощью гальваники слоя металла можно легко регулировать. Технология гальванопластики настолько доступна, что позволяет самостоятельно создавать установки, вполне конкурирующие с заводскими моделями С термином «гальваника» можно столкнуться не только в различных отраслях промышленности и ювелирном деле, но и в косметологии. Процесс, который подразумевается под таким названием косметологической процедуры, сложно назвать гальваникой в полном смысле слова, тем не менее термин прижился, и гальваническая чистка кожи лица пользуется большой популярностью в наше время. При выполнении такой чистки на кожу воздействуют токами малой мощности, благодаря чему жиры, скопившиеся в ее глубинных слоях, разжижаются и легко выходят через поры. Оборудование и материалы Нанесение гальванических покрытий на различные металлы требует использования соответствующего оборудования и расходных материалов. Для хромирования, цинкования, а также для покрытия обрабатываемых деталей другими металлами используется однотипное гальваническое оборудование. Различия при выполнении таких процессов будут заключаться только в составе используемого электролита, его температуре и других режимах выполнения обработки. Обработка металла методом гальваники выполняется с использованием такого оборудования, как: гальванические ванны, в которые заливается электролитический раствор, помещаются аноды и обрабатываемое изделие; источник постоянного тока, оснащенный регулятором выходного напряжения; нагревательное устройство, при помощи которого электролитический раствор доводят до требуемой рабочей температуры. Гальваническая ванна с механизмом покачивания Для выполнения гальваники также необходимы анодные пластины, которые могут быть изготовлены из различных металлов. Назначение таких пластин состоит не только в подаче электрического тока в электролит, а также в равномерном распределении тока по поверхности обрабатываемого изделия, но и в том, чтобы восполнять убыль наносимого на деталь металла, активно расходуемого из состава электролита. Различные виды гальванических покрытий наносятся с использованием электролитических растворов с разным химическим составом. Для приготовления таких растворов применяются опасные химические вещества, поэтому храниться они должны в герметичных стеклянных емкостях с притертыми крышками. Все химические реагенты, из которых готовится электролитический раствор для гальваники, должны отмеряться в точных количествах, поэтому для выполнения такой процедуры необходимо использовать электронные весы. Ручная линия гальванопластики драгоценных металлов Любая линия для выполнения гальваники металлов или простейшее гальваническое оборудование должны устанавливаться в помещениях, оснащенных эффективной вентиляционной системой. Необходимо также очень ответственно отнестись к личной безопасности специалиста, обслуживающего оборудование для гальваники. Все работы, связанные с гальваникой, надо выполнять в респираторе и защитных очках, в плотных резиновых перчатках, клеенчатом фартуке и обуви, способной защитить кожу ног от ожогов. Если этот процесс выполняется в домашних условиях, при этом вы еще в полной мере не знаете, что такое гальванизация, то следует заранее внимательно изучить специальную литературу или посмотреть обучающее видео на эту тему. Гальванопластика, гальваностегия, патинирование Гальванопластикой называют технологию копирования. Суть процессов не отличается от приведенных выше описаний. Однако адгезия снижена, чтобы упростить отделение готового изделия от заготовки. Гальваностегия — это улучшение механических параметров комбинированного слоя. Хром, например, предотвращает повреждение стальных изделий за счет высокой прочности. Патинирование применяют для изменения декоративных свойств поверхности. В частности, создают искусственно состаренный внешний вид. Стрелками отмечены участки, созданные по технологии «радужного» патинирования Гальванические пары Относительное расположение двух металлов или сплавов в гальваническом ряду указывает только возможность гальванической коррозии, если различие их гальванических потенциалов является достаточно большим. Больше этот ряд ничего не говорит, и особенно ничего — о скорости или интенсивности гальванической коррозии. Она может быть нулевой или несущественной или даже незаметной. Ее интенсивность зависит от типов металлов, которые входят в контакт — гальванической пары. Пара: алюминий — нелегированная сталь В строительных конструкциях алюминиевые детали, которые открыты для воздействия климатических и погодных воздействий, могут соединяться винтами из обычной стали. Опыт показывает, что алюминий в контакте со стальными винтами подвергается только очень поверхностной коррозии. Возникающая ржавчина, которая не оказывает никакого влияния на алюминий, полностью пропитывает слой оксида алюминия и образует на поверхности пятна. Фактически, для алюминиевой конструкции в контакте с незащищенной сталью важнее будет ее влияние на внешний вид и декоративные качества, а не способность сопротивляться коррозии. Это явление имеет следующее объяснение: на поверхностях контакта образуются пленки с продуктами коррозии — ржавчины на стали и оксида алюминия на алюминии, которые и замедляют электрохимические реакции. Пара: алюминий — оцинкованная сталь Судя по гальваническому ряду, цинк является более электроотрицательным, чем алюминий.
Это арматура, готовые изделия, сделанные из латуни. Все марки латуни обладают схожими свойствами. Они хорошо поддаются обработке, имеют высокие антикоррозийные характеристики, обладают достаточной прочностью. При значительном понижении температуры сохраняют свою пластичность. Эти свойства определили обширный круг применения латуни. Нагревательные инструменты Чем паять алюминий в домашних условиях? Для припаивания алюминиевых изделий небольшого размера дома применяются электропаяльники. Они являются универсальным инструментом, вполне удобным для припаивания проводов, ремонта маленьких трубок и прочих элементов. Для них требуется минимум рабочего пространства, а также наличие электросети. Ремонт крупногабаритных изделий и сварка выполняется газовой горелкой, которая использует аргон, бутан, пропан. Для пайки алюминиевых предметов в домашних условиях можно применять стандартную паяльную лампу. При использовании газовых горелок необходимо постоянно следить за их пламенем, которое характеризует сбалансированную подачу кислорода и газов. При правильной газовой смеси огненный язычок имеет ярко-синий цвет. Неяркий оттенок, а также небольшое пламя свидетельствуют о переизбытке кислорода. Можно ли скручивать медный провод с алюминиевым Начнем с того, что можно ли соединять алюминиевые провода с медными, и не приведёт такое соединение к пожару? Ответ да, можно. Но давайте сперва ознакомимся с этими материалами. Если задаться вопросом какая проводка лучше, медная или алюминиевая, то выбор конечно за медной. Это выходит из технической характеристики меди, сечение алюминиевого провода в тех же условиях приходится брать больше. Есть и минусы, медь дороже. Отличить медный провод от алюминиевого легче по цвету, медь имеет красноватый оттенок, алюминий — серый, белый. Посмотрев на электротехнические показатели металлов, отпадает вопрос в том, что лучше проводит ток. Так почему нельзя скручивать медные и алюминиевые провода, ведь скрутка, особенно при небольшом сечении, является самым дешёвым вариантом в плане как средств, так и времени? Все дело в том что, эти материалы при соединении создают гальваническую пару. Гальваническая пара — 2 металла разного рода, соединение которых между собой приведёт к повышенной коррозии. Именно такой гальванической парой являются медь и алюминий. Электрохимические потенциалы двух металлов слишком разные, поэтому скорая коррозия увеличит сопротивление в месте соединения и последует его нагрев. Более подробно о совместимости металлов указано в ГОСТ 9. Ниже привожу таблицу с некоторыми данными по металлам: Читайте также: Для чего нужен прогрев бетона в зимнее время: 7 способов Гальваническая совместимость мелталов Добиться качественного контакта двух проводников можно разными способами пайкой, применением простой клеммной колодки, более дорогих клемм WAGO или обыкновенного болта с гайкой. Опрессовка Для этого метода вам потребуются специальные опрессовочные клещи и гильзы. Принцип соединения проводов гильзой очень прост: с одной стороны в гильзу вставляют алюминиевый провод, с другой медный, и обжимают с обеих сторон гильзу клещами. Существуют гильзы для проводов с большим сечением — от 16 мм2 и до 300 мм2, но в этом случае потребуется специальный гидравлический пресс. Единственный недостаток опрессовки — высокая стоимость инструмента. Специальная гильза для соединения алюминия и меди Применение латуни Кроме перечисленных положительных свойств, латунь очень долговечный и надёжный сплав. Латунь применяется в следующих областях: Изготовление трубопроводной арматуры переходники, вентили, трубы. Сантехнических устройств краны, смесители умывальники Мебельной фурнитуры руки, защёлки, замки, декоративные накладки. Производство электротехнических деталей.