铝及铝合金分析若干知识点

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铝及铝合金的检验分析

铝及铝合金的检验分析

铝铜合金的应用领域
❖ 2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品 ❖ 2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和
挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与 悬挂系统零件 ❖ 2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、 通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件 ❖ 2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件 ❖ 2036 汽车车身钣金件 ❖ 2048 航空航天器结构件与兵器结构零件 ❖ 2124 航空航天器结构件 ❖ 2218 飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压 缩机环 ❖ 2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为270~300℃。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 ❖ 2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料
导热、导电性 好
导热、导电率仅次于铜,约为钢铁的3~4倍
电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换 器、汽车散热器、电子元件等
对光、热、电 波的反射性好
对光的反射率,抛光铝为70%,高纯度铝经过电解 照明器具、反射镜、屋顶瓦板、抛物面
抛光后为94%,比银(92%)还高。铝对热辐射 天线、冷藏库、冷冻库、投光器、冷暖
第一位数是表示主要合金元素
1XXX系——未合金化的纯铝(≥99%Al); 2XXX系——以Cu为主要合金元素的时效强化铝合金; 3XXX系——以Mn为主要合金元素可冷加工硬化的铝合金; 4XXX系——以Si为主要合金元素的铝合金; 5XXX系——以Mg为主要合金元素的可加工硬化铝合金; 6XXX系——以Mg和Si为主要合金元素可热处理强化的铝合金; 7XXX系——以Zn(和Mg)为主要合金元素的时效强化型铝合金。

铝及铝合金的调修解析

铝及铝合金的调修解析

铝及铝合金的调修解析铝及铝合金是一种轻质、耐腐蚀的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、电子、家电等领域。

铝及铝合金在使用过程中可能会出现一些质量问题,需要通过调修解析来找出问题的原因并进行处理。

本文将对铝及铝合金的调修解析进行详细介绍。

1. 调修原因分析(1)成分问题:铝及铝合金的成分对其性能有着重要影响,如果成分控制不当,就会出现硬度不足、抗拉强度不足、脆性增加等问题。

(2)热处理问题:热处理是改善铝及铝合金性能的重要工艺,但如果热处理温度、时间不当,就会导致晶粒长大、变形不足等问题。

(3)表面处理问题:铝及铝合金的表面处理包括阳极氧化、喷砂、喷涂等,如果表面处理不当,就会出现表面粗糙、氧化不良、耐蚀性差等问题。

(4)加工工艺问题:铝及铝合金的加工工艺包括锻造、铸造、挤压、轧制等,如果加工工艺不当,就会导致残余应力大、变形不良等问题。

(1)成分调整:通过合理调整铝及铝合金的成分,可以改善其性能,如增加硅、镁等元素可以提高其强度和硬度,减少铁、铜等元素可以减少其氧化倾向。

(2)热处理修复:如果铝及铝合金在热处理过程中出现问题,可以通过重新进行热处理来修复,例如重新进行时效处理、固溶处理等。

(4)加工工艺调整:如果铝及铝合金的加工工艺出现问题,可以通过调整加工工艺来修复,例如调整成型温度、压力、速度等参数。

3. 调修技术要点(1)成分调整技术:成分调整需要根据铝及铝合金的具体情况进行合理的选择和调整,可以通过化学分析、光谱分析等手段来确定具体的成分调整方案。

(3)表面处理修复技术:表面处理修复需要根据铝及铝合金的具体表面状态来进行合理的选择和操作,可以通过表面粗糙度测试、耐蚀性测试等手段来确定具体的表面处理修复方案。

以某航空航天零部件为例,经过对铝及铝合金的调修解析,发现其抗拉强度不达标的问题。

经过成分分析和热处理实验,确定了增加镁含量和重新进行时效处理的方案。

经过调整后,零部件的抗拉强度达到了要求,问题得到了有效解决。

铝及其化合物知识点总结

铝及其化合物知识点总结

铝及其化合物知识点总结(一)铝单质——Al(两性单质)1、物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高,有良好的导电、导热性和延展性。

用途:铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金。

铝合金特点:①密度小①强度高①塑性好①制造工艺简单①成本低①抗腐蚀力强2、化学性质:铝是较活泼的金属,自然界中没有铝单质(1)与非金属:4Al + 3O2 == 2Al2O3生成致密的氧化膜起保护作用。

(2)与酸的反应:2Al + 6HCl == 2AlCl3+ 3H2↑ 2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑钝化:在常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸反应,在表面生成致密的氧化膜,阻止进一步反应,保护铝。

(3)与碱的反应:2Al + 2NaOH + 6H2O == 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 2Al + 2OH− + 6H2O == 2[Al(OH)4]− +3H2↑ (4)与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。

(5)铝热反应:高温下铝与某些金属氧化物的反应(如Fe、Cr、Mn、V的氧化物)2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe。

Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂(混合物)。

可用于焊接钢轨、冶炼金属。

(二)氧化铝——Al2O3(两性氧化物)白色固体,熔点高(2054①),常作为耐火材料和冶炼金属铝的原料。

两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。

1、与酸的反应:Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O2、与碱的反应:Al2O3 + 2NaOH + 3H2O == 2Na[Al(OH)4] Al2O3 + 2OH− + 3H2O == 2[Al(OH)4]−3、电解熔融的氧化铝制备金属铝:(三)氢氧化铝——Al(OH)3(两性氢氧化物)白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物,加热易分解。

铝及铝合金分析

铝及铝合金分析

铝及铝合金分析铝在元素周期表中属ⅢA族,其相对原子质量为26.98154,密度2.6989g/cm3(20℃)。

纯铝呈银白色,具有良好的导电性、导热性、延展性及抗腐蚀性。

铝是典型的两性元素易,溶于盐酸和其他氢卤酸,也溶于强碱溶液不溶于冷的浓硫酸和硝酸。

铝易与氟化物、柠檬酸盐、酒石酸盐、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)以及许多含氧、含氮有机试剂等生成稳定的结合物。

铝及铝合金的用途很广泛。

高纯铝抗腐蚀性强,可用来制造保存和运输硝酸、过氧化氢、甲醛、有机酸的器具,并在食品工业上用作包装材料。

纯铝可用于制造电缆、电线、电容器、整流器、汇流板等。

铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。

变形铝合金根据其成分不同有防锈铝、硬铝、锻铝、超硬铝、特殊铝等;铸造铝合金根据成分不同有铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金等。

铝合金广泛用于航空工业、汽车工业、化工、机械制造工业以及民用建筑等。

在铝及铝合金中需要对Fe、Si、Cu、Ti、Ca、Mg、Mn、Zn、Pb、Ni、Cr、V、Sn、Zr、Ga、RE、Be、Sb、Li、B、Cd等元素进行测定。

根据上述元素含量的多少,选用不同的分析方法。

铝及铝合金中铁的测定一般采用邻菲罗啉分光光度法或原子吸收光谱法。

邻菲罗啉分光光度法是在pH2-9范围内,Fe2+与邻菲罗啉形成橙红色络合物,该方法有较高的灵敏度和良好的稳定性。

原子吸收光谱法选用较窄的通带,一般采用波长248.3nm处,在空气-乙炔氧化性火焰中进行测定。

对硅、镍、钒较高的试样,在测定时要加入一定量的锶盐消除其干扰。

铝合金中硅的含量大于1%时,一般采用重量法,近年来也采用改进的硅钼蓝分光光度法。

铝及铝合金中硅的含量小于1%的试样可采用硅钼蓝分光光度法。

溶液中,硅酸与钼酸盐形成黄色的硅钼杂多酸,它有两种形态,α-硅钼酸;β-硅钼酸。

通常分析中多采用β-硅钼酸形态,这是由于形成β-硅钼酸的酸度较高,避免某些较易水解元素的干扰,加入适当的还原剂,如抗坏血酸1-氨基-2-萘酚-4-磺酸等,由硅钼黄变成硅钼蓝。

铝及其化合物知识点总结

铝及其化合物知识点总结

铝及其化合物知识点总结铝是一种轻巧、耐腐蚀、可回收的金属,具有广泛的应用。

本文将总结关于铝及其化合物的一些基本知识点。

1.铝的性质和用途:铝是一种银白色的轻金属,具有良好的导热性和导电性。

它的密度相对较低,比重约为2.7g/cm³。

铝在空气中不易被氧化,因为铝表面会生成一层致密的氧化铝膜,能够有效地防止进一步的氧化。

这使得铝具有优异的耐腐蚀性。

铝广泛应用于航空航天、运输、建筑、包装等领域,如飞机、汽车、建筑材料、饮料罐等。

2.铝和氧化铝:铝能与氧反应生成氧化铝(Al2O3)。

氧化铝是一种重要的陶瓷材料,具有高硬度、高熔点和良好的绝缘性能。

氧化铝常用于制作耐火材料、研磨材料、电子元件等。

3.铝的产出:铝是地壳中丰富的金属之一,其含量约为8%。

然而,铝在自然界中主要以氧化铝的形式存在,因此需要经过冶炼过程提取铝金属。

常用的铝冶炼方法包括电解法(Hall-Héroult法)和金属热还原法。

电解法是目前主要的铝生产方法,它利用电解质熔体(如氟化铝)将氧化铝还原成铝金属。

4.铝的合金:铝可以与其他金属形成合金,以提高其性能。

最常见的铝合金是铝和铜、锌、镁、硅等元素的合金。

铝合金具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性,并且在制造飞机、汽车、船舶等领域广泛应用。

5.铝化合物:除了氧化铝,铝还可以形成多种化合物。

一些常见的铝化合物包括氯化铝(AlCl3)、硫酸铝(Al2(SO4)3)和碳酸铝(Al2(CO3)3)。

氯化铝是一种重要的催化剂,广泛应用于有机合成反应中。

硫酸铝广泛用于水处理、纸浆和皮革工业中的凝结剂。

碳酸铝是一种重要的无机盐,常用于制备其他铝化合物或作为中和剂和酸性土壤改良剂。

总之,铝是一种重要的金属材料,具有许多优良的性能和广泛的用途。

铝及其化合物在工业和日常生活中扮演着重要的角色。

高一化学知识点总结必修一铝金属材料

高一化学知识点总结必修一铝金属材料

铝 金属材料一、铝:1、物理性质:银白色金属, 硬度和密度小,具有良好的导电、导热性和延展性.其导电性在银铜金之后 2、化学性质: 1 与非金属单质反应: 2Al+3Cl 22AlCl 3 4Al+3O 2 2Al 2O 3常温也可以反应,生成致密氧化膜,常用来解释为什么铝不容易生锈2 与酸反应:A 、与非氧化性酸反应盐酸,稀硫酸等,生成氢气 2Al+6HCl===2AlCl 3+3H 2↑2Al+6H +=2Al 3++3H 2↑2Al+3H 2SO 4===Al 2SO 43+3H 2↑ 2Al+6H +=2Al 3++3H 2↑B 、与氧化性酸反应,发生钝化,即铝、铁在冷的浓硫酸,浓硝酸中发生钝化注意: ① 如果是稀硫酸或者是稀硝酸,则不会发生钝化② 如果是热的浓硫酸或者是热的浓硝酸,也不会发生钝化 3 与碱反应:生成四羟基合铝酸钠 2Al+2NaOH+6H 2O===2NaAlOH 4+3H 2↑2Al+2OH –+6H 2O=2AlOH 4–+3H 2↑4 与盐反应:按照金属活动性顺序,发生置换反应 2Al+3Cu 2+===3Cu+2Al 3+5 与氧化物反应:发生铝热反应 2Al+Fe 2O 3Al 2O 3+2Fe注意事项:① 反应物铝和金属氧化物统称铝热剂② 铝热反应的实验现象为:发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成.③ 铝热反应常用于焊接铁轨和冶炼金属 二、氧化铝1、存在形式:氧化铝主要存在刚玉中,刚玉的主要成分是Al 2O 3 , A 、其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石; B 、含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石.2、物理性质:白色固体、不溶于水、熔沸点高.3、化学性质:1 电解反应:电解氧化铝用于制取金属铝2Al 2O 3 ========= 2Al + 3 O 2 ↑ 2 两性氧化物即能与酸反应,也能与碱反应 A 、氧化铝与酸反应: Al 2O 3+6HCl =AlCl 3+3H 2O B 、氧化铝与碱反应: Al 2O 3+2NaOH+3H 2O =2NaAlOH 4 三、氢氧化铝 1、物理性质:白色胶状物质, 不溶于水,强吸附性,可以吸附水中的悬浮物和各种色素. 2、化学性质:1 不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解.2AlOH 3 ===== Al 2O 3+2H 2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法.2 两性氢氧化物:A 、与酸反应:AlOH 3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2OB 、与碱反应:AlOH 3 + NaOH =NaAlOH 43、制取:实验室一般用铝盐跟氨水反应制取氢氧化铝 AlCl 3+3NH 3·H 2O === AlOH 3↓+3NH 4Cl电解△Al3+ + 3NH3·H2O === AlOH3↓+3NH4+注意:弱酸比如碳酸,弱碱比如氢氧化钠均不能使氢氧化钠溶解4、知识补充:四羟基合铝酸盐{AlOH4– }的性质:AlOH4–可以看成AlOH4–= AlOH3+OH–(1)与不能共存的离子:只要不能与氢氧根共存的离子,都不能与AlOH4–共存,比如:铁离子、铝离子、碳酸氢根等(2)铝盐可以跟四羟基合铝酸盐反应,生成氢氧化铝Al3+ + 3AlOH4–=4 AlOH3↓(3)四羟基合铝酸盐也可以和酸反应,比如实验室也可以利用四羟基合铝酸盐跟二氧化碳反应来制取氢氧化铝A、当CO2不足时,2AlOH4–+ CO2 = 2 AlOH3↓+H2O+CO32-B、当CO2过量时,AlOH4–+ CO2 = AlOH3↓+ HCO3-四、铝合金:1、合金的概念:金属跟金属,或者金属跟非金属通过加热融合而形成的混合物.2、合金的特征:两大一小1 合金的硬度一般比组成它的金属大2 合金的熔点一般比组成它的金属低3 合金的抗腐蚀性一般比组成它的金属强3、铝合金的优点:密度小、强度高、塑性好、易于成型等优点4、铝合金的用途:经常用于制造飞机构件,建筑业及电子行业等.五、金属材料:1、分类:分为黑色金属材料和有色金属材料1 黑色金属:黑色金属是指铁、锰、铬以及它们的合金2 有色金属:除黑色金属外所有的金属材料统称有色金属注意事项:① 黑色金属只是一种称呼,并不是说黑色金属都是黑色的② 黑色金属材料是人类使用最广泛的金属材料2、黑色金属—钢铁:1 铁的合金主要包括钢铁和生铁,其中生铁的含碳量比较高2 铁的使用经历了一个“铁—普通钢—不锈钢等特种钢”的演变3 不锈钢主要是在普通钢的基础上加入铬、镍等元素,不锈钢有很多类型,但是有一个共同的特征是:其含铬量一般都大于12%.3、有色金属材料—金、银、铜1 金银铜的三性导电性、导热性、延展性导电性:银>铜>金 导热性:银>铜>金 延展性:金>银>铜2 物理性质:金是黄色金属、银是银白色金属、铜是紫红色金属 其中铜是人类最早使用的金属.3 化学性质:金:金的化学性质很稳定,基本不与任何物质反应.银:银的化学性质也很稳定,除了跟硝酸、浓硫酸等少数氧化剂反应外,也基本不与其它物质反应铜:铜的化学性质相对比较活泼(1) 常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但是在潮湿的空气中容易被腐蚀,生成绿色的铜锈或者铜绿,方程式为: 2Cu+O 2+H 2O+CO 2====Cu 2OH 2CO 3(2) 铜在加热或者点燃的条件下,能与许多非金属反应:2Cu+O 2====2CuO 2Cu+S====Cu 2S(3) 铜及其化合物之间可以相互转化,而且转化时常伴着颜色变化4 CuO ======2Cu 2O + O 2↑ CuSO 4·5H 2O====CuSO 4+5H 2O ↑△ △△高温六、铝的图象问题总结:1、铝盐与氨水的反应由于产物氢氧化铝不溶于氨水,因此无论是铝盐里面加入氨水,还是氨水里面加入铝盐,反应都是一样的,因此图像也应该相同,具体如下所示:A、实验现象:加入试剂后,生成沉淀,沉淀不消失B、离子方程式:Al3+ + 3NH3·H2O === AlOH3↓+3NH4+1mol 3molC、图像:1 铝盐里面加入氨水:2 氨水中加入铝盐2、铝盐与强碱以氢氧化钠为例因为产物氢氧化铝溶于氢氧化钠,因此往铝盐里面加入氢氧化钠,跟氢氧化钠里面加入铝盐,反应情况应该是有所不同的,图像也应该是有所不同的,具体如下所示:1 铝盐里面加入氢氧化钠A、实验现象:①先生成沉淀铝盐里面Al3+较多,加入OH-后生成AlOH3沉淀②沉淀消失AlOH3与OH-继续反应,生成〔AlOH4〕-B、离子方程式:① Al3+ + 3OH - = AlOH3↓ 1mol 3mol② AlOH3 + OH- = 〔AlOH4〕-1mol 1mol C、图像:D、习题:例1. 向30毫升1 mol/L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol/L的 NaOH 溶液,若产生白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为A. 3mLB.C. 15mLD.例2 向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol KOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是1a mol 2b mol 3 a/3 mol4b/3 mol 50 mol 64a-bmolA. 12456B. 1456C. 12356D. 135总结:a mol AlCl3与b mol NaOH反应,沉淀的物质的量的讨论情况:A、 b≤3a 时,先写离子方程式,计算沉淀时,要以不足的量来计算Al 3+ + 3 OH-==== AlOH3↓amol 3amol amol∨bmol b/3 mol所以当b≤3a 时,即氢氧化钠不足时,沉淀的物质的量为b/3molB、 3a<b<4a时,同样写离子方程式,然后判断哪个反应物不足,要以不足的物质来计算沉淀的质量.① Al 3+ + 3 OH-==== AlOH3↓amol 3amol amol∧即AlCl3不足bmol amol 此时沉淀应该以AlCl3来算②AlOH3 + OH- = 〔AlOH4〕-amol amolb-3amol b-3amol b-3amol 则生成的沉淀为a-b-3a=4a-bmol所以当3a<b<4a 时,此时沉淀的物质的量为4a-bmol C 、 当b ≥4a 时,沉淀的物质的量为02 往氢氧化钠溶液里面加入铝盐 A 、实验现象:① NaOH 溶液中出现沉淀,沉淀立即消失氢氧化钠溶液里面OH -较多,加入Al 3+后生成AlOH 3沉淀,沉淀马上又跟OH -反应② 继续滴加Al 3+后沉淀突然增多后不变Al 3+与〔AlOH 4〕-反应生成AlOH 3后,AlOH 3不消失 B 、离子方程式:① Al 3+ + 3OH - = AlOH 3↓ ,AlOH 3 + OH - = 〔AlOH 4〕- 1mol 1mol 1mol 1mol 1mol 3mol 1mol 1mol 即第一步发生 Al 3+ + 4OH - = 〔AlOH 4〕- ② Al 3+ + 3 〔AlOH 4〕- = 4 AlOH 3↓1mol 3 mol即加入的Al 3+要先花3mol 去跟OH -反应形成1mol 〔AlOH 4〕-,然后1mol Al 3+再跟1mol 〔AlOH 4〕-反应形成沉淀. C 、图像:3、Na〔AlOH4〕与CO2的反应:由于产物氢氧化铝不溶于碳酸,因此无论是Na〔AlOH4〕里面加入CO2,因此生成的沉淀应该不会消失,具体如下所示:A、实验现象:加入试剂后,生成沉淀,沉淀不消失B、离子方程式:当CO2不足时,2AlOH4–+ CO2 = 2 AlOH3↓+H2O+CO32-当CO2过量时,AlOH4–+ CO2 = AlOH3↓+ HCO3-C、图像:4、Na〔AlOH4〕与HCl的反应:因为产物氢氧化铝溶于盐酸,因此往Na〔AlOH4〕里面加入HCl,跟往HCl里面加入Na〔AlOH4〕,反应情况应该是有所不同的,图像也应该是有所不同的,具体如下所示:1 往Na〔AlOH4〕里面加入HClA、实验现象:① Na〔AlOH4〕溶液出现沉淀②继续滴加HCl,沉淀消失B、离子方程式:①〔AlOH4〕-+ H+ = AlOH3↓+H2O1mol 1mol② AlOH3+ 3H+ = Al3+ +3H2O1mol 3mol C、图像:2 往HCl 里面加入Na 〔AlOH 4〕: A 、实验现象:① HCl 溶液先出现沉淀,沉淀迅速消失 ② 继续滴加Na 〔AlOH 4〕,沉淀不变 B 、离子方程式:① 〔AlOH 4〕-+ H + = AlOH 3↓+H 2O AlOH 3+ 3H + = Al 3+ +3H 2O 即第一步的总反应为:〔AlOH 4〕-+ 4H + = Al 3+ +3H 2O ② Al 3+ + 3AlOH 4–=4 AlOH 3↓ C 、图像:5、向AlCl 3、MgCl 2溶液中滴加NaOH 溶液1实验现象:溶液中先出现白色沉淀,达最大值后继续滴加NaOH溶液沉淀部分溶解.2离子方程式: Al 3++3OH -=AlOH 3↓ Mg 2++2OH - =MgOH 2↓ AlOH 3+OH -=〔AlOH 4〕- 3 图像:。

铝的知识点总结

铝的知识点总结

铝的知识点总结1. 简介铝是一种常见的金属元素,化学符号为Al,原子序数为13。

它是地壳中含量最丰富的金属元素之一。

铝具有轻质、导电性好、耐腐蚀等优点,因此广泛应用于各个领域,如建筑、汽车、航空航天、包装等。

2. 物理性质•密度:铝的密度相对较低,约为2.7g/cm³。

•熔点:铝的熔点为660.3摄氏度。

•沸点:铝的沸点约为2467摄氏度。

•导电性:铝具有良好的导电性,是一种良好的电导体。

3. 化学性质•耐腐蚀性:铝具有良好的耐腐蚀性,其表面会形成一层氧化膜,起到保护作用。

•反应性:铝在常温下不与水反应,但可以与多种非金属元素发生反应,如氧、氮、硫等。

•可燃性:铝粉末具有可燃性,能够与氧气剧烈反应,释放大量热量。

4. 应用领域4.1 建筑领域铝在建筑领域中得到广泛应用,主要体现在以下方面:•门窗:铝合金门窗具有轻质、耐腐蚀等特点,被广泛应用于住宅和商业建筑中。

•幕墙:铝合金幕墙具有隔热、隔音、防水等功能,被广泛用于高层建筑外墙的装饰和保护。

•屋顶:铝合金屋顶材料具有耐候性好、轻质等特点,在建筑中被用于屋面材料的制作。

4.2 汽车领域铝在汽车制造领域中的应用越来越广泛,主要体现在以下方面:•车身材料:铝合金可以降低汽车的整体重量,提高燃油效率和行驶性能。

•发动机零部件:铝合金材料可以减少发动机的重量,提高散热效果,从而提高发动机的功率输出。

4.3 航空航天领域铝在航空航天领域中扮演着重要的角色,主要体现在以下方面:•飞机结构:铝合金被广泛应用于飞机的机身、翼梁、襟翼等结构部件,因其轻质、强度高等优点。

•航天器:铝合金在航天器的结构材料、推进系统中得到广泛应用,承担着重要的任务。

4.4 包装领域铝在包装领域中有广泛的应用,主要体现在以下方面:•食品包装:铝箔可以用于食品包装,具有良好的保鲜性和隔氧性,能够有效保护食品的质量。

•药品包装:铝箔可用于药品包装,具有良好的密封性和保护性,能够防止药品受潮、受光等。

铝及铝的化合物知识点总结

铝及铝的化合物知识点总结

铝及铝的化合物知识点总结铝是一种银白色的轻金属,在标准状况下,密度为2。

68g/cm3,沸点1740 ℃,熔点660 ℃,铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,但在地壳中的含量分布很不均匀,在60个国家中,它仅占总重量的0。

3%,主要分布在印度、俄罗斯、巴西和中国,是组成地壳的一种重要元素,在外层空间有地球上出现的一切生命活动迹象。

在自然界中铝以三种形态存在。

铝单质的颜色为银白色,密度为2。

7克/厘米3,熔点660 ℃,沸点1740 ℃,化合价为2和3。

目前工业上最广泛使用的两种金属铝的合金,即从一种叫做氯化铝的盐中制得的铝硅酸盐和从一种含氧酸盐中制得的铝酸盐。

Al2O3具有优良的耐蚀性、导电性和导热性,易于加工,在工业上有着广泛的用途。

含铝75%以上的铝土矿,在工业上也有着广泛的应用。

铝及其化合物主要用途:高纯铝及铝合金可作为飞机、导弹、人造卫星等结构材料,也可用于原子能工业。

工业上利用铝的这些特性制造多种铝合金产品,其中应用最广泛的是防锈铝板,包装铝箔,建筑用铝型材等。

铝还可用作保温隔热材料、防水材料、汽车散热器、蓄电池、瓶塞等,其用量仅次于钢铁。

铝是地壳中含量第二位的金属元素,但它的相对含量远低于铜、锌、铅、银、金、汞、锑等。

纯铝为银白色,有延展性。

在空气中易被腐蚀。

空气中的氧、水分、二氧化碳、一氧化碳等都会对铝表面进行腐蚀。

纯铝的比重较小,在所有的金属中其密度最小。

总结起来,铝有以下几方面的特点:⑴密度小。

纯铝的密度约为2。

7g/cm3,大约是铁的1/3,不锈钢的1/5,普通钢的1/4。

铝是银白色轻金属,因此常用于制造飞机,宇宙飞船等航空器。

⑵导电导热性能好。

铝的电阻率很小,但导电性和导热性能都很好。

⑶易于加工。

易于挤压成型,拉伸成丝,拉制成铝箔,且容易锻造。

⑷铝是活泼金属,与酸、碱、盐类物质反应剧烈,受热易分解。

⑸抗腐蚀能力差。

铝的抗腐蚀能力较弱,在潮湿空气中,铝表面易发生电化学腐蚀。

高一化学铝合金知识点归纳

高一化学铝合金知识点归纳

高一化学铝合金知识点归纳化学是一门重要的科学领域,它不仅与我们日常生活息息相关,也在各个产业领域发挥着重要作用。

在高一化学学习中,铝合金是一个重要的知识点。

铝合金因其优异的性能和广泛的应用领域而备受关注。

本文将对高一化学铝合金知识点进行归纳,以帮助学生更好地理解和掌握这一知识。

1. 铝合金的特点和应用铝合金是由铝与其他金属或非金属元素按一定比例混合形成的材料。

铝合金具有优良的力学性能,具有轻质、高强度、抗腐蚀等特点,广泛应用于航空航天、交通运输、建筑、电子等领域。

例如,航空航天领域中的飞机、卫星等都使用了大量的铝合金材料。

2. 铝合金的合金元素铝合金中的合金元素有很多种,常见的有铜、锌、镁、锰等。

这些合金元素的添加可以改善铝合金的性能。

例如,添加铜可以提高铝合金的强度和硬度,添加锌可以提高铝合金的耐腐蚀性能,添加镁可以降低铝合金的密度。

3. 铝合金的热处理铝合金的热处理是指通过加热和冷却等工艺对其进行改性处理,以获得所需的性能。

常见的热处理方法包括固溶处理、时效处理和再结晶退火等。

固溶处理是指将合金加热至固溶温度,使合金元素均匀溶解,然后迅速冷却,以获得高强度和耐腐蚀性能;时效处理是指将固溶处理后的合金在适当温度下保温一段时间,以形成强化相,提高强度和硬度;再结晶退火是指将冷变形的合金加热至一定温度,使晶粒长大并重结晶,消除应力和改善塑性。

4. 铝合金的腐蚀和防护铝合金在大气中容易发生腐蚀,主要是由于氧化膜的形成和湿度等环境因素。

为了延长铝合金的使用寿命,需要采取相应的防护措施。

常见的防护方法包括表面处理、涂层和阳极氧化等。

表面处理可以通过去污、打磨等手段,去除铝合金表面的杂质和氧化物,提高铝合金的耐腐蚀性能;涂层是在铝合金表面涂覆一层耐腐蚀的物质,形成保护层,防止与外界环境接触;阳极氧化是一种电化学方法,通过在铝合金表面生成致密、均匀的氧化膜,提高铝合金的耐腐蚀性能。

5. 铝合金的回收利用铝合金具有良好的可回收性,回收利用可有效减少资源消耗和环境污染。

铝及铝合金硬质阳极化原理介绍及常见问题分析

铝及铝合金硬质阳极化原理介绍及常见问题分析

作者简介:陈庆龙(1985-),男,硕士,工程师,主要研究方向为金属电沉积、金属腐蚀加工。

收稿日期:2023-04-14铝及铝合金硬质阳极化原理介绍及常见问题分析陈庆龙1,余辉2(1.中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心,南京2011106;2.航空工业洪都航空集团,南昌330096)摘要:本文详细介绍了硬质阳极化膜的生成过程、膜层的生长原理。

综述了硬质阳极化生产过程中常见的故障,分析了膜层厚度不够、烧蚀、腐蚀斑、返修后光洁度下降、复合镀种漏膜等产生的原因,并提出了预防及改善措施。

关键词:铝合金;硬质阳极化;故障分析;预措施中图分类号:TG146.21,TG178.2文献标识码:A文章编号:1005-4898(2023)05-0064-04doi:10.3969/j.issn.1005-4898.2023.05.130前言硬质阳极化是一种历史悠久的常见的表面处理方法。

作为一种特殊的阳极化方法,硬质阳极化主要用于提高铝合金的防腐能力和耐磨性,它既适用于一般的铝合金,也可能用于压铸造合金零件产品。

铝合金具有密度小的特点,但表面硬度及耐磨性不够,硬质阳极化正好能够弥补铝合金这一缺陷,它能够有效提高铝合金产品的表面硬度以及耐磨性。

硬质阳极化溶液配方一般以硫酸溶液为基础溶液,同时添加一些其他的辅助药品,如草酸、氨基磺酸等改性成份。

一般情况下,通过控制阳极化温度、硫酸浓度或氧化时间来控制硬质阳极化膜层厚度。

对于硅含量大于8%或铜含量大于5%的变形铝合金产品以及高硅的压铸造铝合金产品,还可以考虑增加一些阳极化的特殊措施[1]。

1硬质阳极化氧化膜的原理介绍1.1硬质阳极化氧化膜的电化学反应一般认为,硬质阳极化膜的生成是两种不同的反应同时进行的结果。

一种反应是电化学反应。

在电解溶液中通电的瞬间,铝合金的表面上立即生成一层A12O 3阻挡膜。

随着阳极化的不断进行,带负电的阴离子迁移到阳极表面失去电子而放电,而金属铝失去3个电子成为A13+,因而两者相结合生成氧化物,同时放出大量的热量,其化学反应式如下:2OH -一2e -→H 2O+O 2-2Al 3++3O 2-→Al 2O 3+Q (1424J/mol )6OH -+2Al 3+→3H 2O +Al 2O 3+Q另一种是化学反应,即电解液对金属铝和氧化膜都具有溶解作用,且热量越大溶解速度越大。

第一节 铝及铝合金材料分类,性能及焊接性

第一节  铝及铝合金材料分类,性能及焊接性

第一节铝及铝合金材料分类,性能及焊接性被焊接的金属或合金统称为基体金属,或称为母材。

作为基体金属,铝及铝合金的分类、牌号及状态代号与钢及其他金属显著不同。

特别是铝及铝合金的状态代号非常复杂,又非常重要。

它们表示了铝及铝合金焊前变形强化的不同程度或不同热处理强化的不同程度。

不了解这些状态代号的具体规定就无法了解母材焊前的工艺经历、力学性能、组织特征及焊接特性。

一、分类铝及铝合金分为两大类。

一大类为变形铝及铝合金,它一般表现为迨金工业半成品,即板、棒、管、丝、带等,或具有一定形状及尺寸的锻件和挤压型材。

另一大类为铸造铝合金,它一般表现为铸造的零件或其毛坯。

如图2-1-1变形铝及铝合金又可分为两类,一类为热处理不可强化的铝及铝合金(或称为非热处理强化铝及铝合金)。

它们只可变形强化,由于热处理强化效应很弱,故不能热处理强化。

此类铝及铝合金有工业纯铝,A1-Mn系防锈铝金金、A1-Mg系防锈铝合金。

另一类为热处理强化铝合金。

它们既可变形强化,也可以热处理强化,此类铝合金有A1-Cu、A1-Mg-Si、A1-Zn、A1-Li等系列铝合金。

2-1-1 铝及铝合金的分类按我国标准GB/T 16474--1996《变形铝及铝合金牌号表示法》,变形铝及铝合金采用四位字符体系牌号,牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别,如表2-1所示;第三及第四位数字表示同一组中不同的铝合金或表示纯铝的纯度。

按我国标准GB/T 16475--1966《变形铝及铝合金状态代号》,铝及铝合金有下列五种状态:F—自由加工状态。

合金力学性能无规定。

0—退火状态。

合金充分软化,1延性高,强度水平最低。

H—加工硬化状态。

有不同硬化程度,用H代号后的数字表示。

W—固溶热处理状态。

合金经固溶处理,然后自然时效。

T—热处理状态(不同于F、O、H状态)。

合金固溶时效后有不同强化程度,用T代号后的数字表示。

加工硬化状态代号H后面的第一位数字的含义:H1—单纯加工硬化状态,未经附加热处理。

铝及其化合物知识点

铝及其化合物知识点

铝及其化合物知识点铝是一种常见的金属元素,化学符号为Al,原子序数为13。

它是地壳中含量第三多的元素,仅次于氧和硅。

铝具有低密度、良好的导电性和导热性,以及良好的耐腐蚀性,因此在许多领域得到广泛应用。

在本文中,将介绍铝及其化合物的一些重要知识点。

1. 铝的性质铝是一种银白色的金属,在常温下具有良好的可塑性和延展性。

它是一种高度反应性的金属,在空气中会迅速氧化形成厚厚的氧化铝层,这也是它能够抵御腐蚀的原因之一。

铝具有较低的熔点和沸点,分别为660.3°C和2467°C,使其易于加工和利用。

2. 铝的制备铝的主要制备方法是通过氧化铝与金属铝的电解反应进行。

首先,氧化铝被加热至高温熔化,然后将电流通入熔融的氧化铝中,使其电解产生金属铝。

这种方法被称为Hall-Héroult法,是目前铝的商业生产中最主要的方法之一。

3. 铝的应用铝是一种非常重要的工程材料,广泛应用于建筑、航空航天、汽车、包装等领域。

由于其低密度和高强度特性,铝合金已成为汽车和飞机制造中的关键材料。

此外,铝也被用于制作容器、罐头、铝箔等包装材料,因为它对氧气和水具有良好的屏障性能。

4. 铝的化合物铝可以形成多种化合物,其中一些常见的包括氧化铝(Al2O3)、氯化铝(AlCl3)、硫酸铝(Al2(SO4)3)等。

这些化合物具有不同的性质和应用。

- 氧化铝是最常见的铝化合物,具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能。

它被广泛用作陶瓷、磨料和电气绝缘材料。

- 氯化铝是一种常用的催化剂,在有机合成反应中具有重要的应用。

它还可用于水处理、纸浆和皮革工业等领域。

- 硫酸铝是一种重要的工业化合物,广泛用于制备纸张和纤维素产品。

此外,硫酸铝也被用作凝结剂、染料和催化剂。

5. 铝的环境影响尽管铝是一种常见的金属,但过量的铝对环境和生物体可能造成负面影响。

铝在土壤中的过量积累会阻碍植物的生长。

在水体中,铝离子的过量可以影响鱼类和其他水生生物的生存。

铝及铝合金的调修解析

铝及铝合金的调修解析

铝及铝合金的调修解析铝是一种轻质、耐腐蚀的金属,具有良好的导热和导电性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。

由于其特殊的物理和化学性质,铝及铝合金在使用过程中可能会出现一些问题,需要进行调修解析。

铝及铝合金的调修主要包括铝的表面处理和铝的焊接调修。

铝的表面处理是为了改善其表面性能,增强其耐腐蚀能力和美观度。

常见的表面处理方法有阳极氧化、电泳涂漆、喷涂、化学镀铝等。

阳极氧化是最常用的铝表面处理方法之一,其原理是将铝制品放入电解槽中,通过施加电流使铝表面生成厚度为几微米到几十微米的氧化铝膜,该膜具有良好的耐腐蚀性和隔热性能。

电泳涂漆是将铝制品浸入含有涂料的溶液中,通过施加电流使涂料颗粒向铝表面沉积,形成涂层。

这种方法适用于复杂形状的铝制品。

喷涂是将涂料喷涂到铝制品表面,形成涂层。

化学镀铝是通过在铝表面沉积一层具有抗蚀性的镍合金层来保护铝制品。

铝的焊接调修主要是针对焊接过程中产生的缺陷进行修复。

焊接缺陷常见的有焊缝气孔、裂纹、未熔合、凸缺等。

修复焊缝气孔可以采用再焊接、补焊和补条等方法。

再焊接是在气孔处重新进行焊接,使气孔填满。

补焊是在气孔处进行焊接,将焊条的熔滴填充到气孔中。

补条是在需要修复的气孔处进行焊接,并在气孔上方加一条焊条。

修复裂纹可以采取焊接、热处理等方法。

焊接方法是在裂纹处进行焊接,然后进行后续的热处理。

热处理方法是通过提高焊缝附近的温度,使裂纹自行消除。

修复未熔合可以采取补焊或改变焊接参数等方法。

补焊是在未熔合处进行焊接,使未熔合的区域达到熔化状态。

改变焊接参数是调整焊接电流、电压、焊接速度等参数,以保证焊接质量。

修复凸缺可以采取切割、熔化表面等方法。

切割是将凸缺的部分切除,然后进行焊接。

熔化表面是利用高温使凸缺部分熔化,然后用熔滴填充凸缺。

铝及铝合金的调修解析是对铝制品在使用过程中出现的问题进行分析和修复的过程。

通过对铝的表面处理和焊接调修,可以提高铝制品的使用寿命和工作效果。

铝及铝合金的基础知识

铝及铝合金的基础知识

第一章铝及铝合金的基础知识第一节铝及铝合金的性质在有色金属中,铝是应用最广泛的一类金属。

其产量仅次于钢铁。

铝的发现,至目前还只有二百多年的历史。

但由于它具有资源丰富,生产成本低,用途广泛等特点,因此铝工业在近百年的时间内得到了迅猛的发展,随着科学技术的发展及人民生产水平的提高,铝箔应用也越来越广泛。

它已经渗透到了人们的日常生活中。

铝及铝合金的性质,概括起来,主要有以下几个方面:1比重小。

含铝量为99.5%的工业纯铝的比重为2.7克/立方厘米,只有铁和铜的三分之一左右。

2导电性好。

铝箔电阻系数(20℃)为2.67微欧毫米/米,相当于铜导电能力的60-65%。

但相同体积铝的重量只有铜的三分之一,因此按体积计算,铝的导电能力优于铜。

3良好的导热性。

铝箔导热系数(0-100℃)为0.54卡/厘米·秒·度,比铁的导热率约大三倍。

工业上许多热变换器散热材料,如目前很大的空调器散热片,都是铝及铝合金制成。

4强度高。

铝中加入少量的锰、镁、铜、铁等,具有良好的机械性能。

5良好的塑性。

适合于各种加工,可压成薄板可箔,拉成细丝,磨成细粉和挤压成复杂开头的型材。

6良好的抗腐蚀.性能。

纯铝在空气中,其表面会迅速跟氧结合,生成一层致密的氧化铝薄膜(AL2O3),此层致密的薄膜可以防止里面的铝继续氧化,对铝的内部起到保护作用。

7反射能力很强。

铝箔反射率在85%以上。

8铝具有银白色光泽、无毒、保鲜性好、防腐、防温、防干燥、不透气、不透光,因此,铝箔被广泛地用作各种食品、药用、香烟的包装上。

9焊接性能较差。

第二节铝及铝合金的牌号及状态铝及铝合金的牌号及状态以往都是采用国内统一的表示方法,即汉语拼音加顺序号,自96年起,这种表示方法已经停止使用,目前采用的是国际四位数字体系的表示方法。

1合金牌号合金牌号采用的是四位数字体系表示方法,其中:第一位代表合金的系列,如第一位数字为1,则代表为纯铝系列,第一位数字为2-8,则代表不同系列的铝合金。

高一化学铝合金知识点总结

高一化学铝合金知识点总结

高一化学铝合金知识点总结铝合金是一种广泛应用于工业生产中的合金材料。

它由铝和其他元素(如铜、锌、镁等)组成,具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。

在高一化学课程中,我们对铝合金进行了深入的学习和了解。

以下是对高一学习过的铝合金知识点的总结。

一、铝合金的制备方法铝合金通常通过两种方法进行制备,即熔融法和粉末冶金法。

1. 熔融法:将铝与其他金属元素按一定比例混合后,加热至熔点,然后冷却凝固成型。

这种方法可以制备出各种不同成分和性质的铝合金,应用广泛。

2. 粉末冶金法:将铝粉末与其他金属粉末混合,经过冷压、烧结等步骤形成铝合金。

这种方法适用于制备复杂形状和特殊要求的铝合金制品。

二、铝合金的分类根据不同的元素组成和使用目的,铝合金可以分为多种类型,常见的有三个主要类别:1. 铝铜合金:主要由铝和铜组成,具有良好的强度和耐腐蚀性,常用于航空航天、船舶等领域。

2. 铝锌合金:主要由铝和锌组成,具有较高的塑性和可加工性,常用于制造机械零件和汽车零部件等。

3. 铝镁合金:主要由铝和镁组成,具有良好的强度与耐热性能,常用于航空航天、汽车等领域。

三、铝合金的性质铝合金有许多独特的物理和化学性质,下面介绍几个主要的性质:1. 轻质:相较于钢铁等金属,铝合金具有较低的密度,因此重量轻。

这使得铝合金在航空航天、汽车等领域得到广泛应用。

2. 高强度:添加其他金属元素后,铝合金的强度可以显著提升。

这使得铝合金可以承受更大的压力和载荷。

3. 良好的导电性:铝合金具有良好的导电性能,因此在电子设备和电气工程中得到广泛应用。

4. 耐腐蚀性:铝合金具有良好的耐腐蚀性,特别是对氧化性介质具有较强的抗腐蚀能力。

5. 可塑性:铝合金具有较好的可塑性和可加工性,可以通过压力加工、热处理等方法进行成型和加工。

四、铝合金的应用由于铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,因此在许多领域得到了广泛应用:1. 航空航天领域:铝合金可用于制造飞机机身、发动机零部件等,因为其重量轻且具有较高的强度。

铝知识点总结框架

铝知识点总结框架

铝知识点总结框架
一、铝的基本信息
1.1 铝的发现及历史
1.2 铝的性质
1.3 铝的用途
二、铝的生产
2.1 天然铝的提取
2.2 工业铝的生产过程
2.3 铝的制备方法
三、铝的物理性质
3.1 密度
3.2 熔点和沸点
3.3 热导率
3.4 电性能
3.5 热膨胀系数
四、铝的化学性质
4.1 与水的反应
4.2 与酸的反应
4.3 与碱的反应
4.4 与氧的反应
4.5 与其他元素的化合物
五、铝的合金与化合物
5.1 铝合金
5.2 氧化铝
5.3 氢氧化铝
5.4 硫化铝
六、铝的环境影响
6.1 铝对环境的影响
6.2 铝的回收利用
七、铝的健康影响
7.1 铝对人体健康的影响
7.2 铝中毒
7.3 铝相关疾病
八、铝在工业和日常生活中的应用
8.1 铝在航空航天工业中的应用
8.2 铝在汽车工业中的应用
8.3 铝在建筑工业中的应用
8.4 铝在包装工业中的应用
九、未来发展趋势
9.1 铝产业结构调整
9.2 新技术、新材料的发展
9.3 环保和可持续性发展
十、结语
10.1 铝的重要性和发展前景
10.2 对铝产业的展望
以上铝知识点总结框架,是一个系统地概括了铝的基本信息、生产、性质、合金和化合物、环境影响和健康影响、应用以及未来发展趋势等方面的内容。

为了深入了解铝,我们将从
这十个方面逐一展开探讨。

金属铝重要知识点总结

金属铝重要知识点总结

金属铝重要知识点总结一、铝的性质1. 物理性质铝是一种轻质、有良好导热、导电性能的金属,具有良好的可锻性和延展性。

它的密度约为2.7g/cm³,熔点约为660℃,沸点约为2327℃,是一种具有低熔点的金属。

2. 化学性质铝具有很强的还原性,在空气中容易被氧化形成一层氧化膜,所以铝是一种具有良好的耐腐蚀性的金属。

但在酸性溶液中会被腐蚀。

3. 其他性质铝是一种活泼的金属,它具有很强的反应性,在与其他元素发生化学反应时会放出大量的热。

此外,铝也是一种良好的光反射材料,因此在建筑和交通工具的制造中被广泛应用。

二、铝的生产1. 铝的提取铝主要是从铝土矿中提取得到的。

铝土矿中含有较高比例的氧化铝,首先需要将铝土矿进行粉碎和浸出,然后用化学方法提取出氧化铝,并通过电解的方法还原成金属铝。

2. 电解法电解法是现代工业中铝的主要生产方法。

首先,将氧化铝溶解在氢氟酸中,形成氢氟酸铝,然后将氢氟酸铝溶液通过电解槽电解,就可以得到纯净的金属铝。

三、铝的应用1. 航空领域铝是航空领域的重要材料,轻质的铝合金可以减轻飞机的自重,提高飞机的航空性能。

因此,铝被广泛用于制造飞机机身、翼梁和发动机部件。

2. 汽车制造铝在汽车制造中也有广泛的应用,轻质的铝合金可以减轻汽车的自重,提高燃油经济性。

同时,铝合金的强度可以提高汽车零部件的结构强度,提高汽车的安全性能。

3. 电力传输铝是一种良好的导电材料,因此在电力传输线路中得到了广泛的应用。

铝导线重量轻、价格低廉,因此可以降低电力传输线路的成本。

4. 建筑材料铝合金是一种轻质、耐腐蚀的材料,因此在建筑材料中也有广泛的应用。

铝合金可以制造各种建筑构件,如窗框、门框和幕墙等。

5. 包装材料铝箔是一种非常常见的包装材料,它具有良好的隔热和防潮性能,因此被广泛用于食品包装和药品包装等领域。

四、铝的环保与再生利用1. 环保铝是一种可以很好被循环利用的金属,其制造过程中能耗较低,而且在回收利用时,能够很好地节约能源和减少二氧化碳排放。

铝及铝合金化学分析方法

铝及铝合金化学分析方法

铝及铝合金化学分析方法第18部分:铬含量的测定方法二:火焰原子吸收光谱法9 范围本方法规定了铝及铝合金中铬含量的测定方法。

本方法适用于铝及铝合金中铬含量的测定。

测定范围:0.010%~0.60%。

10 方法提要试料用盐酸和过氧化氢溶解,于原子吸收光谱仪波长357.9nm处,以空气―乙炔(或一氧化二氮-乙炔)富燃性火焰测量铬的吸光度。

11 试剂11.1高纯铝[ω(Al)≥99.99 %,不含铬]。

11.2 硝酸(ρ1.42 g/mL)。

11.3氢氟酸(ρ1.14 g/mL)。

11.4过氧化氢(ρ1.10 g/mL)。

11.5盐酸(ρ1.19g/mL)。

11.6 盐酸(1+1)。

11.7硫酸(1+1)。

11.8铝基体溶液(20 g/L):称取20.00g经酸洗的高纯铝(11.1),置于1000 mL烧杯中,盖上表皿。

分次加入总量为600 mL的盐酸(11.6),加1滴汞助溶。

待剧烈反应停止后,缓慢加热至完全溶解,然后加入数滴过氧化氢(11.4),煮沸数分钟,分解过量的过氧化氢,冷却。

将溶液移入1000 mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。

11.9氯化镧溶液:称取100g氧化镧,置于500 mL烧杯中,加入200 mL盐酸(11.5)溶解。

移入1000 mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。

11.10 铬标准溶液:称取1.414g预先在140℃下烘干并于干燥器中冷却的基准重铬酸钾,置于400mL烧杯中,盖上表皿。

用20mL水和10 mL 盐酸(11.6)溶解。

滴加10 mL过氧化氢(11.4),放置12 h~24 h至溶液黄色完全消失,温热(不要煮沸)分解过量的过氧化氢,冷却。

将溶液移入1000 mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。

此溶液1 mL含0.5 mg铬。

11.11铬标准溶液:移取25.00 mL铬标准溶液(11.10)于500 mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。

此溶液1 mL含0.025 mg铬。

铝及铝合金的调修解析

铝及铝合金的调修解析

铝及铝合金的调修解析铝及铝合金是广泛应用于工业生产和日常生活中的材料,具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点。

然而,铝及铝合金在使用中也存在一些问题,如表面氧化、强度下降、开裂等,需要进行调修。

一、表面氧化铝及铝合金的表面经常出现氧化现象,主要是由于铝材表面与空气中的氧气接触而形成的氧化膜。

该氧化膜降低了铝的导电性和良好的金属表面特性,还影响了表面着色和涂装效果。

为了去除氧化层,可以使用机械方法(如刷、打磨或喷砂)和化学方法(如酸洗)。

同时,为了避免氧化层再次形成,应该对铝材进行保护措施,如涂覆油漆或涂层。

二、强度下降当铝合金在潮湿环境中长时间使用,氧化层会形成在材料表面,影响铝合金的强度和耐腐蚀性。

长期使用后可能会出现氢脆现象和腐蚀。

为了减少强度下降,应该使用高质量的铝合金材料,并遵循优化生产制造的流程,以减少材料中的致密度缺陷和应力集中部位。

此外,还可以采用热处理和冷却过程来调整材料的晶体结构和缺陷状况。

三、开裂铝及铝合金在使用过程中可能会出现开裂现象,这是因为金属疲劳和塑性变形等原因引起的。

为避免铝及铝合金的开裂,应预防材料的过度变形和过度应力。

在制造过程中,应避免材料中的安装缺陷和缺口,以减少应力集中。

此外,还可采用合理的制造工艺和优化通孔,以减少铝材中的应力集中。

如果已经发生开裂,那么可以采用焊接和光电泵法进行修复。

总之,铝及铝合金的调修是一项重要的任务,因为如果不进行及时的调修,可能会导致材料在使用过程中的故障和损坏。

通过上面的分析,我们可以得出一些避免铝及铝合金问题的措施,同时也提供了一些解决疑难问题的方案。

遵循这些措施和方案,可以有效保证铝及铝合金的正常使用和延长它的使用寿命。

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铝及铝合金分析铝在元素周期表中属ⅢA族,其相对原子质量为26.98154,密度2.6989g/cm3(20℃)。

纯铝呈银白色,具有良好的导电性、导热性、延展性及抗腐蚀性。

铝是典型的两性元素易,溶于盐酸和其他氢卤酸,也溶于强碱溶液不溶于冷的浓硫酸和硝酸。

铝易与氟化物、柠檬酸盐、酒石酸盐、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)以及许多含氧、含氮有机试剂等生成稳定的结合物。

铝及铝合金的用途很广泛。

高纯铝抗腐蚀性强,可用来制造保存和运输硝酸、过氧化氢、甲醛、有机酸的器具,并在食品工业上用作包装材料。

纯铝可用于制造电缆、电线、电容器、整流器、汇流板等。

铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。

变形铝合金根据其成分不同有防锈铝、硬铝、锻铝、超硬铝、特殊铝等;铸造铝合金根据成分不同有铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金等。

铝合金广泛用于航空工业、汽车工业、化工、机械制造工业以及民用建筑等。

在铝及铝合金中需要对Fe、Si、Cu、Ti、Ca、Mg、Mn、Zn、Pb、Ni、Cr、V、Sn、Zr、Ga、RE、Be、Sb、Li、B、Cd等元素进行测定。

根据上述元素含量的多少,选用不同的分析方法。

铝及铝合金中铁的测定一般采用邻菲罗啉分光光度法或原子吸收光谱法。

邻菲罗啉分光光度法是在pH2-9范围内,Fe2+与邻菲罗啉形成橙红色络合物,该方法有较高的灵敏度和良好的稳定性。

原子吸收光谱法选用较窄的通带,一般采用波长248.3nm处,在空气-乙炔氧化性火焰中进行测定。

对硅、镍、钒较高的试样,在测定时要加入一定量的锶盐消除其干扰。

铝合金中硅的含量大于1%时,一般采用重量法,近年来也采用改进的硅钼蓝分光光度法。

铝及铝合金中硅的含量小于1%的试样可采用硅钼蓝分光光度法。

溶液中,硅酸与钼酸盐形成黄色的硅钼杂多酸,它有两种形态,α-硅钼酸;β-硅钼酸。

通常分析中多采用β-硅钼酸形态,这是由于形成β-硅钼酸的酸度较高,避免某些较易水解元素的干扰,加入适当的还原剂,如抗坏血酸1-氨基-2-萘酚-4-磺酸等,由硅钼黄变成硅钼蓝。

铝合金中磷、砷干扰测定,加入草酸、柠檬酸、酒石酸或提高溶液的酸度,以破坏磷钼杂多酸和砷钼杂多酸。

铝及铝合金中铜测定,根据铜的含量高低选择合适的分析方法。

对高含量的铜的测定一般采用恒电流电解重量法。

用恒电流电解时,能和铜一起析出的金属有As、Sb、Sn、Bi、Ag、Hg、Au等,在铝合金中除锡以外的金属含量极微,可以不考虑。

对锡的干扰,可在试样处理时,加入氢溴酸和溴水使其成溴化物从高氯酸溶液中挥发出去。

在电解将近终了时,由于溶液中Cu2+浓度较低,电解速度较慢,要使这一部分铜沉积完全需要1~2h,在这段时间内,其他的杂质元素也容易析出,因此电解到一定程度后,用分光光度法测定残留液中铜。

铝及铝合金中铜的测定常用的分光光度法有双环己酮草酰二腙分光光度法、新亚铜试剂(2,9-二甲基-1.10-菲罗啉)分光光度法。

在pH8~9溶液中,Cu2+与双环己酮草酰二腙形成蓝色水溶性络合物,当pH<6.5时络合物不形成,pH>10时络合物的颜色迅速褪色,而显色最佳的pH8~9,铝合金中共存元素不干扰测定。

在pH3~7溶液中,Cu+与新亚铜试剂形成黄色络合物,可被三氯甲烷萃取,铝及铝合金中一般共存元素均不干扰测定。

铝及铝合金中Ti的测定,除了过氧化氢分光光度法,目前多采用二安替比林甲烷分光光度法。

铝及铝合金中钙和镁测定通常都采用原子吸收光谱法,也可采用EDTA、CDTA(1,2-环己二胺四乙酸)滴定法测定镁的含量。

铝合金中Cu、Fe、Mn、Ni、Cr、Ti、Zn、Ca、Sn等元素干扰镁的测定,必须进行分离或加入适当掩蔽剂。

试样如果用氢氧化钠溶解,镁可与基体铝分离,然后加入铜试剂分离Cu、Fe、Mn、Ni等。

试样如果用盐酸溶解,过滤并回收残渣中镁,在过氧化氢氰化钾和少量铁的存在下,以氢氧化钠沉淀镁与大量Al、Cu、Zn、Ni、Cr等元素分离。

用盐酸溶解沉淀,在高锰酸钾存在下,以氧化锌沉淀分离少量Fe、Mn、Al、Ti,滤液调整酸度后,以甲基百里酚蓝作指示剂用CDTA标准溶液滴定。

铝及铝合金中锰的测定,通常都采用高碘酸钾分光光度法和原子吸收光谱法。

铝及铝合金中高含量锌的测定用EDTA滴定法,在测定之前必须分离,常用的分离方法有沉淀法、萃取法、离子交换法。

离子交换法是目前常用的分离方法,它是在c(HCl)=2mol/L溶液中,加被测试液通过强碱性阴离子交换树脂后,再用c(HCl)=0.005mol/L溶液洗脱吸附在树脂上的锌,以双硫腙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定。

原子吸收光谱法是测定铝及铝合金中锌的最好方法,优点是简单快速。

于波长213.9nm,用空气-乙炔氧化性火焰测定,含有1mg/mL的Mg、Mn、Cu、Co、Pb、Sr、Ca、Cd、Fe、Al、Ni、Ti等对1μg/mL 锌的测定均不干扰。

铝合金中铅的测定,采用原子吸收光谱法为好。

吸收线283.3nm,虽然灵敏度较低,但不受背景的干扰,故常被采用。

铝合金中微量镍的测定,通常采用丁二肟分光光度法和原子吸收光谱法。

用原子吸收光谱法测定镍时,在空气-乙炔火焰中,与镍共存的杂质元素几乎没有干扰。

铝合金中铬的测定,通常采用二苯基羰酰二肼分光光度法和原子吸收光谱法。

铝及铝合金中钒的测定,一般采用N-苯甲酰苯羟胺分光光度法。

铝合金中微量锡的测定,通常采用苯基荧光酮分光光度法。

在酸性溶液中Sn(IV)与苯基荧光酮形成红色络合物,加入动物胶或聚乙烯醇作分散剂,可以使体系稳定。

铝合金中锆的含量一般在0.4%以下,通常采用二甲酚橙分光光度法测定。

铝及铝合金中微量钙的测定,通常采用丁基罗丹明B分光光度法。

铝合金中稀土(铈族)的测定,通常采用分光光度法—二溴-氯偶氮氯膦分光光度法、三溴偶氮胂分光光度法。

在有草酸存在下,铝的允许量可达100mg,Fe3+、Ti(IV)在试液中超过允许量时,可加入过氧化氢和乙醇消除其干扰,Zr (IV)的干扰用酒石酸掩蔽。

铝合金中锑的测定,可采用碘化钾分光光度法。

在酸性溶液中,Sb(III)与碘形成黄色SbI4络合物,Cu2+、Fe3+干扰测定,可加入硫脲可掩蔽Cu2+和抗坏血酸掩蔽Fe3+。

铝合金中铍的测定,通常采用分光光度法。

多元络合物显色体系铍-铬天青S-聚氧乙烯烷基酚体系、铍-溴邻苯三酚红-混合表面活剂体系、铍-依莱铬氰R-CTMAB体系等的应用,提高了测定方法的灵敏度和选择性。

pH7.0~9.5Be 与依莱铬氰R和CTMAB形成稳定的络合物。

铍0.1~2.0ìg/50mL符合比尔定律,当采用EDTA酒石酸钠为掩蔽剂时,共存元素的允许量(mg)如下:Mg(11)、Zn(1.6)、Cu(1.5)、Mn(1.2)、Fe(0.6)、Ti(0.3)、Ni(0.1)、Sb(0.02)、Sn(0.01)。

铝合金中镉、锂、锶都可采用火焰原子吸收光谱法。

但都必须在制备工作曲线溶液时加入铝基底溶液。

对于锶还需在氯化镧存在下进行。

铝合金中硼的测定,采用氟硼酸根离子选择电极法。

大量铜、铁干扰测定,用EDTA掩蔽消除。

铝合金中稀土总量的测定是在pH2时用草酸丙酮沉淀稀土,将草酸稀土灼烧成氧化物并换算成稀土总量。

铝及铝合金中杂质元素通常采用原子发射光谱法测定。

用摄谱法测定时,需要选择合适的光源和标准样品,以及考虑第三元素和组织结构影响的消除。

由于铝及铝合金的光谱比较简单,除稀土以外,对一般分析元素来说,用中等色散率的石英棱镜摄谱仪或光栅摄谱仪就能满足要求。

高压火花电源是分析铝及铝合金的主要光源之一,已用于铝及铝合金中高含量合金元素和低含量杂质元素的同时测定。

高压整流火花光源的分析的再现性和稳定性比简单火花光源好。

低压整流火花光源放电精度高,激发能力强,可以有效地消除或减少铝合金组织结构影响和第三元素影响,是分析复杂的铝合金较适合的光源。

直流电弧适用于痕量元素分析。

如纯铝中痕量元素的测定,可把金属铝经化学处理转变成Al2O3,以粉末法直流电弧为光源进行分析,其检出限为1×10-4%10-3%。

交流电弧的燃弧稳定性优于直流电弧,但分析灵敏度比直流电弧差,已用于工业高纯铝中Si、Fe、Cu和纯铝中微量Zn、Ga、V、Ni、Cr、B以及铝合金中Pb、Zn、Sn、Ni等元素的分析,其检出限为1×10-3%左右。

原子发射光谱分析要求标准样品的化学成分、冶金过程以及形状大小应与分析试样基本一致。

铝及铝合金中杂质元素也可用原子发射光电光谱法测定,一般使用非真空型光电光谱仪测定。

光电光谱仪配备了性能优良的光源,并具有仪器结构小型化、光学系统性能好、自动化程度高的特点,因而提高了分析灵敏度和精密度。

可控波形高压火花电源,在整个放电过程中,电流单向流动,不出现“零值”,因而放电电流密度大,激发能力强。

由于放电波形、放电电压、放电时间可精确控制,因而提高了分析精密度。

此种光源可用于组成较复杂的铝合金的分析。

还有一种高能预火花电源,大能量预燃可使试样表面的金相组织更加均匀化,有利于消除组织影响和第三元素影响,曝光时采用小电容,产生小电流脉冲能形成精密的放电,使分析具有良好的再现性,这种光源可高精度控制脉冲放电的波形,因而分析精密度高。

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)摆脱了原子发射光谱法对固体标准样品的依赖,又不存在试样组织结构影响的问题,基体效应小,分析精密度高,适用性强,可进行铝及铝合金中杂质元素的同时测定。

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