Два типа воздействия галлия на алюминий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние галлия на алюминий при их сплавлении в пределах растворимости галлия, для выявления влияния на свойства. Экспериментально определена скорость коррозии сплавов алюминия с 1, 2 и 5 ат. % содержанием галлия, которая составила 0.001, 0.00101 и 0.00062 г/м2 · ч соответственно, что меньше, чем у чистого алюминия марки А99 – 0.0016 г/м2 · ч. Определена скорость растворения этих сплавов в кислой и щелочной среде. Рентгенофазовый анализ показал однородность полученных сплавов. Изучена морфология сплавов алюминия с галлием, после воздействия агрессивной среды – раствор соляной кислоты. Показана возможность получения водорода и наноразмерного глинозема путем разложения воды активированным галлиевым сплавом алюминия. Активации галлиевым сплавом поверхности алюминия исходит согласно эффекту Ребиндера, в статье представлена морфология поверхности алюминия, обработанного сплавом Ga–Sn, наглядно демонстрирующая данный эффект. При использовании металлического галлия в контакте с алюминием для начала взаимодействия требуется нагрев до температуры выше 30°С (температура плавления галлия 29.7°С), температура плавления эвтектического состава 92Ga–8Sn – 20.0°С, что позволяет взаимодействию начинаться при комнатной температуре. При температурах около 4°С активированный алюминий может храниться длительное время. Качество водорода, полученного разложением воды должно быть выше, чем полученного за счет крекинга, а по стоимости близок к хорошо отработанной технологии электролиза воды и не более чем в 2 раза превышает стоимость его синтеза в результате крекинга углеводородов. Галлий и его жидкие сплавы нетоксичны, почти не взаимодействуют с водой, активируют алюминий, не позволяя образоваться защитной оксидной пленке, проникают в межзеренное пространство и алюминий легко вступает во взаимодействие с водой, образуя водород и гидроксид алюминия.

Об авторах

В. М. Скачков

Институт химии твердого тела УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: skachkov@iyim.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Л. А. Пасечник

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: skachkov@iyim.uran.ru
Россия, Екатеринбург

С. А. Бибанаева

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: skachkov@iyim.uran.ru
Россия, Екатеринбург

И. С. Медянкина

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: skachkov@iyim.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Н. А. Сабирзянов

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: skachkov@iyim.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Meroueh L., Eagar T.W., Hart D.P. // ACS Applied Energy Materials. 2020. 3. № 2. P. 1860–1868. https://doi.org/10.1021/ACSAEM.9B02300
  2. Meroueh L., Neil L., Eagar T.W., Hart D.P. // ACS Applied Energy Materials. 2021. 4. № 1. P. 275–285. https://doi.org/10.1021/acsaem.0c02175
  3. Virendrakumar G., Deonikar, Hern Kim. // Applied Surface Science. 2022. 578. P. 152054. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152054
  4. Gabriella Amberchan, Isai Lopez, Beatriz Ehlke et al. // ACS Applied Nano Materials. 2022. 5. № 2. P. 2636–2643. https://doi.org/10.1021/acsanm.1c04331
  5. Sheng P., Zhang S., Yang J., Guan C., Li J., Liu M., Pan W., Wang Y. // International Journal of Energy Research. 2021. 45. № 6. P. 9627–9637. https://doi.org/10.1002/er.6486
  6. Яценко С.П., Скрябнева Л.М., Шевченко В.Г. Способ получения водорода и химический реактор для его осуществления. Пат. 2397141 РФ. МПК С01В 3/08, В01J 7/00. Опубл. 20.08.2010, Бюл. № 23.
  7. Яценко С.П., Скачков В.М., Шевченко В.Г. Получение водорода разложением воды активированным алюминием // Журн. прикладной химии. 2011. 84. № 1. С. 35–38.
  8. Stojic D.L., Marceta M.P., Sovilj S.P., Miljanic S.V.S. // J. Power Sources. 2003. 118. № 12. P. 315–319. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(03)00077-6
  9. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1–47). (Release, 2016). Available at: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2/ (дата обращения 25.05.2021).
  10. Филатов А.А., Суздальцев А.В., Молчанова Н.Г., Панкратов А.А., Зайков Ю.П., Останина Т.Н. Коррозионное поведение сплавов и лигатур Al–Zr в растворе NaСl // Бутлеровские сообщения. 2018. 55. № 8. С. 109–115.
  11. Исследование влияния примесей, сопутствующих алюминию при его получении, на технологические свойства слитков из алюминия, деформируемых сплавов и регламентация содержания галлия, лития, кальция и скандия в алюминиевых сплавах. НИР. Шифр работы: 1139-020. ВНТИЦ. 1987. Инв. № 59 955 (рег. № 0285. 0 079282).
  12. Малкин А.И. Закономерности и механизмы эффекта Ребиндера // Коллоидный Журн. 2012. 74. № 2. С. 239–256.
  13. Яценко С.П., Пасечник Л.А., Скачков В.М., Рубинштейн Г.М. Галлий: Технологии получения и применение жидких сплавов: Монография. М.: РАН, 2020.

© В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, С.А. Бибанаева, И.С. Медянкина, Н.А. Сабирзянов, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».