Цагаан тугалга ба хар тугалганы хайлш: шинж чанар, нэр

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Энэ сэдвийн тайлбарыг цагаан тугалга, тугалга тусад нь эхлүүлсэн нь дээр. Энэ материалын хар тугалга, цагаан тугалга болон хайлш нь анхны төлөвөөсөө шалтгаалсан тодорхой шинж чанартай байдаг.

Цагаанганы ерөнхий тайлбар

Энэ түүхий эдийг хоёр төрлөөр ялгадаг гэдгийг энд анхаарах нь чухал. Эхний төрлийг цагаан тугалга гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь энэ бодисын β-өөрчлөлт юм. Хоёр дахь төрөл нь цагаан тугалга саарал гэж нэрлэгддэг α өөрчлөлт юм. Нэг өөрчлөлтөөс нөгөөд, тухайлбал цагаанаас саарал руу шилжих үед металлыг нунтаг болгон тараах гэх мэт үйл явц явагддаг тул бодисын эзэлхүүнд хүчтэй өөрчлөлт гардаг. Энэ өмчийг цагаан тугалга тахал гэж нэрлэдэг. Мөн цагаан тугалганы хамгийн сөрөг шинж чанаруудын нэг нь хүйтэн жавартай байдаг гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Өөрөөр хэлбэл, -20-аас +30 хэмийн температурт нэг төлөвөөс нөгөөд аяндаа шилжиж эхэлдэг. Үүнээс гадна, температур нэмэгдсэн ч процесс эхэлсний дараа шилжилт үргэлжлэх болно. Ийм учраас түүхий эдийг нэлээд өндөр температуртай газар хадгалах шаардлагатай болдог.

Тугалга ба хар тугалганы шинж чанар

Цагаан тугалга гэж хэлэх нь зүйтэй болов уу. Эдгээр материалын хар тугалга ба хайлш нь нийтлэг шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, цагаан тугалга нь цэвэр байх тусам тахал өвчин тусах магадлал өндөр байдаг. Хар тугалга нь эргээд аллотропийн өөрчлөлтөд огт ордоггүй.

Гэсэн хэдий ч цагаан тугалгад ийм төрлийн өөрчлөлтийг удаашруулахын тулд нэмэлт бодис ашигладаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хамгийн шилдэг нь, висмут, сурьма зэрэг материалууд өөрсдийгөө харуулсан. Эдгээр бодисыг 0.5% -ийн эзэлхүүнтэй нэмэх нь аллотропийн хувирлын хурдыг бараг 0 хүртэл бууруулж, цагаан тугалга нь бүрэн тогтвортой гэж тооцогддог. Бага зэрэг боловч цагаан тугалга, хар тугалганы хайлшийг ижил зорилгоор ашигладаг болохыг энд бас тэмдэглэж болно.

Хэрэв бид хар тугалганы шинж чанарын талаар ярих юм бол хайлах цэг нь цагаан тугалгатай харьцуулахад 327 хэмээс өндөр байдаг - 232 хэм. Өрөөний температурт хар тугалгын нягт нь 11.34 г/см3.

Тугалга ба хар тугалганы шинж чанар

Ажилд хатуурсан цагаан тугалга, хар тугалга, хайлшийг дахин талсжуулах нь өрөөний температураас доогуур хэмд явагддаг тул эхлэх нь зүйтэй. Ийм учраас тэдний боловсруулалт маш халуун байна.

Ерөнхий үзүүлэлт нь агаар мандлын нөхцөлд зэврэлтэнд тэсвэртэй байсан. Гэсэн хэдий ч бага зэргийн ялгаа нь бага зэргийн бодисын нөлөөн дор зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Жишээлбэл, хар тугалга нь хүхэр, фосфор гэх мэт зарим хүчлүүдийн төвлөрсөн найрлагатай харьцахдаа хамгийн сайн илэрдэг. Цагаан тугалга нь эргээд уусмалыг хамгийн сайн эсэргүүцдэг.хүнсний хүчил. Тус тусад нь эдгээр бодисуудын хамрах хүрээ нь бас өөр өөр байдаг. Цагаан тугалга нь цагаан тугалга бэлтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг бол хар тугалга нь хүхрийн хүчлийн төхөөрөмжийн доторлогоонд нэвтэрсэн.

Хайлш систем

Эндээс эхлээд цагаан тугалга, хар тугалганы хайлш нь тусад нь бодвол илүү хайлдаг материал болохоос эхлэх нь чухал. Ийм хольцыг гагнуур, хэвлэмэл фонт үйлдвэрлэх, гал хамгаалагчийг цутгах гэх мэт өргөнөөр ашигладаг. "Цагаан тугалга - хар тугалга" гэх мэт систем нь эвтектик хэлбэрийн бүлэгт багтдаг. Энэ ангилалд хамаарах бүх материалын чухал шинж чанар нь хайлах температур нь Цельсийн 120-190 градусын температурт байдаг. Үүнээс гадна гурвалсан эвтектикийн бүлгүүд байдаг. Жишээ нь цагаан тугалга-цайрын хайлшийн систем юм. Ийм материалын хайлах температур бүр багасч, түүний хязгаар нь Цельсийн 92-96 хэм байна. Хэрэв та хайлш дээр дөрөв дэх бүрэлдэхүүн хэсгийг нэмбэл хайлах температур 70 градус хүртэл буурна. Хэрэв бид хар тугалга бүхий цагаан тугалганы хайлшийг гагнуур болгон ашиглах талаар ярих юм бол ихэнхдээ сурьма гэх мэт бодисын 2% хүртэл тэдгээрийн найрлагад ордог. Энэ нь гагнуурын урсгалыг сайжруулахын тулд хийгддэг. Хайлах температурыг "цагаан тугалга / хар тугалга" харьцаагаар хянах боломжтой гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Хамгийн их хайлдаг түүхий эд нь 190 градуст хайлдаг.

Баббитс

Цагаан тугалга, хар тугалганы хайлшийг аль хэдийн олж мэдсэн - энэ бол эвтектик юм. Ийм найрлагатай энэ бүлгийн бодисууд нь "баббит" гэж нэрлэгддэг холхивчийн хайлш үйлдвэрлэхэд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Энэ материалыг холхивчийн бүрхүүлд дүүргэгч болгон ашигладаг. Энд хамгийн чухал зүйл бол босоо ам руу амархан орохын тулд зөв материалыг сонгох явдал юм. Өнгөц харахад янз бүрийн гагнуур бүхий цагаан тугалга, хар тугалганы хайлшийн масс нь маш сайн гарц юм шиг санагддаг. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр энэ нь бүрэн үнэн биш юм. Ийм материал нь хэтэрхий зөөлөн болж, босоо ам ба ийм оруулга хоорондын үрэлтийн коэффициент өндөр байв. Өөрөөр хэлбэл, ашиглалтын явцад тэд хэт халсан тул бага хайлсан металлууд босоо ам руу "наалдаж" эхэлсэн. Энэ дутагдлаас зайлсхийхийн тулд бага хэмжээний хатуу бодис нэмж эхлэв. Ийнхүү нэгэн зэрэг зөөлөн, хатуу материалыг олж авсан.

Материалын найрлага

Яг эсрэг шинж чанартай бодисыг бий болгохын тулд дараах бодисуудыг ашигласан. Хамгийн гол нь тэд α + β хоёр фазын бүсэд шууд хэвтдэг. β-фазын талстууд нь сурьма гэх мэт гагнуураар баяжуулсан. Тэд хатуу хэврэг бодисын үүрэг гүйцэтгэдэг. α-фазын талстууд нь эргээд зөөлөн, хуванцар суурь юм. Хатуу талстыг хайлуулах, дээш өргөх зэрэг дутагдлуудаас зайлсхийхийн тулд хольцонд өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг болох зэс нэмнэ. ТэгэхээрТиймээс хар тугалга, цагаан тугалганы хайлшаас бусад бодисыг нэмснээр хатуулаг, зөөлөн гэсэн хоёр эсрэг шинж чанарыг хослуулсан баббит агуулсан материалыг бүтээх боломжтой. Babbit B83 нь энэ брэндийн сонгодог бөгөөд хамгийн түгээмэл бүтээгдэхүүн болсон. Энэ хайлшийн найрлага нь дараах байдалтай байна: 83% Sn; 11% Sb; 6% Cu.

Хувилбар

Эдийн засгийн үүднээс авч үзвэл цагаан тугалга дээр суурилсан баббит нь маш сул, учир нь энэ материал нь маш их өртөгтэй байдаг. Үүнээс гадна цагаан тугалга нь өөрөө ховор бодис гэж тооцогддог. Эдгээр хоёр шалтгааны улмаас хар тугалга, сурьма, зэс дээр суурилсан өөр холхивчийг боловсруулсан. Энэ найрлагад сурьмагийн талстууд нь хатуу суурь болж ажилладаг. Зөөлөн суурь нь хар тугалга, сурьмагийн шууд хайлш юм. Энд зэсийг өмнөх найрлага дахь хар тугалгатай адилаар, өөрөөр хэлбэл хатуу суурийн талстууд дээш хөвөхөөс сэргийлж ашигласан.

Гэсэн хэдий ч энд дутагдалтай талуудыг дурдах нь зүйтэй болов уу. Хар тугалга/сурьма эвтектик нь цагаан тугалганы фаз шиг уян хатан биш юм. Тиймээс ийм аргаар хийсэн эд анги нь хурдан элэгдэлд ордог. Энэ дутагдлыг арилгахын тулд та тодорхой хэмжээний цагаан тугалга нэмэх хэрэгтэй. Цайр-цагаан тугалга-хар тугалга гурвалсан эвтектикийг ашиглах нь тийм ч түгээмэл биш юм.