CC BY
413. 9. Коваленко, В. Н. Циклопропановые интермедиаты при получении хиральных спиртов с метилразветвленным углеродным скелетом. Применение в синтезе феромонов насекомых / В. Н. Коваленко, И. В. Минаева // Журнал органической химии. - 2014. - Т. 50. - № 7. - С. 954-962.
14. 10. Пацак, Й. Органическая химия / Й. Пацак; пер. с чеш. М. М. Гофмана. - М.: Мир, 1986. - 366 с.
КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВА Zn5Al, ЛЕГИРОВАННОГО МОЛИБДЕНОМ, В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ
РАХИМОВ ФИРУЗ АКБАРОВИЧ,
кандидат технических наук, сотрудник Института технологии и инновационного
менеджмента в г. Куляб, 735360, г. Кулоб, ул. Борбад, (+992) 931003674, Е-mail: r.f.a-
Термогравиметрическим методом исследованы кинетические и энергетические характеристики процесса окисления цинк-алюминиевого сплава Zn5Al, с молибденом. Показано, что с повышением температуры и концентрации молибдена до 0.5 масс. % скорость окисления сплавов увеличивается, а энергия активации уменьшается.
Цель работы: исследование кинетики окисления цинк-алюминиевого сплава Zn5Al легированного молибденом, в твёрдом состоянии.
Результат исследования: выявлено, что истинная скорость окисления сплавов имеет порядок 10~4 кгм2 сек1; показано, что низкие значения кажущейся энергии активации характерны для цинк-алюминиевого сплава Zn5Al 0.1 и 0.5масс.%молибдена.
Ключевые слова: сплав Zn5Al, молибден, термогравиметрический метод, окисление сплавов, скорость окисления, энергия активации.
УДК 669.715
КИНЕТИКАИ ОКСИДШАВИИ ХУЛАИ Zn5Al, КИ БО МОЛИБДЕН ЧДВХДРОНИДА ШУДААСТ, ДАР Х,ОЛАТИ САХТ
РАХИМОВ ФИРУЗ АКБАРОВИЧ,
номзади илмуои техники, корманди Донишкадаи технология ва менедцменти инноватсионни дар ш. Кулоб, 735360, ш.
Кулоб, к. Борбад, (+992) 931003674, E-mail: [email protected];
Усули термогравиметри барои омузиши нишондиуандауои кинетики ва энергетикии раванди оксидшавии хулаи Zn5Al, бо молибден истифода бурда шуд, нишон дода шудааст, ки бо баланд шудани уарорат ва консентратсияи молибден то 0.5 % вазни, суръати оксидшавии хулауо меафзояд ва энергияи фаъолшави кам мешавад.
Хадафи мацола: омузиши кинетикаи оксидшавии хулаи руу-алюминийи Zn5Al, бо молибден цавуаронидашуда, дар уолати сахт.
Натицаи тадцицот: маълум карда шуд, ки дарацаи суръати уациции оксидшавии хулахо ба 104 кг м'2 сек'1 баробар аст; нишон дода шуд, ки арзишуои пасти энергияи фаъолшавии зоуири барои хулаируу-алюминийи Zn5Al, 0,1 ва 0,5 % вазни молибден хос аст.
Калидвожахр: хулаи Zn5Al, молибден, усули термогравиметри, оксидшавии хулауо, суръати оксидшави, энергияи фаъол.
KINETIC OXIDATION OF Zn5Al ALLOY, DOPED WITH MOLYBDAENUM, IN THE FIRM CONDITION
RAHIMOV FIRUZ AKBAROVICH,
candidate of technical sciences, employee Institute
of technology and innovative management in Kulyab. 735360, Kulyab, Borbad Str. (+992) 931003674, E-mail: [email protected]
The thermogravimetric method was used to study the kinetic and energy characteristics of the oxidation process of zinc-aluminum alloy Zn5Al with molybdaen. It is shown that with an increase
in 3 temperature and bismuth concentration to 0.5 mass. %, the rate of oxidation of alloys increases, and the activation energy decreases.
The purpose of the work: to study the kinetics of oxidation of zinc-aluminum alloy Zn5Al doped with molybdaen, in the solid state.
Result of the study: it was found that the true rate of oxidation of alloys is of the order of 10-4 kgm-2 sec-1; it was shown that low values of the apparent activation energy are typical for the zinc-aluminum alloy Zn5Al with 0.1 and 0.5 mass % molybdaen.
Key words: Zn5Al alloy, molybdaen, thermo gravimetrical method, alloys oxidation, speed of oxidation, energy of activation.
В последнее время цинк-алюминиевые сплавы стали применять в качестве защитных покрытий стальных конструкций, изделий и сооружений. Наиболее известные из них, это сплавы Zn5Al и Zn55Al известные под торговыми марками Гальфан-I, II и Гальвалюм [1,2]. Сравнительно небольшая плотность в сочетании с высокими механическими характеристиками, а также значительные сырьевые ресурсы способствуют широкому внедрению алюминия и алюминиевых сплавов в различные отрасли промышленности.
При создании новых материалов, предназначенных для работы в особо жёстких условиях, встаёт задача придания им коррозионной стойкости, практическое решение которой связано с уровнем знаний в области высокотемпературного окисления металлов и сплавов.
Целью настоящей работы явилось изучение влияния температуры и химического состава на кинетику окисления сплава Zn5Al, легированного молибденом, в твёрдом состоянии. Для решения поставленной задачи применяли метод термогравиметрии с непрерывным взвешиванием образцов [3-5].
Материалы и методики исследования
Исходным материалом для синтеза сплавов служили металлический
цинк марки ХЧ (гранулированный), алюминий марки А7 и его лигатуры с молибденом (2%). Образцы сплавов для исследования получали в шахтной печи электрического сопротивления типа СШОЛ в интервале температур 650-750°С. Взвешивание шихты производили на аналитических весах АРВ-200 с точностью 0.Ы0-4 кг. Перед исследованием образцы очищали от образующегося оксида. Шихтовка сплавов проводилась с учётом угара металлов. Химических состав указанных сплавов контролировался микрорентгеноспектральным анализом на электронном микроскопе SEM серии AIS2100 (Южная Корея).
Результаты и обсуждение
Кинетические кривые процесса высокотемпературного окисления исследуемых сплавов представлены на рис. 1. C повышением температуры наблюдается рост удельной массы образца (g/s) в зависимости от времени (t). Процесс окисления сплавов интенсивно протекает в первые 10-12 минут и носит прямолинейный характер, то есть защитные свойства образующегося тонкой оксидной плёнки на поверхности исследуемых образцы сплавов проявляется в ранних стадиях процесса высокотемпературного окисления. Истинная скорость процесса окисления исследованных сплавов изменяется от 3.55 до 2.7410-4 кгм-2с-1, а величины эффективной энергии активации сплавов колеблется в диапазоне 128.4^129.6 кДж/моль, соответственно при изученной температуре 523 К (табл. 1). Далее в связи с формированием плотного защитного оксидного слоя, состоящего из оксидов цинка, алюминия и молибдена, процесс окисления затормаживается и кривые приобретают гиперболический вид, о чём свидетельствуют непрямолинейности квадратичные кривых зависимостей (g/s)2-t (рис. 2) и аналитические зависимостей у = Ktn, где n = 2^4 (табл. 2), которые указывают, что процесс высокотемпературного окисления исследуемых сплавов не подчиняются параболическим законом роста оксидной плёнки, в выбранном температурном интервале исследования (рис. 1, 2 и табл. 1, 2).
О 10 20 30 иша 0 10 20 30 1мнн.
Рис. 1. Кинетические кривые процесса окисления сплава Zn5Al (а), легированного молибденом, мас.%: 0.01 (б); 0.05 (в); 0.1 (г); 0.5 (д).
0 10 20 30 1;мин.
Рис. 2. Квадратичные кривые процесса окисления сплава Zn5Al, легированного 0.5
мас.% молибденом.
Кинетические параметры процесса окисления сплавов зависят от структуры оксидной плёнки. Дальнейшее окисление сплавов до 1 часа (в данном случае на кривых процесса окисления показано только 30 минут) не приводит к росту удельной массы. Минимальное
значение истинной скорости окисления и максимальное величины эффективной энергии активации процесса соответствуют сплавам, содержащего 0.01 и 0.05 мас. % молибдена, которые характеризуются высокой энергией взаимодействия компонентов в твёрдом состоянии (табл. 1).
Табли ц а 1
Кинетические и энергетические параметры процесса окисления
сплава Zn5Al, легированного молибденом, в твёрдом состоянии_
Содержание Mo в сплаве, Температура окисления, К Истинная скорость 4 2 1 окисления К-10 , кг-м" •сек- Кажущаяся энергия активации, кДж/моль
мас.%
523 3.07
- 573 3.55 128.4
623 3.91
523 2.67
0.01 573 2.74 167.4
623 2.91
523 2.87
0.05 573 2.94 163.6
623 3.03
523 3.01
0.1 573 3.33 134.3
623 3.57
523 3.18
0.5 573 3.55 129.6
623 3.87
Таблица 2
Результаты обработки кривых процесса окисления сплава Zn5Al, легированного __ молибденом, в твёрдом состоянии__
Содержание молибден в сплаве, мас.% Температ ура окислени я, К Полиномы кривых окисления сплавов Степень достоверн ости аппрокси мации, Я2
- 523 573 623 у = -2Е - 06х4 + 0.000х3 - 0.017х2 + 0.337х у = -7Е - 06х4 + 0.000х3 - 0.022х2 + 0.371х у = -2Е - 05х4 + 0.001х3 - 0.050х2 + 0.618х 0.993 0.989 0.995
0.5 523 573 623 у = -2Е - 06х4 - 0.005х3 + 0.066х2 + 0.215х у = -3Е - 05х4 - 0.002х3 - 0.033х2 + 0.246х у = -2Е - 05х4 + 0.001х3 - 0.069х2 + 0.272х 0.990 0.988 0.995
Методом рентгенофазового анализа [6] на приборе ДР0Н-2.0 исследованы продукты окисления, образующиеся при окислении указанных сплавов. Штрихдифрактограммы продуктов окисления на примере сплава Zn5Al, легированного 0.5 мас.% молибденом (рис. 3) показывает, что продукты окисления сплавов состоят из оксидов ZnO, А1203, МоОЗ и
гпо-мооз.
о X III >
> < о ДЬО;;
* МоОз
< > * гпомооз
г т! 1 т! т т Тт т 1 тТ тТ т
ю 20 зо 1 о е°
Рис. 3. Штрихдифрактограммы продуктов окисления сплава Zn5Al, содержащего 0.5
мас.% молибден.
В целом, сплав Zn5Al, содержащий молибден 0.01-0.1 мас.% обладают наименьшим значением скорости окисления и им соответствуют наибольшая величина эффективной энергии активации, а процесс окисления протекает с диффузионными затруднениями в оксидной плёнке.
ЛИТЕРАТУРА
1. Виткин А.И. Металлические покрытия листовой и полосовой стали. / А.И.Виткин, И.И.Тейндл - М.:
Металлургия, 1971.-493 с.
2. Обидов З.Р. - Теплофизика высоких температур, 2017, т. 55, - №1,-С. 146-149.
3. Рахимов Ф.А., Ганиев И.Н., Обидов З.Р. ДАНРТ. 2018. Т. 61. № 9-10. С. 783-787.
4. Обидов З.Р., Иброхимов П.Р., Рахимов Ф.А., Ганиев И.Н. Журнал физической химии. 2021. Т. 95. № 1. С.
152-154.
5. Хакимов И.Б., Рахимов Ф.А., Ганиев И.Н., Обидов З.Р. Известия высших учебных заведений. Серия:
Химия и химическая технология. 2021. Т. 64. № 6. - С. 35-40.
6. Хакимов И.Б., Ганиев И.Н., Обидов З.Р., Рахимов Ф.А. Известия Национальной академии наук
Таджикистана. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук. 2022.
№ 2 (187).-С. 77-82.
УДК. 541. 138. 2.
ТА^СИРИ ЦАЛЪАГИ БА КИНЕТИКАИ ОКСИДШАВИИ ХУЛАИ АШе58110 ДАР Х,ОЛАТИ САХТ
НУРОВ НУРУЛЛО РА ЦАБОВИЧ,
унвонцуи Донишго%и техникии Тоцикистон ба номи академик.
М.С. Осими ш. Душанбе, хиёбони Рацабов%о, (+992) 915477568.
Бо усули термогравиметри таъсири мутацобилаи хулаи алюминийи AlFe5Si10, ки бо цалъагй цав%аронида шудааст, бо оксигени атмосфера дар %удуди %арорат%ои 773-873 К, дар %олати сахт омухта шуд. Параметр%ои кинетикии процесси оксидшави муайян карда шуданд. Нишон дода шудааст, ки баробари зиёд шудани таркиби илова%ои цавщронидашуда самараноки энергияи фаъолшавии раванди оксидшави аз 178,0 то 195,5 кЦ/мол меафзояд. Суръати оксидшавии хула%о ба 10' кг*м-2*с'1 баробар аст.
Хадафи мацола: омузиши кинетикаи оксидшавии хулаи алюминийи AlFe5Si10 бо цалъаги цавщронидашуда, дар %олати сахт.
Натицаи тадцицот: маълум карда шуд, ки дарацаи суръати %ациции оксидшавии хула%о ба 10-4 кгм-2сек-1 баробар аст; нишон дода шуд, ки арзиш%ои баланди энергияи фаъолшавии зо%ири барои хулаи алюминийи AlFe5Si10, 0,5 ва 1,0 % вазни калъаги дошта хос аст.
Калидвожахр: хулаи алюминийи AlFe5Si10, цалъаги, кинетикаи оксидшави, суръати оксидшави, энергияи фаъолшави.
ВЛИЯНИЕ ОЛОВА НА КИНЕТИКУ ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВА АШе58110 В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ
НУРОВ НУРУЛЛО РА ЧАБОВИЧ,
соискатель Таджикского технического университета имени академикаМ.С.Осими ш. Душанбе, проспект Раджабовых, (+992) 915477568
Термогравиметрическим методом исследовано взаимодействие алюминиевого сплава А1¥е5$110, легированного оловом, с кислородом воздуха в интервале температур 773-873 К в твёрдом состоянии. Определены кинетические параметры процесса окисления. Показано, что по мере увеличения содержания легирующей добавки эффективная энергия активации процесса окисления повышается от 178.0 до 195.5 кДж/моль.Скорость окисления сплавов имеет порядок 10'4 кг%м-2%с
Цель работы: исследование кинетики окисления алюминиевого сплава AlFe5Si10, легированного оловом, в твёрдом состоянии.
Результат исследования: выявлено, что истинная скорость окисления сплавов имеет порядок 10~4 кгм2 сек1; показано, что большие значения кажущейся энергии активации характерны для алюминиевого сплава А1¥е5$110 с 0.5 и 1.0 масс.% олова.
