Giáo trình Vật liệu kim loại màu - Nguyễn Khắc Xương (ĐH Bách Khoa Hà Nội)

Khám phá vật liệu kim loại màu, ứng dụng, đặc tính và lợi ích trong ngành công nghiệp hiện đại. Tìm hiểu ngay để nâng cao kiến thức.

• Đề tài: Vật Liệu Kim Loại Màu

Mục lục chi tiết

• Lời nói đầu
• 1. Chương 1: Nhôm và hợp kim của nhôm
• 1.1. Lý thuyết chung về nhôm và hợp kim nhôm
• 1.1.1. Khái niệm chung
• 1.1.2. Tính chất của nhôm
• 1.1.2.1. Đặc điểm về tổ chức
• 1.1.2.2. Tính chất của nhôm
• 1.1.3. Quy luật tác dụng của nguyên tố hợp kim với nhôm
• 1.1.4. Tổ chức và tính chất của hợp kim nhôm trong trạng thái đúc
• 1.1.4.1. Vai trò của tổ chức khi đúc đối với tính chất của bán thành phẩm
• 1.1.4.2. Đặc điểm của tổ chức hợp kim sau đúc
• 1.1.5. Tổ chức và tính chất của hợp kim nhôm sau khi gia công áp lực
• 1.1.5.1. Định hướng hình học của hạt và các phần tử pha thứ hai
• 1.1.5.2. Định hướng tinh thể học hoặc TEXTUA biến dạng
• 1.1.5.3. Mật độ lệch sau biến dạng trong hợp kim nhôm
• 1.1.5.4. Sự đồng đều tổ chức và giảm thiểu khuyết tật đúc
• 1.1.6. Đặc điểm nhiệt luyện hợp kim nhôm
• 1.1.6.1. Hóa bền tổ chức hợp kim nhôm
• 1.1.6.2. Ký hiệu chế độ nhiệt luyện hợp kim nhôm
• 1.2. Các hợp kim nhôm công nghiệp
• 1.2.1. Phân loại hợp kim nhôm
• 1.2.1.1. Phân loại theo phương pháp chế tạo bán thành phẩm
• 1.2.1.2. Phân loại theo khả năng hóa bền khi nhiệt luyện
• 1.2.1.3. Phân loại theo thành phần nguyên tố hợp kim cơ bản
• 1.2.2. Phương pháp ký hiệu nhôm và hợp kim nhôm
• 1.2.3. Nhôm kỹ thuật
• 1.2.3.1. Phương pháp sản xuất nhôm sạch kỹ thuật
• 1.2.3.2. Chế tạo nhôm có độ sạch cao
• 1.2.3.3. Chế tạo nhôm sạch đặc biệt
• 1.2.3.4. Tạp chất trong nhôm
• 1.2.4. Hợp kim nhôm biến dạng không hóa bền bằng gia công nhiệt luyện
• 1.2.4.1. Hợp kim hệ Al-Mn
• 1.2.4.2. Hợp kim hệ Al-Mg
• 1.2.5. Hợp kim nhôm biến dạng hóa bền bằng nhiệt luyện
• 1.2.5.1. Hợp kim hệ Al-Cu-Mg (đura)
• 1.2.5.2. Hợp kim nhôm trên cơ sở hệ Al-Mg-Si
• 1.2.5.3. Hợp kim nhôm hệ Al-Mg-Si-Cu
• 1.2.5.4. Hợp kim nhôm hệ Al-Zn-Mg và Al-Zn-Mg-Cu
• 1.2.5.5. Hợp kim nhôm hệ Al-Cu-Mg với các nguyên tố hợp kim phụ Fe và Ni
• 1.2.5.6. Hợp kim nhôm hệ Al-Cu-Mn
• 1.2.5.7. Hợp kim nhôm hệ Al-Cu-Li và Al-Mg-Li
• 1.2.6. Hợp kim nhôm đúc
• 1.2.6.1. Hợp kim nhôm đúc hệ Al-Si (Silumin)
• 1.2.6.2. Hợp kim nhôm đúc hệ Al-Cu
• 1.2.6.3. Hợp kim nhôm đúc trên cơ sở Al-Mg
• 1.2.7. Hợp kim nhôm đặc biệt
• 1.2.7.1. Khái niệm về hợp kim nhôm bột thiêu kết (SAP)
• 1.2.7.2. Một số hợp kim nhôm bột thiêu kết
• 1.2.7.3. Hợp kim nhôm chống ma sát
• 1.2.7.3.1. Hợp kim nhôm chống ma sát nhóm I
• 1.2.7.3.2. Hợp kim nhôm chống ma sát nhóm II
• 2. Chương 2: Magie và hợp kim magie
• 2.1. Lý thuyết chung về magie và hợp kim magie
• 2.1.1. Khái niệm chung
• 2.1.2. Đặc điểm của magie nguyên chất
• 2.1.3. Đặc điểm công nghệ sản xuất bán thành phẩm
• 2.1.4. Tác dụng của magie với nguyên tố hợp kim và tạp chất
• 2.1.5. Gia công nhiệt luyện hợp kim magie
• 2.1.5.1. Ủ hợp kim magie
• 2.1.5.2. Tôi hợp kim magie
• 2.1.5.3. Hóa già hợp kim magie
• 2.2. Các hợp kim magie công nghiệp
• 2.2.1. Phân loại hợp kim magie
• 2.2.2. Magie kỹ thuật
• 2.2.3. Hợp kim magie biến dạng
• 2.2.3.1. Hợp kim hệ Mg-Mn
• 2.2.3.2. Hợp kim hệ Mg-Al-Zn
• 2.2.3.3. Hợp kim hệ Mg-Zn-Zr
• 2.2.3.4. Hợp kim hệ Mg-Nd-Mn-Ni và Mg-Th-Mn
• 2.3. Lĩnh vực ứng dụng magie và hợp kim magie
• 3. Chương 3: Titan và hợp kim của titan
• 3.1. Lý thuyết chung về titan và hợp kim titan
• 3.1.1. Khái niệm chung
• 3.1.2. Tính chất của titan
• 3.1.3. Đặc điểm công nghệ sản xuất bán thành phẩm
• 3.1.4. Tương tác của titan với nguyên tố hợp kim
• 3.1.4.1. Hệ thống hai cấu tử
• 3.1.4.2. Hệ thống ba cấu tử
• 3.1.5. Đặc điểm của chuyển biến pha trong titan và hợp kim của nó
• 3.1.5.1. Đặc điểm của chuyển biến pha trong titan nguyên chất
• 3.1.5.2. Đặc điểm của chuyển biến pha trong hợp kim titan
• 3.1.6. Nhiệt luyện hợp kim titan
• 3.1.6.1. Tôi và ram hoặc hóa già
• 3.1.6.2. Hóa nhiệt luyện
• 3.2. Hợp kim titan
• 3.2.1. Phân loại hợp kim titan
• 3.2.2. Titan kỹ thuật
• 3.2.2.1. Tính chất
• 3.2.2.2. Ảnh hưởng của tạp chất
• 3.2.3. Ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim đến tổ chức và tính chất của hợp kim titan
• 3.2.4. Hợp kim titan biến dạng
• 3.2.4.1. Hợp kim phân nhóm 1
• 3.2.4.2. Hợp kim phân nhóm 2
• 3.2.4.3. Hợp kim phân nhóm 3
• 3.2.4.4. Hợp kim phân nhóm 4
• 3.2.4.5. Hợp kim phân nhóm 5
• 3.2.4.6. Hợp kim phân nhóm 6
• 3.2.5. Hợp kim titan biến dạng 2 pha α + β
• 3.2.5.1. Hợp kim phân nhóm 1
• 3.2.5.2. Hợp kim phân nhóm 2
• 3.2.5.3. Hợp kim phân nhóm 3
• 3.2.5.4. Hợp kim phân nhóm 4
• 3.2.5.5. Hợp kim phân nhóm 5
• 3.2.6. Hợp kim titan β
• 3.2.7. Hợp kim titan đúc
• 3.3. Lĩnh vực ứng dụng titan và hợp kim của nó
• 4. Chương 4: Đồng và hợp kim của đồng
• 4.1. Lý thuyết chung về đồng và các hợp kim đồng
• 4.1.1. Khái niệm chung
• 4.1.2. Tính chất của đồng nguyên chất
• 4.1.3. Đặc điểm công nghệ sản xuất bán thành phẩm
• 4.1.4. Tương tác của đồng với các nguyên tố hợp kim
• 4.1.4.1. Ảnh hưởng của tạp chất đến tổ chức và tính chất của đồng
• 4.1.4.2. Nhóm các nguyên tố hòa tan vào đồng tạo dung dịch rắn thay thế
• 4.1.4.3. Nhóm các nguyên tố tạo với đồng cùng tinh dễ chảy
• 4.1.4.4. Nhóm các á kim hầu như không tan trong đồng và tạo hợp chất hóa học
• 4.1.5. Đồng kỹ thuật
• 4.2. Các loại hợp kim đồng trong kỹ thuật
• 4.2.1. Phân loại hợp kim đồng
• 4.2.2. Latông đơn giản
• 4.2.3. Latông phức tạp
• 4.2.4. Brông đặc biệt
• 4.2.5. Hợp kim đồng niken
• 5. Chương 5: Niken và hợp kim niken
• 5.1. Lý thuyết chung về niken và hợp kim niken
• 5.1.1. Khái niệm chung
• 5.1.2. Tính chất của niken kim loại
• 5.1.3. Đặc điểm sản xuất bán thành phẩm
• 5.1.4. Ảnh hưởng của tạp chất và các nguyên tố hợp kim
• 5.1.4.1. Ảnh hưởng của tạp chất
• 5.1.4.2. Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim
• 5.1.5. Nhiệt luyện hợp kim niken
• 5.2. Hợp kim niken công nghiệp
• 5.2.1. Hợp kim niken dùng trong kỹ thuật điện
• 5.2.1.1. Hợp kim làm cặp nhiệt
• 5.2.1.2. Hợp kim làm dây điện trở và dây nung
• 5.2.2. Hợp kim có tính chất hóa lý đặc biệt
• 5.2.2.1. Hợp kim từ cứng và từ mềm
• 5.2.2.2. Hợp kim có tính dãn nở đặc biệt
• 5.2.2.3. Hợp kim ổn định chống ăn mòn
• 5.2.3. Hợp kim niken bền nóng và ổn định nóng
• 5.2.3.1. Hợp kim niken bền nóng
• 5.2.3.2. Hợp kim niken ổn định nóng
• 6. Chương 6: Các kim loại chì, thiếc, kẽm và hợp kim của chúng
• 6.1. Tổ chức, tính chất của thiếc (Sn) và chì (Pb)
• 6.2. Hợp kim thiếc và chì
• 6.2.1. Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp
• 6.2.2. Hợp kim hàn
• 6.2.3. Hợp kim để bọc cáp điện
• 6.3. Tổ chức và tính chất của kẽm
• 6.4. Hợp kim kẽm
• 6.4.1. Hợp kim kẽm đúc
• 6.4.1.1. Hợp kim 2 cấu tử Zn-Al
• 6.4.1.2. Hợp kim 2 cấu tử Zn-Cu
• 6.4.1.3. Hợp kim hệ Zn-Cu-Al
• 6.4.2. Hợp kim kẽm biến dạng
• 6.4.3. Hợp kim kẽm hàn
• 6.5. Các hợp kim chống ma sát trên cơ sở chì, thiếc và kẽm
• 6.5.1. Những yêu cầu đối với vật liệu làm ổ trục
• 6.5.1.1. Tính chống ma sát
• 6.5.1.2. Cơ tính của vật liệu ổ trục
• 6.5.1.3. Khả năng chống ăn mòn
• 6.5.1.4. Yêu cầu về chế độ dẫn nhiệt và các tính chất vật lý khác
• 6.5.1.5. Tính công nghệ của vật liệu ổ trục
• 6.5.2. Các hợp kim chống ma sát trên cơ sở thiếc và chì
• 6.5.2.1. Babit chì - thiếc
• 6.5.3. Hợp kim ổ trục trên cơ sở kẽm
• 6.6. Hợp kim ứng dụng trong công nghiệp in
• 6.6.1. Các hợp kim chì
• 6.6.2. Các hợp kim kẽm
• 7. Chương 7: Các kim loại khó chảy và hợp kim của chúng
• 7.1. Lý thuyết chung về kim loại và hợp kim khó chảy
• 7.1.1. Khái niệm mở đầu
• 7.1.2. Các tính chất của kim loại khó chảy
• 7.1.2.1. Tính chất vật lý của kim loại khó chảy
• 7.1.2.2. Cơ tính của kim loại khó chảy
• 7.1.2.3. Tính chống ăn mòn của các kim loại khó chảy
• 7.1.3. Đặc điểm tương tác của kim loại khó chảy với các nguyên tố hợp kim và tạp chất
• 7.1.3.1. Đặc điểm tương tác của kim loại khó chảy với các nguyên tố hợp kim
• 7.1.3.2. Đặc điểm tương tác của kim loại khó chảy với tạp chất
• 7.1.4. Nguyên tắc hợp kim hóa kim loại khó chảy
• 7.1.5. Đặc điểm công nghệ sản xuất kim loại và hợp kim khó chảy
• 7.1.5.1. Đặc điểm chung của quy trình chế tạo các kim loại khó chảy
• 7.1.5.2. Đặc điểm công nghệ sản xuất bán thành phẩm từ kim loại khó chảy
• 7.2. Các kim loại và hợp kim khó chảy công nghiệp
• 7.2.1. Vanadi và hợp kim của vanadi
• 7.2.1.1. Hợp kim vanadi
• 7.2.2. Niobi và hợp kim niobi
• 7.2.2.1. Niobi và tính chất của nó
• 7.2.2.2. Hợp kim niobi
• 7.2.3. Tantan và hợp kim của tantan
• 7.2.3.1. Tantan và tính chất của nó
• 7.2.3.2. Hợp kim của tantan
• 7.2.4. Crom và hợp kim crom
• 7.2.4.1. Crom và tính chất của nó
• 7.2.4.2. Hợp kim crom
• 7.2.5. Molipđen và các hợp kim molipđen
• 7.2.5.1. Molipđen và tính chất của nó
• 7.2.5.2. Hợp kim molipđen
• 7.2.6. Vonfram và hợp kim vonfram
• 7.2.6.1. Vonfram và tính chất của nó
• 7.2.6.2. Hợp kim vonfram
• 8. Chương 8: Vật liệu kim loại màu đặc biệt
• 8.1. Berili và hợp kim của nó
• 8.1.1. Berili nguyên chất
• 8.1.1.1. Lý - hóa tính của berili
• 8.1.1.2. Cơ tính của berili
• 8.1.2. Hợp kim berili
• 8.1.2.1. Tương tác của berili với nguyên tố hợp kim
• 8.1.2.2. Hợp kim berili công nghiệp
• 8.1.3. Lĩnh vực ứng dụng
• 8.2. Vật liệu trên cơ sở pha liên kim loại (LKL)
• 8.2.1. Đặc điểm, phân loại LKL
• 8.2.2. Hợp kim hóa các liên kim loại
• 8.2.2.1. Tương tác giữa liên kim loại với nguyên tố hợp kim
• 8.2.2.2. Ảnh hưởng của hợp kim hóa, hợp kim hóa lượng
• 8.2.2.3. Ảnh hưởng của các yếu tố khác
• 8.2.3. Một số hợp kim liên kim loại và ứng dụng
• 8.2.3.1. Hợp kim kết cấu bền nóng trên cơ sở aluminhit titan
• 8.2.3.2. Hợp kim trên cơ sở aluminhit niken
• 8.2.3.3. Hợp kim có hiệu ứng nhớ hình
• 8.3. Vật liệu compozit nền kim loại màu
• 8.3.1. Đặc điểm và phân loại vật liệu compozit
• 8.3.2. Vật liệu compozit cốt hạt
• 8.3.2.1. Tổ chức và tính chất
• 8.3.2.2. Vật liệu compozit cốt hạt nền nhôm
• 8.3.2.3. Vật liệu compozit cốt hạt nền niken
• 8.3.3. Vật liệu compozit cốt sợi
• 8.3.3.1. Sự hóa bền bằng cốt sợi
• 8.3.3.2. Chế tạo compozit nền kim loại cốt sợi
• 8.3.3.3. Vật liệu compozit nền nhôm cốt sợi
• 8.3.3.4. Compozit nền hợp kim magie và titan cốt sợi
• 8.3.3.5. Compozit nền niken cốt sợi
• 8.3.4. Ứng dụng vật liệu compozit nền kim loại màu
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan toàn diện về vật liệu kim loại màu là gì

Vật liệu kim loại màu là một trong ba nhóm vật liệu nền tảng, đóng vai trò then chốt trong sự tiến hóa của khoa học và công nghệ. Khác với kim loại đen, nhóm vật liệu này không chứa sắt hoặc chỉ chứa một lượng sắt không đáng kể. Chúng sở hữu những tính chất cơ, lý, hóa đặc biệt, từ trọng lượng nhẹ như nhôm và hợp kim nhôm đến khả năng dẫn điện vượt trội của đồng và hợp kim đồng. Sự đa dạng này giúp giải quyết các yêu cầu kỹ thuật phức tạp trong nhiều lĩnh vực công nghệ cao như hàng không vũ trụ, điện tử và năng lượng. Việc hiểu rõ bản chất, đặc điểm và cách phân loại kim loại màu là bước đầu tiên để khai thác hiệu quả tiềm năng vô hạn của chúng, tạo ra những sản phẩm có tính năng ưu việt và độ bền cao.

1.1. Định nghĩa chính xác kim loại đen và kim loại màu

Sự phân biệt cơ bản giữa kim loại đen và kim loại màu nằm ở thành phần nguyên tố sắt (Fe). Kim loại đen là những kim loại và hợp kim có thành phần chủ yếu là sắt, ví dụ như thép và gang. Chúng chiếm phần lớn sản lượng kim loại toàn cầu do chi phí sản xuất thấp và cơ tính tốt. Ngược lại, kim loại màu là gì? Đó là tất cả các kim loại còn lại và hợp kim của chúng không chứa sắt. Nhóm này bao gồm các kim loại quen thuộc như nhôm (Al), đồng (Cu), kẽm (Zn), chì (Pb), thiếc (Sn), và các kim loại kỹ thuật cao như titan (Ti), niken (Ni). Mỗi loại sở hữu những đặc tính độc đáo, chẳng hạn như khả năng chống ăn mòn của nhôm, tính dẫn điện cao của đồng, hay tỷ lệ độ bền trên trọng lượng ấn tượng của titan, khiến chúng không thể thay thế trong nhiều ứng dụng chuyên biệt.

1.2. Hướng dẫn phân loại kim loại màu phổ biến nhất

Việc phân loại kim loại màu có thể dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, nhưng phổ biến nhất là dựa vào khối lượng riêng và tính chất. Theo tài liệu "Vật Liệu Kim Loại Màu" của tác giả Nguyễn Khắc Xương, có thể chia thành các nhóm chính:

1. Kim loại nhẹ: Có khối lượng riêng nhỏ hơn 5 g/cm³, tiêu biểu là nhôm (Al), magie (Mg), và titan (Ti). Nhóm này rất quan trọng trong công nghiệp hàng không vũ trụ và sản xuất ô tô nhờ đặc tính trọng lượng nhẹ giúp tiết kiệm năng lượng.
2. Kim loại nặng: Có khối lượng riêng lớn hơn 5 g/cm³, bao gồm đồng (Cu), niken (Ni), kẽm (Zn), chì (Pb), thiếc (Sn). Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử, xây dựng và các ngành công nghiệp khác nhờ các tính chất như độ dẫn điện, độ bền và khả năng chống mài mòn.
3. Kim loại quý: Bao gồm vàng, bạc, bạch kim. Chúng có giá trị cao, khả năng chống oxy hóa tuyệt vời và được dùng trong ngành trang sức, điện tử cao cấp.
4. Kim loại khó nóng chảy: Có nhiệt độ nóng chảy rất cao (trên 1650°C) như vonfram, molipden, niobi, được ứng dụng trong các chi tiết chịu nhiệt độ khắc nghiệt.

II. Top 5 tính chất của kim loại màu quyết định ứng dụng

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là yếu tố quyết định đến hiệu suất và tuổi thọ của sản phẩm. Tính chất của kim loại màu vô cùng đa dạng, mang lại những lợi thế cạnh tranh riêng biệt so với kim loại đen. Các đặc tính nổi bật nhất bao gồm khả năng chống ăn mòn tự nhiên, khả năng dẫn điện và khả năng dẫn nhiệt ưu việt, trọng lượng nhẹ giúp tối ưu hóa thiết kế, và đặc tính dễ gia công bằng nhiều phương pháp khác nhau. Sự kết hợp của các tính chất này cho phép các kỹ sư và nhà khoa học vật liệu tạo ra các giải pháp đột phá, từ vỏ máy bay siêu nhẹ bằng hợp kim nhôm đến các vi mạch điện tử hiệu suất cao sử dụng đồng. Việc phân tích kỹ lưỡng các đặc tính này là cơ sở để khai thác tối đa tiềm năng của từng loại kim loại trong các ứng dụng thực tiễn.

2.1. Phân tích khả năng chống ăn mòn và độ bền hóa học

Một trong những ưu điểm vượt trội của nhiều kim loại màu là khả năng chống ăn mòn. Ví dụ điển hình là nhôm. Theo tài liệu gốc, nhôm có hoạt tính hóa học cao nhưng lại rất bền trong không khí. Nguyên nhân là do nhôm tự tạo ra một lớp màng oxit (Al₂O₃) mỏng, sít chặt và liên kết bền vững với kim loại nền. Lớp màng này có độ dày từ 5-10nm ở nhiệt độ thường, có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi các tác nhân ăn mòn từ môi trường. Tương tự, titan (titanium) và niken (nickel) cũng thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong nhiều môi trường hóa chất khắc nghiệt. Đặc tính này làm cho chúng trở thành vật liệu lý tưởng cho công nghiệp đóng tàu, thiết bị hóa học và các kết cấu trong ngành xây dựng tiếp xúc với môi trường biển.

2.2. Đánh giá khả năng dẫn điện và khả năng dẫn nhiệt

Đồng và nhôm là hai kim loại màu dẫn đầu về khả năng dẫn điện và khả năng dẫn nhiệt. Đồng nguyên chất được xem là tiêu chuẩn trong ngành điện, được sử dụng rộng rãi để làm dây dẫn, đồng thanh, và các linh kiện trong thiết bị điện tử. Nhôm, mặc dù có độ dẫn điện chỉ bằng khoảng 65% so với đồng, nhưng lại có ưu thế về trọng lượng nhẹ (nhẹ hơn đồng khoảng 3 lần). Điều này làm cho nhôm trở thành lựa chọn tối ưu cho các hệ thống truyền tải điện cao thế, nơi yếu tố trọng lượng là cực kỳ quan trọng. Khả năng dẫn nhiệt tốt cũng giúp chúng được ứng dụng trong các bộ tản nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt, và dụng cụ nấu ăn, giúp truyền và phân tán nhiệt lượng một cách hiệu quả.

2.3. So sánh trọng lượng nhẹ và đặc tính dễ gia công

Đặc tính trọng lượng nhẹ là một lợi thế cạnh tranh lớn của các kim loại như nhôm và hợp kim nhôm, magie (magnesium) và titan. Nhôm có khối lượng riêng chỉ khoảng 2.7 g/cm³, bằng 1/3 so với thép. Lợi thế này đặc biệt quan trọng trong công nghiệp hàng không vũ trụ và sản xuất ô tô, nơi việc giảm trọng lượng đồng nghĩa với việc tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất. Bên cạnh đó, hầu hết các kim loại màu đều có đặc tính dễ gia công. Chúng có thể được tạo hình dễ dàng bằng các phương pháp như đúc kim loại màu, cán, ép, kéo sợi ở cả trạng thái nóng và nguội. Khả năng này giúp giảm chi phí sản xuất và cho phép tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp với độ chính xác cao.

III. Phân tích chuyên sâu nhôm và hợp kim nhôm phổ biến

Nhôm và hợp kim nhôm là nhóm vật liệu kim loại màu quan trọng bậc nhất, chỉ đứng sau thép về sản lượng và quy mô ứng dụng. Với những ưu điểm như trọng lượng nhẹ, độ bền riêng cao, khả năng chống ăn mòn tốt và dễ gia công, nhôm đã trở thành vật liệu không thể thiếu. Lịch sử phát triển của nhôm từ một kim loại quý hiếm vào thế kỷ 19 đến vật liệu kết cấu phổ biến ngày nay gắn liền với sự ra đời của phương pháp điện phân. Việc nghiên cứu các hợp kim màu trên nền nhôm, như thêm đồng, magie, silic, đã mở ra một kỷ nguyên mới, tạo ra các vật liệu có cơ tính vượt trội, đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ngành công nghệ cao. Phân tích sâu về cấu trúc và tính chất của chúng là chìa khóa để ứng dụng hiệu quả.

3.1. Đặc điểm cấu trúc và tính chất của nhôm nguyên chất

Nhôm nguyên chất kết tinh ở dạng mạng lập phương tâm mặt (A1), một cấu trúc mạng cho phép biến dạng dẻo dễ dàng. Theo Bảng 1.1 trong tài liệu gốc, nhôm có khối lượng riêng ở 20°C là 2.698 g/cm³ và nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp là 660.24°C. Cơ tính của nhôm phụ thuộc rất nhiều vào độ tinh khiết và trạng thái gia công. Nhôm siêu sạch (99,996%) sau khi ủ có độ bền rất thấp (σb ≈ 48,1 MPa) nhưng độ dẻo lại rất cao (δ ≈ 48,8%). Một trong những tính chất của kim loại màu này là khả năng dẫn điện và khả năng dẫn nhiệt cao. Tuy nhiên, các đặc tính này rất nhạy cảm với tạp chất; chỉ một lượng nhỏ nguyên tố khác hòa tan vào cũng làm giảm đáng kể độ dẫn. Lớp màng oxit bảo vệ tự nhiên giúp nhôm có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường.

3.2. Quy luật tác dụng của nguyên tố hợp kim với nhôm

Việc thêm các nguyên tố hợp kim vào nhôm nhằm mục đích cải thiện cơ tính và các đặc tính khác. Quy luật tương tác của các nguyên tố này với nhôm rất đa dạng và được thể hiện qua các giản đồ pha. Theo nghiên cứu, không có nguyên tố nào tạo được dung dịch rắn hòa tan vô hạn với nhôm. Các nguyên tố như Đồng (Cu), Magie (Mg), Kẽm (Zn), Silic (Si) có khả năng hòa tan nhất định vào nhôm và độ hòa tan này giảm khi nhiệt độ hạ, tạo cơ sở cho quá trình hóa bền bằng nhiệt luyện. Các kim loại chuyển tiếp như Titan (Ti), Crom (Cr), Mangan (Mn) thường tạo với nhôm các hợp chất hóa học bền, có tác dụng làm nhỏ hạt và nâng cao nhiệt độ kết tinh lại. Việc hiểu rõ các quy luật này giúp tạo ra các hợp kim nhôm với tổ hợp tính chất mong muốn, ví dụ như hợp kim màu hệ Al-Cu-Mg (đura) có độ bền cao hoặc hợp kim Al-Si (silumin) có tính đúc tốt.

IV. Hướng dẫn về đồng và hợp kim đồng đồng thau đồng thanh

Đồng và hợp kim đồng là nhóm vật liệu kỹ thuật lâu đời nhất của nhân loại, nổi bật với màu đỏ đặc trưng, tính dẻo, và đặc biệt là khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt xuất sắc. Đồng nguyên chất là vật liệu nền tảng cho ngành công nghiệp điện và điện tử. Tuy nhiên, để cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn, người ta đã tạo ra nhiều loại hợp kim màu trên cơ sở đồng. Hai họ hợp kim phổ biến nhất là latông (hợp kim đồng-kẽm), thường được gọi là đồng thau, và brông (hợp kim đồng với các nguyên tố khác ngoài kẽm như thiếc, nhôm, chì). Các sản phẩm như đồng thanh và dây dẫn là những ứng dụng tiêu biểu, cho thấy tầm quan trọng không thể phủ nhận của nhóm vật liệu này trong đời sống hiện đại và sản xuất công nghiệp.

4.1. Đặc tính của đồng nguyên chất và ảnh hưởng của tạp chất

Đồng nguyên chất có mạng tinh thể lập phương tâm mặt, tương tự nhôm, giúp nó có độ dẻo rất cao và dễ gia công. Tính chất nổi bật nhất của đồng là độ dẫn điện và dẫn nhiệt chỉ đứng sau bạc. Tuy nhiên, sự hiện diện của tạp chất, dù với hàm lượng rất nhỏ, cũng ảnh hưởng tiêu cực đến các tính chất này. Theo tài liệu của Nguyễn Khắc Xương, các nguyên tố tạp chất có thể hòa tan vào đồng tạo dung dịch rắn (như niken, kẽm) hoặc tạo ra các hợp chất hóa học (như oxy, lưu huỳnh). Các tạp chất này làm xô lệch mạng tinh thể, cản trở sự di chuyển của electron và phonon, từ đó làm giảm mạnh khả năng dẫn điện và khả năng dẫn nhiệt. Vì vậy, trong sản xuất các sản phẩm điện kỹ thuật, việc kiểm soát độ tinh khiết của đồng là yêu cầu tối quan trọng.

4.2. Khám phá các loại hợp kim đồng trong kỹ thuật

Các hợp kim màu của đồng được phát triển để đáp ứng các yêu cầu đa dạng mà đồng nguyên chất không thể thỏa mãn.

• Latông (Đồng thau): Là hợp kim của đồng và kẽm (zinc). Khi hàm lượng kẽm tăng, độ bền của hợp kim tăng lên nhưng độ dẻo có thể giảm. Đồng thau có màu sắc thay đổi từ đỏ sang vàng tùy theo hàm lượng kẽm, có tính công nghệ tốt và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các chi tiết máy, ống, và đồ trang trí.
• Brông: Là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác kẽm. Brông thiếc có khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn tốt, thường dùng làm ổ trượt, bánh răng. Brông nhôm có độ bền cao, được dùng trong các chi tiết chịu tải nặng. Brông berili có độ bền và tính đàn hồi rất cao, được dùng làm lò xo, chi tiết trong thiết bị đo lường chính xác.

V. Top ứng dụng của kim loại màu trong ngành công nghiệp

Sự đa dạng về tính chất giúp ứng dụng của kim loại màu trở nên vô cùng rộng rãi, đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của các ngành công nghiệp mũi nhọn. Từ những chi tiết siêu nhẹ trong máy bay, bộ vi xử lý trong máy tính, đến các kết cấu bền bỉ trong công trình biển, dấu ấn của kim loại màu hiện diện ở khắp mọi nơi. Việc lựa chọn đúng loại hợp kim màu cho từng ứng dụng không chỉ đảm bảo hiệu suất kỹ thuật mà còn tối ưu hóa chi phí và độ bền của sản phẩm. Các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô, xây dựng và điện tử là những lĩnh vực tiêu thụ và thúc đẩy sự phát triển của các loại vật liệu kim loại màu mới với những tính năng ngày càng ưu việt.

5.1. Vai trò trong công nghiệp hàng không vũ trụ và sản xuất ô tô

Trong công nghiệp hàng không vũ trụ, yêu cầu về vật liệu có tỷ số độ bền trên trọng lượng cao là tiêu chí hàng đầu. Nhôm và hợp kim nhôm (như đura), titan (titanium) và hợp kim titan là những vật liệu chủ đạo để chế tạo vỏ, khung sườn máy bay và các chi tiết động cơ. Tương tự, trong ngành sản xuất ô tô, việc sử dụng hợp kim nhôm và magie để làm thân vỏ, la-zăng, và các bộ phận động cơ giúp giảm đáng kể trọng lượng xe, từ đó cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm phát thải. Trọng lượng nhẹ chính là yếu tố cốt lõi giúp kim loại màu chiếm ưu thế tuyệt đối trong các lĩnh vực này.

5.2. Ứng dụng trong ngành xây dựng và thiết bị điện tử

Trong ngành xây dựng, nhôm được sử dụng rộng rãi để làm khung cửa, vách ngăn, và tấm ốp mặt dựng nhờ khả năng chống ăn mòn tốt, trọng lượng nhẹ và dễ tạo hình. Đồng và hợp kim đồng được dùng cho hệ thống ống nước và lợp mái do độ bền cao và kháng khuẩn. Đối với ngành thiết bị điện tử, đồng là vật liệu không thể thiếu để sản xuất dây dẫn, bảng mạch in (PCB), và các chân nối linh kiện nhờ khả năng dẫn điện vượt trội. Nhôm cũng được dùng làm vỏ bảo vệ và bộ phận tản nhiệt cho các thiết bị như máy tính, điện thoại do khả năng dẫn nhiệt tốt và khối lượng nhẹ. Các kim loại như thiếc (tin) và chì (lead) là thành phần chính trong hợp kim hàn, đóng vai trò kết nối các linh kiện điện tử.

VI. Phương pháp gia công và tương lai của vật liệu kim loại màu

Để khai thác hiệu quả vật liệu kim loại màu, việc nắm vững các phương pháp gia công là vô cùng quan trọng. Các kỹ thuật như gia công kim loại màu bằng áp lực (cán, ép) hay đúc kim loại màu đều có những đặc thù riêng so với gia công thép. Trong bối cảnh phát triển bền vững, xu hướng tương lai của ngành vật liệu tập trung vào việc nghiên cứu các hợp kim mới có hiệu năng cao hơn, đồng thời đẩy mạnh tái chế kim loại màu. Việc tái chế không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên mà còn giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ so với sản xuất từ quặng thô. Điều này mở ra một chương mới cho ngành công nghiệp vật liệu, hướng tới một nền kinh tế tuần hoàn và thân thiện với môi trường.

6.1. Tổng quan về các phương pháp đúc kim loại màu hiện đại

Phương pháp đúc kim loại màu được sử dụng để tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp. Do nhiều kim loại màu có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn thép, các công nghệ đúc áp lực, đúc khuôn kim loại, đúc chính xác trở nên rất hiệu quả. Ví dụ, hợp kim nhôm-silic (silumin) có tính chảy loãng tốt, ít co ngót, rất phù hợp cho phương pháp đúc áp lực để sản xuất hàng loạt các chi tiết máy trong ngành ô tô. Quá trình đúc đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ các yếu tố như nhiệt độ rót, tốc độ làm nguội, và xử lý tạp chất để tránh các khuyết tật như rỗ khí, rỗ co. Tổ chức của vật đúc có ảnh hưởng lớn đến cơ tính của sản phẩm cuối cùng, như tài liệu gốc đã phân tích chi tiết về vai trò của tổ chức thỏi đúc.

6.2. Tầm quan trọng của việc tái chế kim loại màu bền vững

Việc tái chế kim loại màu mang lại lợi ích to lớn về kinh tế và môi trường. Lấy nhôm làm ví dụ, năng lượng cần thiết để tái chế nhôm từ phế liệu chỉ bằng khoảng 5% so với năng lượng để sản xuất nhôm từ quặng bauxite. Tái chế đồng cũng tiết kiệm tới 85% năng lượng. Quá trình này giúp giảm thiểu khai thác tài nguyên khoáng sản, giảm lượng phát thải khí nhà kính và hạn chế ô nhiễm môi trường. Việc xây dựng một chu trình tái chế hiệu quả, từ thu gom, phân loại đến nấu luyện, là một yêu cầu cấp thiết cho sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp vật liệu. Các hợp kim màu tái chế vẫn đảm bảo được phần lớn tính chất cơ lý, phù hợp cho nhiều ứng dụng.

6.3. Tìm kiếm nhà cung cấp kim loại màu uy tín ở đâu

Việc lựa chọn một nhà cung cấp kim loại màu uy tín là yếu tố quyết định đến chất lượng đầu vào cho sản xuất. Một nhà cung cấp đáng tin cậy cần đảm bảo các tiêu chí như: nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng (TCVN, ISO), thành phần hóa học và cơ tính đúng như công bố. Doanh nghiệp nên ưu tiên các nhà cung cấp có kinh nghiệm lâu năm, có hệ thống kho bãi hiện đại và cung cấp đầy đủ chứng chỉ chất lượng (CQ) và xuất xứ (CO). Tham khảo ý kiến từ các đối tác trong ngành, tham dự các triển lãm công nghiệp, hoặc tìm kiếm trên các nền tảng thương mại điện tử B2B chuyên ngành là những cách hiệu quả để tìm được đối tác cung ứng phù hợp, đảm bảo nguồn vật liệu ổn định và chất lượng cho hoạt động sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu 362 + 1. Các tính chất của kim loại khó chảy 363 7. Tính chất vật lý của kim loại khó chảy 365 7. Co tinh của kim loại khó chảy 368 7.

Tính chống ăn mòn của các kim loại khó chảy các 1. Đạc điểm tương tác của kim loại khó chảy với 370 nguyên tố hợp kim và tạp chất 7. Đặc điểm tương tác của kim loại khó chảy với 370 các nguyên tố hợp kim : il VẬT LIỆU KIM LOẠI MÀU 7. Đặc điểm tương tác của kim loại khó chây với tạp chất 371 374 7.

Nguyên tác hợp kim hoá kim loại khó chảy khó 1. Đặc điểm công nghệ sản xuất kim loại và hợp kim chay 380 7. Đạc điểm chung của quy trình chế tạo các kim loại khó chảy 380 7. Đặc điểm công nghệ sản xuất bán thành phẩm từ kim loại khó chảy 381 382 7.

Các kim loại và hợp kim khó chảy công nghiệp 382 7. Vanadi va hợp kim của vanadi 7. Hop kim vanadi 383 385 7. Niobi va hop kim niobi 1.

Niobi và tính chất của nó 385 387 7. Hợp kim niobi 391 7. Tantan và hợp kim của tantan 391 7. Tantan và tính chất của nó 392 7.

Hợp kim của tantan 392 7. Crom va hợp kim crom 7. Crom va tinh chất của nó 392 393 7. Hop kim crom 397 1.

Molipđen và các hợp kim molipden 7. Molipden và tính chất của nó 97 7. Hop kim molipden 399 402 7. Vonfram và hợp kim vonfram 7.

Vonfram và tính chất của nó 402 404 7. Hop kim vonfram Chương 8. Vật liệu kim loại màu đặc biệt 407 8. Berili và hợp kim của nó 407 8.

Berili nguyên chất 8. Lý — hoá tính của berili 408 8. Cơ tính của berili 409 410 8. Hợp kim berili 8.

Tương tác của berili với nguyên tố hợp kim 410 8. Hợp kim berili cong nghiệp 41 8. Lĩnh vực ứng dụng 412 MỤC LỤC 12 (LKL) 413 8. Vật liệu trên cơ sở pha liên kim loại 414 8.

Đặc điểm, phân loại LKL 414 8. Hợp kim hoá các liên kim loại ên tố hợp 8. Tương tác giữa liên kim loại với nguy 418 kim vi 8222. Ảnh hưởng của hợp kim hoá, hợp kim hod 421 lượng 422 8.

Ảnh hưởng của các yếu tố khác 42 8. Một số hợp kim liên kim loại và ứng dụng cơ sở aluminhit §. Hợp kim kết cấu bên nóng trên 423 titan 429 8. Hợp kim trên cơ sở aluminhit niken 435 8.

Hop kim có hiệu ứng nhớ hình 444 8. Vật liệu compozit nên kim loại màu 444 8. Dac điểm và phân loại vật liệu compozit 446 8. Vật liệu compozit cốt hạt 447 8.

Tổ chức và tính chất 447 8. Vật liệu compozit cốt hạt nên nhôm 449 8. Vật liệu compozit cốt hạt nền niken 450 8. Vật liệu compozit cốt sợi 451 §.

Sự hoá bền bằng cốt sợi 452 8. Chế tạo compozit nên kim loại cốt sợi 454 8. Vật liệu compozit nên nhôm cốt sợi soi 457 8. Composit nên hợp kim magie va titan cét 458 8.

Composit nên niken cốt sợi màu 460 8. Ứng dụng vật liệu compozit nên kim loại 463 Tài liệu tham khảo cHương Ï NHÔM VÀ HỢP KIM CỦA NHÔM 1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM 1. Khái niệm chung Ngày nay nhôm là kim loại rất quen thuộc trong đời sống con người, Tuy vậy, về mặt lịch sử nhôm thuộc loại các nguyên tố "trẻ".

Nhôm được tìm ra năm 1808. Công lao ấy thuộc về Davy. Nhờ các phản ứng hóa học ông đã tách được nguyên tố kim loại nhẹ, có màu sáng và gọi tên là alumin. Bat đầu từ những năm 30 của thế kỷ 19 người ta đã sản xuất nhôm trên quy mô công nghiệp bằng phương pháp hóa học.

Tuy nhiên sản lượng hàng năm rất nhỏ. Tính từ năm 1854 đến 1890 toàn thế giới sản xuất được khoảng 200 tấn nhôm. Vào những năm cuối cùng của thế kỷ I9 tức là từ năm 1890 nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân dung dịch oxyt nhôm (AI,O,) nóng chảy trong criolit (Na;AlF,). Nhờ phương pháp mới này sản lượng nhôm tăng lên nhanh chóng.

Chỉ trong vòng 9 năm từ 1890 đến 1899 thế giới sản xuất được 28. Riêng năm 1930 sản lượng nhôm đạt tới 270. sản lượng nhôm là 8. Từ năm 1960 hàng năm sản lượng tăng 15%, những năm gần đây chỉ tăng 5%/năm.

Ngày nay, khi nhịp độ sản xuất nhôm tăng lên mạnh hơn, vị trí của vật liệu kim loại này được đưa lên hàng thứ hai sau thép. Hợp kim AI đầu tiên ra đời vào năm 1906. Đó là hợp kim do Alfred Wienmer tìm ra; hiện nay được phát triển thành các đura trên cơ sở hệ AI - Cu - Mg đang được sử dụng rộng rãi. 14 NHÔM VÀ HỢP KIM CỦA NHÔM loại kết cấu Sản lượng và nhu cầu ứng dụng nhôm so với các kim khác tăng lên không ngừng.

độ dẫn Những ưu điểm chính của nhôm là trọng lượng riêng nhỏ; trường khá tốt. điện, dẫn nhiệt cao, khả năng chống ăn mồn trong nhiều môi của thép Độ bên riêng của hợp kim nhôm khoảng 16,5, trong khi đó là 154. nó tỏ ra có Vì vậy, khi ứng dụng hợp kim nhôm làm vật liệu kết cấu, những ưu điểm lớn. chiếm Về mặt trữ lượng, nhôm nhiều hơn sắt.

Theo tính toán, nhôm 8,8% còn sắt chỉ chiếm 5,1% trọng lượng vỏ trái đất. Tính chất của nhôm 1. Đặc điểm về tổ chức có số thứ tự 13, thuộc nhóm HI của bảng tuần hoàn Nhôm 2p* 3s” 3p’. Cau hình điện tử của nhôm có đạng sau: 1s? 2s? tử lớp 3s Thế ion hóa của điện tử lớp 3p bang 5,98 eV , của điện hóa ấy, có thể xuất hiện bang 18,82 va 28,44 eV.

Tương ứng với các thé ion hiện các hợp các ion AI" và AI", Bên cạnh oxyt Al,O; rất bên có thể xuất chất Al,O, AIF, AICI rất kém ổn định. Với Độ lớn của hạt nhôm khi kết tỉnh phụ thuộc vào lượng tạp độ hạt từ 1 - 2mm, còn điều kiện kết tỉnh như nhau, nhôm sạch 99,8% có tới 10mm. nhôm sạch 99,99% có thể nhận được hạt với kích thước mạng Nhôm kết tỉnh ở dạng mạng lập phương tam mat (A,), chu kỳ a= 0,40413nm. Tính chất của nhôm a) Tính chất vật lý 1.1 Một số tính chất vật lý quan trọng của nhôm trình bày trong bang bằng 0,23 Thiết diện ngang hấp thụ nơiron nhiệt của nhôm khá nhỏ, bam/nguyên tử.

15 VẬT LIỆU KIM LOẠI MÀU kim loại màu Bang 1. Các tính chất vật lý cơ bản của | Tính chất Kim loa! Be | Mg Al Tỉ Ni Cụ 12 13 22 28 29 Số thứ tự nguyên tố 5 Nguyên tử lượng, 9,013 | 2432 | 26981 | 4788 | 58.301 8,897 |- 8,94 Khối lượng riêng ở 20"C, g/em” | L8477 | 1737 | 2/698 Nhiệt độ chảy lông, "C 1287 | 650 | 66024 | 1668 | 1455 | 1983 Nhiệt độ sôi, °C 2450 | 1107 | 2520 | 3169 | 2822 | 2360 Đường kính nguyên tử, nm 0226 | 0320 | 0286 | 0/290 | 0,248 | 0.256 Nhiệt Ấn chảy lỏng. kJ/kg 1625 | 357 | 38937 | 35823 | 302 | 203 Nhiệt ẩn hóa hơi, kJ/kg 24395 | 5498 | 10885 | 9790 | 6376 | 6340 Tỷ nhiệt ở 209C, 1/Œg.5 219 | 885 | 387 Độ dẫn nhiệt ở 20C, W/(mE) | 2930 | 167_| Hệ số dãn nở nhiệt ở 25°C, eK 12 26 | 23.0684 | 00172 Điện trở suất 20°C, wOQ_m_|_ Modun đàn hồi E. GPa 3111| 441 | 706 | 103 | 203 | 125 140 |17854| 27 32 | 73 | 464] Modun trượt.

GPa t độ nóng chảy của nó Nhôm là kim loại có nhiệt độ chảy thấp. Nhiệ phụ thuộc vào độ sạch % sẽ nóng Nhôm 99,99% nóng chảy ở 660,2 4°C nhưng nhôm 99,5 chảy thấp hơn ở 658°C. Nhôm rất nhẹ, mật độ của nó là 2.7g/cm” phụ thuộc vào lượng tạp chất Độ dẫn nhiệt, dẫn điện cao của nhôm (hình1.2) 65,5% so với Cu, còn Nhôm sạch 99,97% dẫn điện bằng khoảng bằng 61,6%. nhôm sạch 99,5% dẫn điện kém hơn, chỉ là 0,500 kcal/cm.độ: 6 200°C, nhom sạch 99,49% có độ dẫn nhiệt dẫn nhiệt là 0,82 kcal/cm.

khi độ sạch tăng lên 99,9% , nhôm có độ 16 NHOM VA HOP KIM CUA NHOM X, mflom. mm?) 40 12 9 f£ 2 3 4 5 Wing a6, % (xiối llgng) Hình 1. Ảnh hướng của một số nguyên tố đến độ dẫn nhiệt của AI. đệ ® s x ° 01234 1 Ham ligag (% khbi Lidng) Hình 1.

Ảnh hưởng của một số nguyên tố đến độ dân điện của AI. Thiết diện ngang hấp thụ nơtron nhiệt của nhôm nhỏ, điều ấy hứa hẹn khả năng ứng dụng hợp kim nhôm trong lò phản ứng hạt nhân. VAT LIEU KIM LOAI MAU 17 b) Cơ tính Độ bền, cứng của nhôm phụ thuộc lượng tạp chất và trạng thái gia công biến dạng. Nhôm sạch 99,996% sau cán nguội có độ bén nhỏ, Ø/=114,1MPa; sau khi ñ độ bên càng nhỏ hơn, ơ, = 48,1MPa.

Do dan đài tương ứng với hai trạng thái này là Š = 5,5% và 48,8%. Nhiệt độ kết tỉnh lại của nhôm tương đối thấp và cũng phụ thuộc vào độ sạch. : Sau khi biến dang ngudi, nhém sach 99,994% bat đầu kết tính lại ở 150°C và ở 270°C quá trình kết tỉnh lại kết thúc. Đối với nhôm siêu sạch 99,999% quá trình kết tỉnh lại xảy ra ngay ở -37°C và hoàn thành sau một vài ngày đêm.

©) Tính chống ăn mòn Nhôm là kim loại có hoạt tính hóa học cao. Ở ngoài không khí nhôm bị mất vẻ sáng lóng lánh do tạo màng oxyt. Màng oxyt nhôm không có rd xốp, độ sít chặt cao và liên kết bên với nền kim loại. Chiểu dày của màng này phụ thuộc vào nhiệt độ.

Ở nhiệt độ thường màng dày khoảng 5 - 10nm; khi nung lên nhiệt độ cao gần nhiệt độ chảy, chiều dày của màng có thể tới 200nm. Chính do màng oxyt có cấu tạo sít chặt và liên kết bên vững với kim loại nên mà nhôm có tính ổn định chống ăn mòn khá cao trong nhiều môi trường hóa học. Khả năng chống ăn mòn của nhôm phụ thuộc vào thành phần tap chất và đặc tính của môi trường. Trong môi trường axit vô cơ, khi tăng nhiệt độ, tốc độ ăn mòn nhôm tăng lên.

Ảnh hưởng của nồng độ cần phải xét đối với từng axit cụ thể. Ví dụ như axit nitric loãng ăn mòn nhôm mạnh hơn khí đậm đặc. Trái lại dung dịch axit H;SO, loãng tác dụng với nhôm rất yếu. Khi tăng nhiệt độ và nồng độ dung dịch, tác dụng gây ăn mồn nhôm tăng lên.

18 NHÔM VÀ HỢP KIM CỦA NHÔM Trong dung dịch axit H,PO, quá trình ăn mòn nhôm xảy ra chậm; nhưng nhôm bị än mòn rất nhanh trong hỗn hop HCI va HF. Khả năng chống ăn mòn trong dung dịch kiểm của nhôm rất nhỏ.