1 текст. Решение задачи 1 1 Задача 1
 Скачать 18.13 Kb.
|
|
МБОУ СОШ №68 г. Челябинск Команда «Углеродная пантера» Решение задачи №1 1.1 Задача №1 В древнегреческой мифологии были 3 богини судьбы — мойры. Одна из них пряла нить судьбы, другая отмеряла её длину, а третья, Атропос, перерезала, указывая момент смерти. В мультфильме 1997 года «Геркулес» этот миф был творчески дополнен: если человека принимают в олимпийские боги, нить его судьбы перерезать больше нельзя. Предложите способ химическим путём быстро сделать какую-либо нить устойчивой к ножницам. Материал нити выберите самостоятельно; при возможности проверьте свой способ на практике. 1.2. Решение При попытке сделать нить устойчивой к ножницам, можно применить электролиз с растворимым анодом, например, никелирование или хромирование на нить с алюминиевой вставкой. Хромирование занимает особое место среди гальванических покрытий и находит применение во многих областях. К достоинствам хромирования относят высокую твердость покрытия (в среднем выше чем у закаленной стали), стойкость хромированных деталей к коррозии и воздействию агрессивной среды, жаростойкость. Хром устойчив во влажной атмосфере, в сероводороде, растворах щелочей, азотной кислоты и органических кислот, также устойчив к ножницам. Процесс хромирования имеет ряд отличительных особенностей: 1) Электролиты, используемые при хромировании, имеют крайне низкую рассеивающую способность, в связи с чем, на углубленные поверхности изделий (отверстия, пазы, канавки) хром осаждается значительно медленнее. Концентрация тока на выступающих элементах изделий приводит к осаждению на них более толстого слоя хрома. Для уменьшения неравномерности распределения плотности тока на таких участках применяется алюминиевая или свинцовая фольга, или проволока. 2) В процессе хромирования необходимо точно соблюдать технологический режим – температуру электролита и плотность тока. Изделия из углеродистых сталей перед процессом хромирование подвергаются анодному декапированию в хромовом электролите в течении 3-5 минут. Начало процесса хромирования (примерно 1-2 минуты) необходимо проводить при вдвое повышенной плотности тока. На поверхность азотированной стали хром не осаждается. Перед хромированием необходимо удаление азотированного слоя. Изделия после полировки или предварительно никелированные изделия необходимо хромировать незамедлительно. В противном случае требуется обработка (глянцевание) поверхности окисью алюминия. Изделия из меди и латуни перед погружением в раствор электролита необходимо нагреть в горячей воде. Погружение в электролит осуществляется под током. Изделия после электрополировки предварительно протравливают в растворе соляной кислоты. Никелирование - процесс нанесения тонкого слоя металлического никеля на изделие для придания ему необходимых свойств. Покрытия широко применяются в качестве подслоя при покрытии драгоценными металлами, а также для улучшения электропроводности, повышения твердости, защиты в щелочных средах и придания высокодекоративного внешнего вида. В гальванической паре "никель-сталь" никель является катодным покрытием и, следовательно, может обеспечивать защиту только при условии отсутствия оголенных мест и пор. Поэтому необходимо получать покрытия с минимальной пористостью. В паре никель-медь никель является анодом. Никелирование алюминия. Начинают с двукратной цинковой обработки материала. Цель такой обработки — сделать материал плотным и прочным, чтобы частички никеля смогли равномерно покрыть поверхность металла. Цинковая обработка выполняется так: 1. Растворите в 1 литре воды 250 г едкого натра, добавьте 50-60 г окиси цинка. Оптимальная температура раствора — 18-20 градусов по Цельсию. 2. Поместите обрабатываемую деталь из алюминия в раствор на 3-5 секунд в раствор, а потом сразу же достаньте ее из раствора, чтобы избежать химического повреждения. Раствор не выливайте! 3. Выполните травление детали в течение 10-15 секунд, чтобы равномерно распределить цинк по всей поверхности детали. Для травления используется азотная кислота в концентрации 15%. 4. Повторно выполните цинковую обработку в растворе в течение 3-5 секунд, потом промойте деталь в горячей воде. Повторное травление в азотной кислоте выполнять не нужно. !!!! Эксперимент Сколько раз вы сможете разорвать лист бумаги размером 10*10 см? Сначала отделить от него квадратик 5*5, затем от нового квадратика 2,5*2,5см и т.д.: 0 - 10*10см 1 - 5*5см 2 - 2,5*2,5см K - 10/2k*10/2k (десять разделить на 2 в степени k) Так показать, что человек сможет сделать это не более 4-5 раз (редко удается 6 раз), с помощью ножниц - инструмента можно сделать 7 раз. В какой-то момент, лист бумаги становиться очень маленький и человеку не видно, и толщина лезвия ножниц не позволяет разрезать маленький кусочек. Следовательно, нить которую не смогут разрезать ножницы может быть из нановолокон, когда человек не может видеть глазом. Список литературы Гальваническое хромирование (zpromma.ru) - https://zpromma.ru/uslugi-galvaniki/khromirovanie Гальваническое хромирование деталей | Механизм процесса | Структура (zctc.ru) - https://zctc.ru/sections/chromium Никелирование металла, алюминия, меди и латуни, обзор технологии (martensit.ru) - https://martensit.ru/ximicheskaya/nikelirovanie/ Особенности процесса хромирования алюминия | Секреты гальваники от Галины Королевой (tep-nn.ru) - http://blog.tep-nn.ru/?p=4245 Хромирование алюминия - Энциклопедия по машиностроению XXL (mash-xxl.info) - https://mash-xxl.info/info/271377/ |