5.3. Тема 3. Что помнят благородные и неблагородные сплавы с панцирем из нанопленок?

Всем известно, что металлы обычно бывают прочными и твердыми, что их можно ковать и прокатывать, что они хорошо проводят тепло и электрический ток, а пассивирующие и благородные металлы обладают еще и высокой коррозионной стойкостью во многих средах.

Но оказалось, что некоторые сплавы способны «запоминать», а затем восстанавливать ту форму, которая была придана металлическому изделию на определенном этапе обработки.

Вы должны описать:

1) эти волшебные сплавы; 2) механизм их памяти; 3) ответить на вопрос, где они уже находят практическое применение и почему им отводится большая практическая ценность в будущем; 4) почему только пассивирующие или благородные металлы лежат в основе разработанных сплавов с памятью; 5) ученые какой страны получили первый сплав с памятью, а какими был установлен механизм этого «чудо-эффекта».

Рекомендуемая литература:

1) Венецкий С.И. Загадки и тайны мира металлов. Научно-популярное издание. – М.: «МИСиС», 1999. – 376 с.

2) Глинка Н.Л. Общая химия. Под ред. В.А. Рабиновича. – Л.: Химия, 1983. – 704 с.

3) 3) Жук Н.П. Курс коррозии и защиты металлов. Изд-во «Металлургия», 1968. – 408 с.

5.4. Тема 4. Термические методы напыления покрытий на металлические изделия взрывом и электродугой, как альтернатива газопламенному напылению

Широко применяется метод газопламенного напыления защитных покрытий на различные изделия, в частности сопла ракетных двигателей, камер сгорания ракетных двигателей, газовых турбин. Сущность этого метода – материал покрытия подается в пламя кислорода и горючего газа С₂H₂ или C₃H₈ в виде проволоки или порошка. Проволока или порошок подаются с контролируемой скоростью. Они распыляются при попадании в пламя, и расплав распыляется и напыляется потоком сжатого воздуха или инертного газа. Для лучшего сцепления (адгезия) покрытия с металлической основой (изделием) последняя может иметь независимый нагрев.

Однако покрытия, полученные газопламенным напылением, имеют гораздо большую пористость, а следовательно в меньшей степени защищают изделия от электрохимической или высокотемпературной коррозии, чем покрытия, получаемые взрывом.

В реферате необходимо кратко описать сущность следующих термических методов напыления покрытий на изделия: детонационно-газовое; напыление при взрыве проволоки; взрывная обработка; электродуговое; наплавка; диффузионная сварка; электромагнитная обработка; горячее изостатическое прессование. Указать основные недостатки и преимущества каждого метода по сравнению с газопламенным напылением. Выбрать на наиболее перспективные методы, которые будут широко применятся в будущем.

Рекомендуемая литература:

1) Хокинг М., Васантаери В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия: получение, свойства и применение. Пер. с англ. – М.: Мир, 2000. – 518 с.

5.5. Тема 5. Выдающийся английский ученый Майкл Фарадей, законы электролиза и его применение в промышленности

Выдающийся английский ученый М.Фарадей в 1824 г. был избран членом Лондонского королевского общества. Избранию Фарадея пытался воспрепятствовать его учитель – Х.Дэви, хотя и говоривший в шутку, что самым замечательным его открытием является «открытие» Фарадея, но, видимо, не сумевший превозмочь чувство ревности. Хамфри Дэви – английский физик и химик, один из основателей научных положений электрохимии, член (1801 г) и президент (1820 г) Лондонского королевского общества, почетный член Петербургской академии наук. Он первый получил электролизом калий, натрий, кальций, стронций, барий, магний (1807-1818 гг). Описал электрическую дугу, предложил водородную теорию кислот (1815 г) и первым (1824 г) предложил катодную защиту – медь можно защищать от коррозии, если обеспечить ее контакт с железом или цинком.

Почему же великий ученый Дэви стал завидовать Фарадею? Опишите жизнь Фарадея, основные законы электролиза и их практическое применение. Что такое электроэкстракция, электролитическое рафинирование и процессы гальваностегии?

Рекомендуемая литература:

1) Соломатин В.А. История науки. Учебное пособие. – М.:ПЕРСЭ, 2003. – 352 с.

2) Угай Я.А. Общая химия. М.: Высшая школа, 1977. – 408 с.

3) Глинка Н.Л. Общая химия. Под ред. В.А. Рабиновича. – Л.: Химия, 1983. – 704 с.

4) Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. – Л.: Химия, 1989. – 456 с.