24. Технологічний процес одержання, характерні фізичні властивості та застосування германію.

25. Технологія алюмінію, фізичні властивості, промислові марки та застосування в електроніці

Алюміній є другим за значенням (після міді) провідниковим матеріалом. Це представник так званих легких металів (тобто металів з густиною меншою за 5·103 кг/м3). Алюміній володіє пониженими в порівнянні з міддю властивостями – як механічними так і електрич-ними. При однаковому перерізі і довжині електричний опір алюмініє-вого проводу більше, ніж у мідного в 0,028/0,0172 = 1,63 рази. Звідси, щоб отримати алюмінієвий провідник такого ж електричного опору як і мідний, потрібно взяти його переріз у 1,63 рази більшим, тобто діаметр повинен бути в 1,3 рази більше діаметра мідного проводу. Звідси зрозуміло: якщо конструкція повинна мати обмежені габарити, то заміна міді алюмінієм затруднена. Якщо ж порівняти по масі два зразки алюмінієвого та мідного проводів однієї ж довжини і одного опору, то виявиться, що алюмінієвий провід хоч і товстіший (в 1,3 рази) мідного, але легший від нього приблизно в 2 рази.

В електротехнічній промисловості використовується алюміній, що містить не більше 0,5% домішок, марки А1. Більш чистий алюміній марки АВ00 (не більше 0,03% домішок) застосовують для виготовлення алюмінієвої фольги, електродів, корпусів оксидних кон-денсаторів. Алюміній найвищої чистоти марки АВ0000 містить домішок не більше 0,004%.

Алюміній активно окислюється і покривається тонкою плівкою окису з високим електричним опором. Ця плівка захищає алюміній від корозії, але створює великий перехідний опір у місцях контакту алю-мінієвих проводів, що унеможливлює пайку алюмінію звичайними методами. Для пайки алюмінію застосовують спеціальні пасти-припої або ультразвукові паяльники.

Важливе практичне значення має проблема захисту від гальва-нічної корозії місць контакту міді й алюмінію. Коли область контакту піддається впливу вологи, то виникає місцева гальванічна пара з досить високим значенням ЕРС, причому полярність цієї пари така, що струм на зовнішній поверхні контакту спрямований від алюмінію до міді, внаслідок чого алюмінієвий провідник може бути сильно зруйнований корозією. Для усунення цього місця з'єднання мідних провідників з алюмінієвими повинні бути ретельно захищені від зволоження.

До недоліків алюмінію слід віднести:

– низьку механічна міцність; відпалений алюміній у три рази менш міцний на розрив, ніж відпалена мідь.

– питомий опір практично в 1,6 раза більше, ніж у міді;

– піддається електролітичної корозії.

26. Фізико-хімічні основи процесів очистки та розділення сировинних компонент. Сорбційні методи очистки.

В основах всіх методів глибокої очистки матеріалів викорис­товується відмінність в хімічних, фізичних та фізико-хімічних влас­тивостях, що підлягають розділенню. Звідси слідує, що чим більша відмінність властивостей компонентів, тим легше їх розділити і навпаки. Тому і класифікація методів базується на поділі по влас­тивостям речовин, що використовуються для розділення компо­нентів і має слідуючий вигляд:

1. Процеси, що базуються на сорбції.

1. Процеси, що базуються на екстракції.

1. Кристалізаційні процеси.

1. Перегонка через газову фазу.

1. Електроліз.

1. Процеси, що базуються на відмінності коефіцієнтів дифузії.

2. Вибіркове осадження, окислення і відновлення.

Під сорбцією в загальному випадку розуміють процеси поверх­невого (адсорбція) і об’ємного (абсорбція) поглинання речовини на межі розділу двох фаз: твердої і рідкої, твердої і газоподібної, рідкої і газоподібної.

Адсорбційна система складається з адсорбента – речовини, поверх­ня якої поглинає, і адсорбата – речовини, молекули якої поглина­ються. Зворотній процес – видалення молекул з поверхні адсор­бента – називається десорбцією.

Адсорбція являється вибірковим процесом, тобто на поверхні адсорбенту поглинаються тільки ті речовини, які зменшують віль­ну енергію поверхневого шару або іншими словами, знижують по­верхневий натяг відносно навколишнього середовища.

Кількісні характеристики адсорбційної системи:

1. ізотерма адсорбції (рис.26) – виражає зв’язок між концентра­цією речовини () в розчині і її кількості (), поглинутою одиницею поверхні адсорбенту при постійній температурі в умовах рівноваги;

2. теплота адсорбції– фізична адсорбція простих молекул – 4-20 МДж/кмоль і складних молекул – 40-80 МДж/кмоль: при хіміч­ній адсорбції 40-400 МДж/кмоль.

Рис.26. Ізотерма адсорбції.