Химическое травление металла в домашних условиях: Как нанести изображение на металл методом травления

Как травить металл в домашних условиях – пошаговый процесс электрохимического травления

Можно травить металл хлорным железом, электролиз — это техника, которую люди используют очень давно. Узнайте, как создать металлическую табличку с глубоким электро-травлением с использованием предметов домашнего обихода или при помощи купленных в магазине предметов.

При травлении металла в домашних условиях нет опасных химических веществ (кроме диоксида водорода и солей натрия и хлора), нет опасных напряжений и токсичных химических веществ, которые нужно утилизировать. Имейте в виду, что металл, который исчезает из вашего травленого металла, действительно попадает в воду, поэтому вам следует обратить внимание на все местные законы об утилизации металлических частиц.

Это отличная техника, которая позволяет легко перейти от виртуальных иллюстраций любого типа к трехмерной поверхности. Дальше вы можете использовать свою заготовку для тиснения бумаги, создания формованных изделий, изготовления штампов, табличек с данными в стиле Steam Punk или чего-либо еще, где вам нужно получить 3D-графику из 2D-графики.

В этом проекте я буду создавать доску из 3 мм латунного прямоугольника, как показано на втором фото.

Шаг 1: Что вам понадобится

Для электрохимического травления вам понадобятся следующие предметы и принадлежности:

• Кусок латуни, бронзы, алюминия, стали или нержавеющей стали или любого другого металла
• Программа векторной графики или другая программа для создания рисунка для винилового резака с ЧПУ
• Виниловый резак с ЧПУ
• Самоклеящийся виниловый лист для винилового резака любого цвета
• Ванна достаточно большая, чтобы вместить ваш кусок металла
• Поваренная соль
• Вода
• Зарядное устройство или заряженный автомобильный аккумулятор (или другой аналогичный источник питания постоянного тока от 5 до 10 ампер или более)
• Провода для подключения блока питания к куску металла
• Жертвенный кусок металла (желательно из нержавеющей стали, но любой металл подойдет)
• Электроизоляционная лента

Шаг 2: Создайте шаблон

Используйте вашу любимую программу векторной графики для создания художественных работ. Я использовал Adobe Illustrator, но вы можете использовать любое программное обеспечение для векторного проектирования, включая Autodesk Inventor, Autodesk 123D, Inkscape или другие.

Любые формы, которые вы создадите, приведут к поднятым областям на вашей готовой табличке, а области, где нет рисунков, — это области, которые будут вытравлены. Старайтесь не делать детали слишком маленькими, потому что виниловый нож не справляется с мелкими надрезами.

Вам может потребоваться выполнить операцию для преобразования любого живого текста в векторные контуры. Результирующая работа этого процесса показана на втором фото.

Здесь показана работа с моего первого прохода по этому проекту. Поскольку под логотипом TechShop был очень маленький слоган («СОЗДАВАЙТЕ СВОИ МЕЧТЫ ЗДЕСЬ») и «ТМ» над буквой «p» в логотипе TechShop можно было снять отдельно от остальных букв, я снял их с обложки.

Шаг 3: Вырежьте маску на виниловом резаке

Используйте виниловый резак с ЧПУ для создания виниловой маски. Точная процедура будет зависеть от вашего конкретного винилового резака. После того, как вы порежете винил, «зачистите» ненужные области от разреза, оставив только те части художественного произведения, которые будут представлять не протравленные области или высокие области на вашей пластине. После того, как нежелательные области будут удалены, поместите защитный лист поверх лицевой виниловой маски и снимите оригинальный виниловый защитный лист.

Шаг 4: нанесите виниловую маску на металл

Очистите металл полностью и убедитесь, что он сухой. Нанесите виниловую маску на металл, пройдитесь по всем кусочкам и снимите подложку.

Шаг 5: Подготовьте метал к травлению

Подсоедините кусок провода к задней части металла. Вы можете сделать это с помощью припоя, зажима-аллигатора, или приклеить зачищенный и растянутый провод к задней части заготовки изолентой (как я делаю здесь) или любым другим способом, который вы можете придумать. После того, как провод надежно прикреплен, обмотайте заднюю часть металла изолентой или дополнительным куском винилового листа. Покройте все области на задней части и сторонах, которые вы не хотите травить. Любой металл, который не закрыт, будет вытравлен.

Шаг 6: Подготовьте кусок жертвенного металла

Подключите другой провод к выбранному вами куску жертвенного металла. На этой фотографии я использую оцинкованную сталь для металла, но лучше всего использовать нержавеющую сталь, потому что она не разрушается и сохраняет чистоту соленой воды. Вам не нужно ничего маскировать на этом куске металла, так как он не будет выгравирован.

Вместо жертвенного куска металла вы можете использовать кастрюлю из нержавеющей стали и поставить отрицательный (-) зажим аллигатора прямо на её край. Затем вы положите заготовку в кастрюлю вместе с соленой водой и вытравите прямо в кастрюле. Вам просто нужно убедиться, что заготовка не контактирует с кастрюлей электрически.

Шаг 7: Подготовьте резервуар для вытравки и солёную воду

Отмерьте достаточно воды, чтобы покрыть кусочки металла примерно на 3-5 см, и добавьте в воду много соли. Чем больше соли, тем лучше она будет проводить электричество и тем лучше будет травиться ваш металл.

Шаг 8: Подготовьтесь в электро-гравировке

Положите кусочки металла в ванну с соленой водой. Подключите провод от куска металла, который вы хотите травить, к положительной (+) клемме источника питания, и подключите провод от жертвенного куска металла к отрицательной клемме (-) на вашем источнике питания. Затем поместите кусочки металла в ванну с соленой водой и расположите их как можно дальше друг от друга. Убедитесь, что сторона таблички, которую вы хотите травить, направлена вверх.

Шаг 9: Вытравливаем металлическую плашку

Включите источник питания, и вы увидите, как пузырьки начинают выходить с поверхности вашей плашки. Оставьте её пузыриться так долго, как вы хотите. Чем дольше вы оставляете пластину пузырящейся, тем глубже она будет травиться.

Если через некоторое время соленая вода станет очень темной, вы можете отключить электропитание, заменить воду новой соленой водой и продолжить. Будьте осторожны, если вы дадите пластине слишком долго травиться, то метал начнёт вытравливаться и из под виниловой маски.

На фото вы увидите разделитель, разделяющий правую и левую половинки контейнера. Разделитель — это лишь палочка для еды, она находится на поверхности соленой воды и служит для удержания красной накипи на левой стороне ванны, чтобы я мог видеть налет.

Шаг 10: Оцените ваше творение

Когда вы будете удовлетворены глубиной травления, выключите электропитание и удалите налет из ванны. Смойте и удалите винил и ленту. Снимите провод. Ваша пластина завершена!

После того, как я вытравил эту пластинку, я перенес ее в камеру пескоструйной обработки и обработал всю поверхность, затем я использовал орбитальный шлифовальный станок, чтобы сгладить поверхность выступающих элементов, и получил результат, который вы видите.

После того, как я закончил, я заметил, что медные / цинковые химикаты в соленой воде окрасили мои ногти в красивый бирюзовый оттенок. Это был нежелательный эффект. Я предлагаю вам надеть резиновые перчатки, когда вы работаете с резервуаром!

Обезжиривание, травление и полирование металлов :: Книги по металлургии

ТРАВЛЕНИЕ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Травление меди и ее сплавов.

Толстые слои окалины, образовавшиеся в процессе прокатки, волочения, термообработки меди и ее сплавов, могут быть удалены травлением в H₂SO₄. При том в отсутствие окислителей растворяются окислы и почти не затрагивается металл. Если в травильном растворе присутствует даже небольшое количество азотной кислоты, нитратов или хроматов, они оказывают растворяющее действие на металл. Аналогичное действие может оказать растворенный в травителе кислород.

Обработку деталей из медных сплавов ведут в две стадии: предварительным травлением в концентрированной азотной кислоте или смеси азотной и серной кислот удаляют основной слой окислов, затем кратковременной обработкой в смеси кислот с добавкой небольшого количества хлоридов получают светлую, слегка блестящую поверхность. Повышение температуры и относительного содержания азотной кислоты приводит к преимущественному растворению меди и перетравливавию поверхности деталей, увеличение содержания соляной кислоты — к интенсификации растворения цинка и появлению на деталях коричневых пятен. Качество травления и блеск поверхности металла повышаются при добавке в травильный раствор голландской сажи. Такие смеси кислот пригодны главным образом для обработки латуней Л6З и ЛС59; бронзы, в особенности бериллиевая, травятся в них неравномерно. Ниже приводятся составы растворов (г/л) для травления меди и ее сплавов:

Растворы I, II рекомендуют для травления меди на латуни, III — отливок из медных сплавов, IV — томпака и мельхиора, V — деталей, паянных мягкими припоями, VI — латуней Л63 и ЛС59, растворы I, III—для предварительного травления, II, IV—для глянцевого травления.

Чтобы уменьшить возможность перетравливания медных сплавов, предложено исключить из травильных растворов азотную кислоту и проводить обработку в течение 0,2—1 мин последовательно в концентрированном растворе нитрата калия, натрия или аммония и затем, минуя промежуточную промывку, в разбавленной серной (1:1) или концентрированной соляной или фосфорной кислоте.

Например, первый раствор может содержать 600—800 г/л NaN0₃, второй — 800—900 г/л H₂S0₄. Такая схема процесса травления может представить интерес для автоматических линий.

Снятие термической окалины на сплавах БрОФ, БрКМц, БрАЖ можно вести при 135—145° С в смеси, содержащей 450—600 г/л NaOH и 100—200 г/л NaN0₃ с последующей обработкой в течение 0,5—1 мин в концентрированной соляной кислоте. Для осветления БрКМц применяют раствор, в состав которого входят 25—35 г/л ΗΝO₃ и 8—12 г/л HF, другие бронзы осветляют в смеси, содержащей по 30—40 г/л СrO₃ и H₂SO₄

. Для травления бронзы, особенно бериллиевой, можно рекомендовать раствор, в состав которого входит 30— 35 г/л H₂SO₄, 35—40 мл/л Н₂O₂, 30—35 г/л уксусной кислоты. После снятия основного слоя окалины для осветления поверхности детали обрабатывают в растворе, содержащем 130—140 г/л H₂SO₄ и 320—360 г/л Сг0₃.

Матовую поверхность меди и некоторых ее сплавов можно получить обработкой деталей при комнатной температуре в растворе, содержащем (г/л) 300 ΗΝ0₃, 200 H₂SO₄, 2NaCl, 2ZnSO₄.

Травление алюминия и его сплавов.

Алюминий травят в 5—10-процентном растворе едкой щелочи, в который для уменьшения выделения газов добавляют 0,5 г/л сульфонола. Если травление вести в горячем растворе щелочи, насыщенном хлористым натрием, то поверхность металла приобретает серебристый оттенок. После травления и промывки в воде, алюминий и его сплавы осветляют в 20-процентной ΗΝ0₃ или в растворе, содержащем 200 г /л Сг0₃ и 15 г/л H₂S0₄. Травление сплавов типа АЛ2, АЛ9 рекомендуется вести при 70—75° С в растворе, содержащем 4—5 г/л Са(ОН)₂.

Раствор для травления деталей, имеющих точечную сварку, содержит 80—100 г/л Н₃Р0₄ и 4—6 г/л K₂SiF₆, обработку ведут при комнатной температуре. Сплавы, в состав которых входит кремний, осветляют сначала в ΗΝ0₃, а затем в 5—10-процентном растворе HF или в смеси, содержащей (% по объему) 75 ΗΝO₃ и 25 HF.

Алюминиевые детали, имеющие точные размеры, следует травить при 60—70° С в растворе, в состав которого входят 60 г/л NaOH и 10 г/л агар-агара.

На Рижском радиозаводе им. А. С. Попова декоративное матирование алюминиевых деталей проводят в растворе, содержащем 50—200 г/л смеси, состоящей (% по массе) из 56 NaN0₃ и 44 NaOH. Продолжительность обработки при 40—60° С составляет от 1 до 10 мин. Легкое перемешивание раствора предотвращает появление на металле следов выделения газа в виде вертикальных полос. Раствор при работе корректируют добавлением исходных компонентов, до накопления в нем 130—150 r/л А1, после чего он должен быть заменен свежим.

Для получения светлой, мелкозернистой поверхности алюминия, сходной с получаемой сатинированием, Г. Г. Аграновским предложено проводить травление металла в течение 0,5—-1 мин при 70—80° С в растворе, содержащем (г/л):         160—260 NaOH, 160—26() NaNO₃, 120—160 NaN0₂, 50—80 Na₃PO₄, 0,5—1 декстрина. Качество обработки повышается при добавке в раствор 40—50 г/л глюконата натрия.

Травление титана, вольфрама, молибдена, никеля, магния.

Снятие термической окалины с поверхности титана и его сплавов ВТ1, ВТ5Д проводят в расплаве, содержащем (% по массе) 80 NaOH и 20 NaNO₃ при 420—440° С. Понижение рабочей температуры и уменьшение съема металла достигаются при использовании смеси, содержащей равные количества NaOH и КОН. Температура расплава составляет 300—320° С. Водные травильные растворы содержат фториды, оказывающие наиболее агрессивное действие на титан. Для снятия окисных пленок небольшой толщины используют [6] растворы следующих составов (г/л):

1. Соляная кислота НС1. …………………………………. 60

Фтористый натрий NaF………………………………………………..   27

Хлористый натрий NaCl………………………………………………. 21

2. Серная кислота H₂SO₄ ………………………….   200—220                                                                                            

Фтористый аммоний NH₄F……………………………………. 40—50

Температура обоих растворов 40—50° С, в растворе 2 процесс травления происходит сравнительно быстрее.

Травление титана предложено проводить анодной обработкой в электролитах следующих составов (г/л):

1. Фосфорная кислота Н₃Р0₄         ………………. 450—500

Азотная кислота ΗΝ0₃ ……………………….. …………………..  30—40

Фтористый натрий NaF …………………………………………. 40—60

2.  Серная кислота Н₂SO₄,            180—200                                                                                                  Фтористый натрий NaF ……………………………………………  45—50

В обоих случаях электролиз ведут при анодной плотности тока 1—1,5 А/дм² и температуре 50—70° С; напряжение на ванне 15—20 В, а при снятии толстого слоя термической окалины — до 60 В.

Операция травления титана приобретает большое значение при осаждении на него гальванических покрытий. В этом случае речь идет о снятии тонких окисных пленок, которые препятствуют прочному сцеплению покрытия с основным металлом. Способы удаления таких пленок различны и связаны с тем, из каких электролитов в дальнейшем будут осаждать покрытия [6]. Перед пирофосфатным меднением рекомендуется обработка в растворе, содержащем (мл) 10 HF, 15 H₂S0₄, 90 H₂0 при температуре 18—25’С в течение 30—60 е. Перед химическим никелированием детали травят в концентрированной НС1 в течение 30—40 мин, а затем активируют при комнатной темпе* ратуре в течение 3—5 о в растворе, содержащем 220 г/л NiCl₂, 20—40 г/л NH₄F, 120 мл/л НС1. Предварительную обработку титана перед анодным оксидированием в H₂S0₄ ведут в течение 3—5 с в растворе, который содержит 160—180 г/л ΗΝ0₃ и 40—50 г/л HF.

Удаления пленки окислов с поверхности молибдена можно достигнуть обработкой его при 40⁹ С в растворе, содержащем 250 мл Н₂0₂ (30-процентная), 750 мл Н₂0, в который добавляют 10 г/л NaOH. Для подготовки деталей перед пайкой или нанесением гальванических покрытий используют раствор следующего состава (% по массе): 16—18 H₂S0₄, 5—6 HF, 78—79 Н₂0 при комнатной температуре и продолжительности обработки 5—10 мин. Раствор для активации поверхности молибдена содержит равное объемное количество аммиака (25-процентный) и перекиси водорода (30- процентная). Fe (CN)₆, 70 Н₂0 при комнатной температуре. Процесс идет довольно медленно и продолжается иногда до 20 ч. Для этой же цели может быть использована обработка переменным током промышленной частоты в 5—15- процентном растворе NaOH.

Для тонкой очистки никеля, вольфрама, ковара используют смеси муравьиной кислоты, воды и перекиси водорода, взятых в следующих количествах (объемные доли): 45, 45, 10; 10, 45, 45; 5, 35, 60. Травление ковара можно вести при 60—90⁹ С в растворе следующего состава (объемные доли): 40 НС1, 20 H₂S0₄, 40 Н₂0. Для осветления поверхности ковара его погружают на несколько секунд, в смесь, содержащую (объемные доли) 50 H₂S0₄, 50 ΗΝ0₃. Сплавы ковар, инвар, суперинвар можно травить в концентрированной НС1 с добавкой 40—50 г/л уротропина или в смеси соляной, серной кислот и воды, взятых в объемном отношении 2:1:2.

При травлении отливок магниевых сплавов используют разбавленный раствор HNO_s (15—30 мл/л ΗΝ0₈) при комнатной температуре. Снятие литейных шлаков с поверхности деталей ведут в растворах следующего состава (г/л) и режима работы:

1. Азотная кислота ΗΝO₃ ……………………………………  90—110

Серная кислота H₂SO₄…………………………………………………… 4—б

Двухромовокислый калий К₂Сr₂O₇                              ….       5—7

Температура, °С . . ……………………………………………………………………..   18—30

Продолжительность обработки, с ….. 10—30

2. Фосфорная кислота Н₃Р0₄                                             50—60

Хромовый ангидрид СrO₃ …………………………………………………… 12—25

Температура, ^°С………….. ………………………………………………………………   18—30

Продолжительность обработки, с…………………………………………… 10—30

Если после травления на поверхности деталей остается серный налет, его удаляют в разбавленном растворе HF.

Электролитическое травление латуни — Электроформинг — ЖЖ

Эта статья целиком и полностью была переведена и составлена пользователем snipesp для ресурса , и размещена здесь с его разрешения.
Оригинальная статья на английском языке находится здесь . Автор оригинала — Jake von Slatt

Примеры работ со ссылками на ресурс Steampunker.ru

В статье про стимпанк-стратокастер (автор оригинала Jake von Slatt) была дана ссылка на описание процесса электролитического травления латуни.

Так как это описание довольно большое, я решил разделить его на две части:
1. Перенос тонера на латунную пластинку.
2. Сам процесс травления.

Меня часто спрашивают о толщине и типе латуни, используемой в моих работах, а так же где можно её достать. Я везунчик, потому что недалеко от меня есть специализированный магазин, где я покупаю большинство моих ресурсов. Использовал я 0,025 дюймовую (22ga) латунь и её сплавы (прим. пер.: 0,025 дюйма — это примерно 0,635 мм). В крайнем случае вы можете купить «дверные пластины для удара ногой» (прим. пер.: у нас еще не сильно распространено — в общем металлическая пластина, которая крепится к нижней части двери) в вашем ближайщем магазине, но вам придется счистить лак. Если не сможете найти магазин рядом, можно заказать по сети, но это самый дорогой способ.

Недавно я видел блокноты Mark Frauenfelder’a выпущенные в ограниченном количеств на BoingBoing и незамедлительно подумал об использовании процесса электролитического вытравливания латуни, с которым я экспериментировал, пытаясь сделать подобные блокноты для подарков в этом году.
Как видим они получились довольно хорошо и двухвековая история Молескина придает проекту определенную причастность к стимпанку.

Эту технику я адаптировал для простого отпечатка картинок на пластинки латуни. Я говорю «отпечатка», но на самом деле я использую электро-химическое вытравливание латуни. Вот сам процесс:
Сначала мы используем лазерный принтер для распечатки негатива нашей картинки на лист «струйной» глянцевой фото бумаги. Да, я написал «струйная» бумага, это специальная бумага, используемая, как они говорят, в фармацевтическом бизнесе.
Далее чистим весь кусок латуни светлым скотчем (Scotch Brigh) и затем протираем алкоголем, пока окончательно не станет чистой. Необходимо несколько алкогольных зачисток, чтоб удалить всю грязь.

Далее мы используем утюг с максимальным накалом для того, чтобы тонер вплавить в латунную пластину. Надо сильно нажимать на утюг и чуть-чуть им вращать. Для дальнейшего прижима бумаги к латуни я использовал валик. Всего на нагрев и прокатку уходит около двух минут.
Если вы удостоверились, что тонер полностью расплавился на медь, бросьте пластины в лоток с горячей водой. Вода нужна, чтобы смягчить струйную фото бумагу, чтобы она могла быть счищена от застрявшего в латуни тонера.

На самом деле это метод, который был разработан для любителей электронных печатных плат. Пожалуйста, см. библиографию ниже для получения более подробной информации по этой части процесса.
После того, как пластина замачивалась в течение 5-10 минут, выньте её и осторожно попробуйте оторвать размягченные кусочки бумаги. После снятия одного слоя, верните пластинку в воду.

Как только вы снимите большую часть бумаги, можете воспользоваться жесткой щеткой, чтобы удалить остатки. Наша цель — чтоб ничего не осталось кроме латуни и тонера.

Теперь мы переходим к изящной технологии 19 века — гальваническому гравированию (Galvanic Etching). Вы можете быть знакомы с методикой гальванопокрытия, где металлический объект покрывается слоем из другого металла, после помещения его в ванну с металлом-источником (будет выступать ресурсом для покрывающего слоя), и пропускании тока через них.
Мы собираемся сделать в точности то же самое, за исключением того, что подключим нашу пластинку к аноду (+), поскольку стремимся удалить металл из неё. Этот метод был разработан в 19-м веке для создания гравюр и всё ещё используется сегодня. Опять же, см. библиографию в ресурсах.

Мои исследования показали, что для травления меди и цинка может быть использован медный купорос. Поскольку я хотел гравировать латунь, а латунь это сплав меди и цинка, медный купорос должен был быть правильным решением для данного проекта.
Я порылся в гараже и нашел этот контейнер «Root Kill», который по сути своей и есть медный купорос (прим пер.: на сколько я знаю, медный купорос у нас так и продается под видом медного купороса). Я смешал около фунта (453 грамма) «Root Kill» с водой, ниже есть фотка. Все это растворено поэтому я, вероятно, мог смешать немного в других пропорциях. Из информации с сайтов я выяснил, что чем более насыщенный раствор тем быстрее идет процесс гравирования.
Я сделал держатели для латунных пластинок из покрытого медью стержня в надежде, что олово не будет взаимодействовать со стержнем.

Рабочий фрагмент прикрепляем к аноду — плюс на аккумуляторе. Я использовал 12 в. 17 амп. свинцовый кислотный гелевый блок (12 volt 17 amp hour lead acid gel cell), но так же можно использовать и автомобильный аккумулятор, зарядное устройство или доработанный блок энергоснабжения ПК. В цепи может быть использована лампа, для ограничения проходящего через электролит тока, но я обнаружил, что для электролита, который я использую, и размера моей пластинки — это было не нужно. Кроме того, поскольку я хочу глубокий рисунок в латуни — мне не нужно нежничать с материалом.

Через минуту или около того ничего не происходило, хотя коричневатый остаток сформировался во время работы. Я снял лампочку с цепи и переставил пластинки поближе друг к другу. На этом расстоянии провод 16, который я использовал, начал греться, и я мог видеть уменьшение плотности горячей воды вокруг пластин в ванне. Я считают, что сила тока была примерно 10-20 амп. Было на удивление мало пузырьков.

После перестановок процесс стал проходить быстрее. Я брал пластинку из ванны примерно каждые 15 минут и счищал коричневатый осадок. После, примерно, 45 минут в ванне я заметил, что тонер в некоторых местах отошел после очистки, поэтому я взял пластинку и хорошо её промыл. Я использовал очиститель от краски для удаления тонера, а в другом случае я использовал стальную щетку под проточной водой. С щеткой получилось так же хорошо.

Пластины готовы, я оцениваю толщину стравленной латуни примерно в 0.5мм. Материал удаляется последовательно и края, где был тонер, четкие и аккуратные.

Я покрыл пластинку черным грунтом, дал высохнуть, и использовал наждачную бумагу и светлый скотч для снятия грунтовки с верхних поверхностей. Наконец, я отполировал пластинки Noxon Metal Polish.

Вот кадр с готовой пластиной и распечатанным на лазерном принтере негативе, как вы можете видеть, изображение в латуни воспроизводится почти идеально.
Ниже приводится еще один вариант пластин, которые я сделал ранее. На фотографии можно увидеть, что внизу справа у меча отсутствует эфес. Это часть изображения была закрашена с использованием Sharpie (прим. пер.: фирма, выпускающая фломастеры и маркеры) и тушь, по всей видимости, не осталась на латуни. Тем не менее, на обратной стороне можно четко разглядеть разные двигатели Чарльза Баддаджа. Я пробовал перенести тонер с картинки, распечатанной на тонкой бумаге, но отказался от него, потому что слой тонера, остающийся на латуни, слишком тонкий.
Возможно, я вновь попробую эту технику, так как это довольно легко и быстро, и, несомненно, эффективно.

Предупреждение: некоторые этапы этого процесса опасны, и статья делает попытку рассмотреть их в деталях. Вместе с тем Greenart имеет обширную информацию об этом процессе. Я призываю всех, кто планирует заняться этим, пройти по ссылке, прочитать и понять информацию по использованию и технику безопасности. В частности, вы должны прочитать статью о процессе под названием Бордосское Травление (Bordeaux Etch), поскольку она рассказывает о необходимых мерах по надлежащей утилизации отработанного материала.

Дополнения к статье на англ.языке: Green, Cedric. Green Prints -Etching without Acid

Травление металла в домашних условиях. Узнаем как нанести изображения на железо: пошаговая инструкция

Травление металла иногда заменяет литьё и гравировку, оно делает весь процесс существенно более простым. Можно получать рисунок как вогнутый — рельефный, так и выпуклый – барельефный. Травление металла в домашних условиях может быть химическим и гальваническим. Первый вариант более токсичен при использовании в домашних условиях, поэтому для начала будем пользоваться вторым, его также называют электрохимическим.

Оборудование

Необходимо взять блок питания или трансформатор, который может выдавать от 4 до 7 В. Кроме этого, понадобится диэлектрическая ванночка, она должна вместить в себя необходимую деталь и второй металлический предмет, который подсоединяется к аноду.

Чтобы осуществить травление рисунка на металле, необходимо использовать как электролит раствор железного купороса. Если рисунок необходим на медной или латунной поверхности, то используют медный купорос. Также можно применить хлорное железо. Главное, чтобы вода была дистиллированная.

Подготовка детали к травлению

Чтобы травление было равномерным и в нужных местах, деталь нужно очистить от загрязнений, а также обезжирить. Для более удобной работы, на деталь припаивают оловом медную проволоку, за неё будет удобно держать предмет. Чтобы поверхность очистилась, нужно опустить преобразуемый объект в 10% едкий натрий, температура которого 50°С, затем в 15% раствор серной кислоты и подержать его там две минуты, после чего промыть в горячей воде. Когда процедура будет завершена, поверхности предмета станут полностью очищенными, и конечно, прикасаться к ним руками нельзя.

Электрохимическое травление металла

Нам нужно защитить места, которые не должны протравливаться. Для этого необходимо нанести специальную мастику на эти участки поверхности. Её делают из трёх долей воска и двух — канифоли, их плавят в жестяной банке, помешивая. После того как всё превратится в однородную массу, ей дают остыть и разделяют на фрагменты. Каждый из них помещают в марлю, чтобы потом, при нажатии, сквозь неё могло просачиваться столько мастики, сколько необходимо. После этого заготовка, которую будем травить, нагревается. Теперь берём созданную смесь, которую поместили в марлю, и натираем поверхность равномерным слоем.

После остывания мастика становится твёрдой. Сверху её покрывают светлой водорастворимой краской. Это может быть акварель или гуашевые белила. После чего покрытие должно высохнуть. Затем можно наносить рисунок, на краске он будет хорошо держаться. Его можно изобразить при помощи карандаша или же перевести через копирку. Затем этот контур нужно процарапать иголочкой до самого металла.

Теперь начинается травление металла электролизом, подсоединяем одну штангу к аноду – плюсу, другую к катоду – минусу. К первой подключаем деталь, на которой будет наноситься изображение, ко второй любую пластину из стали. После этого начинается процесс вытравливания металла там, где было процарапано изображение.

Если необходимо создать рисунок многоуровневый, делается всё так же, как описано выше. Только контуры каждый раз проверяют, и когда самые мелкие из них протравились на положенную глубину, деталь вынимают и закрашивают их разогретой мастикой при помощи кисточки. Когда она застынет, всё опять повторяют до следующего уровня рисунка. В процессе этого постепенно создаётся изображение.

Таким способом производят травление металла в домашних условиях, после чего поверхность промывают скипидаром, а затем шлифуют, придавая изделию завершённый вид.

Травление химическое

Теперь рассмотрим, как создать рисунок на металлической поверхности без применения электрических приборов. Для этого нам понадобятся химические вещества, свободно продающиеся в хозяйственных магазинах. Итак, начнём. Для травления нам понадобится:

• «Уайт-Спирит»;
• краска, которая не растворяется в «Уайт-Спирите»;
• ацетон;
• смола, которая используется для покрытия крыш;
• соль поваренная;
• медный купорос.

Очищение детали

Для начала деталь, где запланировано изображение, зачищают мелкой наждачной бумагой и обезжиривают. Когда поверхность будет готова, нужно место, где будет наноситься рисунок, заклеить клейкой лентой или чем-то подобным. После этого всю остальную поверхность, где химическое травление не должно повлиять на металл, закрашивают краской. Она может быть любого цвета, главное, чтобы была стойкая к «Уайт-Спириту».

Когда краска высохнет, можно будет снять клейкую ленту. Под ней чистый металл, готовый для создания на нём рисунка. Теперь на этот «мини-холст» нужно нанести изображение. Его делают при помощи смолы, которую растворяют в «Уайт-Спирите», пока она не станет жидкой, как краска. Ею при помощи кисточки рисуют желаемое изображение. Чем хороша такая импровизированная краска, так это тем, что если в рисунке что-либо не получится, то можно будет это убрать, смочив тряпочку или ватную палочку в «Уайт-Спирите». Если на рисунке есть очень мелкие детали, которые плохо получились кисточкой, их можно подправить при помощи иглы, соскоблив лишнее после высыхания.

Таким способом можно осуществить травление ножа, ключей, в общем, любого металлического предмета. Теперь, когда рисунок полностью готов, можно приступать к самому травлению.

Раствор для травления

Нам понадобится литр воды, в котором нужно растворить 100 г медного купороса, и после добавить соли. Её нужно сыпать, пока она не перестанет растворяться. Получившаяся смесь будет иметь голубой цвет. Однако после того как в неё будет погружён металлический предмет, окрас начнёт меняться на зелёный.

Итак, погружаем деталь. Химический процесс тотчас же начинается. Во всём этом производстве не выделяется никаких вредных для здоровья веществ, поэтому такое травление металла в домашних условиях безопасно.

Действия при химической реакции

Во время реакции образуется налёт, которого будет становиться всё больше. Он тормозит весь процесс, поэтому нужно периодически смывать его водой. Не стоит этого делать при помощи различных щёточек, кисточек и прочих инструментов, потому что можно повредить краску. А ведь она словно держит весь рисунок, и будет обидно, если, осуществляя травление ножа, к примеру, рисунок на нём вы ненароком повредите. Это очень тонкая работа, требующая твёрдой руки и терпения.

От времени, в течение которого металл будет пребывать в растворе, напрямую зависит глубина рисунка. Точных критериев не существует, поэтому каждый мастер должен сам наблюдать за ходом химической реакции. И только проделав это несколько раз, можно будет с уверенностью говорить, какое время необходимо для проявления желаемого рисунка на задуманную глубину.

Достоинства и недостатки электрохимического и химического травления

К плюсам электрохимического травление металла в домашних условиях относится то, что создаваемый рисунок более чёткий, это хорошо видно, если взглянуть на него при увеличении. Однако минусом является то, что этот метод требует наличия электрического прибора, который может быть далеко не у каждого.

К плюсам химического травления относится то, что всё необходимое можно купить в хозяйственном магазине. Эти ингредиенты дёшево стоят, и, что самое главное, не потребуется где-то искать блок питания или другие приборы, способные выдавать от 4 до 7 В. Однако минусом являются неидеальные края рисунка.

Воронение металла в домашних условиях: средства

Воронение или оксидирование – это способ поверхностного покрытия (отделки) металлических изделий в синий, черный, сине-черный цвет или цвета побежалости с помощью воздействия на них химическим и термическим способом.

Оно используется с целью коррозионной защиты изделий из металлов, а также придает поверхности привлекательную тонировку. Существует много способов поверхностной тонировки металлов. Основной – это создание оксидной пленки.

Самыми распространенными являются химическое (щелочное и кислотное) и термическое воздействие на поверхность. В результате такой обработки изменяется химический состав и структура поверхностного слоя. Внешне это проявляется образованием пленки в виде оксида металла.

Можно самостоятельно выполнять покрытие, используя более простые технологии.

Способы воронения металлов в домашних условиях и требования к их проведению

К распространенным домашним способам защиты и декорирования металлических поверхностей относятся:

1. кипячение деталей в специальных химических составах, которые можно приготовить самим;
2. покрытие маслом с последующей термической обработкой;
3. нанесение на поверхность готового средства с помощью кисточки.

Проведение работ при химическом воронении связано с химическими операциями травления и чистки, а также с механической шлифовкой и протиркой поверхности.

Для того чтобы применять воронение в домашних условиях с помощью химических реагентов, нужно создать определенные условия:

• обеспечить рабочее помещение вентиляцией или вытяжкой;
• приготовить емкость из нейтрального материала, не разрушающуюся под действием химреактивов. Лучше всего подойдет сосуд из термостойкого стекла, фаянса или фарфора. Если требуется длительное кипячение раствора, то можно использовать емкость из нержавеющей стали;
• емкость должна иметь достаточный объем для того, чтобы деталь полностью была покрыта составом;
• запастись средствами защиты: перчатками, защитной маской или очками, фартуками.

Особенности химического воронения и рецепты некоторых составов

Перед выполнением работ поверхность металлического изделия подвергают обработке: снятию старого окисного слоя путем ошкуривания и обезжиривания растворителем.

Стойкое вороненое покрытие в основном образуется в кипящем растворе на протяжении всего цикла окрашивания. Для получения прочной пленки процесс должен длиться от 30 минут до полутора часов, поэтому кипящий раствор периодически доливают, чтобы обеспечить полное покрытие детали.

После окончания процесса деталь тщательно моют с использованием моющих средств, а затем смазывают маслом.

Для домашних работ используют в основном щелочной способ окисления. Рассмотрим некоторые варианты химического оксидирования металлов в щелочной среде.

Способ №1:

1. В емкость (фарфоровую), соответствующего размера заливается вода и в ней растворяется натриевая селитра (нитрат натрия) и каустическая сода (гидроксид натрия) в соотношении: на 100 мл 30 г натрия и 100 г соды.
2. Смесь нагревается до 140 – 160оС, и в нее помещается обрабатываемая деталь, которая находится там не менее 30 минут.

При правильно проведенном процессе получится глубокое черное покрытие, иногда с синеватым оттенком.

Способ №2:

Синеватый оттенок пленки можно получить, используя кипящий насыщенный щелочной раствор, в котором растворен гидроксид калия или натрия в большой концентрации. В 1 литре воды растворяется не менее 700 грамм химического вещества.

Эти рецепты приведены в качестве примера. Существует множество других химических составов с использованием нитритов и нитратов.

Оксидирование в кислотной среде проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного раствора, состоящего из:

• азотнокислого кальция – 30 ч,
• ортофосфорной кислоты – 1 ч,
• диоксида марганца – 1 ч.

Проводят оксидирование, выдерживая заготовку в растворе не меньше 30-45 минут при 100оС.

Средства для воронения металлов

К простым способам покрытия, которые можно использовать дома, относятся технологии поверхностного нанесения масла, селитры и готового средства «Клевер».

Эти средства для воронения доступны в использовании и позволяют проводить работы дома без особой подготовки.

Рассмотрим способы создания пленки с помощью каждого из них.

Покрытие маслом

Технология создания защитной пленки с помощью масла является наиболее распространенной для применения дома.

Осуществляется она так:

• ошкуренное и обезжиренное изделие покрывается машинным или подсолнечным маслом;
• затем его помещают в духовку и нагревают до 350 – 400оС;
• после остывания поверхность детали приобретает коричневый или черный цвет;
• остатки масла с детали нужно удалить тряпкой;
• для получения более насыщенного цвета процесс следует повторить несколько раз.

Использовать можно разное масло, например, оружейное, льняное или оливковое. Наносить его можно кисточкой или путем окунания детали в масляный состав.

Видео:

Если требуется провести чернение на каком-либо участке детали, то для этого лучше использовать обжиг с помощью паяльной лампы. В процессе такого обжига хорошо просматривается цветовое изменение поверхности заготовки. При достижении насыщенного коричнево — черного цвета термообработку можно прекратить.

Использование селитры

Хороший результат химического воронения дает классический раствор с использованием селитры в дополнении к приведенным ранее. В результате вываривания детали в растворе натриевой селитры при температуре 130 – 150оС получается прочное оксидное покрытие блестящего черно-синего оттенка.

Рецепт состава с селитрой:

• Вода дистиллированная – 1 литр;
• Натриевая селитра (NaNO3) – 500 г;
• Едкий каустик (NaOH) – 500 г.

В продаже имеются готовые комплекты с селитрой для оксидирования.

Посмотреть процесс воронения в селитре можно в видеоролике:

Поверхность при такой обработке выглядит гладкой и не требует дополнительного полирования.

Обработка поверхности средством «Клевер»

Проводить обработку металлической поверхности можно готовым средством «Клевер». Оно имеет гелеобразную консистенцию и продается в небольших емкостях по 50 мл.

Используют его при небольших коррозионных повреждениях металла. Чтобы получить максимальное окрашивание изделия, обрабатывать «Клевером» нужно два — три раза. Перед его нанесением деталь нужно ошкурить и обезжирить.

Средство наносят кисточкой и выдерживают 2 минуты. При появлении беловато — желтого налета его нужно смыть теплой водой, а поверхность протереть насухо тканью.

Преимуществом этого средства является простота использования, поэтому его часто применяют для покрытия оружия. На стали, содержащие больше 3% Cr, оно не оказывает действия.

Видео:

Холодное воронение в домашних условиях

Использование средства «Клевер» не требует дополнительного подогрева заготовки, поэтому способ такой обработки относят к холодному. Кроме него для холодного воронения в домашних условиях используют другие средства, которые также наносят на обработанную поверхность с помощью кисточки.

Например, используют отечественный препарат «Ворон-3М».

При нанесении его на металлическую поверхность образуется плотная черная пленка. Поэтому такое покрытие называют чернением металла.

Популярно также импортное средство «парижский оксид», в состав которого входит селен.

Препарат включает три флакона. Один состав предназначен для предварительной обработки поверхности, второй – действующий состав, а третий обеспечивает защиту образованного покрытия.

Раствор наносится на изделие также с помощью кисточки, после получения окраса остатки смываются с поверхности теплой водой.

Холодная обработка применяется для деталей небольших размеров. Особенно с помощью такого способа хорошо проводить воронение ружья, так как к нему нельзя применять способ горячего кипячения в химических растворах.

Воронение стали в домашних условиях

Вопрос, как сделать воронение стали в домашних условиях, интересует многих.

Большая часть деталей, которые подвергают воронению, относится к изделиям из стали. Поэтому, описанные выше способы обработки поверхности металла путем оксидирования и покрытия масляной пленкой в основном применяют для стальных сплавов.

Многие марки стали подвержены образованию ржавчины. Покрытие для стальных изделий, прежде всего, служит защитой от коррозии и одновременно придает им привлекательный вид. Степень защиты и цвет окраски оксидной пленки зависит от толщины слоя и используемых реагентов. Толщина может меняться от 1 до 10 мкм.

При воронении стальных изделий химическим способом к выбору компонентов раствора при использовании нагрева до высоких температур следует подходить с осторожностью. Например, существует запрет на такую обработку закаленных деталей, а также сталей, которые подвергать нагреву до высоких температур нельзя. Это может привести к ухудшению их технологических свойств.

Именно по этой причине при необходимости высокой термообработки рекомендуют применять растворы щелочного характера. Они более щадящие.

Оксидирование в кислотных составах проводят при более низких температурах. Например, при использовании кислотного состава, состоящего из:

• азотнокислого кальция – 30 ч,
• ортофосфорной кислоты – 1 ч,
• диоксида марганца – 1 ч,
• проводят окисление при температуре 100оС, выдерживая деталь в растворе не меньше 30-45 минут.

Чернение металла

При нагревании стальных заготовок в кислотной или щелочной среде на поверхности может образоваться пленка разного оттенка. Воронение включает все цвета, свойственные побежалости. Они меняются по мере увеличения толщины пленки от желтого, бурого, фиолетового, далее в серый, синий и черный цвет.

Поэтому, воронение не тождественно чернению. Получить нужный оттенок поверхности можно, используя разные режимы термообработки стальных заготовок и используя различные химические компоненты раствора.

Например, можно добиться нужного оттенка при использовании азотнокислой меди, которая является солью, в количестве 70 г и 30 г спиртового денатурата. Соль подогревают до расплавления и добавляют денатурат. Смесь наносят на стальную деталь и нагревают горелкой. Останавливают процесс нагрева после достижения нужного оттенка.

Чернение стальных заготовок можно осуществить с помощью масла. Достаточно обмазать изделие маслом, воском или жиром животного происхождения и хорошенько его прокалить на огне. В итоге на поверхности появится стойкое черное покрытие.

P.S. Существует множество рецептов, применяя которые можно добиться насыщенного черного покрытия на металле.

19 Классные химические реакции, доказывающие, что наука увлекательна

Химия может быть одной из самых завораживающих, но также и опасных наук. Смешивание определенных химикатов может вызвать довольно неожиданные реакции, которые могут быть интересны для демонстрации. Хотя некоторые реакции можно наблюдать ежедневно, например, смешивание сахара с кофе, некоторые требуют контролируемых условий для визуализации эффектов. Но есть некоторые химические реакции, наблюдать за которыми просто потрясающе, и их легко провести в химических лабораториях.

Тем не менее, для вашей безопасности самый простой выход — посмотреть видео с такими впечатляющими химическими реакциями, прежде чем вы подумаете о воспроизведении их, чтобы лучше понять уровень риска и необходимые меры безопасности.

Вот список из 19 самых потрясающих химических реакций, которые доказывают, что наука всегда крута.

1. Полиакрилат натрия и вода

Полиакрилат натрия — это сверхабсорбентный полимер. Подводя итог реакции, ионы полимера притягивают воду путем диффузии.Полимер поглощает воду за секунды, что приводит к почти мгновенному превращению в гелеобразное вещество. Именно это химическое вещество используется в подгузниках для поглощения отработанной жидкости. Технически это не химическая реакция, потому что химическая структура не меняется и не происходит реакции с молекулами воды. Скорее, это демонстрация поглощения в макроуровне.

2. Диэтилцинк и воздух

Диэтилцинк — очень нестабильное соединение.При контакте с воздухом он горит с образованием оксида цинка, CO2 и воды. Реакция происходит, когда диэтилцинк вступает в контакт с молекулами кислорода. Химическое уравнение выглядит следующим образом:

Zn (C2H5) 2 + 5O2 → ZnO + 4CO2 + 5h3O

3. Цезий и вода

Источник: Giphy

Цезий — один из наиболее реактивных щелочных металлов. При контакте с водой он реагирует с образованием гидроксида цезия и газообразного водорода. Эта реакция происходит так быстро, что вокруг цезия образуется водородный пузырь, который поднимается на поверхность, который затем подвергает цезий воздействию воды, вызывая дальнейшую экзотермическую реакцию, таким образом воспламеняя газообразный водород.Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет исчерпан весь цезий.

4. Глюконат кальция

Глюконат кальция обычно используется для лечения дефицита кальция. Однако когда он нагревается, он вызывает огромное расширение молекулярной структуры. Это приводит к образованию пены, напоминающей серую змею, вызванной испарением воды и обезвоживанием гидроксильных групп внутри соединения. Говоря менее научным языком, при нагревании глюконат кальция быстро разлагается. Реакция следующая:

2C ₁₂ H ₂₂ CaO ₁₄ + O ₂ → 22H ₂ O + 21C + 2CaO + 3CO ₂

5.Трииодид азота

Вы можете приготовить это соединение дома, но имейте в виду, что это очень опасно. Соединение образуется в результате осторожной реакции йода и аммиака. После высыхания исходных компонентов образуется NI3 — очень реактивное соединение. Простое прикосновение пера вызовет взрыв этого очень опасного контактного взрывчатого вещества.

6. Дихромат аммония

Когда дихромат аммония воспламеняется, он разлагается экзотермически с образованием искр, золы, пара и азота.

7. Перекись водорода и иодид калия

Когда перекись водорода и иодид калия смешиваются в надлежащих пропорциях, перекись водорода разлагается очень быстро. В эту реакцию часто добавляют мыло, чтобы в результате образовалось пенистое вещество. Мыльная вода улавливает кислород, продукт реакции, и создает множество пузырьков.

8. Хлорат калия и конфеты

Мармеладные мишки — это, по сути, просто сахароза.Когда мармеладные мишки попадают в хлорат калия, он вступает в реакцию с молекулой глюкозы в сахарозе, что приводит к сильно экзотермической реакции горения.

9. Реакция Белоусова-Жаботинского (BZ)

Реакция BZ образуется при осторожном сочетании брома и кислоты. Реакция является ярким примером неравновесной термодинамики, которая приводит к красочным химическим колебаниям, которые вы видите на видео выше.

10.Окись азота и сероуглерод

Реакция, часто называемая «лающей собакой», представляет собой химическую реакцию в результате воспламенения сероуглерода и закиси азота. Реакция дает яркую синюю вспышку и очевидный звук глухой. Реагенты реакции быстро разлагаются в процессе горения.

11. Сплав NaK и вода

Сплав NaK представляет собой металлический сплав, образованный смешением натрия и калия вне воздуха, обычно в керосине.Этот чрезвычайно реактивный материал может реагировать с воздухом, но еще более бурная реакция происходит при контакте с водой.

12. Термит и лед

Вы когда-нибудь думали, что смешение огня и льда может привести к взрыву?

СВЯЗАННЫЕ: 11 ЛУЧШИХ ХИМИЧЕСКИХ КАНАЛОВ НА YOUTUBE

Вот что происходит, когда вы получаете небольшую помощь от Thermite, который представляет собой смесь алюминиевого порошка и оксида металла. Когда эта смесь воспламеняется, происходит экзотермическая окислительно-восстановительная реакция, т.е.е. химическая реакция, в которой энергия высвобождается в виде электронов, которые переходят между двумя веществами. Таким образом, когда термит помещается поверх льда и воспламеняется с помощью пламени, лед сразу же загорается, и выделяется большое количество тепла в виде взрыва. Однако нет какой-либо убедительной научной теории о том, почему термит вызывает взрыв. Но одно ясно из демонстрационного видео — не пробуйте это дома.

13.Осциллирующие часы Бриггса-Раушера

Реакция Бриггса-Раушера — одна из очень немногих колеблющихся химических реакций. Реакция дает ошеломляющий визуальный эффект за счет изменения цвета раствора. Для инициирования реакции смешивают три бесцветных раствора. Полученный раствор будет циклически менять цвет с прозрачного на янтарный в течение 3-5 минут и в итоге станет темно-синим. Три раствора, необходимые для этого наблюдения, представляют собой разбавленную смесь серной кислоты (H ₂ SO ₄ ) и йодата калия (KIO ₃ ), разбавленную смесь малоновой кислоты (HOOOCCH ₂ COOH), моногидрат сульфата марганца. (МнСО ₄ .H ₂ O) и крахмал витекс и, наконец, разбавленный пероксид водорода (H ₂ O ₂ ).

14. Supercool Water

Возможно, вы не заморозите окружающую среду, как Эльза в фильме «Холодное сердце», но вы определенно можете заморозить воду прикосновением к этому классному научному эксперименту. Эксперимент с супер холодной водой заключается в охлаждении очищенной воды до -24 ° C (-11 ° F). Охлажденную бутылку можно медленно вынуть и постучать по дну или по бокам, чтобы запустить процесс кристаллизации. Поскольку очищенная вода не имеет примесей, молекулы воды не имеют ядра для образования твердых кристаллов. Внешняя энергия, обеспечиваемая в виде крана или удара, заставит молекулы переохлажденной воды образовывать твердые кристаллы посредством зародышеобразования и запустит цепную реакцию по кристаллизации воды по всей бутылке.

15. Феррожидкость

Ферромагнитная жидкость состоит из наноразмерных ферромагнитных частиц, взвешенных в несущей жидкости, такой как органический растворитель или вода.Изначально обнаруженные Исследовательским центром НАСА в 1960-х годах в рамках исследования по поиску методов контроля жидкостей в космосе, феррожидкости при воздействии сильных магнитных полей будут создавать впечатляющие формы и узоры. Эти жидкости могут быть приготовлены путем объединения пропорций соли Fe (II) и соли Fe (III) в основном растворе с образованием валентного оксида (Fe ₃ O ₄ ).

16. Гигантский пузырь сухого льда

Сухой лед всегда является забавным веществом для разнообразных экспериментов.Если вам удастся найти немного сухого льда, попробуйте в этом эксперименте создать гигантский пузырь из простых материалов. Возьмите миску и наполовину наполните ее водой. Разбрызгайте жидкое мыло водой и перемешайте. Пальцами намочите края миски и добавьте в раствор сухой лед. Окуните полоску ткани в мыльную воду и протяните ее по всему краю миски. Подождите, пока пары сухого льда не задержатся внутри пузыря, который начнет постепенно расширяться.

17. Змея фараона

Змея фараона — это простая демонстрация фейерверка.Когда тиоцианат ртути воспламеняется, он распадается на три продукта, и каждый из них снова распадается на еще три вещества. Результатом этой реакции является растущий столб, напоминающий змею, с выделением пепла и дыма. Хотя все соединения ртути токсичны, лучший способ провести этот эксперимент — в вытяжном шкафу. Также существует серьезная опасность пожара. Однако самое простое решение — посмотреть видео, если у вас нет доступа к материалам.

18. Эффект Мейснера

Охлаждение сверхпроводника ниже температуры перехода сделает его диамагнитным.Это эффект, при котором объект будет отталкиваться от магнитного поля, а не тянуться к нему. Эффект Мейснера также привел к концепции транспортировки без трения, при которой объект может левитировать по рельсам, а не прикрепляться к колесам. Однако этот эффект также можно воспроизвести в лаборатории. Вам понадобится сверхпроводник и неодимовый магнит, а также жидкий азот. Охладите сверхпроводник жидким азотом и поместите сверху магнит, чтобы наблюдать левитацию.

19. Сверхтекучий гелий

Охлаждение гелия до достижения его лямбда-точки (-271 ° C) сделает его сверхтекучим, известным как гелий II. Эта сверхтекучая жидкость образует тонкую пленку внутри контейнера и будет подниматься против силы тяжести, чтобы найти более теплые области. Тонкая пленка имеет толщину около 30 нм и имеет капиллярные силы, превышающие силу тяжести, которая удерживает жидкость в контейнере.

Глоссарий по металлургической терминологии | MetalTek

CAD

Компьютерный дизайн.

CAE

Компьютерная инженерия.

САМ

Автоматизированное производство.

Карбид

Соединение углерода с одним или несколькими металлическими элементами.

Углерод

Элемент в виде алмаза и графита. Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов при нагревании с последними, и небольшие его количества сильно влияют на свойства железа. Хотя он классифицируется как неметаллический, в металлургическом отношении он, как и бор, рассматривается как металл.

Карбонитрирование (Никарбирование)

Процесс, в котором железосодержащий сплав закаливается сначала путем нагревания в газовой атмосфере такого состава, что сплав одновременно поглощает углерод и азот, а затем охлаждения со скоростью, обеспечивающей желаемые свойства.

Науглероживание

Форма поверхностного упрочнения, которая создает градиент углерода внутрь от поверхности, позволяя упрочнять поверхностный слой либо закалкой непосредственно от температуры карбонизации, либо охлаждением до комнатной температуры, а затем повторной аустенизацией и закалкой.

Поверхностная закалка

Процесс упрочнения сплава черных металлов, при котором поверхностный слой или корпус становятся значительно более твердыми, чем внутренняя часть или сердцевина. Обычно процесс закалки — это цементация, нитроцементация и азотирование.

Кавитация

Образование и схлопывание полостей или пузырьков в жидкости.

Цементит

Соединение железа и углерода, обычно известное как карбид железа, имеющее приблизительную химическую структуру Fe3C.Цементит имеет ромбическую кристаллическую структуру.

Центробежное литье

Отливки, производимые в формах, которые вращаются таким образом, чтобы создавать центробежную силу в расплавленном металле.

Испытание на ударную вязкость по Шарпи

Испытание на удар одиночным ударом маятникового типа, при котором образец, обычно с надрезом, опирается на оба конца как простая балка и ломается падающим маятником. Энергия, поглощенная при изломе, например, ударная вязкость или ударная вязкость.

Холодный (внешний)

Металлические, графитовые или углеродные блоки, которые вводятся в форму или стержень для локального увеличения скорости отвода тепла во время затвердевания и уменьшения дефектов усадки.

Холод (внутренний)

Металлическое устройство / вставка в формы или стержни на поверхности отливки или внутри формы для увеличения скорости отвода тепла, включая направленное затвердевание и уменьшение дефектов усадки. Тогда внутренний холод может стать частью отливки.

КИМ

Координатно-измерительная машина.

ЧПУ

Станки с ЧПУ.

Коэффициент расширения

Увеличение размеров блока в результате повышения температуры блока; измеряется в дюймах на дюйм на градус Фаренгейта (дюйм / дюйм / 1/2 ° F) или в миллиметрах на миллиметр на градус Цельсия (мм / мм / 1/2 ° C).

Сплоченность

Сила, с помощью которой одинаковые частицы удерживаются вместе.Он варьируется в зависимости от разных металлов и зависит от расположения молекул из-за термической обработки.

Чеканка

1) процесс правки и калибровки литья под давлением, 2) процесс формовки металла.

Холодное растрескивание

Трещины в холодном или почти холодном металле из-за чрезмерного внутреннего напряжения, вызванного сжатием. Часто возникает, когда форма слишком твердая или отливка имеет неподходящую конструкцию.

Холодное шлифование

Морщинистые отметины на поверхности слитка или отливки от начального промерзания поверхности.

Холодная дробь

Небольшой шарик металла, внедренный в отливку, но не полностью слитый с ней.

Холодный останов

Дефект отливки, вызванный несовершенным сплавлением или неоднородностью расплавленного металла, сходящегося с противоположных направлений в кристаллизаторе, или из-за складывания поверхности. Он может иметь вид трещины или шва с ровными закругленными краями.

Холодная обработка

Пластическая деформация металла при комнатной температуре.Может произойти значительное увеличение прочности и твердости.

Процесс холодного ящика

1) Любой процесс связующего стержня, в котором используется газ или испаренный катализатор для отверждения песка с покрытием, когда он находится в контакте с стержневым ящиком при комнатной температуре.

Разборная

Требование, чтобы смесь песка разрушалась под давлением и температурами, возникающими во время литья, чтобы избежать горячих разрывов или облегчить отделение песка от отливки.

Цветное травление

Микротравление в результате образования тонкой пленки определенного соединения металла.

Столбчатая структура

Грубая структура из параллельных столбиков зерен, вызванная сильно направленным затвердеванием.

Испытание на сжатие

Приложение статической нагрузки к небольшому цилиндрическому образцу для испытаний для определения прочности на сжатие, выраженной в фунтах на квадратный дюйм

Прочность на сжатие (предел текучести)

Максимальное напряжение при сжатии, которое может выдержать без пластической деформации или разрушения.

Проводимость

Передача тепла, звука и т. Д. Путем передачи энергии от одной частицы к другой.

Электропроводность (термическая)

Количество тепла, протекающего через материал, измеряемое в тепловых единицах в единицу времени на единицу площади поперечного сечения на единицу длины, (электрическое) количество электричества, которое передается через материал известного поперечного сечения и длины.

Составляющая

Часть сплава или смеси, различимая на микрографе.

Загрязнение

1) Радиоактивное осаждение радиоактивного материала в любом месте, где это нежелательно, и особенно в любом месте, где его присутствие может быть вредным. Ущерб может заключаться в нарушении достоверности эксперимента или процедуры, или в том, что он фактически является источником опасности для персонала, 2) присутствием небольшого процента вредных элементов в сплаве, неблагоприятно влияющих на механические свойства сплава и / или прочность отливки.

Сокращение

Изменение объема металлов (кроме сурьмы и висмута) и сплавов при затвердевании и охлаждении до комнатной температуры.

Трещины сжатия

Трещины, образованные ограничением металла при сжатии в форме; может произойти сразу после затвердевания (так называемого горячего разрыва) или через короткое время после извлечения отливки из формы.

Контролируемая атмосфера

Любой газ или смесь газов, которые предотвращают или замедляют окисление и обезуглероживание.

Конвекция

Движение жидкости из-за разницы в плотности.В передаче тепла это значение было расширено и теперь включает как принудительное, так и естественное движение или циркуляцию.

Преобразователь

Печь, в которой газ, обычно воздух, продувается через ванну расплава или неочищенный металл с целью окисления примесей.

Конвейер, вибрационный

Погрузочно-разгрузочное устройство, используемое обычно при операциях встряхивания, чтобы помочь очистить песок от отливок, когда они перемещаются с одного места на другое в литейном цехе, а также в качестве подающего устройства для регулирования потока материалов. Операции с колебательной энергией.

Кривая охлаждения

Кривая, показывающая зависимость между временем и температурой во время затвердевания и охлаждения металлического образца. Поскольку большинство фазовых изменений связано с выделением или поглощением тепла, могут быть резкие изменения наклона кривой.

Охлаждение, контролируемое

Процесс охлаждения от повышенной температуры заданным образом, используемый для получения желаемой микроструктуры, чтобы избежать затвердевания, растрескивания или внутреннего повреждения.

Колпачок

Верхняя или самая верхняя часть колбы, формы или шаблона.

Ядро

Обработанный песчаный заполнитель, вставленный в форму для придания формы внутренней части или той части отливки, которой нельзя придать форму по шаблону.

Связующее устройство

Любой материал, используемый для удержания песчинок вместе.

Удар сердечника

Газовый карман в отливке рядом с полостью сердечника, вызванный захватом газов из сердечника.

Core Box, комбинация

Ящик для стержней и сушилки для стержней по той же схеме. Одна половина используется как наполовину стержневой ящик и стержневой осушитель.

Основной состав

Коммерческая смесь, используемая в качестве связующего в стержневом песке.

Плотность сердцевины

1) Проницаемость керна или 2) вес единицы объема.

Твердость сердечника

Способность сердечника противостоять царапинам и истиранию.

Песок керна

Песок для изготовления стержней, в который был добавлен связующий материал для получения хорошей когезии и проницаемости после сушки.Обычно с низким содержанием глин.

Core Shift

Отклонение от указанных размеров секции с сердечником из-за изменения положения сердечника или смещения сердечников при сборке.

Core Vents

1) в активной зоне проделаны отверстия для выхода газа. 2) Металлический экран или деталь с прорезями, используемые для образования вентиляционного канала в стержневом ящике, используемого в машине для выдувания стержней. 3) Восковое изделие круглой или овальной формы, используемое для образования вентиляционного канала в сердечнике.

Керн (металлургический)

Переменный состав в зависимости от характеристик затвердевания сплава. Обычно эти различия в составе проявляются в микромасштабе, причем расстояния между крайними значениями состава контролируются структурой затвердевания сплава.

Коррозия

1) Постепенное химическое или электрохимическое воздействие на металл атмосферой, влагой или другими агентами, 2) химическое воздействие на футеровку печи газов, шлаков, золы или других флюсов, возникающих при различных методах плавки.

Индекс коррозии

Число, выражающее максимальную глубину в милах, на которую может проникнуть коррозия за один год на основе линейной экстраполяции проникновения, происходящего в течение срока службы данного испытания или обслуживания.

Коррозионный износ

Износ, при котором химическая или электрохимическая реакция с окружающей средой значительна.

Крышка

Защитный покров, накладываемый на расплав для исключения окислительной атмосферы, а в случае магния — для предотвращения его возгорания.Нейтральные крышки просто защищают металл от атмосферы; реагирующие покрытия содержат агент, такой как раскислитель.

Крышка сердечника

Сердечник, устанавливаемый на место во время набивки формы, чтобы закрыть и заполнить полость, частично образованную удалением незакрепленной части шаблона. Также используется для формирования части или всей рабочей поверхности полости формы. Сердечник помещается поверх другого стержня, образуя ровную линию разъема.

Трещина, горячая разрыв

Разрыв, происходящий в отливке при температуре затвердевания или чуть ниже нее в результате разрыва мягкого металла, вызванного напряжениями теплового сжатия.

Полоса для растрескивания

Металлическое ребро, отформованное на поверхности отливки для предотвращения растрескивания.

Ползучесть

Течение или пластическая деформация металлов, проводимая в течение длительных периодов времени при напряжениях ниже нормального предела текучести. Эффект особенно важен, если температура напряжения близка к температуре рекристаллизации металла.

Предел ползучести

Максимальное напряжение, которое приведет к ползучести со скоростью ниже заданной.

Критическая скорость охлаждения

Минимальная скорость непрерывного охлаждения, достаточная для предотвращения нежелательных преобразований.

Поперечное сечение

Вид изнутри объекта, который представлен разрезанным пополам, причем поверхность разреза представляет собой поперечное сечение объекта.

Тигель

Керамический горшок или сосуд, изготовленный из таких материалов, как графит или карбид кремния, с относительно высокой теплопроводностью, связанных с глиной или углеродом и используемых для плавления металлов; иногда применяется к горшкам из чугуна, стали или кованой стали.

Тигельная печь

Печь выпустили с коксом, нефти, газа или электроэнергии, в котором металлы плавятся в огнеупорном тигле.

Хрусталь

Физически однородное твердое тело, в котором атомы, ионы или молекулы расположены в повторяющейся трехмерной структуре.

Кристаллическая решетка

Расположение атомов в кристалле. В пространстве всего 14 различных решеток.

Кристаллический разрыв

Излом хрупкого металла, показывающий определенные грани кристаллов на поверхности излома.

Время отверждения (без сушки)

Период времени, необходимый для достижения максимальной твердости песчаной массы.

Отрезной станок, абразивный

Устройство, использующее тонкий абразивный круг, вращающийся с высокой скоростью, для отрезания ворот и стояков от отливок или для подобных операций.

Солнечные элементы из кремниевых нанопроволок с влажным химическим травлением: изготовление и расширенная характеристика

2. 1. Изготовление SiNW кремния

сверху вниз может производиться множеством различных методов, обычно разделенных на механизмы роста снизу вверх и процессы травления сверху вниз.В то время как выращивание КНН обычно проводится с использованием механизма пар-жидкость-твердое тело (VLS) [14], который требует высоких температур, токсичных газов и дорогостоящего вакуумного оборудования, травление сверху вниз может быть выполнено проще. Различают физическое (сухое) и химическое (влажное) травление. Физическое или сухое травление обычно проводится в реактивных газах, предлагаемых в установке реактивного ионного травления (RIE) [22], тогда как химическое травление обычно основано на влажной химии, предпочтительно на основе плавиковой кислоты в случае кремния.У обоих методов есть свои достоинства и недостатки, но когда речь идет о быстром и экономичном производстве с точки зрения массового производства, влажное химическое травление (WC) интригует.

Поскольку детали процессов травления WC уже обсуждались в предыдущей главе книги Intech [20], эта работа даст только краткое изложение и укажет на последние процессы оптимизации. Подложки SiNW, которые составляют поглотитель SC, изготавливаются в двухэтапной процедуре MA-WCE. Следовательно, материал подложки, который обычно представляет собой слаболегированную (1-5 Ом · см) кремниевую пластину n-типа, пропускает четыре различных раствора для травления.Вначале природный оксид удаляют 2% -ной плавиковой кислотой (HF, раствор I). На следующем этапе (раствор II) наночастицы серебра (Ag) формируются на поверхности пластины в смеси 0,02 молярного (M) AgNO ₃ и 5M HF в соотношении 1:10. Продолжительность этого шага влияет на плотность частиц и, следовательно, на геометрию формирующейся КНН. Эта процедура должна длиться менее 30 секунд. В противном случае Si полностью покрывается сплошным слоем Ag, и доступ травильных растворов к поверхности Si невозможен.Контролируемые свойства SiNW могут быть достигнуты при использовании следующих этапов травления. Раствор III состоит из смеси 5M HF и 30% H ₂ O ₂ в соотношении 1: 1. На этом этапе Si окисляется за счет взаимодействия H ₂ O ₂ и наноразмерных частиц Ag, которые образуют термодинамически нестабильное промежуточное соединение AgO (OH), которое является очень эффективным окислителем, который окисляет кремний под наночастицей Ag. Полученный SiO ₂ растворяется в растворе HF.Таким образом, Si удаляется под частицами Ag, которые проникают в пластину Si и, таким образом, удаляются от поверхности пластины, вызывая образование SiNW. Направление этого движения наночастиц Ag является анизотропным в зависимости от ориентации кристаллов и зависит также от температуры [20]. В контролируемых условиях КНН формируются перпендикулярно поверхности пластины Si (100) и наклоняются к поверхности пластины Si (111), следуя <100> -направлениям [18]. На последнем этапе (раствор IV) концентрированная азотная кислота используется для удаления оставшихся наночастиц Ag.На рисунке 2 показан процесс этапов травления.

Во время образования КНН через несколько секунд можно наблюдать возрастающее поглощение. Блестящая поверхность кремниевой пластины становится матовой и приобретает коричневый цвет, который становится темно-черным после одной минуты травления. Через три минуты КНН достигают длины 1 мкм и после этого удлиняются со скоростью 1 мкм / мин.

Рисунок 2.

Процесс WCE основан на последовательности из четырех растворов, начиная с удаления оксида (раствор I: разбавленный HF, не показан), за которым следует осаждение наночастиц Ag на основе раствора (раствор II), каталитическое травление с помощью наночастиц Ag. удаления Si (раствор III) и наночастиц Ag (раствор IV).

2.2. Изготовление солнечных элементов полупроводник-изолятор-полупроводник (SIS)

SiNWs позволяют реализовать несколько концепций эффективных геометрических форм солнечных элементов. Переход разделения носителей заряда (p-n или типа Шоттки) может применяться в радиальной [23,24] или осевой [25,26] концепции внутри ННК, и возможным решением также является обертывание ННК вторым материалом [27] . В данной работе мы использовали концепцию солнечных элементов с гетеропереходом полупроводник-диэлектрик-полупроводник (СИС), которая была разработана еще в 1970-х годах [28–30].Следовательно, сложная структура КНН равномерно покрыта очень тонким туннельным барьером и более толстым слоем легированного алюминием (Al) оксида цинка (ZnO) в качестве второго прозрачного широкозонного вырожденно легированного полупроводника. Для получения этого конформного покрытия используется осаждение атомных слоев (ALD, Oxford Opal). Этот метод позволяет наносить многие материалы в самоограничивающемся процессе с контролем толщины на уровне Ангстрема даже на очень сложные поверхности [31,32]. Для осаждения оксидов металлов методом ALD, таких как Al ₂ O ₃ , TiO ₂ или ZnO, необходимы два разных класса прекурсоров: металлсодержащие молекулы и окислитель.Два прекурсора подают импульс в вакуумную камеру ALD один за другим с использованием очень коротких длительностей импульсов, обычно <100 мс, в то время как между импульсами прекурсора используются более длительные этапы продувки инертным газом для удаления остаточного газа из камеры. Особое преимущество процесса ALD состоит в том, что прекурсоры образуют самоограничивающийся монослой, который не позволяет дальнейшее осаждение этого прекурсора. Окислителем может быть вода или кислородная плазма, которая удаляет функциональные группы ранее нанесенных молекул-предшественников металла и образует оксид металла [33,34].Этот шаг также является самоограничивающимся, так что завершенный цикл формирует стехиометрический монослой желаемого материала даже на трехмерных поверхностях. В случае Al ₂ O ₃ для его образования использовались триметилалюминий и кислородная плазма, а для осаждения ZnO применялись импульсы диэтилцинка и воды. Легирование ZnO алюминием осуществлялось заменой каждые 20 ^-го цикла ZnO на один цикл Al ₂ O ₃ [35,36].

Для формирования барьерного слоя в ячейке SIS были испытаны два разных материала изоляционного слоя: TiO ₂ и Al ₂ O ₃ .В зависимости от материала на КНН наносили барьерный слой от 10 до 30 A. Затем второй полупроводник, ZnO, легированный алюминием (AZO), который в то же время действует как прозрачный передний контакт, осаждается в том же реакторе ALD. Толщина этого слоя обычно составляла около 450 нм, что приводило к полному заполнению зазоров между КНН, а также к созданию сплошного слоя AZO поверх КНН для эффективной проводимости носителей заряда. На рисунке 3 показаны три этапа процесса ALD.

Рис. 3.

Схема расположения солнечного элемента SIS на основе КНН: протравленные КНН (слева) покрыты тонким туннельным барьером (в центре), а затем прозрачным передним контактом — ZnO, легированный алюминием (справа) .

Структурный анализ завершенных солнечных элементов SIS был выполнен с помощью методов сканирующей электронной микроскопии (SEM), включая 3D-анализ, поддерживаемый последовательностью этапов травления сфокусированным ионным пучком (FIB). Таким образом, было исследовано заполнение зазора между топологиями КНН и КНН.На рис. 4 показаны две цветные микрофотографии поперечного сечения как протравленных КНН, так и готового солнечного элемента SIS, который содержит стопки оберточных слоев на КНН барьерного слоя и AZO.

Кроме того, полные СК были проанализированы с помощью оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда (GD-OES, Horiba Jobin Yvon JY 5000 RF) для получения профиля по глубине состава материала [37,38]. В источнике плазмы GD катодное распыление используется для удаления материала слой за слоем с поверхности образца с точностью до нескольких нанометров [39].Атомы образца переносятся в плазменный шлейф, в котором они возбуждаются и ионизируются за счет столкновений с электронами, ионами и метастабильным газом-носителем (здесь: Ar).

Рис. 4.

Слева: цветная микрофотография на сканирующем электронном микроскопе после травления КНН. Справа: цветная СЭМ-микрофотография полированного поперечного сечения FIB готового солнечного элемента SIS. КНН (синий) внедрены в барьерный слой и Al: ZnO (AZO) (оранжевый).

Представляющие интерес изотопы аналита затем могут быть обнаружены с помощью последующих спектроскопических методов.В представленном исследовании OES выполняется путем анализа интенсивностей характеристических линий излучения возбужденных аналитов с помощью спектрометра (обычно монохроматора Пашена – Рунге или полихроматора Черни – Тернера) с GD-OES. Такой анализ проводился на СК SiNW с туннельный барьер TiO ₂ в оптимизации процесса производства солнечных элементов. В профиле SEM на рисунке 5 SC можно разделить на три области: область 1 показывает передний контакт, который состоит исключительно из оксида цинка, легированного алюминием (AZO).Вторая область состоит из массива КНН с оборачивающим слоем TiO ₂ , заполненным азотом. В третьей области достигается объемная пластина Si. Из измеренных спектров можно извлечь несколько интересных сведений [40]. В области 1 содержание Al составляет 2,5 мас.% (Мас.%), Что обеспечивает идеальную проводимость слоев AZO. В области 2 содержание кремния увеличивается очень медленно по глубине, что позволяет предположить, что проволоки имеют конусообразную форму. Это может быть интересно для дальнейших теоретических исследований, касающихся оптического моделирования эффектов захвата света.После проверки остаточного серебра было обнаружено, что процесс очистки азотной кислотой не удалил полностью металл. Согласно этим результатам, процесс очистки был улучшен для устранения остаточного загрязнения серебром.

Измерения GD-OES позволяют провести еще один интересный анализ кремниевой наноструктуры: зная общую массу и толщину туннельного барьерного слоя, можно рассчитать поверхность наноструктур. Таким образом, можно получить улучшение поверхности протравленных наноструктур по сравнению с плоской пластиной.В случае SiNW SC с барьером TiO ₂ (рис. 5) был рассчитан коэффициент усиления 6,2. Этот коэффициент сильно зависит от условий травления и может легко достигать значений 40 и более. Для солнечного элемента большая площадь поверхности является явным недостатком, поскольку более высокие площади перехода приводят к более высокой поверхностной рекомбинации носителей заряда. С другой стороны, более высокая поверхность увеличивает поглощение света и приводит к общему большему сбору носителей заряда на границе раздела.Таким образом, необходимо найти оптимум между противодействующими механизмами.

Рис. 5.

Вверху: поперечное сечение и схема СК SiNW, показывающие три различные области внутри ячейки. Внизу: спектры GD-OES, иллюстрирующие зависящие от глубины массовые% элементов Si, O, Zn, Al, Ti и Ag. По материалам [40].

Во время исследования типичные SC имели размер всего несколько мм² и, следовательно, не нуждались в металлических передних контактах. На более позднем этапе развития ячеек потребовались первые демонстраторы, размер которых позволял питать электрические устройства.Поэтому были изготовлены два разных прототипа с золотыми передними контактными сетками и размерами 36 см² и 1,4 см² (см. Рисунок 6). Чтобы продемонстрировать функциональность SC, небольшой демонстратор был подключен к двигателю с вращающимся колесом и освещен фонариком с батарейным питанием. Несмотря на то, что фонарик выдавал только часть солнечной энергии, КА производил достаточно энергии для привода двигателя.

Рис. 6.

Слева: прототипы SiNW SC с золотыми передними контактами.Большая ячейка имеет размер 36 см², малая ячейка — 1,4 см². Для сравнения: монета достоинством 10 евро. Справа: элемент размером 1,4 см² под фонариком с батарейным питанием производит достаточно энергии, чтобы вращать небольшое игрушечное устройство.

Журнал металлоорганической химии — Elsevier

Журнал Журнал металлоорганической химии предназначен для оригинальных статей, касающихся теоретических аспектов, структурной химии, синтеза, физических и химических свойств (включая механизмы реакции) и практического применения металлоорганических соединений .

Металлоорганические соединения определяются как соединения …

Читать больше

Журнал Журнал металлоорганической химии предназначен для оригинальных статей, касающихся теоретических аспектов, структурной химии, синтеза, физических и химических свойств (включая механизмы реакции) и практического применения металлоорганических соединений .

Металлоорганические соединения определяются как соединения, содержащие связи металл-углерод. Термин «металл» включает все щелочные и щелочноземельные металлы, все переходные металлы, а также лантаноиды и актиниды в Периодической таблице.Металлоиды, в том числе элементы 13-й группы и более тяжелые элементы 14-16-й группы, также включены. Термин химия включает синтезы, характеристики и химию реакций всех таких соединений. Также приветствуются отчеты об исследованиях, основанных на использовании металлоорганических комплексов в биоорганической химии, медицине, материаловедении, гомогенном катализе и преобразовании энергии.

Объем журнала был расширен, чтобы охватить важные исследования металлоорганических комплексов в биоорганической химии и материаловедения , а также более тяжелых элементов основных групп в металлоорганической химии .В журнале также публикуются обзорные статьи, короткие сообщения и заметки.

Льготы для авторов
Мы также предоставляем множество преимуществ для авторов, такие как бесплатные PDF-файлы, либеральная политика в отношении авторских прав, специальные скидки на публикации Elsevier и многое другое. Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о наших услугах для авторов.

Информацию о подаче статей см. В нашем Руководстве для авторов. Если вам потребуется дополнительная информация или помощь, посетите наш Центр поддержки

Hide full Aims & Scope

Физико-химические методы анализа

Rus

Eng

Методы анализов

Рентгеновская кристаллография

Рентгеновская кристаллография — это метод определения расположения атомов внутри кристалла, при котором рентгеновские лучи попадают на кристалл и заставляют луч света распространяться во многих определенных направлениях.Картина дифракции зависит от длины волны используемых рентгеновских лучей и структуры объекта. Для изучения атомной структуры используется длина волны излучения атома.

С помощью рентгеновской кристаллографии изучают металлы, сплавы, минералы, неорганические и органические соединения, полимеры, аморфные материалы, жидкости и газы, молекулы белков, нуклеиновые кислоты и т. Д. Рентгеновская кристаллография является основным методом построения кристаллов. определяющий.

Дает самую обширную информацию при изучении кристаллов.Он зависит от точной периодичности структуры кристалла и представляет собой дифракционную картину для естественного рентгеновского излучения. Однако он дает важные данные и при изучении твердых тел с менее упорядоченной структурой, таких как жидкости, аморфные твердые тела, жидкие кристаллы, полимеры и другие. На основе множества уже идентифицированных атомных структур может быть решена обратная задача: с помощью рентгенограммы поликристаллического материала, например легированной стали, сплава, руды, лунного камня, можно определить кристаллический состав материала, т.е.е. проведение фазового анализа.

Рентгеновская кристаллография позволяет беспристрастно определять кристаллические материалы, включая такие соединения, как витамины, антибиотики, координационные соединения и т. Д. Детальное структурное исследование кристалла часто позволяет решать химические задачи, например, определение или указание химической формулы, типа связи, молекулярная масса с известной плотностью или плотность с известной молекулярной массой, симметрией и конфигурацией молекул и молекулярных ионов.

Рентгеновская кристаллография успешно применяется для изучения кристаллического состояния полимеров. Он также дает важные данные при изучении аморфных твердых тел и жидкостей. Рентгенограммы таких тел содержат несколько размытых колец, интенсивность которых быстро уменьшается при увеличении изображения. По ширине, форме и интенсивности этих колец можно сделать вывод об особенностях ближнего порядка в определенной жидкой или аморфной структуре.

Рентгеновские дифрактометры «ДРОН»

Рентгенофлуоресцентный анализ (XFA)

XFA — один из современных спектроскопических методов исследования материалов с целью определения их элементного состава, т.е.е. их элементный анализ. Метод XFA основан на извлечении и спектре, полученном путем воздействия рентгеновских лучей на исследуемый материал, а затем анализирует его. Излученный атом переходит в активированное вещество, что сопровождается переходом электронов на более высокие квантовые уровни. Атом активируется около 1 микросекунды, после чего возвращается в спокойное состояние (обычное состояние). Электроны из внешних оболочек либо заполняют образовавшиеся пустые пространства, и избыток энергии излучается в виде фотона, либо энергия передается другому электрону от внешних оболочек (электрон Оже).Каждый атом излучает фотоэлектрон с энергией определенного значения, например железо при рентгеновском облучении излучает фотоны К? = 6,4 кэВ. Затем по энергии и количеству квантов можно обсудить структуру материала.

В рентгенофлуоресцентной спектрометрии можно сравнивать образцы не только по характеристикам элементов спектра и интенсивности излучаемого фона (тормозного излучения) в деталях, но и по форме линий комптоновского рассеяния. Это имеет смысл, когда химический состав двух образцов одинаков по результатам количественного анализа, но образцы различаются другими свойствами, такими как зернистость, размер кристаллов, шероховатость поверхности, пористость, влажность, наличие кристаллизованной воды, качество полировки, ширина. брызг и т. д.Идентификация производится путем детального сравнения спектров. Нет необходимости знать химический состав пробы. Любое отличие сравниваемых спектров подтверждает отличие образца от эталона.

Рентгенофлуоресцентный микроанализатор VRA-30 (Германия) Диапазон до 14 урановых элементов

Данный тип анализа выполняется, когда необходимо идентифицировать два образца (один из которых является эталонным), состав и некоторые физические свойства.Этот анализ важен при поиске каких-либо отличительных черт состава двух образцов. Область применения: определение тяжелых металлов в почве, отложениях, воде, аэрозолях, качественный и количественный анализ почвы, минералов, горных пород, контроль качества сырья, производственные и инженерные процессы, анализ свинцовых красок, измерение концентрация ценных материалов, определение загрязнения нефтью и топливом, анализ микроэлементов в почве и сельскохозяйственных продуктах, определение токсичных металлов в пищевых продуктах, элементный анализ, определение возраста археологических находок, изучение картин, скульптур, анализ и экспертиза.

Как правило, подготовка проб к любому анализу не представляет сложности. Для проведения качественного количественного анализа с высокой степенью надежности образец должен быть однородным и представительным, с массой и размером не меньше, чем это требуется по процедуре анализа. Металлы закончены; порошки измельчаются до фракции заданного размера и прессуются в таблетки. Породы сплавлены до стеклообразного состояния (для предотвращения неточностей из-за неоднородности образца). Жидкости и сыпучие материалы помещаются в специальные колпачки.

Спектральный анализ

Спектральный анализ — это физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на изучении его спектров. Физическая основа SA — это спектроскопия атомов и молекул, она классифицируется по целям анализа и типам спектров (см. Оптический спектр). Atom SA (ASА) определяет элементный состав образца по атомным (ионным) спектрам излучения и поглощения. Молекулярная СА (МСА) — это молекулярный состав материалов по молекулярным спектрам поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния света. Эмиссионная спектроскопия проводится по спектрам излучения атомов, ионов и молекул, активированных различными источниками электромагнитного излучения, от β-излучения до микроволнового. Поглощение СА осуществляется по спектрам поглощения электромагнитного излучения анализируемыми объектами (атомами, молекулами, ионами вещества, находящимися в различных совокупностях состояний). Атомно-абсорбционная спектроскопия ( А AS) Излучение АА S состоит из следующих основных процессов:

1. репрезентативная выборка, отражающая средний состав анализируемого материала или локальное распределение элементов, определенных в материале;
2. Ввод пробы в источник эмиссии, где происходит испарение твердых и жидких проб, диссоциация соединений, активация атомов и ионов
3. преобразование их люминесценции в спектр и запись (или визуальный осмотр) с помощью анализатора спектра;
4. получили идентификацию спектров с помощью таблиц и спектральных атласов.

На этом этапе качественный ААС подходит к концу. Чувствительные («самые последние») линии, остающиеся в спектре при минимальной концентрации определенного элемента, являются наиболее эффективными. Спектрограммы изучаются с помощью измерительных микроскопов, компараторов и спектропроекторов. Для надлежащего анализа достаточно наличия или отсутствия аналитических линий в определяемых элементах. По яркости линий при визуальном просмотре можно приблизительно определить количество элементов в составе выборки.

Количественный A А S выполняется путем сравнения интенсивностей двух спектральных линий в спектре выборки, одна из которых является составляющей определенного элемента, а другая (линия сравнения) является частью базового элемента выборки, концентрация который известен или специально вводится в элемент в известной концентрации («внутренний стандарт»).

Атомно-абсорбционная спектроскопия (AAS) и атомно-флуоресцентная спектроскопия (AFS). При использовании этих методов отбор проб производится в распылителе (пламя, графитовая трубка, плазма ВЧ (радиочастотный или микроволновый разряд).Свет от дискретного излучающего источника, проходящий через пар, уменьшается, и тогда о концентрации в его пробе можно судить по степени уменьшения интенсивности линий. ААС выполняется на специальных анализаторах спектра. По сравнению с другими ААС процедура намного проще. Его отличительной особенностью является высокая точность определения как малых, так и больших концентраций элементов в пробах. Эта спектрометрия успешно заменяет трудоемкие и длительные процедуры химического анализа, не уступая по точности.

В AFS пары атомной выборки излучаются резонансным источником излучения. После этого регистрируют определенную флуоресценцию элемента. Для некоторых элементов (Zn, Cd, Hg и др.) Относительные пределы их обнаружения весьма малы (10-5… 10-6%).

Атомно-абсорбционный анализатор спектра компьютерный AAS-3 (Германия) с автоматикой пламени

AAS может измерять изотопный состав.Изотопный состав некоторых элементов, таких как Н, Не, U, может быть измерен с помощью обычных спектральных приборов с помощью источников света, которые дают тонкие спектральные линии (полый катод, безэлектродные ВЧ и СВЧ лампы). Для анализа изотопного спектра большинства элементов необходимы инструменты с высокой разрешающей способностью (например, интерферометр Фабри-Перро). Анализ изотопного спектра также может быть выполнен с помощью электронного колебательного спектра молекул, измеряя изотопические сдвиги линий, достигающие значительных значений во многих случаях.

ASA имеет большое значение в атомной энергетике, производстве особо чистых материалов, сверхпроводников и т. Д. Более четверти всех анализов в сталелитейной промышленности выполняется методами ASA. При плавке в мартеновской и конвертерной промышленности проводят принудительный контроль (в течение 2-3 минут) с помощью квантометров. В геологии и геологоразведке около 8 млн. Грн. анализа в год для оценки депозитов. ASA применяется для защиты окружающей среды и анализа почвы.Он также используется в медицине, геологии морского дна, изучении состава верхних слоев атмосферы, разделении изотопов, старении и определении состава геологических и археологических объектов и т. Д.

Инфракрасная спектроскопия

Инфракрасная спектроскопия включает получение, исследование спектров излучения и применения, поглощения и отражения в спектре инфракрасной (0,76-1000 мкм) области.IRS в основном занимается изучением молекулярных спектров, так как в ИК-области находится большинство колебательных и вращательных спектров молекул. Спектры ИК-поглощения, возникающие при прохождении ИК-излучения через материал, являются наиболее изученными.

ИК-спектр поглощения, вероятно, является уникальным в своем роде физическим веществом. Не может быть двух соединений, кроме оптических изомеров с разными структурами и одинаковыми ИК-спектрами. В некоторых случаях, таких как полимеры с аналогичной молекулярной массой, различия могут быть незначительными, но они возникают.В большинстве случаев ИК-спектр — это «отпечаток пальца» молекулы, который можно легко отличить от спектров других молекул.

Более того, поглощение характерно для отдельных групп атомов, его интенсивность прямо пропорциональна их концентрации. После несложных оценок измерение интенсивности поглощения дает количество данного компонента в образце.

ИК-спектроскопия применяется в полупроводниковых материалах, полимерах, биологических объектах и ​​живых клетках.В молочной промышленности ИК-спектроскопия применяется для определения массовой концентрации жира, белка, лактозы, сухих веществ, температуры замерзания и т. Д.

Обычно жидкое вещество удаляется в виде тонкой пленки между солевыми крышками NaCl и KBr. Твердое вещество в основном удаляется в виде пасты в вазелиновом масле. Растворы удаляются в разборных канавах.

Спектрофотометр «Specord M40» Диапазон спектра от 185 до 900 нм, двухлучевой, точность записи по длине волны 3 нм при 54000 см-1, 0,0.25 при 11000 см-1, воспроизводимость длины волны 0,02 нм и 0,1 нм соответственно	Спектрометр «Specord M80» Применение — ИК спектры снятия твердых и жидких проб. Спектральный диапазон — 4000… 200 см-1; фотометрическая точность ± 0,2%.

Спектр поглощения в видимой и ближней ультрафиолетовой области

Спектрофотометр «Portlab 501» Анализируемые материалы в видимой и ближней ультрафиолетовой области электромагнитного поглощения.Фотометрические, изменяющиеся по концентрации, кинетические и сканирующие. Спектроскопия длин волн, 320 … 1000 Единица концентрации ppm, мкл / л, мг / л, М,%, форма

На основе абсорбционной спектроскопии или свойства растворов поглощать видимый свет и электромагнитное излучение в близком к нему ультрафиолетовом диапазоне лежит принцип наиболее распространенных фотометрических приборов для медицинских лабораторных исследований — спектрофотометров и фотоколориметров (видимый свет). на основании.

Каждый материал поглощает излучение с мощностью, способной изменить молекулу материала. Другими словами, материал поглощает излучение только определенной длины волны, а свет другой длины волны проходит через раствор. Поэтому цвет раствора в видимой области, воспринимаемой человеческим глазом, определяется длиной волны излучения. То есть цвет, наблюдаемый исследователем, является дополнительным по отношению к цвету поглощения излучения. В основе абсорбционной спектроскопии лежит закон Бера – Ламберта – Бугера, который часто называют законом Бера.Он основан на двух законах:

1. Относительное количество мощности светового потока, поглощаемого окружающей средой, не зависит от интенсивности излучения. Каждый поглощающий слой одинаковой ширины поглощает равную часть монохроматического светового потока, проходящего через эти слои.

2. Поглощение монохроматического потока световой энергии прямо пропорционально количеству молекул поглощаемого материала

Термический анализ

Термический анализ — это отрасль материаловедения, в которой свойства материалов изучаются при изменении их температуры.Теоретически TA применим ко многим системам, так как энтальпия? H изменяется в результате большинства физических и химических процессов и химических реакций.

В ТА можно фиксировать кривые нагрева (кривые охлаждения) исследуемого образца, т. Е. Наиболее поздние изменения температуры по времени. В случае любого фазового превращения в материале (или смеси материалов) на кривой возникает область или трещины.

Дифференциальный термический анализ (ДТА) более чувствителен. В ДТА исследуемый материал и инертный эталон выдерживают идентичные термические циклы, при этом регистрируют любую разницу температур между образцом и эталоном (чаще Аl2О3), не претерпевшую каких-либо преобразований в заданном интервале.Затем эта разность температур отображается в зависимости от времени или от температуры. Экзотермические или эндотермические изменения в образце могут быть обнаружены относительно инертного эталона.

Таким образом, кривая ДТА предоставляет данные о произошедших превращениях, таких как стеклование, кристаллизация, плавление и сублимация, а также о химических процессах (диссоциация, разложение, дегидратация, окисление-восстановление и т. Д.). Большинство переходов сопровождаются эндотермическими эффектами; только некоторые процессы окислительно-восстановительного и структурного перехода являются экзотермическими.

Математические корреляции между площадью пика на кривой ДТА, параметрами прибора и образца позволяют регистрировать теплоту перехода, энергию активации фазового переноса, некоторые кинетические константы, проводить полуколичественный анализ (если известны DH соответствующих реакций ). С помощью ДТА изучается разложение кислых металлов, различных металлоорганических соединений, оксидных высокотемпературных сверхпроводников. С помощью этого метода определяется одна температурная область конверсии СО в СО2 (при дожигании выхлопных газов автомобилей, выбросов ТЭЦ и т. Д.).). DTA применяется для построения фазовых диаграмм систем с разным количеством компонентов (физический и химический анализ), для качественной оценки образцов, например при сравнении различных партий сырья.

Дериватография — это комплексный метод термического анализа, который исследует химические и физико-химические процессы, происходящие в материале в условиях запрограммированного изменения температуры.

Дериватографы 1000 D и S «Мама» (голод) Максимальная температура 1500oC

Этот метод основан на сочетании дифференциального термического анализа (ДТА) с одним или несколькими физическими или физико-химическими методами, например.г. термогравиметрия, термомеханический анализ (дилатометрия), масс-спектрометрия и эманационный термический анализ. Во всех случаях наряду с изменениями материала, происходящими с тепловым эффектом, фиксируется изменение массы образца (жидкого или твердого). Это позволяет определить характер процессов в материале, что невозможно осуществить только по данным ДТА или другими термическими методами. Индикатором фазового перехода, в частности, является тепловой эффект, не сопровождающийся изменением массы образца. Дериватограф — это прибор, который одновременно регистрирует тепловые и термогравиметрические изменения.В дериватографе, работающем с помощью комбинации ДТА и термогравиметрии, держатель с исследуемым материалом надевается на термопару, свободно подвешенную на весовой балке. Такая конструкция позволяет записывать 4 отношения: разность температур образца и эталона без пересчета времени t (кривая ДТА), изменение массы Dm от температуры (термогравиметрическая кривая), скорость изменения массы, т.е. производная dm / dt, от температуры (дифференциальная термогравиметрическая кривая) и температуры от времени.Определить последовательность переработки материалов, а также количество и состав промежуточных продуктов — это удачно.

Методы химического анализа

Гравиметрический анализ описывает набор методов аналитической химии для количественного определения аналита на основе массы твердого вещества.

В большинстве случаев аналит необходимо сначала превратить в твердое вещество путем осаждения с помощью соответствующего реагента. Затем осадок можно собрать фильтрованием, промыть, высушить для удаления следов влаги из раствора и взвесить.Затем количество аналита в исходной пробе можно рассчитать, исходя из массы осадка и его химического состава. Гравиметрический анализ — один из самых универсальных методов. Применяется для определения практически любого элемента.

Сначала два компонента изолируются, переводятся в гравиметрическое состояние и взвешиваются. Затем одно из соединений или оба переводятся в другое гравиметрическое состояние и затем взвешиваются еще раз. Состав каждого компонента измеряется с помощью простых расчетов.

Самым важным качеством гравиметрических измерений является высокая точность анализа. Обычная погрешность измерения силы тяжести составляет 0,1—0,2%. При анализе образцов сложного состава погрешность возрастает до нескольких процентов из-за несовершенства методов разделения и выделения анализируемого компонента.

Преимущества гравиметрических измерений также заключаются в отсутствии какой-либо стандартизации или калибровки по типичным образцам, необходимой почти для каждого аналитического метода.
Для выполнения гравиметрических измерений необходимы корреляции молярной массы и стехиометрические.

Титровальный анализ, также известный как титриметрия, является одним из методов качественного анализа. Титриметрия — это постепенное добавление титранта или титратора к анализируемому раствору для измерения точки эквивалентности. Анализ титрования основан на измерении объема титранта известной концентрации, потребляемой реакцией взаимодействия с определенным материалом. В основе метода лежит измерение объемов двух взаимодействующих материалов.Количественное измерение с помощью титровального анализа выполняется достаточно быстро. Это позволяет проводить несколько параллельных измерений и получать более точное среднее арифметическое. В основе всех расчетов анализа титрования лежит закон эквивалентных пропорций. По характеру химической реакции, лежащей в основе определения материала, методы титровального анализа делятся на следующие группы: метод нейтрализации, окислительно-восстановительный метод и метод хелатирования.

Новости химии — ScienceDaily

Доставка грузов полимерами

Янв.22 февраля 2021 г. — Разлагаемые полимеры на биологической основе предлагают варианты химической переработки и могут быть инструментом для хранения и высвобождения полезных молекул. Ученые разработали класс полимеров на основе сахара, которые …

---

Небольшое трение имеет большое значение для создания более прочных волокон нанотрубок

19 января 2021 г. — Волокна углеродных нанотрубок не так прочны, как содержащиеся в них нанотрубки, но исследователи работают над тем, чтобы сократить разрыв с помощью вычислительной модели, которая показывает длину нанотрубок и трение…

---

Новые биоматериалы могут быть «доработаны» для медицинского применения

19 января 2021 г. — Исследователям удалось «точно настроить» новый термопластический биоматериал, чтобы контролировать скорость его разложения в организме и его механические свойства …

---

Инструмент «Ножницы» для редактирования генов также может быть «диммером»

19 января 2021 г. — В серии экспериментов с бактериями, выращиваемыми в лабораторных условиях, ученые обнаружили доказательства того, что широко используемая система сокращения генов CRISPR-Cas9 играет еще одну роль — как генетический диммер…

---

Новый инструмент удаляет химиотерапевтические препараты из водных систем

19 января 2021 г. — «Что входит, то должно выходить» — известный рефрен. Это особенно актуально для проблем, с которыми сталкиваются исследователи, изучающие методы удаления химикатов и фармацевтических препаратов …

---

Лазеры и молекулярные тросы создают платформы с идеальным рисунком для тканевой инженерии

18 января 2021 г. — Исследователи разработали методику модификации природных биологических полимеров с помощью биохимических сообщений на основе белков, которые влияют на поведение клеток.Их подход использует ближний инфракрасный лазер …

---

Синтез мощного антибиотика идет необычным химическим путем

18 января 2021 г. — Изображения белка, участвующего в создании мощного антибиотика, показывают необычные первые шаги синтеза антибиотика. Лучшее понимание химии, лежащей в основе этого процесса, может …

---

Недавно разработанный МЭМС-резонатор на основе GaN стабильно работает даже при высокой температуре

Янв.15, 2021 — Исследователь JST PRESTO разработал резонатор MEMS, который стабильно работает даже при высоких температурах, регулируя деформацию, вызываемую теплом от нитрида галлия (GaN). Это устройство маленькое, высоко …

---

Исследования открывают новые горизонты в понимании того, как молекулярный мотор генерирует силу

14 января 2021 г. — Группа биофизиков приступила к решению давнего вопроса о природе генерации силы миозином, молекулярным двигателем, ответственным за сокращение мышц.Ключевой вопрос они …

---

Следование хмелю с нарушенными белками может привести к будущим методам лечения болезни Альцгеймера

14 января 2021 г. — Исследователи использовали методы машинного обучения, чтобы предсказать, как белки, особенно те, которые участвуют в неврологических заболеваниях, полностью меняют свою форму за …

---

Выключайте камеру во время виртуальных встреч, говорится в экологическом исследовании

Янв.14, 2021 — Новое исследование показывает, что, несмотря на рекордное снижение глобальных выбросов углерода в 2020 году, вызванный пандемией переход к удаленной работе и большему количеству домашних развлечений по-прежнему оказывает значительное воздействие на окружающую среду …

---

Как образуются аэрозоли

14 января 2021 г. — Исследователи провели эксперимент по изучению начальных этапов образования аэрозолей. Их результаты теперь помогают лучше понять и смоделировать этот процесс — например, расширение…

---

Недорогое устройство для дозирования хлора повышает безопасность водопроводной воды в регионах с низким уровнем ресурсов

14 января 2021 г. — Инженеры разработали недорогое устройство для дозирования хлора, которое повышает безопасность питьевой воды в удаленных регионах с низким уровнем ресурсов в точках сбора. Не требует электричества …

---

Проявление зерен истинной идентичности кофе

13 января 2021 г. — Люди во всем мире хотят, чтобы их кофе был сытным и по разумной цене.Чтобы соответствовать этим стандартам, обжарщики обычно используют смесь двух типов зерен: арабики и робусты. Но некоторые используют больше …

---

Супергерои, еда и приложения вносят современный поворот в таблицу Менделеева

13 января 2021 г. — Многие студенты, особенно не изучающие естественные науки, боятся химии. Первый урок вводного курса химии обычно посвящен тому, как интерпретировать периодическую таблицу элементов, но это …

---

Оксид меди-индия: более быстрый и более холодный способ уменьшить наш углеродный след

Янв.13, 2021 — Новые технологии электронного топлива часто используют реакцию обратного сдвига водяного газа (RWGS) для преобразования атмосферного CO2 в CO. Хотя эта реакция эффективна, она требует высоких температур и сложного газа …

---

Страйд синего света в светодиодах на основе перовскита

13 января 2021 г. — Исследователи разработали эффективные синие светодиоды на основе галогенидных перовскитов. Новые светодиоды могут открыть путь к дешевым и энергоэффективным …

---

Как мы достигнем полетов с нулевым выбросом углерода в будущем?

Янв.13 февраля 2021 г. — Авиация с нулевым выбросом углерода возможна, но в будущем самолеты, вероятно, будут продолжать работать на ископаемом топливе. Выбрасываемый ими CO2 должен систематически храниться под землей. Это самая …

---

Катализаторы: почему поверхности оксидов металлов ведут себя иначе?

13 января 2021 г. — Металлические поверхности играют роль катализатора для многих важных приложений — от топливных элементов до очистки выхлопных газов автомобилей. Однако на их поведение решающим образом влияют атомы кислорода…

---

Advanced Light показывает, как разные виды биотоплива ведут себя

12 января 2021 г. — Транспортные средства стали более эффективными и совершенными, но их топливо не обязательно изменилось вместе с ними.