Page 28 - Дисертація_Сободош_Наталія_Йосипівна

28

1.1 Фізико-хімічні властивості алюмінію та його сплавів

Алюміній є одним із найпоширеніших металів у земній корі, який

вирізняється поєднанням низької густини (2,70 г/см³), високої

електропровідності (приблизно 65 % від провідності міді) та задовільної

теплопровідності [15–18]. Механічні властивості алюмінію залежать від його

чистоти та фазового складу. Чистий алюміній характеризується відносно

низькою міцністю (σ В = 40–60 МПа), однак добре піддається пластичній

деформації [19]. Додавання легувальних елементів (Cu, Mg, Si, Zn, Mn, Li

тощо) суттєво змінює структуру і властивості сплавів, підвищуючи їхню

міцність у 3–6 разів завдяки утворенню зміцнювальних фаз, наприклад, Al 2Cu,

Mg 2Si або Al 3Li [20]. Термічна обробка алюмінієвих сплавів дозволяє

контролювати дисперсію та морфологію вторинних фаз, забезпечуючи

оптимальне поєднання міцності, пластичності й корозійної тривкості. У

дослідженнях останніх років значну увагу приділено впливу нанодисперсних

добавок та модифікаторів поверхні на покращення фізико-хімічних
характеристик алюмінієвих матеріалів [21], [22].

З хімічної точки зору, алюміній є активним металом, який взаємодіє з
киснем повітря з утворенням щільної оксидної плівки Al 2O 3 товщиною 2–5 нм.

Ця плівка пасивує поверхню металу, запобігаючи подальшому окисненню, і
визначає його високу корозійну тривкість у багатьох середовищах [17], [23].

Мікроструктура пасивного шару є багатошаровою: тонкий аморфний

внутрішній шар Al₂O₃, що безпосередньо контактує з металом, і зовнішній

пористий шар, збагачений гідроксидними або гідратованими формами

Al(OH)3. Така двошарова будова визначає як захисні, так і відновлювальні

властивості пасивації – внутрішній шар дає основну електрохімічну

інертність, тоді як зовнішній шар відповідальний за адсорбцію іонів та

молекул із середовища. [24], [25]

Фізико-хімічні характеристики пасивної плівки (густина, товщина,

ступінь кристалічності) залежать від умов її утворення: атмосфери (O2, H2O),