moderne Mensch in seinem Alltag wird von einer Vielzahl von Metallen, umgeben.Die meisten Einzelteile, die wir verwenden, sind diese Chemikalien vorhanden.Es geschah, weil die Menschen haben verschiedene Möglichkeiten der Gewinnung von Metallen gefunden.
Welche Metalle
diese Wertstoffe für die Menschen in der anorganischen Chemie tätig.Produktion von Metallen ermöglicht einer Person, um eine perfekte Technik zu schaffen, unser Leben zu verbessern.Was sind sie?Bevor wir uns den üblichen Verfahren zur Herstellung von Metallen, ist es notwendig zu verstehen, was sie sind.Metalle sind eine Gruppe von chemischen Elementen in Form von einfachen Substanzen charakteristischen Eigenschaften:
• thermische und elektrische Leitfähigkeit;
• hohe Plastizität;
• Glanz.
Person leicht unterscheiden sie von anderen Substanzen.Ein charakteristisches Merkmal aller Metalle ist das Vorhandensein von einem speziellen Glanz.Es wird durch Reflexion der einfallenden Lichtstrahlen auf undurchlässige Oberfläche erhalten.Luster - ist das Gemeingut aller Metalle, aber es ist am deutlichsten in Silber manifestiert.
Bisher entdeckten Wissenschaftler, 96 dieser chemischen Elemente, die aber nicht alle von ihnen werden durch die offizielle Wissenschaft anerkannt.Sie wurden in Gruppen in Abhängigkeit von ihrer innewohnenden charakteristischen Eigenschaften unterteilt.So gibt es die folgenden Metalle:
• Alkaline - 6;
• Alkaline - 6;
• transient - 38;
• Leichtgewicht - 11;
• Halbmetalle - 7;
• Lanthanoide - 14;
• Actinide - 14.
Gewinnung von Metallen
Um eine Legierung herzustellen, ist es notwendig, zunächst auf Metalle aus natürlichen Erzen zu bekommen.Mutterelemente - sind diejenigen Substanzen, die natürlicherweise im freien Zustand sind.Diese schließen Platin, Gold, Zinn und Quecksilber.Sie von Verunreinigungen durch mechanische oder chemische Mittel getrennt werden.
Andere Metalle durch die Verarbeitung ihrer Verbindungen abgebaut.Sie sind in einer Vielzahl von Mineralien enthalten ist.Ore - ein Mineralien und Gesteine, die Metallverbindungen, wie die Oxide, Carbonate oder Sulfide enthalten.Zu deren Herstellung mit chemischen Behandlung.
Verfahren zur Herstellung von Metall:
• Reduktion von Oxiden mit Kohle;
• erhalten Zinn aus Zinn Stein;
• Roheisen aus Eisenerz;
• Verbrennen von Schwefelverbindungen in speziellen Öfen.
Zur Erleichterung der Gewinnung von Metallen aus Gangart daran verschiedene Substanzen genannt Flüsse aufgenommen.Sie helfen, entfernen Sie unerwünschte Verunreinigungen wie Lehm, Kalkstein, Sand.Als Ergebnis dieses Prozesses hergestellt schmelzbaren Verbindungen genannt Schlacke.
die Anwesenheit von signifikanten Mengen an Verunreinigungen Erz vor dem Schmelzen der Metall indem viel von der unnötigen Komponenten angereichert.Die am weitesten verbreiteten Verfahren für diese Behandlung - Flotation, magnetische und Schwerkraftmethode.
Alkalimetalle
Massenproduktion von Alkalimetall - ein komplizierter Prozess.Dies ist aufgrund der Tatsache, dass sie in der Natur vorkommen, in Form von chemischen Verbindungen.Weil sie reduzieren ihre Empfang durch hohe Energiekosten begleitet.Es gibt mehrere Wege zum Erhalten der Alkali-:
• Lithium kann aus seinem Oxid im Vakuum oder durch Elektrolyse einer Schmelze seines Chlorids bei der Verarbeitung Spodumen ausgebildet erhalten werden.
• Natrium wird durch Kalzinierung von Kohlenasche in verschlossenen Tiegel oder durch Elektrolyse von geschmolzenem Chlorid mit zugesetztem Calcium hergestellt.Die erste Methode ist die zeitaufwendig.
• Kalium wird durch die Elektrolyse von geschmolzenen Salzen, oder durch Durchleiten durch ein Paar von Natriumchlorid hergestellt.Auch ist es, indem man eine geschmolzene Kaliumhydroxid und flüssige Natrium bei einer Temperatur von 440 ° C gebildet wird,
• Cesium und Rubidium durch Wiederherstellen ihre Calciumchlorid bei 700-800 ° C oder Zirconium extrahiert bei 650 ° CHerstellung des Alkalimetalls in dieser Weise ist sehr energieintensiv und kostspielig.
Unterschiede zwischen Metallen und Legierungen
grundsätzlich klare Grenze zwischen Metallen und deren Legierungen praktisch nicht existent, da auch die saubere, einfache Materialien haben einen Anteil von Verunreinigungen.Also, was ist der Unterschied zwischen ihnen?Fast alle in der Industrie und anderen Sektoren der Wirtschaft eingesetzten Metalle werden als Legierungen gezielt durch Zugabe von chemischen Grundelemente der anderen Komponenten hergestellt verwendet.
Legierungen
Technik braucht eine Vielzahl von Metall-Materialien.Somit reine chemische Elemente sind in der Praxis nicht verwendet, weil sie nicht über die für den Menschen erforderlichen Eigenschaften besitzen.Für ihre Bedürfnisse haben wir verschiedene Möglichkeiten, um Legierungen erfunden.Dieser Begriff bezieht sich auf ein makroskopisch homogenes Material, das aus zwei oder mehreren chemischen Elementen besteht.In diesem Fall wird die Legierungsmetallkomponenten überwiegen.Dieses Material hat die Struktur.Die Legierungen werden aus folgenden Komponenten: •
Base aus einem oder mehreren der Metalle;
• geringe Zusätze zur Modifizierung und Legierungselemente;
• wiederhergestellt Verunreinigungen (technologischen, natürlichen, casual).Es
Metalllegierungen sind der Hauptstrukturmaterial.In der Technologie, gibt es mehr als 5000.
Typen Legierungen
Trotz einer solchen Vielzahl von Legierungen, die wichtigste für die Menschen, denen zu spielen, die auf Eisen und Aluminium basieren.Sie sind im Alltag häufiger.Legierungsarten sind unterschiedlich.Und werden nach mehreren Kriterien getrennt.Da es verschiedene Verfahren zur Herstellung von Legierungen.
• Darsteller, der durch Kristallisation der Schmelze gemischten Komponenten erhalten werden: Nach diesem Kriterium sind, werden sie unterteilt.
• Pulver durch Verwendung einer Mischung von Pulvern, Pressen und nachfolgendes Sintern bei hoher Temperatur.Und oft Komponenten solcher Legierungen sind nicht nur einfache chemische Elemente und ihre verschiedenen Verbindungen wie Titancarbid oder Wolframhartlegierungen.Ihr Zusatz in verschiedenen Mengen verändert die Eigenschaften von metallischen Materialien.
Verfahren zur Herstellung von Legierungen in Form des fertigen Produkts oder dem Werkstück ist unterteilt in:
• Gießereien (Silumin, Gusseisen);
• verformbar (Stahl);
• Pulver (Titan, Wolfram).
Legierungstypen
Verfahren zur Herstellung von Metallen verschieden sind, und beide haben es durch die Materialien unterschiedliche Eigenschaften haben.Im festen Zustand sind die Legierungen:
• Homogenität (homogen), bestehend aus Kristallen des gleichen Typs.Sie werden häufig als einphasige bezeichnet.
• heterogen (heterogen), bezeichnet als mehrphasige.Wenn sie als Basislegierung genommen eine feste Lösung (Matrixphase) empfangen werden.Zusammensetzung von heterogenen Substanzen dieses Typs hängt von der Zusammensetzung der chemischen Elemente.Solche Legierungen können die folgenden Komponenten beinhalten: Feststofflösungen und Substitution, chemische Verbindungen (Carbide, intermetallische Verbindungen, Nitride) Kristallite einfachen Substanzen.
Eigenschaften Legierungen
Unabhängig davon, welche Verfahren zur Herstellung von Metallen und Legierungen verwendet werden, werden ihre Eigenschaften vollständig von der Kristallstruktur der Phasen und Mikrostruktur der Materialien bestimmt.Jeder von ihnen verschieden sind.Makroskopischen Eigenschaften der Legierungen sind in Abhängigkeit von ihrer Mikrostruktur.Sie sind in jedem Fall von den Merkmalen des Phasen allein abhängig von der Kristallstruktur des Materials.Makroskopisch uniforme heterogen (mehrphasigen) der durch die gleichmäßige Verteilung der Phasen in der Matrixmetall erhaltenen Legierungen.
wichtigsten Eigenschaften der Legierung als Schweißbarkeit.Ansonsten sind sie identisch Metalle.Somit haben die Legierungen thermische und elektrische Leitfähigkeit, Verformbarkeit und Reflexionsvermögen (Glanz).
Species Legierungen
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Legierungen erlaubt den Mann, eine große Anzahl von Metallmaterialien mit verschiedenen Eigenschaften und Charakteristika zu erfinden.Je nach Zweck werden sie in folgende Gruppen eingeteilt:
• Bau (aus Stahl, eloxiertes Aluminium, Gusseisen).Zu dieser Gruppe gehören Legierungen mit speziellen Eigenschaften.So unterscheiden sie sich für eigensichere und Gleiteigenschaften.Diese umfassen Messing und Bronze.
• Um die Lager (Babbitt) zu füllen.
• für Elektro- und Messtechnik (Nichrom, Manganin).
• Für die Herstellung von Schneidwerkzeugen (Win).
Menschen Verwendung bei der Herstellung anderer Arten von Metallmaterialien, wie beispielsweise niedrigschmelzende, hitzebeständig, korrosionsbeständig und amorphe Legierungen.Außerdem ist es weithin verwendeten Magnete und Thermo (teluridy und Selenide von Wismut, Blei, Antimon und andere).
Eisenlegierung
Fast das gesamte Eisen in der Welt geschmolzen ist auf die Herstellung von einfachen und legierte Stähle gerichtet.Es wird auch bei der Herstellung von Roheisen verwendet.Legierungen aus Eisen bekam seine Popularität aufgrund der Tatsache, dass sie vorteilhafte Eigenschaften für den Menschen haben.Sie wurden durch die Zugabe zu den einfachen chemischen Elements der verschiedenen Komponenten erhalten.Somit ist trotz der Tatsache, dass die verschiedenen Eisenlegierungen auf der Basis einer einzigen Substanz hergestellt, Stahl und Gusseisen weisen unterschiedliche Eigenschaften auf.Aus diesem Grund sind sie unterschiedliche Einsatzgebiete.Die meisten Stähle schwieriger Eisen.Verschiedene Verfahren zur Herstellung dieser Metalle zu ermöglichen, verschiedene Sorten (Marke) von Eisen-Legierungen zu bekommen.
verbesserten Eigenschaften der Legierungen
Durch Fusion bestimmter Metalle und andere chemische Elemente können Materialien mit besseren Eigenschaften zu erhalten.Zum Beispiel ist die Streckgrenze des Reinaluminium 35 MPa.Bei der Herstellung der Metalllegierung mit Kupfer (1,6%), Zn (5,6%), Magnesiumoxid (2,5%) der Index von mehr als 500 MPa.Aufgrund
Verbindung in verschiedenen Verhältnissen von verschiedenen chemischen Substanzen können hergestellt werden metallische Materialien überlegen sind magnetische, thermische oder elektrische Eigenschaften.Die Hauptrolle bei diesem Verfahren ist die Struktur der Legierung, die die Verteilung der Kristalle und der Art der Bindungen zwischen den Atomen ist.
Stahl und Eisen
Diese Legierungen werden durch Kombinieren von Eisen und Kohlenstoff (2%) erhalten.Bei der Herstellung von legierten Materialien zugegeben, um sie Nickel, Chrom, Vanadium.Alle üblichen Arten von Stahl unterteilt in:
• Mild (0,25% Kohlenstoff) für die Herstellung von verschiedenen Designs verwendet werden;
• hohem Kohlenstoff (größer als 0,55%) wird für die Herstellung von Schneidwerkzeugen bestimmt sind.
Verschiedene Marken von legierten Stählen sind im Maschinenbau, und anderen Produkten verwendet.
Legierung von Eisen mit Kohlenstoff, der der Anteil von 2-4% wird als Roheisen ist.Die Zusammensetzung dieses Materials Silizium enthält.Von den verschiedenen Gusseisenprodukte mit guten mechanischen Eigenschaften.
Eisenmetallen
neben Eisen, für die Herstellung einer Vielzahl von verwendeten Metallmaterialien und anderen chemischen Elemente.Infolge ihrer Verbindungen sind Nicht-Eisen-Legierungen.
• Kupfer, Messing genannt: im Leben, haben die Menschen die größte Verwendung von Materialien auf der Basis gefunden.Sie enthalten 5-45% Zink.Wenn sein Gehalt 5-20%, spricht man von Rotguss, und wenn 20 bis 36% - gelb.Es sind Legierungen aus Kupfer und Silicium, Zinn, Beryllium, Aluminium.Sie sind aufgerufen Bronzen.Es gibt mehrere Arten dieser Legierungen.
• Blei ist ein herkömmliches Lot (tretnik).In dieser Legierung auf 1 Teil des chemischen hockt 2 Stücke von Zinn.Bei der Herstellung von Lagern verwendet Babbitt, das eine Legierung aus Blei, Zinn, Arsen und Antimon.
• Aluminium, Titan, Magnesium und Beryllium ist ein Licht NE-Legierungen, hohe Festigkeit und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.
Verfahren zur Herstellung
Hauptverfahren zur Gewinnung von Metallen und Legierungen:
• Gießerei, an dem die Erstarrung des geschmolzenen homogenen Mischung aus verschiedenen Komponenten.Für Legierungen verwendet pyrometallurgische und Elektrometallurgical Verfahren für Metalle.Die erste Option wird verwendet, um die während des Verbrennungsprozesses erzeugte rohe Wärmeenergie zu erwärmen.Pyrometallurgische Verfahren liefert Stahl in Siemens-Martin-Öfen und Roheisen in Hochöfen.Wenn electrometallurgical Prozessmaterial in dem Lichtbogen oder Induktionsöfen erhitzt.Gleichzeitig Rohstoff rasslavlyaetsya sehr schnell.
• Pulver, wobei die Legierung für die Herstellung von Pulvern der Komponenten verwendet.Durch Drücken von ihnen, dass sie eine bestimmte Form zu geben und dann in speziellen Öfen gesintert.
