homme moderne dans sa vie quotidienne est entouré par une variété de métaux.La plupart des articles que nous utilisons, ces produits chimiques sont présents.Tout cela est arrivé parce que les gens ont trouvé divers moyens de l'obtention de métaux.
Quels métaux
ces substances précieuses pour les personnes engagées dans la chimie inorganique.Production de métaux permet à une personne pour créer une technique plus parfaite, d'améliorer nos vies.Quels sont-ils?Avant d'examiner les méthodes courantes de production de métaux, il est nécessaire de comprendre ce qu'ils sont.Les métaux sont un groupe d'éléments chimiques sous la forme de simples substances ont des propriétés caractéristiques:
• conductivité thermique et électrique;
• grande plasticité;
• brillance.
personne peut facilement les distinguer des autres substances.Un trait caractéristique de tous les métaux est la présence d'un éclat spécial.Il est obtenu par réflexion de rayons lumineux incidents sur la surface de celui-ci imperméable.Luster - est la propriété commune de tous les métaux, mais elle se manifeste le plus clairement en argent.
À ce jour, 96 scientifiques ont découvert de ces éléments chimiques, mais pas tous d'entre eux sont reconnus par la science officielle.Ils ont été répartis en groupes en fonction de leurs propriétés caractéristiques inhérentes.Donc, il ya des métaux suivants:
• Alcaline - 6;
• alcalino - 6;
• transitoire - 38;
• Léger - 11;
• semimétaux - 7;
lanthanides • - 14;
• actinides - 14.
Obtention des métaux
Afin de produire un alliage, il est nécessaire tout d'abord d'obtenir des métaux à partir de minerais naturels.Éléments autochtones - sont ces substances qui sont naturellement à l'état libre.Ceux-ci comprennent le platine, l'or, l'étain et le mercure.Ils sont séparés des impuretés par des agents mécaniques ou chimiques.
autres métaux exploités par le traitement de leurs composés.Ils sont contenus dans une variété de minéraux.Ore - un minéraux et de roches, qui contiennent des composés métalliques comme les oxydes, des carbonates ou des sulfures.Pour leur production en utilisant un traitement chimique.
Méthodespour produire le métal:
• réduction des oxydes avec le charbon;
• obtenir l'étain à partir d'étain pierre;
• de fonte brute à partir de minerai de fer;
• combustion de composés soufrés dans des fours spéciaux.
Pour faciliter l'obtention de métaux de la gangue y diverses substances appelées flux ajouté.Ils aident à éliminer les impuretés indésirables telles que l'argile, le calcaire, le sable.À la suite de ce processus, les composés appelés scories produites fusibles.
la présence de quantités significatives d'impuretés du minerai avant la fusion métal enrichi en éliminant une grande partie des composants inutiles.Les méthodes les plus utilisées pour ce traitement - flottation, magnétiques et méthode gravitationnelle.
métaux alcalins
de production de masse de métal alcalin - un processus plus compliqué.Cela est dû au fait qu'ils se produisent dans la nature sous la forme de composés chimiques.Parce qu'ils réduisent leur réception accompagnée coûts élevés de l'énergie.Il existe plusieurs manières d'obtenir le métal alcalin:
• Le lithium peut être obtenu à partir de son oxyde sous vide ou par électrolyse d'une masse fondue de son chlorure former pendant le traitement spodumène.
• sodium est produit par calcination de cendres de charbon dans des creusets scellés ou par électrolyse du chlorure fondu avec calcium ajouté.La première méthode est la plus consommatrice de temps.•
potassium est produit par l'électrolyse de sels fondus de celui-ci, ou en le faisant passer à travers une paire de chlorure de sodium.En outre, il est formé par réaction d'un hydroxyde de potassium et le sodium liquide en fusion à une température de 440 ° C
• rubidium et le césium extrait par la restauration de leur chlorure de calcium à 700 à 800 ° C ou de zirconium à 650 ° CPréparation de métal alcalin de cette manière est très énergivore et coûteux.Différences
entre métaux et alliages
limites fondamentalement claire entre les métaux et leurs alliages quasi inexistants, puisque même les matériaux propres, simples ont une fraction d'impuretés.Alors, quelle est la différence entre eux?Presque tous les métaux utilisés dans l'industrie et d'autres secteurs de l'économie, sont utilisés comme alliages produites spécifiquement en ajoutant des éléments chimiques de base d'autres composants.
technique alliages de
a besoin d'une variété de matériaux métalliques.Ainsi éléments chimiques purs sont pratiquement pas utilisés parce qu'ils ne possèdent pas les propriétés nécessaires pour les humains.Pour leurs besoins, nous avons inventé diverses manières pour produire des alliages.Ce terme se réfère à un matériau macroscopiquement homogène, qui se compose de deux ou plusieurs éléments chimiques.Dans ce cas, les composants en alliage de métaux prédominent.Ce matériau présente la structure.Les alliages sont composants suivants:
• Base, constitué d'un ou plusieurs des métaux;
• petites additions de modification et éléments d'alliage;
• Les impuretés non supprimés (technologique, naturel, occasionnels).Il
alliages métalliques sont le matériau de structure principale.Dans la technologie, il ya plus de 5000.
Types alliages
Malgré une telle variété d'alliages, le plus important pour les gens à jouer, ceux qui sont basés sur le fer et l'aluminium.Ils sont plus fréquents dans la vie quotidienne.Types d'alliages sont différentes.Et ils sont séparés par plusieurs critères.Comme il existe différentes méthodes pour la production des alliages.Selon ce critère, ils sont divisés en:
• Cast, qui sont obtenues par cristallisation des composants mélangé en fusion.•
poudre en utilisant un mélange de poudres, pressage et frittage subséquent à haute température.Et souvent de tels composants sont des alliages non seulement des éléments chimiques simples et leurs divers composés tels que le carbure de titane ou alliages durs de tungstène.Leur addition de diverses quantités modifie les propriétés des matériaux métalliques.
Méthodespour la production des alliages sous la forme du produit fini ou de la pièce est divisée en:
• fonderies (silumin, fonte);
• déformable (acier);
• poudre (titane, le tungstène).Types
d'alliages
Méthodespour les métaux de production sont différents, et les deux fait à travers les matériaux ont des propriétés différentes.A l'état solide, les alliages sont les suivants: •
homogénéité (homogène), constitué par des cristaux du même type.Ils sont souvent désignés sous le monophasé.
• hétérogène (hétérogène), dénommé polyphasique.Quand ils sont reçus comme un alliage à base de prises une solution (phase de matrice) solide.Composition de substances hétérogènes de ce type dépend de la composition de ses éléments chimiques.Ces alliages peuvent inclure les éléments suivants: solutions solides et de la substitution, des composés chimiques (carbures, nitrures, composés intermétalliques) cristallites substances simples.
Propriétés alliages
Indépendamment de ce que procédés de production de métaux et alliages sont utilisés, leurs propriétés sont entièrement déterminées par la structure cristalline de la phase et de la microstructure de ces matériaux.Chacun d'entre eux sont différents.Propriétés macroscopiques des alliages sont dépendants de leur microstructure.Ce sont dans tous les cas différente de celle des caractéristiques de la phase dépend uniquement de la structure cristalline du matériau.Macroscopiquement hétérogène uniforme (à plusieurs phases) des alliages obtenus par la distribution uniforme de phases dans le métal de matrice.
Les propriétés les plus importantes de l'alliage considéré soudabilité.Sinon, ils sont identiques métaux.Ainsi, les alliages ont une conductivité thermique et électrique, la ductilité et la réflectivité (brillant).
espèces alliages
Diverses méthodes d'alliages de production ont permis à l'homme d'inventer un grand nombre de matériaux métalliques avec des propriétés et des caractéristiques différentes.Selon le but, ils sont répartis dans les groupes suivants:
• Construction (acier, aluminium anodisé, fonte).Ce groupe comprend des alliages avec des propriétés spéciales.Donc, ils diffèrent des propriétés de sécurité intrinsèque ou anti-friction.Ceux-ci comprennent le laiton et le bronze.
• Pour remplir les roulements antifriction ().
• pour l'équipement électrique et de mesure (nichrome, manganine).
• Pour la production d'outils de coupe (victoire).Personnes
utilisent dans la production d'autres types de matériaux métalliques tels que le bas point de fusion, résistant à la chaleur, résistant à la corrosion et alliages amorphes.En outre, il est largement utilisé des aimants et thermoélectrique (teluridy et séléniures de bismuth, le plomb, l'antimoine et d'autres).
alliage de fer
Presque la totalité du fer est fondu dans le monde est dirigé vers la production d'aciers et d'alliages simples.Il est également utilisé dans la production de fonte brute.Alliages de fer obtenu sa popularité en raison du fait qu'ils ont des propriétés bénéfiques pour les humains.Ils ont été obtenus en ajoutant à l'élément chimique simple des différents éléments.Ainsi, en dépit du fait que les divers alliages de fer fabriqués sur la base d'une seule matière, les aciers et les fontes ont des propriétés différentes.Pour cette raison, ils sont différents champs d'application.La plupart des aciers de fer plus dur.Diverses méthodes de production de ces métaux permettent d'obtenir différentes variétés (marque) d'alliages de fer.
propriétés des alliages
améliorée grâce à la fusion de certains métaux et d'autres éléments chimiques peut obtenir des matériaux dotés de caractéristiques améliorées.Par exemple, la limite d'élasticité de l'aluminium pur est de 35 MPa.Dans la préparation de l'alliage métallique de cuivre (1,6%), Zn (5,6%), de magnésium (2,5%) est supérieur à l'indice 500 MPa.En raison
composédans divers rapports de différentes substances chimiques peuvent être préparés matériaux métalliques sont supérieurs en propriétés magnétiques, thermiques ou électriques.Le rôle principal de ce processus est la structure de l'alliage, qui est la distribution de ses cristaux et le type de liaisons entre les atomes.
acier et le fer
Ces alliages sont obtenus en combinant du fer et du carbone (2%).Dans la production de matériaux alliés ajouté à eux nickel, le chrome, le vanadium.Tous les types habituels de l'acier divisé en: •
légère (0,25% de carbone) utilisé pour la fabrication de modèles différents;
• haute teneur en carbone (supérieur à 0,55%) est destiné à la fabrication d'outils de coupe.
Différentes marques de aciers alliés sont utilisés en génie mécanique, et d'autres produits.
alliage de fer avec du charbon, qui est le pourcentage de 4.2% est appelée fonte brute.La composition de ce matériau comprend du silicium.Parmi les divers produits en fonte présentant de bonnes propriétés mécaniques.
métaux ferreux d'addition
de fer, pour la fabrication d'une variété de matériaux métalliques utilisés et d'autres éléments chimiques.En raison de leurs composés sont des alliages non ferreux.Dans la vie, les gens ont trouvé la plus grande utilisation de matériaux à base de:
• Cuivre, laiton appelé.Ils contiennent de 5 à 45% de zinc.Si son contenu est de 5-20%, il est appelé en laiton rouge, et si 20-36% - jaune.Il existe de cuivre et des alliages de silicium, l'étain, le béryllium, l'aluminium.Ils sont appelés bronzes.Il existe plusieurs types de ces alliages.
• Le plomb est une soudure classique (tretnik).Dans cet alliage, pour 1 partie de la substance chimique se tapit 2 pièces d'étain.Dans la fabrication de paliers antifriction utilisé, qui est un alliage de plomb, d'étain, de l'arsenic et de l'antimoine.
• aluminium, de titane, de magnésium et de béryllium est une lumière alliages non ferreux, de haute résistance et d'excellentes propriétés mécaniques.
Méthodespour produire
principales méthodes d'obtention des métaux et alliages:
• Fonderie, à laquelle la solidification du mélange homogène fondu de divers composants.Pour les alliages utilisé des méthodes pyrométallurgiques et Elektrometallurgical pour les métaux.La première option est utilisée pour chauffer l'énergie calorifique brut généré pendant le processus de combustion.Procédé pyrométallurgique fournit acier dans les fours à sole et fonte en gueuse dans les hauts fourneaux.Lorsque la matière de processus électrométallurgique est chauffé dans l'arc ou à induction fours électriques.À la même matière première de temps rasslavlyaetsya très rapidement.•
poudre, dans lequel l'alliage utilisé pour la fabrication de poudres de ses composants.Grâce à eux, appuyant ils donnent une forme définie et ensuite frittées dans des fours spéciaux.
