שיטות לייצור מתכות.

בחיי היומיום שלו מוקף במגוון של מתכות.רוב הפריטים שאנו משתמשים, כימיקלים אלה קיימים.כל זה קרה בגלל שאנשים מצאו דרכים שונות להשגת מתכות.

מה מתכות

חומרים יקרי ערך אלה לאנשים העוסקים בכימיה אורגנית.ייצור של מתכות מאפשר לאדם ליצור בטכניקה מושלמת יותר, לשפר את חיינו.מה הם?לפני שנתייחס לשיטות הנפוצות של ייצור מתכות, יש צורך להבין מה הם.מתכות הן קבוצה של יסודות כימיים בצורה של חומרים פשוטים בעלי תכונות אופייניות:

• חשמל מוליכות תרמית;

• גמישות גבוהה;ברק

•.אדם

יכול בקלות להבחין ביניהם מחומרים אחרים.מאפיין של כל המתכות הוא נוכחותם של ברק מיוחד.זה מתקבל על ידי השתקפות של קרני אור האירוע על פני השטח בלתי חדירים שלה.ברק - הוא הרכוש המשותף של כל המתכות, אבל זה באופן ברור ביותר בא לידי ביטוי בכסף.

עד כה, מדענים גילו 96 של יסודות הכימיים אלה, אם כי לא כולם מוכרים על ידי מדע רשמי.הם חולקו לקבוצות בהתאם למאפיינים האופייניים הטבועים בם.אז יש המתכות הבאות:

• אלקליין - 6;אלקליין

• - 6;חולף

• - 38;

• קל משקל - 11;Semimetals

• - 7;lanthanides

• - 14;אקטינידים

• - 14.

קבלת מתכות

על מנת לייצר סגסוגת, יש צורך קודם כל כדי לקבל מתכות מעפרות טבעיות.אלמנטים של ילידים - הם אלה חומרים שהם באופן טבעי במדינה החופשית.אלה כוללים פלטינה, זהב, בדיל וכספית.הם מופרדים מזיהומים על ידי סוכנים מכאניים או כימיים.מתכות אחרות

ממוקש על ידי העיבוד של התרכובות שלהם.הם כלולים במגוון רחב של מינרלים.בצר - מינרלים וסלעים, המכילים תרכובות מתכת כמו תחמוצות, פחמתי או סולפידים.לייצור שלהם באמצעות טיפול כימי.שיטות

לייצור מתכת: הפחתת

• של תחמוצות פחם;

• להשיג פח מאבן פח;

• חזיר ברזל מעפרות ברזל;

• שריפה של תרכובות גופרית בתנורים מיוחדים.

כדי להקל מתכות קבלת מgangue הוסיף לי חומרים שונים הנקראים נתיבים.הם עוזרים להסיר זיהומים לא רצויים כגון חימר, אבן גיר, חול.כתוצאה מתהליך זה תרכובות בטנות מיוצרות נקראות סיגים.

הנוכחות של כמויות משמעותיות של זיהומי בצר לפני התכת המתכת מועשרת על ידי הסרת חלק גדול מהרכיבים המיותרים.שימוש נרחב ביותר בשיטות לטיפול זה - הנפקה, מגנטית ושיטה הכבידה.

מתכות אלקליות

ייצור המוני של אלקלי מתכת - תהליך מסובך יותר.זאת בשל העובדה שהם מתרחשים בטבע בצורה של תרכובות כימיות.משום שהם מפחיתים את קבלתם בליווי עלויות אנרגיה גבוהה.ישנן מספר דרכים להשגת מתכת אלקלי: ניתן להשיג

• ליתיום מתחמוצת אור בריק או על ידי אלקטרוליזה של להמיס של כלוריד נוצר במהלך עיבוד spodumene.

• נתרן מופק על ידי calcination של אפר פחם בכורי היתוך אטום או באמצעות מתקן אלקטרוליזה של מותך עם תוספת סידן.השיטה הראשונה היא לצרוך הזמן ביותר.

• אשלגן מופק על ידי אלקטרוליזה של מלחים המותכים, או על ידי העברתו דרך זוג של נתרן כלורי.כמו כן, הוא נוצר על ידי מגיב אשלגן הידרוקסיד מותך ונתרן נוזלית בטמפרטורה של 440 מעלות צלסיוס

• צזיום ורובידיום חולץ על ידי שחזור סידן כלורי ב700-800 מעלות צלזיוס או זירקוניום ב 650 מעלות צלסיוסהכנת המתכת אלקלית בדרך זו היא מאוד אנרגיה אינטנסיבית ויקרה.הבדלי

בין מתכות וסגסוגות

גבול ביסוד ברור בין מתכות וסגסוגות שלהם כמעט שאינם קיימות, שכן יש לי אפילו חומרים נקיים, פשוט חלק מזיהומים.אז מה ההבדל ביניהם?כמעט כל המתכות המשמשות בתעשייה ובענפים אחרים במשק, משמשים כסגסוגות מיוצרות במיוחד על ידי הוספת אלמנטים כימיים בסיסיים של רכיבים אחרים.טכניקת

סגסוגות

צריכה מגוון של חומרי מתכת.כך יסודות כימיים טהורים אינם בשימוש כמעט כי הם לא מחזיקים את המאפיינים הדרושים לבני אדם.לצרכים שלהם יש לנו המצאנו דרכים שונות כדי לייצר סגסוגות.מונח זה מתייחס לחומר macroscopically הומוגנית, אשר מורכב משניים או יותר יסודות כימיים.במקרה זה רכיבי סגסוגת המתכת דומיננטיים.חומר זה המבנה.סגסוגות שעוקבים אחר מרכיבים: בסיס •

, בהיקף של אחד או יותר מהמתכות;

• תוספות קטנות של שינוי ויתווכו אלמנטים;

• זיהומים שחזרו (טכנולוגי טבעי, מזדמן,).זה סגסוגות מתכת

הוא החומר מבני העיקרי.בטכנולוגיה, יש יותר מ 5000. סגסוגות

סוגי

למרות מגוון כזה של סגסוגות, החשובה ביותר לאנשים לשחק אלה, המבוססים על ברזל ואלומיניום.הם שכיחים יותר בחיי היום יום.סוגים של סגסוגות שונים.והם מופרדים על ידי מספר קריטריונים.מאחר שיש שיטות שונות להפקת סגסוגות.על פי קריטריון זה, הם נחלקים ל: יצוק

•, אשר מתקבלים על ידי התגבשות של הרכיבים מעורבבים להמיס.

• אבקה באמצעות תערובת של אבקות, לחיצה ולאחר מכן sintering בטמפרטורה גבוהה.ולעתים קרובות רכיבים של סגסוגות כאלה הם לא רק אלמנטים פשוטים כימיים ותרכובות השונות שלהם כגון קרביד טיטניום או סגסוגות קשות טונגסטן.בנוסף בכמויות שונות משנה את תכונותיהם של חומרים מתכתיים.שיטות

להפקת סגסוגות בצורה של המוצר המוגמר או לחומר מחולקת ל: יציקת

• (Silumin, ברזל יצוק);עיוותי

• (פלדה);אבקת

• (טיטניום, טונגסטן).סוגי

של סגסוגות שיטות

למתכות ייצור שונים, ושניהם עשו את זה דרך לי החומרים מאפיינים שונים.במצב המוצק סגסוגות היא: הומוגניות

• (הומוגנית), בהיקף של גבישים מאותו הסוג.הם מכונים לעתים קרובות כחד פאזיים.

• הטרוגניות (הטרוגנית), המכונה רב-.כאשר הם קיבלו כסגסוגת בסיס נלקחה פתרון (שלב מטריצה) טוב.הרכב של חומרים הטרוגניים מסוג זה תלוי בהרכב של היסודות הכימיים שלה.סגסוגות אלה יכולים לכלול את המרכיבים הבאים: פתרונות מוצקים והחלפה, תרכובות כימיות (קרבידים, תרכובות intermetallic, nitrides) crystallites חומרים פשוטים.מאפייני

סגסוגות

משנה מה שיטות של ייצור מתכות וסגסוגות משמשות, תכונותיהם נקבעות לחלוטין על ידי המבנה הגבישי של השלבים ומייקרו של חומרים אלה.כל אחד מהם הם שונים.מאפיינים מקרוסקופית של סגסוגות תלויים במייקרו שלהם.הם בכל מקרה שונה מהמאפיינים של השלב תלויים אך ורק במבנה הגבישי של החומר.המדים macroscopically (רב-שלב) הטרוגנית של סגסוגות מתקבלת על ידי ההתפלגות אחידה של שלבים במתכת המטריצה.

מאפיינים החשובים ביותר של רתיכות סגסוגת נחשבת.אחרת, הם מתכות זהות.לפיכך, יש סגסוגות חשמל מוליכות תרמית, משיכות ורפלקטיביות (מבריק).

המינים

סגסוגות

שיטות שונות של סגסוגות הפקה מותרת האדם להמציא מספר גדול של חומרים מתכתיים עם תכונות ומאפיינים שונים.על פי המטרה שהם מתחלקים לקבוצות הבאות:

• הבנייה (פלדה, אלומיניום, ברזל יצוק).קבוצה זו כוללת סגסוגות עם תכונות מיוחדות.אז הם שונים מאפיינים מהותי בטוחים או אנטי-חיכוך.אלה כוללים נחושת וברונזה.

• כדי למלא את המסבים (ביט).

• לציוד חשמלי ומדידה (nichrome, Manganin).

•

לייצור כלי חיתוך (נצחון).אנשי

להשתמש בייצור של סוגים אחרים של חומרים כגון מתכת התכה נמוכה, עמיד בחום, עמיד בפני קורוזיה וסגסוגות אמורפי.כמו כן, נעשה שימוש נרחב מגנטים וthermoelectrics (teluridy וselenides של ביסמוט, עופרת, אנטימון ועוד).

סגסוגת ברזל

כמעט כל ברזל הריח בעולם מופנה לייצור פלדות פשוטות וסגסוגת.הוא משמש גם בייצור של חזיר ברזל.סגסוגות ברזל קיבלו את הפופולריות שלו בשל העובדה שיש להם תכונות מועילות לבני אדם.הם התקבלו על ידי הוספה ליסוד הכימי הפשוט של הרכיבים השונים.לפיכך, על אף העובדה שסגסוגות הברזל השונות המיוצרים על בסיס חומר יחיד, יש לי פלדות ומגהצים יצוקים מאפיינים שונים.בגלל זה, הם תחומים שונים של יישום.רוב פלדות ברזל קשה יותר.שיטות שונות של הפקת מתכות אלה מאפשרים לקבל סוגים שונים (מותג) של סגסוגות ברזל.

משופר מאפיינים של סגסוגות

באמצעות היתוך של מתכות מסוימות ויסודות כימיים אחרים יכול להשיג חומרים עם מאפיינים משופרים.לדוגמא, כוח התשואה של אלומיניום טהור הוא 35 מגפ"ס.בהכנת סגסוגת המתכת עם נחושת (1.6%), Zn (5.6%), מגנזיום (2.5%) במדד עולה על 500 מגפ"ס.ניתן להכין תרכובת

בשל ביחסים שונים של חומרים כימיים שונים חומרים מתכתיים עדיפים בתכונות מגנטיות, תרמית, או חשמל.התפקיד העיקרי בתהליך זה הוא המבנה של סגסוגת, המהווה את ההפצה של הגבישים שלה והסוג של קשרים בין האטומים.

פלדה והברזל

סגסוגות אלו מתקבלות על ידי שילוב של ברזל ופחמן (2%).בייצור של חומרי alloyed הוסיף להם ניקל, כרום, ונדיום.כל הסוגים הרגילים של פלדה מחולקת:

• מתון (פחמן 0.25%) המשמש לייצור של עיצובים שונים;פחמן

• גבוה (יותר מ 0.55%) מיועד לייצור כלי חיתוך.מותגים שונים

של פלדות סגסוגת משמשים בהנדסת מכונות, ומוצרים אחרים.סגסוגת

של ברזל עם פחמן, המהווה את האחוז של 2-4% נקרא חזיר ברזל.ההרכב של חומר זה כולל סיליקון.של מוצרי ברזל יצוק השונים בעלי תכונות מכאניות טובות.מתכות

ברזלי בנוסף

ברזל, לייצור מגוון רחב של חומרי מתכת המשמשים ויסודות כימיים אחרים.כתוצאה מהתרכובות שלהם סגסוגות ברזליות.בחיים, אנשים מצאו את השימוש הגדול ביותר של חומרים הבוסס על:

• נחושת, שנקרא פליז.הם מכילים אבץ 5-45%.אם התוכן שלה הוא 5-20%, זה נקרא פליז אדום, ואם 20-36% - צהוב.יש סגסוגות של נחושת וסיליקון, פח, בריליום, אלומיניום.הם נקראים ארד.ישנם מספר סוגים של סגסוגות אלו.עופרת

• היא הלחמה קונבנציונלית (tretnik).בסגסוגת זו, לכל 1 חלק מהכימי מתכופף 2 חתיכות של פח.בייצור של מסבים המשמש בביט, אשר הוא סגסוגת של עופרת, בדיל, אנטימון וארסן.אלומיניום

•, טיטניום, מגנזיום, ובריליום הוא סגסוגות אור-ברזליות, חוזק גבוה ותכונות מכאניות מעולות.שיטות

לייצור

שיטות עיקריות של מתכות וסגסוגות קבלת:

• יציקה, שבי המיצוק של התערובת הומוגנית המותכת של רכיבים שונים.לסגסוגות השתמשו בשיטות pyrometallurgical וElektrometallurgical למתכות.האפשרות הראשונה משמשת כדי לחמם את אנרגיית חום הגלם שנוצרה במהלך תהליך הבעירה.שיטת pyrometallurgical מספקת פלדה בתנורים פתוח אח וחזיר ברזל בתנורי פיצוץ.כאשר חומר תהליך electrometallurgical מחומם בתנורי קשת או אינדוקציה החשמלית.באותו חומר גלם הזמן במהירות rasslavlyaetsya מאוד.

• אבקה, בי סגסוגת המשמשת לייצור של אבקות של מרכיביו.באמצעות לחיצה עליהם שהם נותנים צורה מוגדרת ולאחר מכן sintered בתנורים מיוחדים.