moderne mens in het dagelijks leven wordt omgeven door een verscheidenheid van metalen.De meeste items die we gebruiken, deze chemische stoffen aanwezig zijn.Het gebeurde allemaal omdat mensen op verschillende manieren van het verkrijgen van metalen zijn gevonden.
Wat metalen
deze waardevolle stoffen voor mensen die zich bezighouden met de anorganische chemie.Productie van metalen kan een persoon om een perfecte techniek te maken, het verbeteren van ons leven.Wat zijn dat?Voordat we de gemeenschappelijke werkwijzen voor het produceren van metalen, is het noodzakelijk om te begrijpen wat ze zijn.Metalen zijn een groep van chemische elementen in de vorm van eenvoudige stoffen hebben karakteristieke eigenschappen:
• thermische en elektrische geleidbaarheid;
• hoge plasticiteit;
• glans.
persoon kan ze gemakkelijk te onderscheiden van andere stoffen.Kenmerkend alle metalen is de aanwezigheid van een bijzondere glans.Het wordt verkregen door reflectie van invallende lichtstralen op ondoordringbare oppervlak daarvan.Luster - is de gemeenschappelijke eigendom van alle metalen, maar het is het duidelijkst tot uiting in zilver.
Tot op heden, ontdekten wetenschappers 96 van deze chemische elementen, hoewel niet alle van hen zijn erkend door de officiële wetenschap.Ze werden verdeeld in groepen afhankelijk van hun inherente kenmerkende eigenschappen.Zo zijn er de volgende metalen:
• Alkaline - 6;
• alkaline - 6;
• transient - 38;
• Lichtgewicht - 11;
• halfmetalen - 7;
• lanthaniden - 14;
• actiniden - 14.
Verkrijgen metalen
Om een legering te produceren, is het noodzakelijk in de eerste plaats om metalen te krijgen van natuurlijke ertsen.Inheemse elementen - zijn de stoffen die van nature in de vrije staat.Deze omvatten platina, goud, tin en kwik.Ze worden gescheiden van onzuiverheden op mechanische of chemische middelen.
Andere metalen bepaald door de verwerking van hun verbindingen.Zij worden in verschillende mineralen.Ore - een mineralen en gesteenten, die metaalverbindingen als oxiden, carbonaten of sulfiden bevatten.Voor de bereiding middels chemische behandeling.
Methoden voor het produceren van metaal:
• reductie van oxiden met kolen;
• verkrijgen tin uit tin steen;
• ruwijzer van ijzererts;
• branden van zwavelverbindingen in speciale ovens.
Voor het verkrijgen van metalen te vergemakkelijken van ganggesteente daarop verschillende stoffen genoemd stromen toegevoegd.Ze helpen verwijderen van ongewenste verontreinigingen zoals klei, kalk, zand.Door deze werkwijze geproduceerde smeltbare verbindingen genaamd slakken.
de aanwezigheid van significante hoeveelheden verontreinigingen erts voordat smelten metaal verrijkt door het verwijderen van veel van de onnodige componenten.De meest gebruikte werkwijzen voor deze behandeling - flotatie, magnetische en zwaartekracht methode.
Alkalimetalen
massaproductie van alkalimetaal - een ingewikkeld proces.Dit vanwege het feit dat zij in de natuur voorkomen in de vorm van chemische verbindingen.Omdat ze het verminderen van hun ontvangst gepaard met hoge energiekosten.Er zijn verschillende manieren om aan het alkalimetaal:
• lithium kan worden verkregen uit het oxide onder vacuüm of door elektrolyse van een smelt van het chloride gevormd tijdens de verwerking spodumeen.
• Natrium wordt geproduceerd door het branden van steenkool as in verzegelde smeltkroezen of door elektrolyse van gesmolten chloride met toegevoegde calcium.De eerste methode is de meest tijdrovende.
• Kalium wordt verkregen door elektrolyse van gesmolten zouten daarvan, of door het door een paar natriumchloride.Ook wordt gevormd door een gesmolten kaliumhydroxide en vloeibaar natrium bij een temperatuur van 440 ° C.
• cesium en rubidium door herstel calcium- chloride geëxtraheerd bij 700-800 ° C en zirkonium bij 650 ° CBereiding van het alkalimetaal op deze wijze zeer energie-intensief en duur.
verschillen tussen metalen en legeringen
fundamenteel duidelijke grens tussen de metalen en legeringen daarvan vrijwel non-existent, omdat zelfs de schone, eenvoudige materialen hebben een fractie van onzuiverheden.Dus wat is het verschil tussen hen?Bijna alle metalen gebruikt in de industrie en andere sectoren van de economie, worden gebruikt als legeringen speciaal door het toevoegen van elementaire chemische elementen van andere componenten geproduceerd.
legeringen
techniek heeft behoefte aan een verscheidenheid van metalen materialen.Aldus zuivere chemische elementen praktijk niet toegepast omdat zij niet de noodzakelijke eigenschappen voor de mens bezit.Voor hun behoeften hebben we bedacht verschillende manieren om legeringen te produceren.Deze term verwijst naar een macroscopisch homogeen materiaal, dat uit twee of meer chemische elementen.In dit geval is overheersen de legering metalen componenten.Dit materiaal heeft de structuur.De legeringen worden volgende componenten:
• basis, bestaande uit een of meer van de metalen;
• kleine toevoegingen van de aanpassing en legeringselementen;
• verwijderde onzuiverheden (technologische, natuurlijke, ongedwongen).Het
metaallegeringen zijn de belangrijkste structurele materiaal.In technologie, zijn er meer dan 5000.
soorten legeringen
Ondanks deze verschillende legeringen, de belangrijkste mensen die spelen, die gebaseerd zijn op ijzer en aluminium.Ze komen vaker voor in het dagelijks leven.Van samenstelling verschillen.Ze worden gescheiden door een aantal criteria.Aangezien er verschillende werkwijzen voor het produceren legeringen.Volgens dit criterium, worden ze onderverdeeld in:
• Cast, die worden verkregen door de kristallisatie van de smelt gemengde componenten.
• Poeder met een mengsel van poeders, persen en vervolgens sinteren bij hoge temperatuur.En vaak bestanddelen van dergelijke legeringen zijn niet alleen eenvoudige chemische elementen of verschillende verbindingen zoals titanium of wolfraam carbide harde legeringen.De toevoeging in verschillende hoeveelheden verandert de eigenschappen van metaal.
Werkwijzen voor het vervaardigen van legeringen in de vorm van het eindproduct of het werkstuk bestaat uit:
• gieterijen (silumin gietijzer);
• vervormbaar (staal);
• poeder (titaan, wolfraam).
soorten legeringen
Methoden voor de productie van metalen zijn verschillend, en beide maakte het door de materialen hebben verschillende eigenschappen.In de vaste toestand de legeringen zijn:
• homogeniteit (homogeen), bestaande uit kristallen van hetzelfde type.Zij worden vaak aangeduid als eenfase.
• Heterogene (heterogene), aangeduid als meerfasige.Wanneer ze worden ontvangen als een legering die een solide oplossing (matrix fase).Samenstelling van heterogene dergelijke stoffen afhankelijk van de samenstelling van de chemische elementen.Dergelijke legeringen kan de volgende onderdelen bevatten: solide oplossingen en substitutie, chemische verbindingen (carbiden, intermetallische verbindingen, nitriden) kristallieten eenvoudige stoffen.
Properties legeringen
Ongeacht welke werkwijzen om metalen en legeringen worden gebruikt, worden de eigenschappen geheel bepaald door de kristalstructuur van de fasen en de microstructuur van deze materialen.Elk van hen zijn verschillend.Macroscopische eigenschappen van de legeringen zijn afhankelijk van hun microstructuur.Zij zijn in elk geval verschillend van de kenmerken van de fase slechts afhankelijk is van de kristalstructuur van het materiaal.Macroscopisch uniform heterogene (multi-fase) van de door de gelijkmatige verdeling van de fasen in de matrix metaallegeringen.
belangrijkste eigenschappen van de legering beschouwd lasbaarheid.Anders zijn zij identiek metalen.Aldus, de legeringen hebben thermische en elektrische geleidbaarheid, ductiliteit en reflectiviteit (glans).
soort legeringen
Verschillende werkwijzen voor het produceren legeringen liet de reiziger een groot aantal metalen materialen met verschillende eigenschappen en karakteristieken uitvinden.Volgens het doel waarvoor ze zijn onderverdeeld in de volgende groepen:
• Bouw (staal, geanodiseerd aluminium, gietijzer).Deze groep omvat legeringen met bijzondere eigenschappen.Zodat ze verschillen intrinsiek veilig of anti-frictie eigenschappen.Deze omvatten messing en brons.
• Om de lagers (Babbitt) vullen.
• voor elektrische en meetapparatuur (nichroom, manganin).
• Voor de productie van snijgereedschappen (win).
mensen bij de productie van andere soorten metalen materialen zoals laagsmeltend, hittebestendig, corrosiebestendig en amorfe legeringen.Ook is het op grote schaal gebruikt magneten en thermo (teluridy en seleniden van bismut, lood, antimoon en anderen).
ijzerlegering
Bijna al het ijzer wordt gesmolten in de wereld is gericht op de productie van eenvoudige en staallegeringen.Het wordt ook gebruikt bij de productie van ruw ijzer.Legeringen van ijzer kreeg zijn populariteit vanwege het feit dat zij gunstige eigenschappen voor de mens.Zij werden verkregen door de eenvoudige chemische element van de verschillende componenten.Dus ondanks het feit dat de verschillende ijzerlegeringen vervaardigd op basis van een enkele stof, staal en gietijzer hebben verschillende eigenschappen.Hierdoor zijn zij verschillende toepassingsgebieden.De meeste staalsoorten harder ijzer.Verschillende werkwijzen voor het produceren van deze metalen toe verschillende soorten (merk) van ijzerlegeringen krijgen.
verbeterde eigenschappen van legeringen
Door fusie van bepaalde metalen en andere chemische elementen kunnen materialen met betere eigenschappen te verkrijgen.Bijvoorbeeld, de vloeisterkte van zuiver aluminium 35 MPa.Bij de bereiding van de metaallegering met koper (1,6%), Zn (5,6%), magnesium (2,5%) de index groter is dan 500 MPa.Due
verbinding bij verschillende verhoudingen van verschillende chemische stoffen kunnen worden bereid metallische materialen zijn superieur magnetische, thermische of elektrische eigenschappen.De belangrijkste rol in dit proces is de structuur van de legering, die de verdeling van de kristallen en het soort bindingen tussen de atomen.
staal en ijzer
Deze legeringen worden verkregen door de combinatie van ijzer en koolstof (2%).Bij de productie van gelegeerde materialen toegevoegd om ze nikkel, chroom, vanadium.Alle gebruikelijke staalsoorten verdeeld:
• Mild (0,25% koolstof) gebruikt voor de vervaardiging van verschillende uitvoering;
• koolstofstaal (meer dan 0,55%) is bestemd voor de vervaardiging van snijgereedschappen.
Verschillende merken van gelegeerd staal worden gebruikt in de machinebouw, en andere producten.
legering van ijzer met koolstof, dat is het percentage van 2-4% is ruwijzer genoemd.De samenstelling van dit materiaal omvat silicium.Van de verschillende producten gietijzer met goede mechanische eigenschappen.
ferrometalen
behalve ijzer, voor de bereiding van een verscheidenheid van metalen materialen en andere chemische elementen.Door de verbindingen non-ferro legeringen.
• koper, messing genoemd: in het leven, hebben mensen de grootste gebruik van materialen op basis van gevonden.Ze bevatten 5-45% zink.Als de inhoud is 5-20%, wordt het genoemd rood koper, en als 20-36% - geel.Er zijn legeringen van koper en silicium, tin, beryllium, aluminium.Ze zijn genoemd bronzen.Er zijn verschillende soorten van deze legeringen.
• Lood is een conventionele soldeer (tretnik).In deze legering, per 1 deel van de chemische kruipt 2 delen tin.Bij het vervaardigen van lagers gebruikte babbitt, dat een legering van lood, tin, arseen en antimoon.
• aluminium, titaan, magnesium en beryllium is een lichte non-ferro legeringen, hoge sterkte en uitstekende mechanische eigenschappen.
Methoden voor het produceren
belangrijkste methoden voor het verkrijgen van metalen en legeringen:
• Foundry, waar de stolling van het gesmolten homogeen mengsel van verschillende componenten.Voor legeringen gebruikt pyrometallurgische en Elektrometallurgical methoden voor metalen.De eerste optie wordt gebruikt om de ruwe warmte-energie die tijdens het verbrandingsproces te verwarmen.Pyrometallurgische methode biedt staal in de open haard ovens en ruwijzer in hoogovens.Wanneer elektrometallurgische proces materiaal wordt verwarmd in de elektrische boog of inductie ovens.Tegelijkertijd grondstof rasslavlyaetsya snel.
• poeder, waarbij de legering voor de vervaardiging van poeders van zijn bestanddelen.Via hen drukken ze geven een duidelijke vorm en vervolgens gesinterd in speciale ovens.
