Współczesny człowiek w swoim codziennym życiu jest otoczony przez różnych metali.Większość przedmiotów, których używamy, substancje te są obecne.To wszystko stało się dlatego, że ludzie znaleźli różne sposoby otrzymywania metali.
Co metale
te cenne substancje dla osób zaangażowanych w chemii nieorganicznej.Produkcja metali pozwala osobie, aby stworzyć bardziej doskonałą technikę, poprawić nasze życie.Co to jest?Zanim zastanowimy wspólnych metod produkcji metali, konieczne jest, aby zrozumieć, czym są.Metale są grupą pierwiastków chemicznych w postaci prostych substancje mają właściwości charakterystyczne:
• przewodność cieplną i elektryczną;
• wysoka plastyczność;
• połysk.
osoba może łatwo odróżnić je od innych substancji.Charakterystyczną cechą wszystkich metali jest obecność szczególnym połysku.Uzyskuje się ją poprzez odbicie promieni światła padającego na jego nieprzepuszczalnej nawierzchni.Luster - jest wspólną własnością wszystkich metali, ale jest najwyraźniej objawia się w srebrze.
Do tej pory naukowcy odkryli 96 tych pierwiastków chemicznych, choć nie wszystkie z nich są uznawane przez oficjalną naukę.Zostały one podzielone na grupy w zależności od ich nieodłącznych cech charakterystycznych.Tak więc istnieją następujące metale:
• alkaliczna - 6;
• alkaliczna - 6;
• przemijające - 38;
• Lekki - 11;
• półmetale - 7;
• lantanowców - 14;
• aktynowców - 14.
Pozyskiwanie metali
W celu wytworzenia stopu, konieczne jest przede wszystkim, aby rud metali z naturalnych.Native elementy - są to substancje, które są naturalnie w stanie wolnym.Należą do nich platynę, złoto, cyna i rtęć.Są one oddzielone od zanieczyszczeń przez środków mechanicznych lub chemicznych.
Inne metale wydobywa się przez przetwarzanie ich związków.Są one zawarte w różnych minerałów.Ruda - a minerały i skały, które zawierają związki metali jak tlenki, węglany lub siarczków.Do ich produkcji za pomocą obróbki chemicznej.
Metody wytwarzania metalu:
• redukcja tlenków węgla;
• uzyskanie puszkę z kamienia cyny;
• surówki z rudy żelaza;
• spalania związków siarki w specjalnych piecach.
Aby ułatwić uzyskanie od skały płonnej metali dodaje różnych substancji zwanych strumienie.Pomagają one usunąć niechciane zanieczyszczenia, takie jak gliny, wapień, piasek.W wyniku tego procesu wytworzone związki topliwe zwany żużlem.
obecność znacznych ilości zanieczyszczeń wytapiania rudy przed metalu znacznie wzbogacona poprzez usunięcie zbędnych elementów z.Najczęściej stosowane metody tego leczenia - flotacyjne, magnetyczne i grawitacyjne. Metoda
alkaliczne metale
masowa produkcja metali alkalicznych - bardziej skomplikowany proces.Wynika to z faktu, że występują one w przyrodzie w postaci związków chemicznych.Ponieważ są one zmniejszenie ich otrzymanie towarzyszy wysokie koszty energii.Istnieje kilka sposobów otrzymywania metalu alkalicznego:
• litu można otrzymać z jego tlenku w próżni albo przez elektrolizę stopu do chlorku utworzonego podczas obróbki spodumen.
• sodu jest wytwarzany przez kalcynowanie popiołu węglowego w zamkniętych tygle albo przez elektrolizę chlorku stopionym z dodatkiem wapnia.Pierwsza metoda jest najbardziej czasochłonne.
• potasu wytwarzany jest w procesie elektrolizy stopionych soli, albo przez przepuszczenie go przez parę chlorku sodu.Ponadto, wytwarza się przez reakcję roztopionego wodorotlenek potasu i sodu w cieczy w temperaturze 440 ° C,
cezu i rubidu • ekstrakcji poprzez przywrócenie ich chlorek wapnia w 700-800 ° C lub cyrkonu w temperaturze 650 ° CPreparat z metalem alkalicznym w ten sposób bardzo energochłonny i kosztowny.Różnice
między metali i stopów
całkowicie jasna granica między metali i ich stopów praktycznie nie istnieje, ponieważ nawet czyste, proste materiały mają ułamek zanieczyszczeń.Więc jaka jest różnica między nimi?Prawie wszystkich metali stosowanych w przemyśle i innych sektorach gospodarki, są używane jako stopów wytwarzanych specjalnie dodając podstawowe pierwiastki chemiczne innych składników.
techniki Stopy
wymaga różnych materiałów metalowych.Tak więc czyste pierwiastki chemiczne nie są praktycznie używane, ponieważ nie posiadają niezbędne właściwości dla ludzi.Dla ich potrzeb mamy wynalazł różne sposoby do produkcji stopów.Termin ten odnosi się do materiału, makroskopowo jednorodnej, która składa się z dwóch lub więcej składników chemicznych.W tym przypadku, gdy elementy metalowe stopu dominuje.Ten materiał ma strukturę.Stopy są następujące składniki:
• bazowej, składający się z jednego lub kilku z tych metali;
• małych dodatków modyfikujących i stopowych;
• nieusuniętych zanieczyszczenia (technologiczne, naturalne, na co dzień).To stopy metali
są głównym materiałem konstrukcyjnym.W technologii, istnieje więcej niż 5000.
Rodzaje stopy
Mimo tak różnych stopów, najważniejsze dla ludzi do gry tych, które są na bazie żelaza i glinu.Są one bardziej powszechne w życiu codziennym.Rodzaje stopów są różne.I są one oddzielone od wielu kryteriów.Ponieważ istnieją różne sposoby wytwarzania stopów.Według tego kryterium, są one podzielone na:
• Występują, które otrzymuje się przez krystalizację z roztopu wymieszanych składników.
• Powder stosując mieszaninę proszków, prasowanie, a następnie spiekanie w wysokiej temperaturze.Często składniki takich stopów nie tylko proste pierwiastków chemicznych i ich różne związki, takie jak węglik wolframu, tytanu lub stopów twardych.Ich dodatek w różnych ilościach zmienia właściwości materiałów metalicznych.
Metody wytwarzania stopów w postaci gotowego produktu lub obrabianego przedmiotu dzieli się na:
• odlewniach (siluminu żeliwne);
• odkształcalna (stal);
• proszek (tytanu, wolframu).
rodzaje stopów
metod produkcji metali są różne, i obaj zrobiliśmy to przez materiały mają różne właściwości.W stanie stałym, że stopy są:
• jednorodność (jednorodne), składający się z kryształów tego samego typu.Często są one określane jako jednofazowe.
• heterogeniczne (heterogeniczne), określane jako wielofazowych.Gdy są one odbierane jako stopu bazowego pobranej stałego roztworu (faza matrycy).Skład substancji heterogenicznych tego typu zależy od składu jego pierwiastków chemicznych.Takie stopy mogą zawierać następujące elementy: solidne rozwiązania i substytucji, związki chemiczne (węgliki, związki międzymetaliczne, azotki) proste krystalitów substancji.
Propertiesstopów
Niezależnie od metody wytwarzania metale i stopy są stosowane, ich właściwości są całkowicie zależy od struktury krystalicznej fazy i mikrostruktury tych materiałów.Każdy z nich jest inaczej.Właściwości makroskopowych stopów zależą od ich mikrostruktury.Są one w każdym przypadku innej z cech fazy wyłącznie od struktury krystalicznej w materiale.Makroskopowo jednorodne heterogeniczne (wielofazowy) stopów otrzymanych przez równomiernego rozkładu faz w metalu osnowy.
najważniejsze właściwości spawalności stopu pod uwagę.W przeciwnym razie są one identyczne metale.Tak więc, stopy mają przewodnictwo cieplne i elektryczne, plastyczność i refleksyjność (połysk).
Gatunki stopy
Różne metody produkcji stopów pozwoliło man wymyślić wiele metalowych materiałów o różnych właściwościach i cechach.Zgodnie z celów są one podzielone na następujące grupy:
• Budowa (stal, aluminium anodowane, żeliwa).Grupa ta obejmuje stopy o specjalnych właściwościach.Więc różnią iskrobezpieczne lub właściwości ślizgowe.Należą mosiądzu i brązu.
• Do wypełnienia łożyska (Babbitt).
• dla urządzeń elektrycznych i pomiaru (nichromem, manganinu).
• Do produkcji narzędzi skrawających (Win).
ludzie używają do produkcji innych rodzajów materiałów metalowych, takich jak niskiej temperaturze topnienia, żaroodporne, odporne na korozję i stopów amorficznych.Ponadto, jest on powszechnie stosowany magnesów i termoelektryczność (teluridy i selenki bizmutu, ołowiu, antymonu i innych).
stopu żelazo
Prawie wszystkie żelaza stapia na świecie jest ukierunkowany na wytwarzanie stali o prostych i stopów.Jest on również stosowany do wytwarzania surówki żelaza.Stopy żelaza ma na popularności ze względu na fakt, że mają one korzystne właściwości dla ludzi.Zostały one uzyskane przez dodanie do prostego pierwiastka różnych składników.Tak więc, mimo faktu, że różne stopy żelaza wyprodukowanego na podstawie pojedynczej substancji, stali i żeliwa mają różne właściwości.Z tego powodu są one różne dziedziny zastosowania.Większość stali trudniej żelazko.Różne sposoby wytwarzania tych metali pozwalają uzyskać różne odmiany (marka) stopów żelaza.
Poprawa właściwości stopów
Dzięki fuzji niektórych metali i innych pierwiastków chemicznych może uzyskać materiały o ulepszonych właściwościach.Na przykład, wytrzymałość na wydajność czystego aluminium wynosi 35 MPa.W przygotowania stopu metalu z miedzi (1,6%), Zn (5,6%), magnezu (2,5%), wskaźnik przekracza 500 MPa.Ze względu
związek w różnych proporcjach różnych substancji chemicznych mogą być przygotowane materiały metalowe są lepsze właściwości magnetycznych, termicznych lub elektrycznych.Głównym zadaniem tego procesu jest struktura stopu, który jest rozkład jej kryształów i typu wiązań między atomami.
nierdzewnej i żelaza
stopy te są otrzymywane przez łączenie żelazo i węgiel (2%).W produkcji materiałów stopowych do nich dodane nikiel, chrom, wanad.Wszystkie zwykłe typy stali, dzielą się na: •
łagodnym (0,25% węgla) stosowanych do wytworzenia różnych wzorów;
• wysokowęglowej (większe niż 0,55%) jest przeznaczony do wytwarzania narzędzi do obróbki.
różnych marek stopowych są stosowane w budowie maszyn i innych produktów.
stop żelaza z węglem, który jest procentową 2-4% jest nazywane surówki.Skład tej substancji zawiera krzem.Różnych produktów żeliwnych o dobrych właściwościach mechanicznych.
metale nieżelazne
oprócz żelaza, do wytwarzania różnych materiałów metalowych oraz innych elementów chemicznych.W wyniku tych związków są stopów metali nieżelaznych.W życiu, ludzie odkryli największe wykorzystanie materiałów w oparciu o: • miedzi
, zwany mosiądzu.Zawierają one 5-45% cynku.Jeśli jego zawartość jest 5-20%, to się nazywa brązu, a jeśli 20-36% - żółty.Są stopy miedzi, cyny i krzemu, berylu, glinu.Są one nazywane brązy.Istnieje kilka typów tych stopów.
• Ołów jest konwencjonalnym lutowniczej (tretnik).W stopie, na 1 część chemikaliów czai 2 kawałki cyny.W produkcji łożysk stosowanego Babbitt, który jest stopem ołów, cyna, arsen i antymon.
• aluminium, tytanu, magnezu i berylu jest lekki stopów metali nieżelaznych, dużą wytrzymałość oraz doskonałe właściwości mechaniczne.
Metody produkcji
główne metody otrzymywania metali i stopów:
• Odlewni, przy której krzepnięcie stopionego jednorodnej mieszanki różnych składników.Dla stopów stosowane pirometalurgicznych i Elektrometallurgical metody metali.Pierwszą opcją jest używany do podgrzewania surowca energii cieplnej wytwarzanej w procesie spalania.Metoda pirometalurgicznych zapewnia stali w piecach martenowskich i surówki w wielkich piecach.Gdy Elektrometalurgiczny materiałem procesowym jest ogrzewany w elektrycznych piecach łukowych lub indukcyjnych.W tym samym surowiec czasu rasslavlyaetsya bardzo szybko.
• w proszku, znamienny tym, że stosuje się stop do wytwarzania sproszkowanych składników.Poprzez naciśnięcie je dają określony kształt, a następnie spiekane w specjalnych piecach.
