Spalvotųjų metalų struktūra, tipai, charakteristikos

The spalvotųjų metalų jie visi yra tie, kurie neturi arba turi nedidelį kiekį geležies. Šie skirtingų masių santykiai naudojami lydiniams, turintiems geresnes fizines savybes nei atskiriems metalams.

Taigi jo kristalinės struktūros ir metalinės sąveikos yra spalvotųjų metalų lydinių taikymo kertinis akmuo. Tačiau šie gryni metalai mažiau naudoja, nes jie yra labai jautrūs ir reaktyvūs. Dėl šios priežasties jie geriausiai veikia kaip lydinių pagrindas ir priedas.

Bronzė yra spalvotųjų metalų lydinys; Jį daugiausia sudaro auksinis vario ir alavo mišinys (statula paveikslėlyje aukščiau). Lydinio varis oksiduoja ir formuoja CuO, junginį, kuris juodina jo aukso paviršių. Drėgnoje aplinkoje CuO hidratuoja ir sugeria anglies dioksidą ir druskas, kad sudarytų mėlynai žalius junginius.

Pavyzdžiui, Laisvės statula yra padengta vario karbonatų sluoksniais (CuCO₃) žinomas kaip patina. Apskritai visi metalai oksiduojami. Priklausomai nuo jų oksidų stabilumo, jie daugiau ar mažiau apsaugo lydinius nuo korozijos ir išorinių veiksnių..

Indeksas

• 1 Struktūra
  • 1.1 šešiakampė kompaktiška (hcp)
  • 1.2 Kompaktiškas kubinis (ccp)
  • 1.3 Kubinis centras ant kūno (bcc)
• 2 tipai
• 3 Savybės ir savybės
• 4 Pavyzdžiai
  • 4.1 Varis
  • 4.2 Aliuminis
  • 4.3 Cinkas ir magnis
  • 4.4 Titanas
  • 4.5 Įspūdžiai
• 5 Nuorodos

Struktūra

Geležis yra tik vienas iš gamtoje esančių metalų, todėl spalvotųjų metalų struktūros ir lydiniai yra įvairesni.

Tačiau, esant normalioms sąlygoms, dauguma metalų turi tris kristalines struktūras, sukurtas jų metalinėmis jungtimis: kompaktiškas šešiakampis (hcp), kompaktiškas kubinis (ccp) ir kubinis centrinis kūnas (bcc).

Šešiakampė kompaktiška (hcp)

Šioje struktūroje metaliniai atomai yra supakuoti į šešiakampę prizmę, pasinaudojant visomis erdvėmis.

Iš visų struktūrų tai yra tankiausia, todėl galima tikėtis, kad tokie patys yra ir metalai, turintys jį. Šiuo atveju visus atomus supa dvylika kaimynų.

Pavyzdžiai

- Titanas (Ti).

- Cinkas (Zn).

- Magnis (Mg).

- Kadmis (Cd).

- Cobalt (Co).

- Rutenium (Ru).

- Osmio (Os).

- Šarminių žemių metalai (išskyrus barį ir franglą) \ t.

Kompaktiškas kubinis (ccp)

Ši kristalinė struktūra yra mažiau tanki nei hcp, ir kiekvienas atomas yra apsuptas dvylika kaimynų.

Čia tarpai (tuščios erdvės) yra didesni nei hcp, todėl šie metalai gali turėti šių molekulių ir mažų atomų (pvz., Molekulinį vandenilį, H₂).

Pavyzdžiai

- Aliuminis (Al).

- Nikelis (Ni).

- Sidabras (Ag).

- Varis (Cu).

- Auksas (Au).

- Rodis (Rh).

- Iridium (Go).

Kubinis centras ant kūno (bcc)

Iš šių trijų struktūrų tai yra mažiausiai tanki ir kompaktiška, tuo pačiu yra ta, kurioje pateikiami didesnių apimčių tarpai.

Todėl lengviau prisitaikyti prie mažų molekulių ir atomų. Panašiai šiame kube kiekvienas atomas yra apsuptas aštuonių kaimynų.

Pavyzdžiai

- Vanadis (V).

- Niobis (Nb).

- „Chrome“ (Cr).

- Šarminiai metalai.

- Volframas (W).

Be to, yra ir kitų struktūrų, pavyzdžiui, paprastų kubinių ir kitų sudėtingesnių, kurie susideda iš mažiau tankių ar iškraipytų pirmuosius tris blokus. Tačiau minėtos kristalinės struktūros taikomos tik gryniems metalams.

Esant didelėms priemaišoms, slėgiui ir temperatūrai, šios priemonės yra iškreiptos ir, kai jos yra lydinio sudedamosios dalys, jos sąveikauja su kitais metalais, kad sukurtų naujas metalines struktūras..

Iš tikrųjų tikslios šių priemonių žinios ir manipuliavimas leidžia sukurti ir paruošti lydinius, turinčius norimą fizinę savybę tam tikram tikslui..

Tipai

Labai apskritai spalvotieji metalai gali būti skirstomi į tris tipus: sunkiųjų (švino), šviesos (vario ir aliuminio) ir ultralengvas (magnio). Savo ruožtu, jie yra suskirstyti į du poklasius: tuos, kurie turi vidutinio lydymosi taškus, ir tuos, kurių lydymosi temperatūra yra aukšta.

Kiti spalvotųjų metalų tipai atitinka tauriuosius (arba brangius) metalus. Jų pavyzdžiai yra metalai su ccp konstrukcijomis (išskyrus aliuminį, nikelį ir kt.).

Panašiai retųjų žemių metalai laikomi spalvotaisiais metalais (cériumas, samariumas, skandis, itris, thulium, gadolinium ir tt). Galiausiai, radioaktyvieji metalai taip pat laikomi spalvotaisiais metalais (poloniu, plutoniu, radiu, franciu, astatinu, radonu ir tt).. 

Savybės ir savybės

Nors metalo savybės ir savybės skiriasi savo grynose būsenose ir lydiniuose, jos pasižymi bendrais bruožais, kurie juos skiria nuo juodųjų metalų:

- Jie yra kaliojo ir puikus elektros ir šilumos laidininkai.

- Šilumos apdorojimas jiems yra mažiau paveiktas.

- Jie turi didesnį atsparumą oksidacijai ir korozijai.

- Jie nepateikia tiek daug paramagnetizmo, kuris leistų jiems būti elektroninėmis programomis naudojamomis medžiagomis.

- Jo gamybos procesai yra lengviau, įskaitant liejimą, suvirinimą, kalimą ir valcavimą.

- Jie turi patrauklesnių spalvų, todėl jie naudoja kaip dekoratyvinius elementus; Be to, jie yra mažiau tankūs.

Kai kurie jo trūkumai, palyginti su juodaisiais metalais, yra: mažas atsparumas, didelės išlaidos, mažesni reikalavimai ir mažesnis mineraloginis gausumas.

Pavyzdžiai

Metalurgijos pramonėje yra daugybė metalų ir spalvotųjų lydinių gamybos galimybių; Dažniausiai tai yra: varis, aliuminis, cinkas, magnis, titanas ir nikelio pagrindu pagaminti supertakiai.

Varis

Varis buvo naudojamas įvairiems tikslams dėl savo naudingų savybių, pvz., Aukšto šiluminio ir elektrinio laidumo.

Jis yra atsparus, kaliojo ir kaliojo, todėl jį galima gauti iš daugelio praktinių dizainų: nuo vamzdžių iki stiklainių ir monetų. Jis taip pat buvo naudojamas laivų kilpų sutvirtinimui ir daug naudos elektros pramonei.

Nors jos grynumas yra labai minkštas, jo lydiniai (tarp šių žalvarių ir bronzos) yra atsparesni ir saugomi Cu sluoksniais.₂O (rausvai oksidas).

Aliuminis

Tai metalas, kuris laikomas šviesiu dėl mažo tankio; Jis turi aukštą šiluminį ir elektrinį laidumą ir yra atsparus korozijai dėl Al dangos₂O₃ apsaugo jos paviršių.

Atsižvelgiant į jo savybes, tai yra idealus metalas, ypač aeronautikoje, automobilių ir statybos pramonėje.

Cinkas ir magnis

Cinko lydiniai (pvz., KAYEM, 4% aliuminio ir 3% vario masės) naudojami kompleksiniams liejiniams gaminti. Jis skirtas statybos ir inžinerijos darbams.

Magnio atveju jos lydiniai turi architektūrą, taip pat dviračių korpusai, tiltų parapetai ir suvirintos konstrukcijos..

Jis taip pat naudojamas aviacijos pramonėje, greitaeigėse mašinose ir transporto įrangoje.

Titanas

Titanas sudaro šiek tiek lengvus lydinius. Jie yra itin atsparūs ir apsaugoti nuo korozijos TiO sluoksniu₂. Jo ekstrahavimas yra brangus ir jo kristalinė struktūra bcc viršija 882 ° C.

Be to, jis yra biologiškai suderinamas, todėl jis gali būti naudojamas kaip medicinos implantų ir implantų medžiaga. Be to, mašina, laivynas, reaktyviniai komponentai ir cheminiai reaktoriai yra titano ir jo lydinių.

Superliuzai

Supaprastinti lydiniai yra labai atsparios kietos fazės, sudarytos iš nikelio (kaip netauriųjų metalų) arba kobalto.

Jie naudojami kaip turbinos ir orlaivių varikliai, kaip reaktorių medžiagos, atsparios agresyvioms cheminėms reakcijoms ir šilumokaičio įrangai..

Nuorodos

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Spalvotųjų metalų ir lydinių gamybos teorija. Ostravos technikos universitetas.
2. Dr C. Ergun. Spalvotieji lydiniai. Gauta 2018 m. Balandžio 21 d., Iš: users.fs.cvut.cz
3. Adana Mokslas ir technologijos. Spalvotieji metalai. Gauta 2018 m. Balandžio 21 d., Nuo: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Medžiagų technologija. Redakcija Trillas S.A. (1 leidimas, Meksika). Pg 282-297.
5. Juodųjų metalų ir spalvotųjų metalų bei lydinių gamyba. [PDF] Gauta 2018 m. Balandžio 21 d., Iš: ikbooks.com
6. Skirtumas tarp juodųjų ir spalvotųjų metalų. (2015 m. Rugsėjo 23 d.). Gauta 2018 m. Balandžio 21 d. Iš: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Kodėl laisvės statula yra žalia? Gauta 2018 m. Balandžio 21 d., Iš: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (2014 m. Gegužės 31 d.). Metalų kristalinė struktūra. Gauta 2018 m. Balandžio 21 d., Iš: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (2009 m. Kovo 18 d.). Varinės detalės. [Pav.] Gauta 2018 m. Balandžio 22 d., Iš: flickr.com
10. Brandon Baunach. (2007 m. Vasario 22 d.). šešių pakuočių popieriaus svoris Gauta 2018 m. Balandžio 22 d., Iš: flickr.com