Metodoj por produkti metaloj. Tipoj de alojoj. Preparado de alkalaj metaloj

Moderna homo en sia ĉiutaga vivo estas ĉirkaŭita de diversaj metaloj. Plej erojn, kiujn ni uzas, tiuj kemiaĵoj ĉeestas. Ĉio okazis ĉar homoj trovis diversmaniere por produkti metalon.

Kio estas metalo

Ĉi tiuj valoraj substancoj por homoj okupiĝis neorganika kemio. Obtención metaloj permesas personon krei pli perfektan teknikon, ĝi plibonigas nian vivon. Kion ili reprezentas? Antaŭ ni konsideru la komunajn metodojn de produktado metaloj, necesas kompreni kion ili estas. Metaloj estas grupo de kemiaj elementoj en la formo de simplaj substancoj havante karakterizan propraĵoj:

• termika kaj elektra konduktivo;

• alta ductilidad;

• brilas.

Viro povas facile distingi ilin de aliaj substancoj. Karakteriza trajto de ĉiuj metaloj estas la ĉeesto de speciala brilas. Ĝi venas de la interkonsiliĝo de la lumo radioj falas sur la surfaco ne perdas ilin. Gloso - estas la komuna posedaĵo de ĉiuj metaloj, sed ĝi estas plej klare montrita en arĝento.

Hodiaŭ, sciencistoj malkovris 96 el tiuj kemiaj elementoj, kvankam ne ĉiuj el ili estas rekonitaj de oficiala scienco. Ili estas dividitaj en grupojn laŭ ilia propra karakteriza ecoj. Tiel metaloj estas la jenaj:

• alkala - 6;

• alkala - 6;

• transiro - 38;

• Malpeza - 11;

• semimetals - 7;

• lantánidos - 14;

• actínidos - 14.

akiri metalojn

Por fabriki la alojo devas unue ricevi la metalon de natura erco. Denaskaj elementoj - tiuj estas substancoj kiuj troviĝas en la naturo en la libera stato. Tiuj inkludas plateno, oro, stano kaj hidrargo. Ili estas apartigitaj de malpuraĵoj mekanike aŭ per kemia reactivos.

La ceteraj metaloj estas eltirita de traktado kun la komponaĵoj. Ili troviĝas en diversaj mineraloj. Erco - ĉi mineraloj kaj rokoj, kiu enhavas metalon komponaĵoj kiel oksidoj, karbonatoj, aŭ sulfuros. Por lia produktado uzante kemia traktado.

Manieroj por akiri metalojn;

• reakiro de karbono oksidoj;

• stano el stano ricevanta ŝtono;

• produktado de fero fandita el fero erco ;

• fumigi komponaĵoj de sulfuro en specialaj fornoj.

Faciligi akiri metalojn de erco rokoj estas aldonitaj al tiuj diversaj substancoj nomitaj fluoj. Ili helpos forigi nedeziratajn malpuraĵojn kiel ekzemple argilo, kalkŝtono, sablo. Rezulte de ĉi tiu procezo produktas fusible komponaĵoj nomitaj skorio.

En la ĉeesto de gravaj kvantoj de malpuraĵoj antaŭ metalo erco smelting riĉigita de la forigo de granda parto de nenecesaj komponantoj. La plej vaste uzataj metodoj por ĉi tiu traktado - flosado, magneta kaj gravitaj metodo.

alkalaj metaloj

Maso ricevi alkalaj metaloj - kompleksa procezo. Ĉi tio estas pro tio, ke ili troviĝas en la naturo nur en la formo de kemiaj komponaĵoj. Ekde ili estas redukti agentoj, iliaj preparado akompanita per altaj energio kostoj. Ekzistas pluraj manieroj de akiri alkalaj metaloj:

• Li povas prepari de ĝia rusto en vacuo aŭ degelon elektrolizo lia klorido formis dum procesante spodumene.

• Natrio eltirita de rosti kun karbo cindro en sigelita fandujoj aŭ cloruro elektrolizo de la degelon kun aldono de kalcio. La unua metodo estas la plej temporaba.

• Kalio akiris degelon elektrolizo aŭ liaj saloj, natrio vaporo pasanta tra lia klorido. Ĝi ankaŭ estas formita de reagante fanditan hidróxido de kalio kaj likva natrio al temperaturo de 440 ° C.

• cezio kaj rubidio eltirita de restariganta ilia kalcio klorido ĉe 700-800 ° C aŭ zirkonio je 650 ° C. Preparado de la alkalaj metaloj tiamaniere estas tre energio intensa kaj multekosta.

Diferencoj inter la metaloj kaj alojoj

Principe, klara limo inter metaloj kaj iliaj alojoj preskaŭ neekzistanta, ĉar eĉ la plej pura, simpla substancoj estas frakcio de malpuraĵoj. Do kio estas la diferenco inter ili? Preskaŭ ĉiuj metaloj uzita en industrio kaj en aliaj branĉoj de la ekonomio, estas uzataj en la formo de alojoj akiris aldonante celkonscie al ĉefa kemia elemento aliajn komponantojn.

alojoj

Teknologio bezonas diversajn metalaj materialoj. En ĉi tiu kazo, pura kemia elementoj preskaŭ ne uzas ĉar ili ne havas la necesajn proprietojn por homoj. Por siaj bezonoj ni inventis diversajn metodojn por produkti alojojn. Tiu termino aludas al macroscopically homogena materialo, kiu konsistas el du aŭ pli kemiaj elementoj. Kie la metala komponantoj estas superregantaj en la alojo. Tiu substanco havas propran strukturon. En alojoj distingi la sekvajn komponantojn:

• la fundamento, kiu konsistas de unu aŭ pli metaloj;

• malgranda adicias de modifi kaj alojo elementoj;

• restarigis malpuraĵojn (procezo, natura, hazardaj).

Tio metalaj alojoj estas la ĉefaj struktura materialo. En teknologio, ekzistas pli ol 5,000.

specoj de alojoj

Malgraŭ ĉi tiu vario de alojoj, la plej multaj homoj ludas valoro por tiuj kiuj estas bazitaj sur fero kaj aluminio. Estas tiuj, kiuj estas plej ofte trovitaj en la ĉiutaga vivo. Tipoj de alojoj estas malsamaj. Cetere, ili estas dividita laŭ pluraj kriterioj. Ekde estas malsamaj metodoj por produkti alojojn. Laŭ tiu kriterio, ili estas dividitaj en:

• alojo, kiu estas akiritaj de cristalización de la degelon miksis komponantojn.

• Pulvoro, uzante la compresión de la miksaĵo de pulvoroj kaj postaj sinterización ĉe alta temperaturo. Kaj ofte komponantojn de tiaj alojoj estas ne nur simpla kemia elementoj, sed iliaj diversaj komponaĵoj kiel carburos de titanio aŭ tungsteno alojoj en la solida. Aldoni ilin en malsamaj kvantoj ŝanĝi ecojn de metala materialoj.

Metodoj por la preparado de alojoj en la formo de finita artikolo aŭ la workpiece estas disigita en:

• kusxiginte (silumin, gisfero);

• deformables (ŝtalo);

• pulvoro (titanio volframo).

tipojn de alojoj

Metodoj por produkti metaloj estas malsamaj, kaj tiel fabrikita pro ili materialoj havas malsamajn trajtojn. En la solida stato alojoj estas:

• homogena (uniformo), kiu konsistas el kristaloj de la sama tipo. Ili estas ofte nomata kiel unu-fazo.

• Heterogena (heterogena), nomata kiel multi-fazo. Kiam ili apartenos en la bazo de la alojo estas prenita kiel solida solvo (matrico fazo). Komponado heterogenaj substancoj de ĉi tiu tipo dependas de la komponado de liaj kemiaj elementoj. Tiaj alojoj povas inkludi la sekvajn komponantojn: intersticial kaj substitutional solida solvoj, kemiaj kombinaĵoj (carburos, intermetallic komponaĵoj, nitruros), crystallites de simplaj substancoj.

alojo ecoj

Sendepende de kion metodoj de produktado metaloj kaj alojoj estas uzataj, iliaj propraĵoj estas plene difinita per la kristalstrukturo de la fazoj kaj microestructura de ĉi tiuj materialoj. Ĉiu el ili estas malsamaj. La proprietoj macroscópicas de alojoj dependas ilia microestructura. Ili estas ĉiuokaze distingas por lia fazo karakterizaĵoj dependaj sole sur la kristalstrukturo de la materialo. Makroskopa homogeneidad de heterogenaj (multiphase) alojoj akiras unuforma dissendo de fazoj en la metalo matrico.

La plej gravaj propraĵoj de la alojo estas konsiderata weldability. Alie, ili estas identa metaloj. Tiel, la alojoj havas termikan kaj elektra konduktiveco, ductilidad kaj reflektiveco (brilo).

varioj alojoj

Diversaj metodoj por produkti alojojn permesinta persono por koncepti grandan nombron da metalaj materialoj havante malsamaj ecoj kaj karakterizaĵoj. Laŭ la celo ili estas dividita en la sekvaj grupoj:

• Structural (ŝtalo, duraluminio, fero). Ĉi tiu grupo inkluzivas: alojoj kun specialaj ecoj. Ili diferencas esence sekura aŭ kontraŭ-frotado propraĵoj. Tiuj inkludas kupro kaj bronzo.

• Por plenigi la lagroj (Babbitt).

• Por elektra hejtado kaj mezuri ekipaĵo (Nichrome, manganin).

• Por la produktado de tranĉanta iloj (venki).

En la produktado de homoj uzas aliajn tipojn de metalaj materialoj kiel ekzemple malalta degela, varmo-imuna, Korodo-hardita kaj amorfaj alojoj. Ankaŭ estas vaste uzata magnetoj kaj thermoelectrics (teluridy selenide kaj bismuto, plumbo, antimono kaj aliaj).

Ferroalloy

Preskaŭ ĉiuj el smelted fero en la mondo estas direktita al la produktado de simpla kaj alojo ŝtalojn. Ĝi estas ankaŭ uzata en la produktado de krudfero. feraj alojoj gajnis lian popularecon pro la fakto ke posedi proprietojn beneficiosas por homoj. Ili akiris aldonante al la simpla kemia elemento de la diversaj komponantoj. Tiel, malgraŭ la fakto ke diversaj feraj alojoj fabrikita surbaze de sola substanco, ŝtalojn kaj rolantaro feroj havas malsamajn trajtojn. Pro tio ili estas malsamaj sferoj de aplikaĵo. Plej ŝtalojn pli malmola ol fero. Diversaj metodoj por prepari ĉi tiuj metaloj permesas akiri malsamaj gradoj (grado) de tiuj feraj alojoj.

Plibonigita ecojn de la alojoj

Tra alojo metaloj kaj iuj aliaj elementoj povas akiri materialojn kun plibonigita karakterizaĵojn. Ekzemple, la rendimento forto de pura aluminio estas 35 MPa. En la preparado de la metalo alojo kun kupro (1.6%), Zn (5.6%), magnezio (2.5%) la indekso superas 500 MPa.

Pro kombinaĵo diversaj kvocientoj de malsamaj kemiaj substancoj povas esti ricevita metala materialoj kun plibonigita magneta, termika aŭ elektra ecoj. La ĉefa rolo en tiu procezo estas la alojo strukturo reprezentante dissendo de lia kristaloj kaj tipon de ligoj inter la atomoj.

Ŝtalo kaj fero

Tiuj alojoj estas produktita de kunmetaĵoj de fero kaj karbono (2%). En la produktado de kunmiksita materialoj aldonis al ili de nikelo, kromio, vanadio. Ĉiuj el la kutimaj specoj de ŝtalo estas dividita en:

• malalta karbono (0.25% karbono) uzata por la fabrikado de diversaj konstruoj;

• alta karbono (pli ol 0.55%) estas destinita por la produktado de tranĉanta iloj.

Malsamaj markoj de alojo ŝtalojn estas uzataj en mekanika inĝenierio, kaj aliaj produktoj.

alojo de fero kun karbono, kiu estas la procento de 2-4% estas nomita porko fero. La komponado de ĉi tiu materialo inkluzivas silicio. De la diversaj gisfero produktoj havi bonajn mekanikajn proprietojn.

Ne-ferrous metaloj

Krom fero, kaj aliaj elementoj uzataj por fari diversajn metalaj materialoj. Rezulte de siaj komponaĵoj estas ne-ferrous alojoj. En vivo, la homo trovis la plej grandan aplikon materialoj surbaze de:

• Kupro, kupro vokis. Ili enhavas 5-45% zinko. Se la enhavo estas 5-20%, kupron nomita ruĝa, kaj se 20-36% - flava. Estas kupro alojoj kun silicio, stano, berilio, aluminio. Ili estas nomitaj bronzoj. Estas pluraj tipoj de ĉi tiuj alojoj.

• Konduku reprezentanta convencional veldo (tretnik). En ĉi tiu alojo, al 1 parto de la kemia pripadaet 2 partoj stano. En la produktado de la lagroj uzita Babbitt kiu estas alojo de plumbo, stano, arseno kaj antimono.

• aluminio, titanio, magnezio kaj berilio, kiuj estas malpezaj ne-ferrous alojoj havi altan forton kaj bonegaj mekanikaj ecoj.

Metodoj por la preparado

La ĉefaj metodoj de akiri metaloj kaj alojoj:

• fandejo en kiu la solidiĝo de homogena miksaĵo de malsamaj fanditaj komponantojn. Por alojoj uzanta pyrometallurgical metodojn por akiri kaj electrometallurgical metaloj. La unua personigo estas uzata por hejti krudan termika energio rezultanta dum la brulado procezo. Ricevis per pyrometallurgical ŝtalo en malferma-fajrujo fornoj kaj fero en Altforno. Kiam electrometallurgical procezo krudmaterialo estas varmigita en la elektra arko aŭ indukto fornoj. En ĉi tiu kazo, la kruda materialo rasslavlyaetsya tre rapide.

• Pulvoro, kie la pulvoroj de liaj komponantoj uzata por produktado de alojo. Pro premante ilin por doni certan formon, kaj post tio sintered en specialaj fornoj.