Melnie un krāsainie metāli. Krāsaino metālu izmantošana, pielietošana. Krāsainie metāli ir ...

Metāli mūs apkārt vienmēr un visur. Šodien tas ir neatņemama daļa no daudzām lietām, ko mēs katru dienu lietojam. Tas ir pietiekami, lai apskatītu telpu, kurā jūs esat, lai saprastu, ka tas tā ir.

Pat no skolas stenda mēs zinām, ka visi šie minerālu materiāli ir sadalīti divās lielās grupās - melnās un krāsainās metāla. Kurš no tiem pieder pie kādas grupas, mums ir jānoskaidro. Kādi krāsainie metāli pastāv uz mūsu planētas?

Kas ir melns metāls?

Kategorijā "melnie metāli" ietilpst dzelzs un visi tā sakausējumi, kas šobrīd pastāv. Tīrā veidā dzelzs tiek atrasts tikai pētniecības laboratorijās. Galvenokārt tā kļuva.

Šāda veida metāli tiek veidoti, apvienojot dzelzi ar oglekli un pievienojot papildu elementus, kas dod iegūto metālu tādas vai citas īpašības, kas nepieciešamas konkrētā ražošanā (piemēram, magnētiskā).

Čuguns un tērauds

Parasti melno metālu ražošanā ir vairākas standarta fāzes: rūdas ieguve un tās apstrāde domnās. Pēc tam tiek iegūts dzelzs, no kura vēlāk tiek iegūti visa veida tēraudi un dzelzs sakausējumi. Pēdējās biežāk tiek izmantotas smagajā rūpniecībā. Savukārt krāsainie metāli ir mīkstāka viela ar vairākām citām īpašībām, tās izmanto citā sfērā.

Čuguna sastāvā ietilpst 93% dzelzs un aptuveni 3-5% oglekļa, kā arī atlikumu elementi nelielā daudzumā. Šis materiāls tiek reti izmantots ražošanai, jo tas ir trausls. To var atrast noteiktu cauruļu, vārstu vai vārstu veidu ražošanā. Bet lielākā daļa no izgatavotā čuguna apjoma (vairāk nekā 90%) tiek pārstrādāti tēraudā.

Galvenie tērauda veidi, kas izgatavoti no dzelzs, ir ogleklis un zema oglekļa (cietināta) tērauda, nerūsējošā, ferīta hroma, hroma, martensīta hroma, hroma vanādija, leģēta, niķeļa, volframa, molibdēna un mangāna.

Dzelzsrūda

Tīrā formā šis periodiskajā tabulā esošais elements Zemes garozā ir nelielā daudzumā (tikai 5,5%). Bet tas ir ļoti daudz dažādu dzelzs rudu sastāvā.

Vissvarīgākie noguldījumi (rezerves ir vairāk nekā 30 triljoni tonnu) ir dzelzsbetona kvarcītu slāņi, kuru vecums pārsniedz divus miljardus gadu. Tie tiek izplatīti galvenokārt tādās vietās kā Dienvidāfrika un Ziemeļamerika, Āfrika, Indija un Austrālijas rietumi.

Kas ir krāsainie metāli

Citā lielā metālu grupā, atšķirībā no iepriekšējās, ir mīkstākas īpašības, tās ir vairāk plastmasas, tām ir siltuma un elektrovadītspēja, izturība pret koroziju un daudzi citi.

Krāsainie metāli ir visu metālu un to sakausējumu apvienotais nosaukums, izņemot dzelzi. Tos var arī saukt par "krāsainiem metāliem", kas ir diezgan taisnīgi.

Krāsainie metāli ir:

- zelts, sudrabs, platīns (dārgmetāli);

- alumīnijs, titāna, magnija, litija, berilija (vieglais);

- varš, alva, svins, cinks, kobalts, niķelis (smags);

- niobijs, molibdēns, cirkonijs, hroms, volframa (ugunsizturīgi);

- indijs, gallijs, tallijs (izkliedēts);

- skandijs, itrijs un visi lantanīdi (retzemju);

- radijs, tehnēcijs, aktīnijs, polonijs, torijs, france, urāns un transurāna elementi (radioaktīvi).

Krāsainās metalurģijas vēsture

Krāsainie metāli tagad plaši tiek izmantoti mašīnbūvē, ķīmiskajā rūpniecībā, celtniecībā un daudzās citās ražošanas jomās. Pateicoties zinātnes un tehnikas attīstībai, šī materiāla apjoms nepārtraukti paplašinās, un metālu ieguves tehnoloģija turpina uzlaboties.

Laika gaitā ir pieaudzis krāsaino metālu izmantojums, kā rezultātā tika atklāti jauni elementi un nosaukumi. Ražošanā sāka izmantot vairāk metālu. 20. gadsimta sākumā tika izmantoti aptuveni 15 nosaukumi, un pēc 50 gadiem - divreiz vairāk. Līdz šim ir izmantoti vairāk nekā 70 dažādi metāli, kas ir vairākums no pazīstamākajiem.

Pieprasījuma pieaugums par smagajiem krāsainajiem metāliem bija saistīts ar militārās rūpniecības pieaugošajām vajadzībām (munīcijas ražošanai), bet vieglo grupu izmantoja aviācijas un kosmosa rūpniecībā.

Juvelierizstrādājumu un ornamentu izgatavošanai tiek plaši izmantota cēlu auskaru grupa. Šajā 20. gs. 90. gs. 78% zelta, 36% platīna un 15% sudraba. Ja mēs izmantosim citas sfēras, kurās tiek izmantoti noble krāsainie metāli, tā ir elektroniska ražošana (zelta kontakti ierīcēs), automobiļu ražošana (apmēram 43% no platīna), kā arī sudrabs kinematogrāfijas un foto materiālu ražošanai.

Krāsaino metālu īpašības

Katram šīs grupas metāliem ir īpašības, kas nosaka lielāko daļu tā piederības. Tas arī nosaka krāsaino metālu izmantošanu daudzās rūpniecības nozarēs.

Tātad, piemēram, lielākajai daļai no tām ir augsta siltuma jauda un siltuma vadītspēja, kas dod viņiem iespēju ātri atdzist pēc metināšanas. Tam ir negatīva ietekme: strādājot ar tādiem metāliem kā magnijs un varš, pirms metināšanas ir nepieciešams to tieši sildīt, un procesa laikā jums ir nepieciešams izmantot spēcīgus siltuma avotus, lai tie netiktu atdzesēti.

Vēl viens raksturīgais īpašums ir mehānisko īpašību samazināšana. Tādēļ ir nepieciešams rūpīgi strādāt ar tiem, lai izvairītos no deformācijas.

Krāsainie metāli apkures laikā aktīvi reaģē ar gāzēm. Šo īpašību skaidri demonstrē titāna, molibdēna un tantala.

Šo metālu grupu var izmantot ilgu laiku, bet tās ir jāaizsargā no skābekļa, kas iznīcina metālus. Lai to izdarītu, piemēram, vadītāji tiek pārklāti ar aizsargkārtu. Priekšmetālu var gruntēt divos slāņos.

Vara rūdas

Šis rūdas veids ir visizplatītākais kategorijā "krāsas". Šim metālam ir visplašākā izmantošanas joma: celtniecība, rūpnieciskā enerģija, gaisa kuģu būve, medicīna, efektīvu siltummaiņu ražošana un daudzi citi.

Vietas ar vara noguldījumiem ir daudzveidīgas. Šodien liela nozīme tiek piešķirta sliktajām izplatītajām rūdām (no porfīra tipa), kas tiek iegūtas vulkānu atverēs. Ķīmiskais elements tika izveidots no karstā šķīduma, kas tika iegūts no magnētiskajiem perēkļiem. Amerikā atrodas liela šādu rūdu rezerves.

Cits vara rūdas veids ir pirīts, kas iegūts no jūras un okeānu dibenēm. Avots ir zeme Urālos.

Un vēl viens liels šādu rūdu avots ir vara smilšakmens (Čitas apgabals Krievijā, Katanga Āfrikā).

Tādējādi krāsainie metāli ir neaizstājams materiāls, lai padarītu daudzas lietas, kas mūs apņem.