Sposoby wytwarzania metali. Rodzaje stopów. Wytwarzanie metali alkalicznych

Współczesny człowiek w swoim codziennym życiu jest otoczone różnymi metalami. Większość przedmiotów, których używamy, te chemikalia są obecne. To wszystko stało się dlatego, że ludzie znaleźli różne sposoby wytwarzania metalicznego.

Co jest metalem

Te cenne substancje dla osób zaangażowanych w chemii nieorganicznej. Otrzymywania metali umożliwia osobie tworzyć doskonalsze techniki, poprawia nasze życie. Co one oznaczają? Przed uważamy wspólnych metod produkcji metali, konieczne jest, aby zrozumieć, jakie są. Metale grupy pierwiastków w postaci prostej substancji mających właściwości charakterystyczne:

• termicznej i przewodności elektrycznej;

• wysoka plastyczność;

• połysk.

Człowiek może łatwo odróżnić je od innych substancji. Charakterystyczną cechą wszystkich metali jest obecność specjalnej połysk. Pochodzi z odbicia promieni świetlnych padających na powierzchnię ich nie przegapić. Gloss – jest wspólną własnością wszystkich metali, ale jest najwyraźniej objawia się w srebrze.

Dziś naukowcy odkryli 96 z tych pierwiastków, choć nie wszystkie z nich są uznawane przez oficjalną naukę. Są one podzielone na grupy w zależności od ich nieodłącznych cech charakterystycznych. Zatem metali są następujące:

• alkalicznych – 6;

• alkalicznych – 6;

• przejściowy – 38;

• Lekki – 11;

• półmetale – 7;

• lantanowców – 14;

• aktynowców – 14.

metale uzyskiwania

W celu wytworzenia stopu musi najpierw otrzymać z naturalnej rudy metalu. Elementy Native – są to substancje, które występują w przyrodzie w stanie wolnym. Należą platynę, złoto, rtęć i cyny. Są one oddzielone od zanieczyszczeń mechanicznie lub odczynników chemicznych.

Pozostałe metale są wydzielane przez traktowanie tych związków. Można je znaleźć w różnych minerałów. Rudy – to minerały i kamienie, które zawierają związki metali, tlenki, węglany i siarczki. Do ich wytwarzania za pomocą obróbki chemicznej.

Sposoby otrzymywania metali:

• odzyskiwania tlenków węgla;

• cyny z cyny odbiorczego kamienia;

• produkcji żeliwa z rudy żelaza ;

• pieczenie związków siarki w specjalnych piecach.

Aby ułatwić uzyskanie metali z rudy skały dodaje się do nich różne substancje zwane topniki. Pomagają one usunąć niepożądane zanieczyszczenia, takie jak glina, wapień, piasek. W wyniku tego procesu wytworzone związki topliwe zwany żużlem.

W obecności znacznych ilości zanieczyszczeń przed wytapiania rud metali wzbogacony przez usunięcie dużej części zbędnych składników. Najczęściej stosowane sposoby takiej obróbki – flotacja magnetyczne i sposób grawitacyjny.

metale alkaliczne

Masa otrzymywanie metalu alkalicznego – złożony proces. Wynika to z faktu, że są one w przyrodzie tylko w postaci związków chemicznych. Ponieważ są one reduktorów, ich przygotowanie towarzyszą wysokie koszty energii. Istnieje kilka sposobów otrzymywania metali alkalicznych:

• Li mogą być wytworzone z jego tlenku w próżni lub jego stopu elektrolizy chlorku spodumen w trakcie obróbki.

• sodu ekstrahowano prażenia popiołu węglowego w zamkniętych tygli lub chlorek elektrolizy stopionym z dodatkiem wapnia. Pierwsza metoda jest najbardziej czasochłonne.

• potasu otrzymanego stopu elektrolizy lub jego sole sodowe, przechodzącą przez jego chloru. Ponadto jest on utworzony przez poddanie stopionego ciekłego wodorotlenku potasu i sodu, w temperaturze 440 ° C

• cezu i rubidu ekstrahowano przywróceniu chlorku wapnia, w temperaturze 700-800 ° C lub cyrkonu, w temperaturze 650 ° C Preparat z metalem alkalicznym w ten sposób jest bardzo energochłonny i kosztowny.

Różnice między metali i stopów

W zasadzie wyraźna granica między metali i ich stopów praktycznie nieistniejących, ponieważ nawet najbardziej czyste, proste substancje są ułamek zanieczyszczeń. Więc jaka jest różnica między nimi? Prawie wszystkie metale stosowane w przemyśle oraz w innych gałęziach gospodarki, stosowane są w postaci stopów otrzymanych przez dodanie celowo do głównych pierwiastek chemiczny innych komponentów.

stopy

Technologia wymaga różnych materiałów metalowych. W tym przypadku, czyste pierwiastki chemiczne nie są praktycznie stosowane, ponieważ nie mają one właściwości niezbędne dla ludzi. Dla ich potrzeb mamy wynalazł różne sposoby wytwarzania stopów. Termin ten odnosi się do materiału, makroskopowo jednorodnej, która składa się z dwóch lub więcej składników chemicznych. Przy czym składniki metaliczne są dominujące w stopie. Substancja ta posiada własną strukturę. W stopach wyróżnić następujące elementy:

• podstawę, składający się z jednego lub większej liczby metali;

• małe dodatki modyfikujące i składników stopowych;

• nieusuniętych zanieczyszczenia (proces, naturalne, przypadkowe).

Że stopy metali są głównym materiałem konstrukcyjnym. W technologii, istnieje ponad 5000.

rodzaje stopów

Pomimo tej różnorodności stopów, większość ludzi grać wartość dla tych, które są oparte na żelaza i aluminium. To właśnie one są najczęściej znaleźć w życiu codziennym. Rodzaje stopów są różne. Ponadto, są one podzielone w zależności od różnych kryteriów. Ponieważ istnieją różne sposoby wytwarzania stopów. Według tego kryterium, są one podzielone na:

• stop, który wytwarza się przez krystalizację w stanie stopionym składników.

• proszkowe, za pomocą kompresji mieszaniny proszków, a następnie spiekanie w wysokiej temperaturze. Często składniki takich stopów nie tylko proste pierwiastki, a ich różne związki, takie jak węglik wolframu, tytanu lub stopów stałej. Dodając je w różnych ilościach zmienić właściwości metalicznych materiałów.

Sposoby wytwarzania stopów, w postaci gotowego wyrobu lub przedmiotu obrabianego jest podzielone na:

• odlewania (Silumin żeliwo);

• odkształcalna (stal);

• proszek (wolframu tytanu).

rodzaje stopów

Sposoby wytwarzania metali są inne, i w ten sposób wytwarzany dzięki nim materiały mają różne właściwości. W stałych stopach państwowe to:

• jednorodna (jednorodne), składający się z kryształów tego samego typu. Są one często określane jako jednofazowych.

• heterogeniczne (heterogeniczny), określane jako wielofazowych. Gdy są one odbierane w bazie stopu przyjmuje się w postaci stałego roztworu (faza matrycy). Skład heterogeniczne substancje tego typu zależy od składu jego pierwiastków chemicznych. Stopy te mogą zawierać następujące składniki: śródmiąższowe i substytucyjnych roztwory stałe, związki chemiczne (węgliki, azotki, związków międzymetalicznych), krystality prostych substancji.

właściwości stopu

Niezależnie od tego, stosuje się sposoby wytwarzania metali i stopów, a ich właściwości są całkowicie zależy od struktury krystalicznej fazy i mikrostruktury tych materiałów. Każda z nich jest inna. Makroskopowe właściwości stopów zależą od ich mikrostruktury. Są one w każdym przypadku, wyróżniające się właściwości fazowe zależy wyłącznie od struktury krystalicznej w materiale. Makroskopowe jednorodność niejednorodnych stopów (wielofazowej) otrzymanych z jednolitego rozkładu faz w osnowie metalowej.

Najważniejsze właściwości stopu jest uważany spawalności. W przeciwnym razie są one identyczne metale. Tak więc, stop ma przewodność cieplną i elektryczną, ciągliwość i odbicia (połysk).

stopy odmiany

Różne sposoby wytwarzania pozwoliły stopy osoby do opracowania wielu materiałów metalowych, mających różne właściwości i cechy. Zgodnie z celem, są one podzielone na następujące grupy:

• strukturalna (stal, duraluminium, żelazo). Grupa ta obejmuje stopów o specjalnych właściwościach. Tak różnią się one samoistnie bezpieczne lub właściwości ślizgowe. Należą mosiądzu i brązu.

• Aby wypełnić łożysk (Babbitt).

• W przypadku ogrzewania elektrycznego i aparatury pomiarowej (nichromem, manganinu).

• Do produkcji narzędzi skrawających (wygrana).

W produkcji ludzi wykorzystywać inne rodzaje materiałów metalowych, takich jak niskiej temperaturze topnienia, temperatury, odporne na korozję i odporne na stopach amorficznych. Również są powszechnie używane magnesy i termoelektryczność (teluridy selenku i bizmut, ołów, antymon i inne).

stop żelaza

Prawie wszystkie przetapianych żelaza w świecie jest kierowany do wytwarzania prostych i stali stopowej. Jest on również stosowany do wytwarzania surówki żelaza. stopy żelaza zyskał popularność ze względu na fakt, że posiadają korzystne właściwości dla ludzi. Zostały one uzyskane przez proste dodanie do pierwiastka z różnych składników. Tak więc, pomimo faktu, że różne stopy żelaza produkowany na podstawie jednej substancji, stali i żeliwa mają różne właściwości. Z tego powodu są one różne dziedziny zastosowania. Większość stali twardsze niż żelazo. Różne metody otrzymywania tych metali, pozwalają na uzyskanie różnych gatunków (stopień) tych stopów żelaza.

Udoskonalone właściwości stopów

Poprzez stopowych metali i innych elementów można uzyskać materiały o polepszonych właściwościach. Na przykład, wytrzymałość na wydajność czystego aluminium wynosi 35 MPa. Przy wytwarzaniu stopu metalu z miedzi (1,6%), Zn (5,6%), magnezu (2,5%), wskaźnik przekracza 500 MPa.

Ze względu na złożone różnych stosunków różnych substancji chemicznych można otrzymać materiały metaliczne o polepszonych własnościach magnetycznych, termiczne lub elektryczne. Głównym zadaniem tego procesu jest struktura stopu reprezentujący rozkład jego kryształów i typu wiązań między atomami.

Stal i żelazo

Stopy te są wytwarzane przez związki żelaza i węgla (2%). W produkcji materiałów stopowych dodaniu do nich nikiel, chrom, wanad. Wszystkich rodzajów stali zwykłych dzieli się na:

• niskie węgla (0,25% węgla) jest stosowany do wytwarzania różnego rodzaju konstrukcji;

• wysoka węgla (ponad 0,55%) jest przeznaczony do wytwarzania narzędzi do obróbki.

Różnych marek stali stopowych są wykorzystywane w inżynierii mechanicznej i innych produktów.

stop żelaza z węglem, który jest procentową 2-4% nazywa się surówkę. Skład tej substancji zawiera krzem. Spośród różnych produktów żeliwnych o dobrych właściwościach mechanicznych.

Metale nieżelazne

Oprócz żelaza i inne elementy wykorzystywane do wytwarzania różnych materiałów metalowych. W wyniku tych związków są stopów metali nieżelaznych. W życiu, ludzie odkryli największe materiały aplikacyjne na podstawie:

• miedź, mosiądz nazywa. zawierają 5-45% cynku. Jeśli zawartość wynosi 5-20%, miedź zwany czerwony, a jeśli 20-36% – żółty. Są stopy miedzi z krzemem, cyny, berylu, glinu. Nazywane są brązy. Istnieje kilka rodzajów tych stopów.

• prowadzić reprezentujących typowego stopu lutowniczego (tretnik). W stopie, na 1 część części cyny pripadaet chemiczny 2. W produkcji łożysk stosowanych Babbitt będący stopem ołowiu, cyny, arsenu i antymonu.

• aluminium, tytan, magnez i beryl, które są lekkie stopy metali kolorowych o wysokiej wytrzymałości i doskonałych właściwościach mechanicznych.

Sposoby wytwarzania

Główne metody otrzymywania metali i stopów:

• odlewniczego, w którym krzepnięcie jednorodnej mieszaniny różnych stopionych składników. Stopów pirometalurgicznej za pomocą metody otrzymywania i metali elektrometalurgicznych. Pierwszy przykład wykonania jest stosowany do ogrzewania surowca energię cieplną uzyskaną podczas procesu spalania. Uzyskane przez pirometalurgicznym stali w piecach martenowskich i żelaza w wielkich piecach. Gdy proces Elektrometalurgiczny surowiec ogrzewa się w elektrycznych piecach łukowych lub indukcyjnych. W tym przypadku, surowiec rasslavlyaetsya bardzo szybko.

• w proszku, w którym proszek z jej składników stosowanych do wytwarzania stopu. Ze względu na naciśnięcie im dać pewien kształt, a następnie spiekane w specjalnych piecach.