47. Металлы и сплавы в технике
В периодической системе из 110 известных элементов 88 – металлы. В XX веке при помощи ядерных реакций были получены радиоактивные металлы, которых не существует в природе. В современной металлургии получают более 60 металлов, на основе которых – 5000 сплавов.
Основой структуры металлов является металлическая связь (кристаллическая решетка из положительных ионов, погруженная в плотный газ подвижных электронов). Она обуславливает физические свойства металлов: пластичность, электропроводность, теплопроводность, металлический блеск.
Пластичность – способность металлов изменять форму, уменьшается в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn. Fe.
Высокая электропроводность металлов связана с наличием свободных электронов, которые под влиянием даже небольшой разности потенциалов перемещаются от отрицательного полюса к положительному. Лучший проводник электричества – серебро, за ним идут медь, золото, алюминий, железо.
Самый легкий металл – литий (плотность 0,53 г/см3), самый тяжелый – осмий (22,6 г/см3).
Легкие металлы – металлы с плотностью меньше 5 г/см3.
Тяжелые металлы – металлы с плотностью больше 5 г/см3.
Сильно разнятся температуры плавления металлов. Металлы различаются по твердости. Прочность металлической связи влияет на прочность, температуру плавления и твердость металлов.
Сплавы – системы, в состав которых входят два или более металлов, реже могут входить неметаллы (углерод, кремний, бор). Все сплавы на основе железа (чугун, сталь), в том числе и само железо называют черными металлами. Все остальные – цветные металлы (дуралюмин, латунь).
Компоненты, входящие в состав сплава:
1) механическая смесь (между простыми веществами без взаимодействия);
2) химические соединения (вещества в сплаве, вступающие во взаимодействие);
3) твердые растворы (вещества взаиморастворяющиеся);
4) промежуточные соединения.
В расплавленном состоянии большая часть металлов при растворении друг в друге образуют однородный жидкий сплав. Но, кристаллизуясь, ведут себя по-разному. В твердом состоянии металлы не растворяются и не взаимодействуют друг с другом. Сплав представлен механической смесью из кристаллитов компонентов. Металлы сплавляемые вступают в реакцию друг с другом, образуя новое химическое соединение. Твердый раствор – образование однородных кристаллов в результате сохранения растворимости металлов друг в друге. Сталь – сплав железа и углерода, имеющий примеси марганца, кремния, серы и фосфора.
Еще по теме 47. Металлы и сплавы в технике:
- 43. Маркировка, структура, свойства и области применения цветных металлов и их сплавов
- 17. Теплоемкость и теплопроводность металлов и сплавов
- 18. Дилатометрия. Магнитные свойства металлов и сплавов. Методы определения
- 38. Химико-термическая обработка стали. Назначение, виды и общие закономерности. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами
- 26. Выбор сплавов для определенного назначения на основе анализа диаграмм состояния
- 46. Магний и его сплавы
- 49. Коррозия металлов
- 47. Титан и его сплавы
- 50. Защита металлов от коррозии
- 10. Строение слитка и аморфные сплавы
- Проба — показатель качества драгоценных металлов.
- Металлы
- 45. Физические свойства металлов
- 46. Химические свойства металлов
- 44. Алюминий; влияние примесей на свойства алюминия; деформируемые и литейные алюминиевые сплавы
- 48. Основные способы получения металлов
- 11. Модифицирование металлов. Стандартные испытания на растяжение, сжатие, изгиб, твердость, ударную вязкость
- Металлы побочных подгрупп
- 8. Плавление металлов и строение расплавов
- Проблема 29. Отходы драгоценных металлов