Spôsoby výroby kovov. Druhy zliatin. Príprava alkalických kovov

Moderný človek vo svojom každodennom živote je obklopený radom kovov. Väčšina položiek, ktoré používame, sú tieto chemické látky sú prítomné. Stalo sa to preto, že ľudia našli rôzne spôsoby výroby kovov.

Čo je kovový

Tieto cenné látky pre osoby činné v anorganickej chémii. Získavanie kovov človeku umožňuje vytvoriť viac dokonalú techniku, zlepšuje naše životy. Čo predstavujú? Predtým, než budeme uvažovať o najbežnejšie metódy výroby kovov, je nutné pochopiť, čo sú zač. Kovy sú skupina chemických prvkov vo forme jednoduchých látok, ktoré majú charakteristické vlastnosti:

• tepelná a elektrická vodivosť;

• vysoká ťažnosť;

• lesk.

Človek môže ľahko odlíšiť od iných látok. Charakteristickým rysom všetkých kovov je prítomnosť špeciálneho lesku. Pochádza z odrazu svetelných lúčov, ktoré spadajú na povrchu nemajú chýbať. Lesk - je spoločným vlastníctvom všetkých kovov, ale je to najzreteľnejšie prejavuje v striebre.

V súčasnej dobe vedci objavili 96 z týchto chemických prvkov, aj keď nie všetky z nich sú uznávané oficiálne vedy. Sú rozdelené do skupín v závislosti na ich vlastné charakteristické vlastnosti. Tak kovy sú nasledovné:

• alkalické - 6;

• alkalické - 6;

• prechodu - 38;

• Nízka hmotnosť - 11;

• polokovy - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14.

získavanie kovov

Pre vyrobenie zliatiny musí najprv dostane kov z prírodnej rudy. Natívne prvky - to sú látky, ktoré sa vyskytujú v prírode vo voľnom stave. Patrí medzi ne platinu, zlato, cín a ortuť. Sú oddelené od nečistôt mechanicky alebo chemických prostriedkov.

Zostávajúce kovy sa získavajú spracovaním so zlúčeninami. Tie sa nachádzajú v rôznych minerálov. Ruda - to minerály a horniny, ktoré obsahujú kovové zlúčeniny ako sú oxidy, uhličitany, alebo sulfidy. Na ich výrobu s použitím chemického ošetrenia.

Spôsoby získavania kovov:

• obnovu oxidov uhlíka;

• cín z cínu prijímacieho kameňa;

• výroba liatiny z železnej rudy ;

• spaľovanie zlúčenín síry v špeciálnych peciach.

Na uľahčenie získavania kovov z rudy horniny sú k nim pridané rôzne látky nazývané toky. Pomáhajú odstránenie nežiaducich nečistôt, ako je napríklad íl, vápenec, piesok. V dôsledku tohto procesu vyrobené taviteľné látky nazývané trosky.

V prítomnosti významných množstvo nečistôt pred tavenie rúd obohatený o odstránenie veľkej časti nepotrebné súčasti. Najpoužívanejšie metódy pre túto liečbu - flotačné, magnetické a gravitačné metódou.

alkalické kovy

Hmotnostné príjem alkalický kov - zložitý proces. To je spôsobené tým, že sa v prírode nevyskytuje iba vo forme chemických zlúčenín. Vzhľadom k tomu, že sa redukčné činidlo, ich príprava v sprievode vysokých nákladov na energiu. Existuje niekoľko spôsobov, ako získať alkalické kovy:

• Li sa môžu pripraviť z jeho oxidu vo vákuu alebo taveniny elektrolýzy jej chlorid vytvorený počas spracovania spodumen.

• sodný extrahuje pražením s popolom z uhlia v uzavretých téglikoch alebo chloridu elektrolýzy taveniny s prídavkom vápnika. Prvá metóda je časovo najnáročnejšia.

• draselný získaná tavenina elektrolýzu alebo jej soli, sodíkovými cez jej chlorid. Tiež sa pripravujú reakciou roztaveného hydroxid draselný a kvapalného sodíka pri teplote 440 ° C,

• cézia a rubídia extrahovaná obnovenie ich chlorid vápenatý pri teplote 700-800 ° C, alebo zirkónia pri 650 ° C, Príprava alkalického kovu týmto spôsobom je veľmi energeticky náročné a nákladné.

Rozdiely medzi kovy a zliatiny

V zásade jasná hranica medzi kovov a ich zliatin prakticky neexistujúce, pretože aj tie čisté, jednoduché látky sú frakcie nečistôt. Tak aký je medzi nimi rozdiel? Takmer všetky kovy používané v priemysle a v ďalších odvetviach hospodárstva, sa používajú vo forme zliatin, získaných pridaním cieľavedome hlavných chemických prvkov ostatných zložiek.

zliatiny

Technológia potrebuje celý rad kovových materiálov. V tomto prípade, čisté chemické prvky sú prakticky nepoužíva, pretože nemajú potrebné vlastnosti pre ľudí. Pre ich potreby sme vymysleli rôzne metódy na výrobu zliatin. Tento termín sa vzťahuje na makroskopicky homogénneho materiálu, ktorý sa skladá z dvoch alebo viacerých chemických prvkov. Vyznačujúci sa tým, že kovové zložky sú prevládajúce v zliatine. Táto látka má svoju vlastnú štruktúru. V zliatinách rozlíšiť nasledujúce zložky:

• základ, skladajúci sa z jedného alebo viacerých kovov;

• malé prídavky úpravou a legujúcich prvkov;

• obnovené nečistoty (proces, prirodzené, náhodné).

Že kovové zliatiny sú hlavné konštrukčný materiál. V technológii, existuje viac ako 5000.

druhy zliatin

Napriek tejto odrody zliatin, väčšina ľudí hrá hodnotu pre tie, ktoré sú na báze železa a hliníka. Sú to oni, kto sú najviac často nájdené v každodennom živote. Druhy zliatin sú rôzne. Navyše, oni sú rozdelené podľa niekoľkých kritérií. Vzhľadom k tomu, že existujú rôzne spôsoby výroby zliatin. Podľa tohto kritéria sa delia na:

• zliatiny, ktoré sa získajú kryštalizáciou zložiek miešať v roztavenom stave.

• prášok, pomocou stlačenia zmesi práškov a následným spekaním pri vysokej teplote. A často súčasti týchto zliatin sú nielen jednoduché chemické prvky, ale ich rôzne zlúčeniny, ako sú karbidy titánu alebo zliatiny volfrámu v pevnej látke. Pridanie je v rôznych množstvách, zmeniť vlastnosti kovových materiálov.

Spôsoby na prípravu zliatin vo forme hotového výrobku alebo obrobku sa rozdelí na:

• liatie (silumin, liatina);

• deformovateľný (oceľ);

• prášok (volfrám titánu).

typy zliatin

Spôsoby výroby kovov sú rôzne, a takto vyrobené vzhľadom na ich materiály majú rôzne vlastnosti. V pevnom stave zliatiny sú:

• homogénny (jednotný), pozostávajúce z kryštálov rovnakého typu. Oni sú často označované ako jednofázové.

• Heterogénne (heterogénne), označovaný ako multi-fázy. Keď sú vložené do spodnej časti zliatiny sa berie ako pevný roztok (matice fáza). Zloženie heterogénne látky tohto typu závisí od zloženia jej chemických prvkov. Tieto zliatiny môžu obsahovať tieto zložky: vnútorná a substitučných tuhých roztokov, chemické zlúčeniny (karbidy, intermetalické zlúčeniny, nitridy), kryštálmi jednoduchých látok.

vlastnosti zliatin

Bez ohľadu na to, aké metódy výroby kovov a zliatin sú použité, ich vlastnosti sú úplne určené kryštálovej štruktúry fáz a mikroštruktúry týchto materiálov. Každý z nich je iný. Tieto makroskopické vlastnosti zliatin závisí na ich mikroštruktúry. Sú v každom prípade rozlišujú podľa ich fázové charakteristiky závislé výhradne na kryštálovej štruktúre materiálu. Makro- homogenita heterogénnych (viacfázové) zliatin získaná rovnomerné rozdelenie fáz v kovovej matrici.

Najdôležitejšie vlastnosti zliatiny sa považuje za zvariteľnosť. Inak sú identické kovy. To znamená, že zliatiny majú tepelnú a elektrickú vodivosť, ťažnosť a odrazivosti (lesk).

odrody zliatiny

Rôzne spôsoby výroby zliatin umožnili osoba navrhnúť veľký počet kovových materiálov, ktoré majú rôzne vlastnosti a charakteristiky. Podľa účelu, ktoré sú rozdelené do nasledujúcich skupín:

• Štrukturálne (oceľ, dural, železo). Do tejto skupiny patria, zliatiny so špeciálnymi vlastnosťami. Takže oni sa líšia vnútorne bezpečné alebo valivé vlastnosti. Patrí medzi ne mosadze a bronzu.

• Ak chcete naplniť ložiská (Babbitt).

• Pre elektrické kúrenie a meracích zariadení (nichrómu, manganinové).

• Pre výrobu rezných nástrojov (win).

Pri výrobe ľudí použiť aj iné typy kovových materiálov, ako sú topenia, tepelne odolnou proti korózii odolného a amorfné zliatiny. Tiež sa široko používajú magnety a thermoelectrics (teluridu selenid a bizmutu, olova, antimónu a ďalšie).

feroslitinovou

Takmer všetky taví železo vo svete je zameraný na výrobu jednoduchých a legovaných ocelí. Používa sa aj pri výrobe surového železa. železnej zliatiny získal svoju popularitu vzhľadom k tomu, že majú priaznivé vlastnosti pre človeka. Boli získané pridaním jednoduché chemické prvku rôznych komponentov. Tak, a to napriek skutočnosti, že rôzne zliatiny železa vyrobeného na základe jednej látky, ocele a liatiny majú rôzne vlastnosti. Vzhľadom k tomu, že sú rôznych oblastiach použitia. Väčšina ocele tvrdší ako železo. Rôzne spôsoby prípravy týchto kovov umožňujú získať rôzne stupne (stupeň) týchto zliatin železa.

Zlepšené vlastnosti zliatin

Prostredníctvom legovacích kovov a niektorých ďalších prvkov možno získať materiály so zlepšenými vlastnosťami. Napríklad, medza klzu z čistého hliníka je 35 MPa. Pri príprave na kovovej zliatiny s meďou (1,6%), Zn (5,6%), horčík (2,5%) je index vyšší ako 500 MPa.

Vzhľadom k zložených rôznymi pomermi rôznych chemických látok, je možné získať kovové materiály so zlepšenými magnetickými, tepelné alebo elektrické vlastnosti. Hlavnú úlohu v tomto procese je štruktúra zliatiny predstavujúce distribúciu jeho kryštálov a typ väzieb medzi atómami.

Oceľ a železo

Tieto zliatiny sa vyrábajú zlúčeniny železa a uhlíka (2%). Pri výrobe legovaných materiálov do nich boli pridané niklu, chróm, vanád. Všetky bežné typy ocelí sa delia na:

• s nízkym obsahom uhlíka (0,25% uhlíka), používané na výrobu rôznych konštrukcií;

• s vysokým obsahom uhlíka (viac ako 0,55%), je určený na výrobu rezných nástrojov.

Rôzne značky ocele sa používajú v strojárstve, a ďalšie produkty.

zliatina železa s uhlíkom, čo je percentuálny podiel 2-4% sa nazýva surového železa. Zloženie tohto materiálu obsahuje kremík. Z rôznych výrobkov z liatiny má dobré mechanické vlastnosti.

farebné kovy

Okrem železa a ďalšie prvky použité pre výrobu rôznych kovových materiálov. V dôsledku ich zlúčenín sú neželezné zliatiny. V živote, ľudia našli najväčšie aplikačné materiály na báze:

• meď, mosadz volal. Tie obsahujú 5-45% zinku. Ak je obsah je 5-20%, meď s názvom červené a ak 20-36% - žltá. K dispozícii sú zliatiny medi s kremíkom, cínu, berýlia, hliníka. Nazývajú sa bronzy. Existuje niekoľko typov týchto zliatin.

• Olovo predstavuje konvenčné spájka (tretnik). V tejto zliatiny, na 1 diel dielov cínu chemickej pripadaet 2. Pri výrobe ložísk použitých Babbitt čo je zliatina olova, cínu, arzénu a antimónu.

• hliník, titán, horčík a berýlium, ktoré sú ľahké neželezné zliatiny, ktoré majú vysokú pevnosť a vynikajúce mechanické vlastnosti.

Spôsoby na prípravu

Hlavné metódy získavania kovov a zliatin:

• zlievarenstva, pri ktorej sa tuhnutí homogénna zmes rôznych roztavených zložiek. Pre zliatiny s použitím pyrometalurgickými metódy pre získavanie a electrometallurgical kovov. Prvé prevedenie sa využíva na vykurovanie surové tepelnej energie vzniknuté v priebehu spaľovacieho procesu. Získané pyrometalurgického ocele v martinských pecí a železa vo vysokých peciach. Ak je proces electrometallurgical surovina zahriata v elektrických oblúkových alebo indukčných pecí. V tomto prípade je surovinou rasslavlyaetsya veľmi rýchlo.

• prášok, vyznačujúci sa tým, že prášok z jeho zložiek použitých na výrobu zliatiny. Vzhľadom na ich lisovanie, čím sa získa určitý tvar, a potom spekané v špeciálnych peciach.