Metode za proizvodnju metala. Vrste legura. Priprema alkalnih metala

Modernog čovjeka u svom svakodnevnom životu je okružen raznim metala. Većina stvari koje koristimo, ove hemikalije su prisutni. Sve se to dogodilo, jer ljudi su pronašli različite načine za proizvodnju metala.

Ono što je metalna

Ove vrijedne tvari za koji se bave neorganske hemije. Dobivanje metala omogućuje osobi da stvori savršenu tehniku, poboljšava naše živote. Šta oni predstavljaju? Prije nego što razmotrimo uobičajene metode u proizvodnji metala, neophodno je shvatiti šta su. Metali su grupa kemijskih elemenata u obliku jednostavnih supstanci koje imaju karakteristične osobine:

• termička i električna provodljivost;

• visoka duktilnost;

• sjaj.

Čovjek lako može ih razlikuju od drugih supstanci. Karakteristično svih metala je prisustvo poseban sjaj. On dolazi iz refleksije svjetlosti zrake padaju na površinu nemojte ih propustiti. Sjaj - je zajedničko vlasništvo svih metala, ali se najjasnije manifestira u srebro.

Danas, naučnici otkrili 96 od tih kemijskih elemenata, iako ne svi od njih su priznata od strane službene znanosti. Oni su podijeljeni u grupe u zavisnosti od njihovog urođenog karakterističnih svojstava. Tako metali su sljedeće:

• alkalne - 6;

• alkalne - 6;

• tranziciji - 38;

• Lagan - 11;

• semimetals - 7;

• lantanidima - 14;

• aktinide - 14.

dobivanje metala

Kako bi se proizvoditi legure prvo mora primiti metal iz prirodnih rude. Native elemenata - to su materije koje se nalaze u prirodi u slobodnom stanju. To uključuje platine, zlata, kositra i žive. Oni su odvojeni od nečistoća mehanički ili kemijske reagense.

Preostali metala vade tretmanom jedinjenja. Oni se mogu naći u raznim mineralima. Ore - ovo minerala i stijena, koji sadrže metalni spojevi kao oksidi, karbonati, ili sulfida. Za njihovu proizvodnju pomoću kemijskih tretmana.

Metode za dobivanje metala:

• oporavak ugljičnog oksida;

• tin od tin primanje kamena;

• proizvodnja od lijevanog željeza iz željezne rude ;

• spaljivanje sumpora spojeva u posebnim pećima.

Da bi se olakšalo dobivanje metala iz rude stijena se dodaju da ih raznih supstanci pod nazivom fluksa. Oni pomažu ukloniti neželjene nečistoće kao što su gline, vapnenca, pijesak. Kao rezultat tog procesa proizvedenih topljivih spojeva pod nazivom šljaka.

U prisustvu značajne količine nečistoća prije nego metalnih ruda topljenje obogaćen uklanjanje velikog dijela nepotrebnih komponenti. Najčešće se koristi metoda za ovaj tretman - flotacija, magnetne i gravitacioni način.

alkalni metali

Mass primanje alkalnih metala - složen proces. To je zbog činjenice da su u prirodi samo u obliku kemijskih spojeva. S obzirom da se smanjuju sredstva, njihove pripreme u pratnji visokih troškova energije. Postoji nekoliko načina za dobijanje alkalnih metala:

• Li se mogu pripremiti iz oksida u vakuumu ili topljenje elektrolize svoje klorid formira tokom obrade spodumene.

• Natrijev iznuđena pečenje sa ugljenog pepela u zatvorenim lonci ili hlorida elektrolizu topljenja sa dodatkom kalcija. Prva metoda je najviše vremena.

• Kalij dobiti topljenje elektrolize ili njegove soli, natrij pare prolazi kroz klorida. Takođe se formira reakcijom rastaljenog kalijum hidroksid i tečnost natrij na temperaturi od 440 ° C.

• cezija i rubidijum vadi vraćanjem njihove kalcijev klorid na 700-800 ° C ili cirkonijuma na 650 ° C. Priprema alkalnih metala na ovaj način je vrlo energetski intenzivne i skupo.

Razlike između metala i legura

U principu, jasnu granicu između metala i njihovih legura praktično ne postoji, jer čak i čiste, jednostavne supstance su djelić nečistoća. Dakle, u čemu je razlika između njih? Skoro svi metali koji se koriste u industriji i drugim granama privrede, koriste se u obliku legura dobija dodavanjem namjerno na glavni hemijski element ostale komponente.

legura

Tehnologija je potrebna raznih metalnih materijala. U ovom slučaju, čisti hemijski elementi nisu praktično koriste jer nemaju potrebne osobine ljudi. Za svoje potrebe Izmislili smo različite metode za proizvodnju legura. Ovaj termin se odnosi na makroskopski homogene materijala, koji se sastoji od dva ili više kemijskih elemenata. Pri čemu komponente metalik dominiraju u leguri. Ova supstanca ima svoju strukturu. U legura razlikovati sljedeće komponente:

• temelj, koji se sastoji od jednog ili više metala;

• male dodatke izmjena i legirajućih elemenata;

• neizbrisani nečistoća (proces, prirodan, slučajni).

To metalne legure su glavni konstrukcijskog materijala. U tehnologiji, ima više od 5.000.

vrste legura

Uprkos tome raznih legura, većina ljudi igraju vrijednost za one koji se zasnivaju na željeza i aluminija. Oni su ti koji su najčešće naći u svakodnevnom životu. Vrste legura su različiti. Osim toga, oni su podijeljeni prema nekoliko kriterija. Jer postoje različite metode za proizvodnju legura. Prema tom kriteriju, oni se dijele na:

• legure, koji se dobijaju kristalizacijom komponenti Melt pomiješan.

• u prahu, pomoću kompresije smjese u prahu i naknadne sinteriranje na visokoj temperaturi. A često i komponente takvih legura nisu samo jednostavne kemijske elemente, ali njihove različite spojeve, kao što su karbidi od titana ili legure volframa u čvrstom. Dodavanje ih u različitim količinama promijeniti svojstva metalnih materijala.

Metode za pripremu legura u obliku gotovih članka ili radni predmet je odvojen u:

• lijevanje (silumin, od lijevanog željeza);

• deformabilnih (čelik);

• prah (titan volfram).

vrste legura

Metode za proizvodnju metala su različiti, i na taj način proizvode zbog njih materijali imaju različite karakteristike. U čvrstom stanju legure su:

• homogena (uniformi), koji se sastoji od kristala iste vrste. Oni se često naziva jednofazni.

• Heterogena (heterogeni), poznat kao multi-fazu. Kada su dobili u bazi legure se uzima kao čvrsta otopina (faza matrica). Sastav heterogene materije ovog tipa ovisi o sastavu svojih hemijskih elemenata. Takve legure mogu uključiti sljedeće komponente: intersticijski i supstitucioni čvrste rješenja, hemijskih jedinjenja (karbidi, intermetalnih spojeva, nitrida), kristalita jednostavnih supstanci.

legura svojstva

Bez obzira na to što se koriste metode za proizvodnju metala i legura, njihova imovina u potpunosti određuje kristalne strukture faze i mikrostruktura ovih materijala. Svaki od njih su različiti. Makroskopskom svojstva legura zavisi od njihove mikrostrukture. Oni su u svakom slučaju razlikuju po svojim karakteristikama faza ovisna isključivo na kristalne strukture materijala. Makroskopski homogenost heterogenih (višefazni) legura dobijen ravnomjernom raspodjelom faza u metalnoj matrici.

Najvažniji svojstva legure smatra zavarivanja. U suprotnom, oni su identični metala. Dakle, legure imaju toplotne i električne provodljivosti, duktilnost i reflektivnost (sjaj).

sorte legura

Različite metode za proizvodnju legura su omogućili osoba osmisliti veliki broj metalnih materijala koji imaju različite osobine i karakteristike. Prema namjeni dijele se u sljedeće grupe:

• Strukturalna (čelik, duraluminijum, željezo). Ova grupa uključuje, legure sa specijalnim svojstvima. Dakle, oni se razlikuju samosigurnih ili anti-trenja svojstva. To uključuje mesinga i bronze.

• Da bi se popunile ležajeve (BABBITT).

• Za električno grijanje i mjerne opreme (nikromom, Manganinski).

• Za proizvodnju reznih alata (osvojiti).

U proizvodnji ljudi koriste druge vrste metalnih materijala, kao što su niske topljenje, otporan na toplinu, otporni na koroziju i amorfne legure. Također su u širokoj upotrebi magneta i termoelektrik (teluridy selenida i bizmut, olovo, antimon i drugi).

ferolegura

Skoro svi topljena željeza u svijetu je usmjerena na proizvodnju jednostavnih i legiranih čelika. Također se koristi u proizvodnji sirovog gvožđa. Legure željeza svoju popularnost stekao zahvaljujući činjenici da imaju korisna svojstva za ljude. Oni su dobijeni dodavanjem jednostavnih kemijskih elemenata različitih komponenti. Dakle, bez obzira na činjenicu da su razne željezne legure proizvedena na osnovu jedne supstance, čelika i liveno gvožđe imaju različita svojstva. Zbog toga su različite sfere primjene. Većina čelici teže nego željeza. Različite metode za pripremu tih metala omogućiti da dobiju različitih razreda (razred) ovih željezne legure.

Poboljšana svojstva legura

Kroz legure metala i nekih drugih elemenata mogu dobiti materijale sa poboljšanim karakteristikama. Na primjer, tečenja čistog aluminija je 35 MPa. U pripremi legure metala sa bakar (1,6%), Zn (5,6%), magnezij (2.5%) indeks prelazi 500 MPa.

S obzirom na spoj različitim omjerima različitih kemijskih supstanci mogu se dobiti metalni materijali s poboljšanim magnetnim, toplinska ili električna svojstva. Glavnu ulogu u ovom procesu je legura struktura predstavlja distribuciju svojih kristala i vrstu veze između atoma.

Gvožđa i čelika

Ove legure su proizvedeni jedinjenja željeza i ugljenika (2%). U proizvodnji legiranih materijala dodao da im nikla, kroma, vanadija. Sve uobičajene vrste čelika je podijeljena na:

• low carbon (0,25% ugljen) koji se koristi za proizvodnju raznih konstrukcija;

• visoka ugljen (više od 0,55%) je namijenjen za proizvodnju reznih alata.

Različitih marki legiranih čelika se koriste u mašinstvu, i drugih proizvoda.

legura željeza s ugljika, što je procenat 2-4% zove se sirovo željezo. Sastav ovog materijala sadrži silikon. Raznih proizvoda od lijevanog željeza koji imaju dobre mehaničke osobine.

Obojenih metala

Osim gvožđa, a drugi elementi koji se koriste kako bi se raznih metalnih materijala. Kao rezultat njihova jedinjenja su obojenih metala. U životu, ljudi su pronašli najveći materijala aplikacije na osnovu:

• Bakar, mesing zvao. Oni sadrže 5-45% cinka. Ako je sadržaj 5-20%, mesing zove crvene, a ako 20-36% - žuti. Postoje legure bakra sa silikonskim, kalaja, berilija, aluminija. Nazivaju se bronce. Postoji nekoliko vrsta ovih legura.

• Olovo predstavlja konvencionalni lem (tretnik). U ovom legura, na 1 dio kemijski pripadaet 2 dijela lima. U proizvodnji ležajeva koristi BABBITT što je legura olova, kositra, arsen i antimon.

• aluminijum, titan, magnezij i berilij, koji su lagani obojenih legura koji imaju visoke čvrstoće i odlične mehaničke karakteristike.

Metode za pripremu

Glavne metode dobivanja metala i legura:

• ljevaonice na kojoj je učvršćivanja homogena mješavina različitih rastopljenog komponenti. Za legure koristeći pirometalurških metode za dobivanje i electrometallurgical metala. Prvi utjelovljenje se koristi za zagrijavanje sirove toplinske energije nastale u procesu sagorijevanja. Dobijeni pirometalurških čelika u otvorenom ognjištu peći i željeza u visokim pećima. Kada se electrometallurgical proces sirovina grije u električnog luka ili indukcijske peći. U ovom slučaju, materijal rasslavlyaetsya sirove vrlo brzo.

• u prahu, pri čemu je prah njegovih komponenti koje se koriste za proizvodnju legura. Zbog pritiska im dati određeni oblik, a zatim sinterovan u posebnim pećima.