Struktura, tipovi, karakteristike obojenih metala

obojenih metala oni su svi oni kojima nedostaje ili ima zanemarive količine željeza. Oni se u različitim masenim razmjerima koriste za stvaranje legura koje pokazuju bolja fizikalna svojstva od pojedinih metala.

Stoga su njegove kristalne strukture i interakcije metala kamen temeljac primjene obojenih legura. Međutim, ovi čisti metali nalaze manje koristi jer su vrlo osjetljivi i reaktivni. Zbog toga najbolje rade kao baza i aditiv za legure.

Bronza je legura obojenih metala; Sastoji se uglavnom od zlatne mješavine bakra i kositra (kip na slici gore). Bakar u leguri oksidira i formira CuO, spoj koji crni svoju zlatnu površinu. U vlažnim sredinama CuO hidratizira i apsorbira ugljični dioksid i soli u plavo-zelene spojeve.

Primjerice, Kip slobode prekriven je slojevima bakrenih karbonata (CuCO₃) poznat kao patina. Općenito, svi metali su oksidirani. Ovisno o stabilnosti njihovih oksida, oni u većoj ili manjoj mjeri štite legure od korozije i vanjskih čimbenika.

indeks

• 1 Struktura
  • 1,1 Hexagonal compact (hcp)
  • 1.2 Kompaktna kubična (ccp)
  • 1.3 Cubic centrirano na tijelu (bcc)
• 2 Vrste
• 3 Karakteristike i svojstva
• 4 Primjeri
  • 4.1 Bakar
  • 4.2 Aluminij
  • 4.3. Cink i magnezij
  • 4.4 Titan
  • 4.5
• 5 Reference

struktura

Željezo je samo jedan od svih metala u prirodi, tako da su strukture i legure obojenih metala raznovrsnije.

Međutim, u normalnim uvjetima većina metala ima tri kristalne strukture koje su uspostavljene njihovim metalnim vezama: kompaktna šesterokutna (hcp), kompaktna kubična (ccp) i kubična centrirana u tijelu (bcc).

Šestougaoni kompaktni (hcp)

U toj se strukturi metalni atomi pakiraju u obliku šesterokutne prizme, koristeći sve prostore.

Od svih struktura to je najgušće, tako da se može očekivati ​​da su na isti način metali koji ga posjeduju. Pri tome su svi atomi okruženi dvanaest susjeda.

Primjeri

- Titan (Ti).

- Cink (Zn).

- Magnezij (Mg).

- Kadmij (Cd).

- Kobalt (Co).

- Rutenij (Ru).

- Osmio (Os).

- Alkalijski metali (osim barija i francija).

Kompaktna kubična (ccp)

Ova kristalna struktura je manje gusta od hcp, i u ovom je svaki atom okružen dvanaest susjeda..

Ovdje su međuprostori (prazni prostori) veći nego u slučaju hcp, tako da ti metali mogu sadržavati u tim molekulama i malim atomima (kao što su molekularni vodik, H₂).

Primjeri

- Aluminij (Al).

- Nikal (Ni).

- Srebrna (Ag).

- Bakar (Cu).

- Zlato (Au).

- Rodij (Rh).

- Iridium (Idi).

Kubični centar na tijelu (bcc)

Od tri strukture, ovo je najmanje gusto i zbijeno, a istovremeno je ono koje predstavlja međuprostore većih volumena.

Dakle, lakše je prilagoditi male molekule i atome. Isto tako, u ovoj kocki svaki atom je okružen sa osam susjeda.

Primjeri

- Vanadij (V).

- Niobij (Nb).

- Krom (Cr).

- Alkalni metali.

- Volfram (W).

Osim toga, postoje i druge strukture, kao što su jednostavne kubične i druge složenije, koje se sastoje od manje gustih ili iskrivljenih nizova prvih triju. Međutim, gore navedene kristalne strukture primjenjuju se samo na čiste metale.

U uvjetima visoke nečistoće, tlaka i temperature, ovi uređaji su izobličeni i, kada su sastavni dijelovi legure, međusobno djeluju s drugim metalima kako bi stvorili nove metalne strukture.

Zapravo, točno poznavanje i manipulacija ovim uređajima omogućuju dizajn i razradu legura sa željenim fizičkim svojstvima za određenu namjenu.

vrsta

U vrlo općenitom smislu, obojeni metali mogu se svrstati u tri vrste: teški (olovo), svjetlo (bakar i aluminij) i ultralaki (magnezij). Zauzvrat, oni su podijeljeni u dvije podklase: one s srednjim točkama taljenja i one s visokim točkama taljenja.

Ostale vrste obojenih metala odgovaraju plemenitim (ili plemenitim) metalima. Primjeri za to su metali s ccp strukturama (osim aluminija, nikla i drugih).

Isto tako, metali rijetkih zemalja smatraju se obojenim (cerij, samarij, skandij, itrij, tulij, gadolinij, itd.). Konačno, radioaktivni metali se također smatraju neželjeznim (polonij, plutonij, radij, francij, astatin, radon itd.). 

Karakteristike i svojstva

Iako se karakteristike i svojstva metala razlikuju u čistom stanju i u legurama, one predstavljaju općenitosti koje ih razlikuju od željeznih metala:

- Oni su savitljivi i izvrsni električni i toplinski vodiči.

- Oni su manje pogođeni toplinskim tretmanima.

- Imaju veću otpornost na oksidaciju i koroziju.

- Oni ne prikazuju toliko paramagnetizma, što im omogućuje da budu materijali koji se koriste za elektroničke aplikacije.

- Njegovi proizvodni procesi su lakši, uključujući lijevanje, zavarivanje, kovanje i valjanje.

- Imaju više atraktivnih obojenja, pa ih koriste kao ukrasne elemente; Osim toga, one su manje guste.

Neki od njegovih nedostataka u usporedbi sa željeznim metalima su: niska otpornost, visoki troškovi, niže zahtjeve i niža mineralna bogatstva.

Primjeri

U metalurškoj industriji postoje mnoge mogućnosti u proizvodnji metala i legura obojenih metala; Najčešći su: super-legure na bazi bakra, aluminija, cinka, magnezija, titana i nikla.

bakar

Bakar se koristi za širok raspon primjena zbog svojih korisnih svojstava, kao što su visoke toplinske i električne vodljivosti.

Otporan je, kovan i rastezljiv, tako da se može dobiti iz mnogih praktičnih izvedbi: od cijevi do staklenki i kovanica. Također se koristi u ojačavanju kobilice čamaca, te se koristi u elektroindustriji.

Iako je u čistom stanju vrlo mekana, njegove legure (između ovih mjedi i bronce) su otpornije i zaštićene slojevima Cu.₂O (crvenkasti oksid).

aluminijum

To je metal koji se zbog svoje niske gustoće smatra svjetlom; Ima visoku toplinsku i električnu vodljivost i otporan je na koroziju zahvaljujući Al premazu₂O₃ koji štiti njegovu površinu.

S obzirom na njegova svojstva, to je idealan metal posebno u zrakoplovstvu, u automobilskoj i građevinskoj industriji, među ostalima.

Cink i magnezij

Legure cinka (kao što su KAYEM, s 4% aluminija i 3% bakra po masi) koriste se za proizvodnju složenih odljevaka. Namijenjen je za građevinske i inženjerske radove.

U slučaju magnezija, njegove legure imaju primjenu u arhitekturi, kao i kućišta za bicikle, parapete mostova i zavarene konstrukcije..

Također se koristi u zrakoplovnoj industriji, u strojevima velike brzine i u transportnoj opremi.

titanijum

Titan stvara lagane legure. Izuzetno su otporni i zaštićeni od korozije slojem TiO₂. Njegova ekstrakcija je skupa i ima kristalnu strukturu bcc iznad 882 ° C.

Osim toga, on je biokompatibilan, zbog čega se može koristiti kao materijal za medicinske implantate i implantate. Osim toga, titan i njegove legure prisutni su u strojevima, mornarici, dijelovima mlaznice i kemijskim reaktorima.

superalloys

Superalloys je vrlo otporna čvrsta faza sastavljena od nikla (kao osnovnog metala) ili kobalta.

Koriste se kao lopatice u turbinama i zrakoplovnim motorima, u materijalima za reaktore koji podnose agresivne kemijske reakcije iu opremi izmjenjivača topline.

reference

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teorija proizvodnje obojenih metala i legura. Tehničko sveučilište u Ostravi.
2. Dr. C. Ergun. Željezne legure. Preuzeto 21. travnja 2018. od: users.fs.cvut.cz
3. Adana Znanost i tehnologija. Obojeni metali. Preuzeto 21. travnja 2018., iz: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Tehnologija materijala. Uvodnik Trillas S.A. (1. izdanje, Meksiko). Pg 282-297.
5. Željezni materijali i obojeni metali i legure. [PDF]. Preuzeto 21. travnja 2018., iz: ikbooks.com
6. Razlika između željeznih i obojenih metala. (23. rujna 2015.) Preuzeto 21. travnja 2018. godine, od: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018.). Zašto je kip slobode zelen? Preuzeto 21. travnja 2018. s adrese: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (31. svibnja 2014.) Kristalna struktura metala. Preuzeto 21. travnja 2018., iz: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18. ožujka 2009.) Bakreni priključci. [Slika]. Preuzeto 22. travnja 2018. s adrese: flickr.com
10. Brandon Baunach. (22. veljače 2007.) šest-paket-papira težine. Preuzeto 22. travnja 2018. s adrese: flickr.com