Színesfémek szerkezete, típusai, jellemzői

az színesfémek mindannyian azok, akiknek nincs vagy elhanyagolható mennyiségű vas van. Ezeket különböző tömegarányokban használják fel olyan ötvözetek létrehozására, amelyek jobb fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az egyes fémek.

Így kristályos szerkezete és fém kölcsönhatása a nemvasfémötvözetek alkalmazásának sarokköve. Ezek a tiszta fémek azonban kevésbé használnak, mert nagyon érzékenyek és reaktívak. Ezért a legjobban az ötvözetek alapjaként és adalékanyagaként dolgoznak.

A bronz nem vasötvözet; Főleg a réz és az ón arany keverékéből áll (a fenti képen látható szobor). Az ötvözet réze oxidál és CuO-t képez, amely az arany felületét megfeketíti. Nedves környezetben a CuO hidratálja és elnyeli a szén-dioxidot és a sókat, hogy kék-zöld vegyületeket képezzen.

Például a Szabadság-szobor réz-karbonát rétegekkel (CuCO) van borítva₃) patina néven ismert. Általában minden fém oxidálódik. Az oxidok stabilitásától függően nagyobb vagy kisebb mértékben védik az ötvözeteket a korrózió és a külső tényezők ellen..

index

• 1 Szerkezet
  • 1.1 Hatszögletű kompakt (hcp)
  • 1.2 Kompakt kocka (ccp)
  • 1.3 Kocka középpontban a testen (bcc)
• 2 típus
• 3 Jellemzők és tulajdonságok
• 4 Példák
  • 4.1 Réz
  • 4.2 Alumínium
  • 4.3 Cink és magnézium
  • 4.4 Titán
  • 4.5 Felértékelések
• 5 Referenciák

struktúra

A vas a természetben az összes fém közül az egyik, így a színesfémek szerkezete és ötvözetei változatosabbak.

Normál körülmények között azonban a legtöbb fémnek három fémszerkezete van, amelyek fémkötéseik alapján alakulnak ki: kompakt, hatszögletű, kompakt kocka (ccp) és kocka középpontban a testben (bcc).

Hatszögletű kompakt (hcp)

Ebben a szerkezetben a fém atomok hatszögletű prizma formájában vannak csomagolva, kihasználva az összes teret.

A struktúrák közül ez a legsúlyosabb, így elvárható, hogy ugyanúgy a fémek is rendelkeznek. Ebben az esetben minden atomot tizenkét szomszéd vesz körül.

Példák

- Titán (Ti).

- Cink (Zn).

- Magnézium (Mg).

- Kadmium (Cd).

- Cobalt (Co).

- Ruténium (Ru).

- Osmio (Os).

- Alkáliföldfémek (a bárium és a francium kivételével) \ t.

Kompakt köbméter (ccp)

Ez a kristályszerkezet kevésbé sűrű, mint a hcp, és ebben minden egyes atomot tizenkét szomszéd vesz körül..

Itt az interstices (üres terek) nagyobbak, mint a hcp esetében, így ezek a fémek ezekben a molekulákban és kis atomokban (például molekuláris hidrogénben, H₂).

Példák

- Alumínium (Al).

- Nikkel (Ni).

- Ezüst (Ag).

- Réz (Cu).

- Arany (Au).

- Ródium (Rh).

- Iridium (Go).

Kocka középpontban a testen (bcc)

A három struktúra közül ez a legkevésbé sűrű és tömör, ugyanakkor az, amelyik a nagyobb volumenű közterületeket mutatja be.

Ezért könnyebben elfér a kis molekulák és atomok. Hasonlóképpen ebben a kockában minden atomot nyolc szomszéd vesz körül.

Példák

- Vanádium (V).

- Niobium (Nb).

- Króm (Cr).

- Alkálifémek.

- Tungsten (W).

Ezenkívül vannak olyan struktúrák is, mint az egyszerű köbös és más összetettebbek, amelyek az első három kevésbé sűrű vagy torzított tömbjeiből állnak. A fenti kristályos szerkezetek azonban csak tiszta fémekre vonatkoznak.

Magas szennyeződés, nyomás és hőmérséklet körülményei között ezek az elrendezések torzulnak, és ha ötvözet alkotórészek, más fémekkel kölcsönhatásba lépnek új fémszerkezetek létrehozásához..

Valójában ezeknek az elrendezéseknek a pontos ismerete és manipulálása lehetővé teszi a kívánt fizikai tulajdonságokkal rendelkező ötvözetek megtervezését és kidolgozását egy adott célra..

típus

Nagyon színes értelemben a színesfémek három típusba sorolhatók: nehéz (ólom), fény (réz és alumínium) és ultrakönnyű (magnézium). Ezek viszont két alosztályba sorolhatók: közepes olvadáspontúak és magas olvadáspontúak.

A nemvasfémek egyéb típusai nemes (vagy nemesfém) fémek. Ilyen például a ccp szerkezetű fémek (kivéve az alumíniumot, nikkelet és másokat).

Hasonlóképpen, a ritkaföldfémek nem vas (cérium, szamárium, skandium, itrium, thulium, gadolinium stb.). Végül a radioaktív fémek szintén nem vas (polónium, plutónium, rádium, francium, astatin, radon stb.). 

Jellemzők és tulajdonságok

Bár a fémek jellemzői és tulajdonságai tiszta állapotukban és ötvözeteikben változóak, általánosságot mutatnak, amelyek megkülönböztetik őket a vasfémektől:

- Hajlékony és kiváló elektromos és hővezetők.

- A hőkezelések kevésbé érintik őket.

- Nagyobb ellenállásuk van az oxidáció és a korrózió ellen.

- Nem mutatnak annyi paramágnesességet, amely lehetővé teszi számukra, hogy az elektronikus alkalmazásokhoz használt anyagokat használják.

- A gyártási folyamatok könnyebbek, beleértve az öntést, hegesztést, kovácsolást és hengerlést.

- Vonzóbb színük van, ezért díszítő elemekként használják őket; Ráadásul kevésbé sűrűek.

A vasfémekhez viszonyított hátrányai: alacsony ellenállás, magas költségek, alacsonyabb igények és alacsonyabb ásványtani bőség.

Példák

A kohászati ​​iparban számos lehetőség van a fémek és a nemvasfémek gyártására; A leggyakoribbak a réz, alumínium, cink, magnézium, titán és nikkel alapú szuperötvözetek.

réz

A réz előnyös tulajdonságai, például magas hő- és villamos vezetőképessége miatt sokféle alkalmazásra kerültek felhasználásra.

Ellenálló, öntvényes és képlékeny, ezért számos praktikus kivitelből nyerhető: csövekből üvegekbe és érmékbe. Azt is használták a hajók köpenyének megerősítésére, és sok hasznát találja az elektromos iparban.

Bár tiszta állapotában nagyon puha, ötvözetei (ezek között a sárgaréz és bronz között) ellenállóbbak, és Cu rétegek védik.₂O (vöröses oxid).

alumínium

Ez egy olyan fém, amely kis sűrűsége miatt fénynek tekinthető; Magas hő- és elektromos vezetőképességű, és az Al bevonatnak köszönhetően ellenáll a korróziónak₂O₃ amely védi a felületét.

Tulajdonságai miatt ideális fém, különösen a repülőgépiparban, többek között az autóiparban és az építőiparban.

Cink és magnézium

Komplex öntvények előállításához cinkötvözeteket (például KAYEM, 4% alumínium és 3 tömeg% réz) használnak. Építési és mérnöki munkákhoz készült.

A magnézium esetében ötvözetei építészeti alkalmazásokban, valamint kerékpárházakban, hídkorlátokban és hegesztett szerkezetekben alkalmazhatók..

Használatát a repülőgépiparban, a nagy sebességű gépekben és a közlekedési eszközökben is megtalálják.

titán

A titán enyhén könnyű ötvözeteket képez. Szuper ellenállóak és védettek a korrózió ellen TiO réteggel₂. Kivonása drága, és kristályszerkezete bcc 882 ° C felett van.

Ezenkívül biokompatibilis, ezért használható az orvosi implantátumok és implantátumok anyagaként. Emellett a titán és ötvözetei is megtalálhatók a gépekben, a haditengerészetben, a sugárhajtású komponensekben és a vegyi reaktorokban.

szuperötvöze

A szuperötvözetek nagyon ellenálló szilárd fázisok, amelyek nikkelből (alapfémből) vagy kobaltból állnak.

Ezek turbinákban és repülőgép-hajtóművekben lapátként, agresszív kémiai reakciókat és hőcserélő berendezésekkel szembeni anyagokban használatosak.

referenciák

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). A színesfémek és ötvözeteik gyártásának elmélete. Ostrava Műszaki Egyetem.
2. Dr. C. Ergun. Színesfém ötvözetek. Szerkesztve: 2018. április 21-én, innen: users.fs.cvut.cz
3. Adana Tudomány és Technológia. Színesfémek. A (z) 2018. április 21-én érkezett: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Anyagok technológiája. Trillas S.A. (1. kiadás, Mexikó). Pg 282-297.
5. Vas- és színesfémek és ötvözetek. [PDF]. A (z) 2018 április 21-én, a következő címen szerezhető be: ikbooks.com
6. A különbség a vas- és színesfémek között. (2015. szeptember 23.). A (z) 2018. április 21-én érkezett: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Miért zöld a szabadság-szobor? 2018. április 21-én, a következő címen szerezhető be: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (2014. május 31.). A fémek kristályos szerkezete. A következő dátum: 2018. április 21., a következőtől: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (2009. március 18.). Réz szerelvények. [Ábra]. A (z) 2018. április 22-én érkezett: flickr.com
10. Brandon Baunach. (2007. február 22.). six-pack-papír-tömeg. A (z) 2018. április 22-én érkezett: flickr.com