Metalele sunt cel mai comun material (împreună cu materialele plastice și sticla), care a fost folosit de oameni încă din cele mai vechi timpuri. Chiar și atunci, o persoană cunoștea caracteristicile metalelor, el a beneficiat de toate proprietățile lor pentru a crea opere frumoase de artă, vase, obiecte de uz casnic și structuri.
Una dintre principalele caracteristici atunci când se iau în considerare aceste substanțe este duritatea și refracția lor. Aceste calități fac posibilă determinarea domeniului de utilizare a unui anumit metal. Prin urmare, luăm în considerare toate proprietățile fizice și acordăm o atenție deosebită problemelor de fuzibilitate.
Proprietățile fizice ale metalelor
Caracteristicile metalelor prin proprietăți fizice pot fi exprimate sub forma a patru puncte principale.
- Stralucire metalica - toate au aproximativ aceeasi strălucire caracteristică strălucitoare, albă, cu excepția cuprului și a aurului. Acestea au o nuanță roșiatică și galbenă, respectiv. Calciul este de culoare albastru-argintiu.
- Starea agregată - solidă în condiții normale, cu excepția mercurului, care este sub formă de lichid.
- Conductivitatea electrică și termică este caracteristică tuturor metalelor, dar este exprimată în grade diferite.
- Kovkost și plasticitatea sunt, de asemenea, un parametru comun pentru toate metalele, care pot varia în funcție de reprezentantul special.
- Punctul de topire și punctul de fierbere - determină care metal este refractar și care este fuzibil. Acest parametru este diferit pentru toate elementele.
Toate proprietățile fizice sunt explicate prin structura specială a rețelei de cristal metalic. Aranjamentul său spațial, forma și forța.
Metale greu topite și refractare
Acest parametru este foarte important atunci când vine vorba de aplicarea substanțelor în cauză. Metalele și aliajele refractare reprezintă baza pentru mașini și construcții navale, topirea și turnarea multor produse importante, obținând un instrument de lucru de înaltă calitate. Prin urmare, cunoașterea punctelor de topire și de fierbere joacă un rol fundamental.
Caracterizând metalele în forță, le puteți împărți în greu și fragil. Dacă vorbim despre refractare, atunci există două grupuri principale:
- Fuzibil - sunt aceia care sunt capabili să schimbe starea fizică la temperaturi sub 1000 ° C. Exemple includ staniu, plumb, mercur, sodiu, cesiu, mangan, zinc, aluminiu și altele.
- Materialele refractare sunt cele ale căror puncte de topire depășesc valoarea indicată. Nu sunt atât de multe, dar în practică, chiar mai puțin.
Tabelul metalelor care au un punct de topire peste 1000 ° C este prezentat mai jos. În ea sunt localizați reprezentanții cei mai refractari.
Această tabelă de metale cuprinde toți reprezentanții ale căror puncte de topire depășesc 1000 o C. Totuși, în practică multe dintre ele nu sunt folosite din diverse motive. De exemplu, datorită beneficiilor economice sau datorate radioactivității, un grad de fragilitate prea ridicat, expunerea la efecte corozive.
De asemenea, din tabel este clar că cel mai refractar metal din lume este tungstenul. Cel mai mic indicator pentru aur. Când lucrați cu metale, moale este important. Prin urmare, multe dintre cele de mai sus nu sunt utilizate, de asemenea, în scopuri tehnice.
Cel mai refractar metal este tungsten
În sistemul periodic se află sub numărul de serie 74. Numele a primit numele fizicianului faimos Stephen Wolfram. În condiții normale, un metal solid refractar este alb argintiu. Are un luciu metalic pronunțat. Este chimic practic inert, reacționând cu reticență.
În natură este conținut sub formă de minerale:
Oamenii de stiinta au demonstrat ca tungstenul este cel mai refractar metal al tuturor celor existente. Cu toate acestea, există sugestii că siborgia poate întrerupe teoretic înregistrarea acestui metal. Dar este un element radioactiv cu o perioadă foarte scurtă de existență. Prin urmare, nu este încă posibil să demonstrăm acest lucru.
La o anumită temperatură (peste 1500 ° C), tungstenul devine ductil și ductil. Prin urmare, este posibil să se producă un fir subțire bazat pe acesta. Această proprietate este utilizată pentru fabricarea filamentelor în becurile obișnuite de uz casnic.
Ca cel mai refractar metal care rezistă la temperaturi de peste 3400 ° C, tungstenul este utilizat în următoarele domenii tehnice:
- ca electrod cu sudare cu argon;
- pentru producerea de aliaje rezistent la acizi, rezistente la uzură și rezistente la căldură;
- ca element de încălzire;
- în tuburi vid ca filamentul și așa mai departe.
În plus față de tungsten metalic, este utilizat pe scară largă în inginerie, știință și electronică a conexiunii sale. Pe măsură ce metalul refractar din lume și formează un compus cu caracteristici foarte înaltă calitate: durabil, rezistent la aproape toate tipurile de acțiune chimică, nu sunt supuse la coroziune, rezistente la temperaturi joase și înalte (câștig, sulfură de wolfram, cristalele singulare și alte substanțe).
Niobiu și aliajele sale
Nb sau niobiu, în condiții normale un metal strălucitor de culoare alb-argintie. El este, de asemenea, refractar, ca temperatura de tranziție la o stare lichidă pentru el este de 2477 ° C. Este această calitate, precum și combinația de reactivitate scăzută și supraconductibilitate permite niobiu devine tot mai popular în activitatea umană practică în fiecare an. Astăzi acest metal este utilizat în industrii precum:
- tehnica de rachete;
- aviație și industria spațială;
- inginerie energetică nucleară;
- Ingineria aparatelor chimice;
- radio inginerie.
Acest metal își păstrează proprietățile fizice chiar și la temperaturi foarte scăzute. Produsele pe care se bazează se disting prin rezistență la coroziune, rezistență la căldură, rezistență, conductivitate excelentă.
Metal, în formă liberă și în condiții obișnuite acoperite cu film de oxid. Are un set de proprietăți fizice care îi permit să fie larg răspândită și foarte importantă pentru oameni. Caracteristicile sale principale sunt următoarele:
- La temperaturi de peste 1000 o C devine supraconductor.
- Acesta este cel mai refractar metal după tungsten și reniu. Punctul de topire este 3017 ° C.
- Permeabil absoarbe gazele.
- Este ușor să lucrați, deoarece este laminată în straturi, folie și sârmă fără mari dificultăți.
- Are duritate bună și nu este fragilă, păstrează ductilitatea.
- Foarte rezistent la agenți chimici (nu se dizolvă nici măcar în vodca regală).
Datorită acestor caracteristici a reușit să câștige popularitate ca bază pentru multe rezistent la căldură și rezistent la acizi, aliaje anticorozive. Numeroșii săi compuși găsesc aplicații în fizica nucleară, electronică, dispozitive de planificare computerizată. Utilizate ca supraconductoare. Anterior, tantal a fost folosit ca element în lămpile cu incandescență. Acum locul lui a fost luat de tungsten.
Chrome și aliajele sale
Unul dintre cele mai grele metale din forma naturala este o culoare alb-albastru. Punctul său de topire este mai mic decât cel considerat până acum elementele și este de aproximativ 1907 C. Cu toate acestea, este încă folosit în domeniu și în întreaga industrie, precum cedat la influențe mecanice, prelucrate și turnate.
Mai ales valoros este cromul ca spray. Se aplica produselor care le confera o stralucire frumoasa, protectie impotriva coroziunii si creste rezistenta la uzura. Procesul se numește cromare.
Aliajele de crom sunt foarte populare. La urma urmei, chiar și o cantitate mică de metal în aliaj crește semnificativ duritatea și stabilitatea acestuia din urmă la impact.
Unul dintre cele mai scumpe metale, deci utilizarea sa în scopuri tehnice este dificilă. Cu toate acestea, caracteristicile fizice îl fac pur și simplu de neînlocuit în multe alte industrii.
În condiții normale, acesta este un metal albastru, argintiu. Are un punct de topire suficient de ridicat - 1855 ° C. Are duritate bună, rezistență la coroziune, deoarece nu este activ chimic. De asemenea, are o compatibilitate biologică excelentă cu pielea umană și întregul corp. Acest lucru îl face un metal prețios pentru utilizare în medicină (unelte, proteze și altele).
Principalele aplicații ale zirconiului și ale compușilor săi, inclusiv aliajele, sunt următoarele:
Din zirconiu și aliajele pe care se bazează, se fac chiar și decorațiuni care pot influența îmbunătățirea sănătății umane.
Dacă aflați care metal este cel mai refractar, atunci, în plus față de tungsten, este posibil să se numească molibden. Punctul său de topire este de 2623 ° C. În același timp, este suficient de dur, din material plastic și poate fi procesat.
Se utilizează în principal în formă pură, dar ca componentă componentă a aliajelor. Ele, datorită prezenței molibdenului, sunt întărite semnificativ în rezistență la uzură, rezistență la căldură și anti-coroziune.
Unii compuși de molibden sunt utilizați ca lubrifianți tehnici. De asemenea, acest metal este un material de dopaj, care afectează simultan atât rezistența, cât și anticoroziunea, care este foarte rară.
Gri metalic cu luciu argintiu. Are un indice de topire suficient de ridicat (1920 о С). Este folosit în principal ca un catalizator în multe procese, datorită inerției sale. Este utilizat în domeniul energetic ca sursă chimică de curent, în producerea de acizi anorganici. Valoarea principală nu este un metal pur, și anume, unii dintre compușii săi.
Reniul și aliajele sale
Care metal este cel mai refractar după tungsten? Acesta este reniul. Rata de fuzibilitate este de 3186 o C. Este mai puternică decât tungsten și molibden în putere. Plasticitatea sa nu este prea mare. Cererea de reniu este foarte mare, dar producția este dificilă. Ca rezultat, este cel mai scump metal disponibil astăzi.
Se folosește pentru fabricarea:
- motoare cu jet;
- termocuple;
- filamentul filamentului pentru spectrometre și alte dispozitive;
- ca un catalizator în rafinarea petrolului.
Toate zonele de utilizare sunt scumpe, deci se utilizează numai în caz de urgență, când nu există altă opțiune pentru ao înlocui.
Aliaje de titan
Titanul este un metal ușor de culoare alb-argintiu, utilizat pe scară largă în industria metalurgică și prelucrarea metalelor. Poate exploda atunci când este într-o stare fin dispersată, deci este un pericol de incendiu.
Se utilizează în construcția de aeronave și rachete, în producția de nave. Este utilizat pe scară largă în medicină datorită compatibilității sale biologice cu corpul (proteze, piercing, implanturi etc.).
