Neželezné kovy Štruktúra, typy, charakteristiky

neželezných kovov sú to všetci, ktorí nemajú alebo majú zanedbateľné množstvo železa. Tieto sa v rôznych hmotnostných pomeroch používajú na vytvorenie zliatin, ktoré vykazujú lepšie fyzikálne vlastnosti ako jednotlivé kovy.

Jej kryštalické štruktúry a kovové interakcie sú teda základným kameňom aplikácie neželezných zliatin. Tieto čisté kovy však nájdu menej použitia, pretože sú veľmi citlivé a reaktívne. Z tohto dôvodu pracujú najlepšie ako základ a prísada pre zliatiny.

Bronz je neželezná zliatina; Pozostáva prevažne zo zlatej zmesi medi a cínu (socha na obrázku vyššie). Meď v zliatine oxiduje a tvorí CuO, zlúčeninu, ktorá zčerní svoj zlatý povrch. Vo vlhkom prostredí CuO hydratuje a absorbuje oxid uhličitý a soli za vzniku modrozelených zlúčenín.

Napríklad Socha Slobody je pokrytá vrstvami uhličitanov medi (CuCO₃) známe ako patina. Všeobecne sú všetky kovy oxidované. V závislosti od stability ich oxidov chránia vo väčšej alebo menšej miere zliatiny proti korózii a vonkajším faktorom.

index

• 1 Štruktúra
  • 1.1 Šesťhranný kompakt (hcp)
  • 1.2 Kompaktné kubické (ccp)
  • 1.3 Cubic v strede tela (bcc)
• 2 Typy
• 3 Charakteristiky a vlastnosti
• 4 Príklady
  • 4.1 Meď
  • 4.2 Hliník
  • 4.3 Zinok a horčík
  • 4.4 Titán
  • 4.5 Nadradenosti
• 5 Referencie

štruktúra

Železo je len jedným zo všetkých kovov v prírode, takže štruktúry a zliatiny neželezných kovov sú rôznorodejšie.

Avšak za normálnych podmienok má väčšina kovov tri kryštalické štruktúry vytvorené ich kovovými väzbami: kompaktný hexagonálny (hcp), kompaktný kubický (ccp) a kubický stred v tele (bcc).

Šesťhranný kompakt (hcp)

V tejto štruktúre sú atómy kovu balené vo forme hexagonálneho hranolu, pričom využívajú všetky priestory.

Zo všetkých štruktúr je to najhustejšie, takže sa dá očakávať, že rovnakým spôsobom sú kovy, ktoré ho majú. V tomto sú všetky atómy obklopené dvanástimi susedmi.

Príklady

- Titán (Ti).

- Zinok (Zn).

- Horčík (Mg).

- Kadmium (Cd).

- Cobalt (Co).

- Ruténium (Ru).

- Osmio (Os).

- Kovy alkalických zemín (s výnimkou bária a franku) \ t.

Kompaktné kubické (ccp)

Táto kryštalická štruktúra je menej hustá ako hcp a v tomto prípade je každý atóm obklopený dvanástimi susedmi.

Tu sú medzery (prázdne priestory) väčšie ako v prípade hcp, takže tieto kovy môžu obsahovať v týchto molekulách a malých atómoch (ako je molekulárny vodík, H₂).

Príklady

- Hliník (Al).

- Nikel (Ni).

- Striebro (Ag).

- Meď (Cu).

- Zlato (Au).

- Rhodium (Rh).

- Iridium (Go).

Kubický stred na tele (bcc)

Z troch štruktúr je to najmenej hustá a kompaktná, pričom je zároveň tou, ktorá predstavuje medzery vyšších objemov..

Preto sa ľahšie prispôsobí malým molekulám a atómom. Podobne v tejto kocke je každý atóm obklopený ôsmimi susedmi.

Príklady

- Vanád (V).

- Niób (Nb).

- Chrome (Cr).

- Alkalické kovy.

- Volfrám (W).

Okrem toho existujú aj iné štruktúry, ako napríklad jednoduché kubické a ďalšie zložitejšie štruktúry, ktoré pozostávajú z menej hustých alebo skreslených polí prvých troch. Vyššie uvedené kryštalické štruktúry sa však vzťahujú len na čisté kovy.

Za podmienok vysokej nečistoty, tlaku a teploty sú tieto usporiadania skreslené a keď sú zložkami zliatiny, vzájomne pôsobia s inými kovmi, čím vytvárajú nové kovové štruktúry..

Presné znalosti a manipulácia s týmito zariadeniami v skutočnosti umožňujú navrhovanie a spracovanie zliatin s požadovanými fyzikálnymi vlastnosťami na konkrétny účel.

typ

Vo všeobecnosti sa môžu neželezné kovy klasifikovať do troch typov: ťažké (olovo), ľahké (meď a hliník) a ultralehké (horčík). Na druhej strane sú rozdelené na dve podtriedy: tie so strednými bodmi topenia a tými s vysokými bodmi topenia.

Iné druhy neželezných kovov zodpovedajú ušľachtilým (alebo vzácnym) kovom. Príkladmi sú kovy s ccp štruktúrami (s výnimkou hliníka, niklu a ďalších).

Podobne sú kovy vzácnych zemín považované za neželezné (cér, samárium, skandium, ytrium, thulium, gadolínium atď.). Nakoniec sa rádioaktívne kovy tiež považujú za neželezné (polonium, plutónium, rádium, francium, astatín, radón atď.). 

Charakteristiky a vlastnosti

Aj keď sa vlastnosti a vlastnosti kovov líšia v ich čistých stavoch av zliatinách, predstavujú všeobecnosť, ktorá ich odlišuje od železných kovov:

- Sú kujné a vynikajúce elektrické a tepelné vodiče.

- Sú menej ovplyvnené tepelným spracovaním.

- Majú vyššiu odolnosť proti oxidácii a korózii.

- Nepredstavujú toľko paramagnetizmu, ktorý im umožňuje byť materiálmi používanými pre elektronické aplikácie.

- Jeho výrobné procesy sú jednoduchšie, vrátane odlievania, zvárania, kovania a valcovania.

- Majú atraktívnejšie zafarbenie, preto používajú použitie ako ozdobné prvky; Okrem toho sú menej husté.

Niektoré z jej nevýhod v porovnaní so železnými kovmi sú: nízka odolnosť, vysoké náklady, nižšie nároky a nižšia mineralogická hojnosť.

Príklady

V hutníckom priemysle existuje veľa možností pri výrobe kovov a neželezných zliatin; Najbežnejšie sú: zliatiny medi, hliníka, zinku, horčíka, titánu a niklu.

meď

Meď sa používa pre najrôznejšie aplikácie vďaka svojim výhodným vlastnostiam, ako je vysoká tepelná a elektrická vodivosť.

Je odolná, tvárná a tvárná, takže sa dá získať z tohto množstva praktických návrhov: od rúrok až po poháre a mince. Používa sa aj pri posilňovaní kýlu lodí a nachádza sa veľa v elektrotechnickom priemysle.

Hoci je v čistom stave veľmi mäkký, jeho zliatiny (medzi týmito mosadzami a bronzmi) sú odolnejšie a sú chránené vrstvami Cu₂O (načervenalý oxid).

hliník

Je to kov, ktorý je vzhľadom na svoju nízku hustotu považovaný za svetlo; Má vysokú tepelnú a elektrickú vodivosť a vďaka povlaku Al je odolný voči korózii₂O₃ ktorý chráni jeho povrch.

Vzhľadom na svoje vlastnosti je ideálnym kovom najmä v letectve, v automobilovom a stavebnom priemysle.

Zinok a horčík

Zliatiny zinku (ako KAYEM, so 4% hmotn. Hliníka a 3% hmotn. Medi) sa používajú na výrobu komplexných odliatkov. Je určený pre stavebné a inžinierske práce.

V prípade horčíka majú jeho zliatiny použitie v architektúre, ako aj kryty bicyklov, mostové parapety a zvárané konštrukcie..

Využíva tiež v leteckom a kozmickom priemysle, vo vysokorýchlostných strojoch av dopravných prostriedkoch.

titán

Titán tvorí mierne ľahké zliatiny. Sú super odolné a sú chránené pred koróziou vrstvou TiO₂. Jeho extrakcia je drahá a má kryštálovú štruktúru bcc nad 882 ° C.

Okrem toho je biokompatibilný, preto sa môže použiť ako materiál na lekárske implantáty a implantáty. Okrem toho, titán a jeho zliatiny sú prítomné v strojárstve, námorníctve, prúdových komponentoch a chemických reaktoroch.

superzliatin

Superzliatiny sú veľmi odolné pevné fázy zložené z niklu (ako základného kovu) alebo kobaltu.

Používajú sa ako lopatky v turbínach a leteckých motoroch, v materiáloch pre reaktory, ktoré odolajú agresívnym chemickým reakciám av zariadeniach výmenníkov tepla..

referencie

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teória výroby neželezných kovov a zliatin. Technická univerzita Ostrava.
2. C. Ergun. Neželezné zliatiny. Získané dňa 21. apríla 2018, z: users.fs.cvut.cz
3. Adana Science and Technology. Neželezné kovy. Získané dňa 21. apríla 2018, z: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Technológia materiálov. Editorial Trillas S.A. (1. vydanie, Mexiko). Pg 282-297.
5. Železné materiály a neželezné kovy a zliatiny. [PDF]. Získané dňa 21. apríla 2018, z: ikbooks.com
6. Rozdiel medzi železnými a neželeznými kovmi. (23. septembra 2015). Získané dňa 21. apríla 2018, z: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Prečo je socha slobody zelená? Získané dňa 21. apríla 2018, z: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (31. máj 2014). Kryštalická štruktúra kovov. Získané dňa 21. apríla 2018, z: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18. marec 2009). Medené tvarovky. [Obrázok]. Získané dňa 22. apríla 2018, z: flickr.com
10. Brandon Baunach. (22. februára 2007). six-pack-paper-weight. Získané dňa 22. apríla 2018, z: flickr.com