Մեթոդներ արտադրող մետաղների. Տեսակները համաձուլվածքների: Պատրաստում ծագեց ալկալիական մետաղների

Ժամանակակից մարդը իր առօրյա կյանքում շրջապատված է մի շարք մետաղների. Շատ նյութեր, որոնք մենք օգտագործում ենք, այդ քիմիկատներ են ներկա. Այն ինչ տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ մարդիկ գտել են տարբեր ուղիներ արտադրել մետաղ:

Թե ինչ է մետաղյա

Այս արժեքավոր նյութեր զբաղվող մարդկանց անօրգանական քիմիայի Ձեռք բերելու մետաղներ թույլ է տալիս անձը ստեղծել ավելի կատարյալ տեխնիկան, բարելավում են մեր կյանքը: Ինչ են նրանք ներկայացնում: Նախքան մենք համարում ենք, որ ընդհանուր մեթոդները արտադրող մետաղներ, դա անհրաժեշտ է հասկանալ, թե ինչ են նրանք. Մետաղները մի խումբ քիմիական տարրերի ձեւով պարզ նյութերի ունեցող բնորոշ հատկությունները:

• ջերմային եւ էլեկտրական ջերմահաղորդություն.

• բարձր ճկունություն;

• փայլը:

Մի մարդ կարող է հեշտությամբ տարբերել դրանք այլ նյութերից: A առանձնահատկությունը բոլոր մետաղների առկայությունն է հատուկ փայլում. Նա գալիս է արտացոլումը լույսի ճառագայթների անկման վրա մակերեսի չեմ կարոտում նրանց: Փայլ - ն ընդհանուր գույքը բոլոր մետաղների, սակայն դա առավել ցայտուն դրսեւորվում է արծաթի:

Այսօր, գիտնականները հայտնաբերել են 96 այդ քիմիական տարրերի, թեեւ ոչ բոլորն են ճանաչվում է պաշտոնական գիտության: Նրանք բաժանվում են խմբերի, կախված իրենց հատուկ հատկությունների. Այսպիսով, մետաղներ են հետեւյալը.

• ալկալային - 6;

• ալկալային - 6;

• անցում - 38;

• Թեթեւ - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• ակտինիդների - 14:

կացության մետաղներ

Որպեսզի կեղծել Ալյումինե պետք է նախ ստանան մետաղի բնական հանքաքար: Հարազատ տարրեր սրանք նյութեր, որոնք հայտնաբերվել է բնության ազատ պետության. Դրանք ներառում են պլատինե, ոսկե, անագ եւ սնդիկ: Նրանք բաժանված են impurities, մեխանիկորեն կամ քիմիական ռեակտիվների:

The մնացած մետաղներ են արդյունահանվող է բուժման հետ միացությունների. Նրանք հայտնաբերվել են տարբեր օգտակար հանածոների. Ore - այս հանքային եւ ժայռերի, որոնք պարունակում են մետաղական միացություններ օքսիդների, կարբոնատների, կամ sulfides: Իրենց արտադրության համար, օգտագործելով քիմիական բուժում:

Մեթոդները ստանալու համար մետաղների

• վերականգնումը ածխածնի օքսիդները,

• անագ ից անագ ընդունիչ քարից.

• արտադրությունը չուգուն ից երկաթի հանքաքար .

• այրումը ծծմբի միացությունների հատուկ վառարաններ.

Հեշտացնել ձեռքբերման մետաղները հանքաքարի ժայռեր են ավելացվել է նրանց զանազան տարրեր հոսքերը: Նրանք օգնում են հեռացնել անցանկալի impurities, ինչպիսիք են կավի, կրաքար, ավազի մեջ. Որպես հետեւանք այս գործընթացի արտադրված դյուրահալ միացություններ կոչվում խարամ:

Ներկայությամբ զգալի գումարների impurities, նախքան մետաղի հանքաքարի ձուլման հարստացված կողմից հեռացման մեծ մասը ավելորդ բաղադրիչների. Առավել լայնորեն օգտագործվում մեթոդները, այս բուժման, flotation, մագնիսական եւ ձգողական մեթոդը.

ալկալիների մետաղներ

Զանգվածային ստանալու ալկալիների մետաղ - բարդ գործընթաց. Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ նրանք են գտել բնության միայն ձեւով քիմիական միացությունների. Քանի որ նրանք նվազեցնելով գործակալները, դրանց նախապատրաստման ուղեկցվում է բարձր էներգիայի ծախսերը: Կան մի քանի ուղիներ ստանալու ծագեց ալկալիական մետաղների:

• Li կարելի է պատրաստել իր օքսիդի է Վակումային կամ հալեցնում էլեկտրոլիզի իր քլորիդ ընթացքում ձեւավորված մշակման spodumene:

• Նատրիումի արդյունահանվող է roasting հետ ածուխի մոխիր կնքված հալքանյութերից կամ քլորիդ էլեկտրոլիզի է հալվել հետ: Բացի կալցիումի. Առաջին մեթոդը հանդիսանում է առավել ժամանակատար.

• Կալիումի ձեռք բերել հալեցնում էլեկտրոլիզի կամ դրա աղերը, նատրիումի շոգի անցնող իր քլորիդ. Նաեւ այն ձեւավորվում է արձագանքում ձուլածոյ կալիումի հիդրօքսիդ եւ հեղուկ նատրիումի է ջերմաստիճանի 440 ° C.

• Cesium եւ rubidium արդյունահանվող է վերականգնել իրենց կալցիումի քլորիդ, ժամը 700-800 ° C կամ ցիրկոնիումի 650 ° C. Պատրաստում եւ ալկալիների մետաղի այս կերպ շատ էներգիա ինտենսիվ եւ ծախսատար:

Տարբերություններ միջեւ մետաղների եւ համաձուլվածքների

Սկզբունքորեն, հստակ սահման միջեւ մետաղների եւ նրանց համաձուլվածքների գրեթե գոյություն չունեցող, քանի որ նույնիսկ առավել մաքուր, պարզ նյութերի մի մասն impurities. Այնպես որ, ինչ տարբերություն նրանց միջեւ. Գրեթե բոլոր մետաղներ, որոնք օգտագործվում են արդյունաբերության եւ այլ ճյուղերի տնտեսության, օգտագործվում են ձեւով համաձուլվածքների ստացված, ավելացնելով նպատակային հիմնական քիմիական տարր այլ բաղադրիչների.

alloys

Մեխանիկա պետք է մի շարք մետաղական նյութերի. Այս դեպքում, մաքուր քիմիական տարրերը չեն գործնականում օգտագործվում, քանի որ նրանք չեն ունենա անհրաժեշտ հատկությունները, ինչպես նաեւ մարդկանց: Իրենց կարիքների մենք հորինել տարբեր մեթոդներ արտադրող համաձուլվածքների: Այս տերմինը վերաբերում է macroscopically միատարր նյութ, որը բաղկացած է երկու կամ ավելի քիմիական տարրերի. Որուն մէջ երկաթյա բաղադրիչները գերակշռում է խառնուրդ Այս նյութը ունի իր կառուցվածքը: In համաձուլվածքների տարբերակել հետեւյալ բաղադրիչները:

• հիմքը, որը բաղկացած է մեկ կամ ավելի մետաղների.

• փոքր լրացումներ փոփոխության եւ համաձուլվածքի տարրեր,

• վերականգնվել impurities (գործընթաց, բնական, պատահական):

Որ մետաղական համաձուլվածքները են հիմնական կառուցվածքային նյութը: Տեխնոլոգիաների, կան ավելի քան 5000 մարդ:

տեսակի համաձուլվածքների

Չնայած այս բազմազանություն համաձուլվածքների, մարդկանց մեծ մասը խաղում արժեք է նրանց համար, որոնք հիմնված են երկաթի եւ ալյումինի. Այն, որ նրանք, ովքեր առավել հաճախ հայտնաբերվել է առօրյա կյանքում: Տեսակները համաձուլվածքների տարբեր են: Ավելին, նրանք բաժանվում են ըստ մի քանի չափանիշների. Քանի որ կան տարբեր մեթոդներ արտադրող համաձուլվածքների: Ըստ այս չափանիշի, նրանք բաժանվում են:

• խառնուրդ, որոնք ստացվում են բյուրեղացման հալվել խառը բաղադրիչների.

• փոշի, օգտագործելով սեղմում է խառնուրդից Փոշիներ եւ հետագա այրման բարձր ջերմաստիճանի. Եւ հաճախ բաղադրիչները նման համաձուլվածքների են ոչ միայն պարզ քիմիական տարրեր, սակայն նրանց տարբեր միացությունները, ինչպիսիք են կարբիդների տիտանի կամ վոլֆրամի համաձուլվածքի կոշտ. Ավելացնելով, դրանք տարբեր քանակությամբ փոխել հատկությունների մետաղական նյութերի.

Մեթոդներ նախապատրաստման համաձուլվածքների ձեւով պատրաստի հոդվածով կամ workpiece բաժանված:

• casting (silumin, չուգուն);

• Դեֆորմացվող (պողպատ);

• փոշի (տիտանի վոլֆրամ):

տեսակներ համաձուլվածքների

Մեթոդներ արտադրող մետաղներ տարբեր են, եւ դրանով իսկ արտադրվում Նրանց շնորհիվ է, նյութեր ունեն տարբեր հատկություններ. Պինդ վիճակում համաձուլվածքների են

• միատարր (համազգեստը), որը բաղկացած է բյուրեղների նույն տեսակի. Նրանք հաճախ անվանվում է մեկ փուլ:

• Տարասեռ (տարասեռ), անդրադարձել է նաեւ բազմաբնակարան փուլ: Երբ նրանք ստացել են բազայի Ալյումինե ընկալվում է որպես ամուր լուծման (մատրից փուլ): Բաղադրության տարասեռ նյութերը այս տիպի կախված է կազմի իր քիմիական տարրերի. Նման alloys կարող է ներառել հետեւյալ բաղադրիչները `ինտերստիցիալ եւ փոխարինող պինդ լուծումներ, քիմիական միացություններ (Կարբիդներ intermetallic պարունակությունները, նիտրիդներից), crystallites պարզ նյութերի.

Ալյում.հեծ հատկությունները

Անկախ նրանից, թե ինչ մեթոդներ արտադրող մետաղների եւ համաձուլվածքների օգտագործվում են, նրանց հատկությունները ամբողջությամբ որոշվում են բյուրեղյա կառուցվածքի փուլերի եւ միկրոկառուցվածք այդ նյութերի. Նրանցից յուրաքանչյուրը տարբեր են: Այն երեւույթին համաձուլվածքների կախված է իրենց միկրոկառուցվածք: Նրանք ամեն դեպքում աչքի են ընկնում իրենց փուլ հատկանիշներով կախված է բացառապես վրա բյուրեղյա կառուցվածքի նյութի: Macroscopic զարնում տարասեռ (բազմաֆազ) համաձուլվածքների ձեռք բերված միասնական բաշխման փուլերի մեջ մետաղի մատրիցով.

Ամենակարեւոր հատկությունները համաձուլվածքի համարվում է weldability: Հակառակ դեպքում, նրանք նույնական մետաղներ: Այսպիսով, համահալվածքներ ունեն ջերմային եւ էլեկտրական ջերմահաղորդություն, ճկունություն եւ անդրադարձելությունը (փայլ).

սորտերի alloys

Տարբեր մեթոդներ արտադրող համաձուլվածքների թույլ են տվել, որ մարդը պետք է մշակել մի մեծ թվով մետաղական նյութերի, որոնք ունեն տարբեր հատկություններ, եւ բնութագրեր: Ըստ նպատակի, նրանք բաժանված են հետեւյալ խմբերի.

• կառուցվածքային (պողպատ, դյուրալյումին, երկաթ): Այս խումբը ներառում է, համաձուլվածքներ, հատուկ հատկություններով. Այնպես որ, նրանք տարբերվում վերուստ ապահով կամ հակահայկական շփում հատկությունները. Դրանք ներառում են փողային եւ բրոնզե:

• Լրացնել առանցքակալներ (BABBITT):

• էլեկտրական ջեռուցման եւ չափիչ սարքավորումներ (nichrome, Մանգանային):

• արտադրության համար Հատիչ գործիքներ (win):

Արտադրության ժողովրդի օգտագործել այլ տեսակի մետաղական նյութերի, ինչպիսիք են ցածր հալեցման, ջերմակայուն, կորոզիայի դիմացկուն եւ ամորֆ համաձուլվածքների: Նաեւ լայնորեն օգտագործվում մագնիտներ եւ thermoelectrics (teluridy սելենիդ եւ բիսմուտ, կապարի, սուրմա եւ այլն):

Ferroalloy

Գրեթե բոլոր smelted երկաթի աշխարհում ուղղված է արտադրության պարզ եւ թեթեւաձույլ steels: Այն նաեւ օգտագործվում է արտադրության Չուգունի: Թուջե alloys ստացել նրա ժողովրդականությունը պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ ունեն շահավետ հատկությունների համար մարդկանց. Նրանք ձեռք են բերվել, ավելացնելով, որ պարզ քիմիական տարր տարբեր բաղադրիչների. Այսպիսով, չնայած այն հանգամանքին, որ տարբեր երկաթյա alloys արտադրվում հիման վրա միասնական էության, steels եւ տրված արդուկներ ունեն տարբեր հատկություններ. Շնորհիվ այս, որ նրանք տարբեր ոլորտները դիմումը. Շատ steels դժվար է, քան երկաթի. Տարբեր մեթոդներ պատրաստման այս մետաղներ թույլ է տալիս ձեռք բերել տարբեր գնահատականներ (grade) այդ երկաթի համաձուլվածքների:

Ապահովագրեք հատկությունները համաձուլվածքների

Միջոցով համաձուլվածքի մետաղների եւ որոշ այլ տարրերի կարող է ձեռք բերել նյութեր բարելավված բնութագրերով. Օրինակ, եկամտաբերությունը ուժը մաքուր ալյումինի 35 ՄՊա: Նախապատրաստման, որ մետաղական համաձուլվածքի հետ, պղնձի (1,6%), Zn (5,6%), մագնեզիում (2,5%) այդ ցուցանիշը գերազանցում է 500 ՄՊա:

Պայմանավորված է բարդ տարբեր հարաբերակցության տարբեր քիմիական նյութերի, կարող է ձեռք բերել մետաղական նյութերը բարելավված մագնիսական, ջերմային կամ էլեկտրական հատկությունների. Հիմնական դերը այդ գործընթացում խառնուրդ կառուցվածքը ներկայացնող մի բաշխումը իր բյուրեղների եւ տեսակի պարտատոմսերի միջեւ ատոմների.

Պողպատի եւ թուջի

Այս համաձուլվածքները արտադրվում են միացությունների երկաթի եւ ածխածնի (2%): Արտադրության լեգիրված նյութերի ավելացվել է նրանց մի նիկել, քրոմ, vanadium. Բոլոր սովորական տեսակի պողպատե բաժանվում է:

• ցածր ածխածնային (0.25% ածխածնի), որն օգտագործվում է արտադրության տարբեր կառուցվածքների

• բարձր ածխածնի (ավելի քան 0.55%), որը նախատեսված է արտադրության Հատիչ գործիքներ.

Տարբեր ապրանքանիշեր Ալյումինե steels օգտագործվում են մեքենաշինության, եւ այլ ապրանքներ:

մի խառնուրդ երկաթի հետ ածխածնի, որը հանդիսանում է տոկոսային 2-4% կոչվում pig երկաթ. Կազմը այս նյութի մեջ ներառում կրեմնիում: Տարբեր թուջե ապրանքների ունենալով լավ մեխանիկական հատկությունները.

Գունավոր մետաղներ

Ի լրումն երկաթ, եւ այլ տարրեր օգտագործվում է կատարել մի շարք մետաղական նյութերի. Որպես հետեւանք, իրենց միացությունների են գունավոր համահալվածքներ. Կյանքում, մարդիկ գտանք ամենամեծ դիմումի վերաբերյալ նյութերի հիման վրա:

• Պղինձ, անամոթություն կոչվում. Դրանք պարունակում են 5-45% ցինկ: Եթե բովանդակությունը 5-20%, պղինձը կոչված, կարմիր, եւ եթե 20-36% - դեղին. Կան պղնձի համաձուլվածքներ սիլիկոնային, անագ, beryllium, ալյումինի. Նրանք կոչվում են Bronzes: Կան մի քանի տեսակներ, այդ համաձուլվածքների:

• Կապար ներկայացնող մի պայմանական կպցնել (tretnik): Այս խառնուրդ, մինչեւ 1 մասում քիմիական pripadaet 2 մասերի թիթեղից: Արտադրության առանցքակալներ, որոնք օգտագործվում Բաբիթը որը խառնուրդ է կապարի, անագի, մկնդեղի եւ ծարիրի:

• ալյումինե, տիտան, մագնեզիում եւ beryllium, որոնք են թեթեւ գունավոր համաձուլվածքներ, որոնք ունեն բարձր ուժ եւ գերազանց մեխանիկական հատկությունները.

Մեթոդներ պատրաստման

Հիմնական մեթոդները ստանալու մետաղների եւ համաձուլվածքների:

• դարբնոց է, որի կարծրացումից է միատարր խառնուրդ տարբեր հալած բաղադրիչների. For համաձուլվածքների օգտագործելով pyrometallurgical մեթոդներ ձեռք բերելու եւ electrometallurgical մետաղների. Առաջին մարմնացումը, որն օգտագործվում է տաքացնել հում ջերմային էներգիա, որի արդյունքում ընթացքում այրման գործընթացում: Ձեռք բերել pyrometallurgical պողպատի բաց օջախ վառարաններ եւ երկաթի պայթյունի վառարաններ. Երբ electrometallurgical գործընթացը հումքատեսակի ջեռուցվում է էլեկտրական աղեղ, կամ զորակոչի վառարաններ. Այս դեպքում, հումքը rasslavlyaetsya շատ արագ:

• փոշի, որով Փոշիներ իր բաղադրիչների համար օգտագործվող արտադրել խառնուրդ: Շնորհիվ սեղմելով նրանց տալ որոշակի ձեւավորել, եւ ապա sintered հատուկ վառարաններ.