Metodat për prodhimin e metaleve. Llojet e lidhjeve. Përgatitja metale alkaline

njeriu modern në jetën e tij të përditshme është e rrethuar nga një shumëllojshmëri të metaleve. Shumica e artikujve që ne përdorim, këto kimikate janë të pranishme. E gjitha ndodhi për shkak se njerëzit kanë gjetur mënyra të ndryshme për të prodhuar metalike.

Çfarë është një metal

Këto substanca të vlefshme për njerëzit e angazhuar në kimi inorganike. Marrja metale lejon një person për të krijuar një teknikë më të përsosur, përmirëson jetën tonë. Çfarë ata përfaqësojnë? Para se të marrim në konsideratë metodat e zakonshme e prodhimit të metaleve, është e nevojshme për të kuptuar se çfarë janë ata. Metale janë një grup i elementeve kimike në formën e substancave të thjeshta që ka veti karakteristike:

• termik dhe përçueshmëria elektrike;

• epshmëri të lartë;

• shndrit.

Një njeri mund të lehtë të dalluar ata nga substanca të tjera. Një tipar karakteristik i të gjitha metalet është prania e një lustër të veçantë. Ai vjen nga reflektimi i rrezeve të dritës që bien në sipërfaqen mos humbasë ato. Gloss - është pronë e përbashkët e të gjitha metalet, por ajo manifestohet më qartë në argjend.

Sot, shkencëtarët zbuluan 96 të këtyre elementeve kimike, edhe pse jo të gjithë prej tyre janë të njohura nga shkenca zyrtare. Ata janë të ndarë në grupe në varësi të pronat e tyre e natyrshme karakteristike. Kështu metale janë si më poshtë:

• alkaline - 6;

• alkaline - 6;

• tranzicioni - 38;

• Lehtë - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• aktinidet - 14.

marrjen e metalet

Në mënyrë që të sajojnë aliazh pari duhet të marrë metalin nga mineral natyral. Elementet Native - këto janë substanca që janë gjetur në natyrë në gjendje të lirë. Këto përfshijnë platin, ari, kallaj dhe merkuri. Ata janë të ndara nga papastërtive mekanikisht ose me reagentet kimike.

Metalet e mbetur jane nxjerre nga trajtimi me komponimeve. Ato janë gjetur në minerale të ndryshme. Ore - kjo minerale dhe rocks, të cilat përmbajnë komponimet metalike si oksidet, karbonate ose sulfide. Për prodhimin e tyre duke përdorur trajtim kimik.

Metodat për marrjen e metaleve:

• shërimin e oksidet karboni;

• tin nga guri tin pranues;

• Prodhimi i hekurit derdhur nga mineral hekuri ;

• djegia e komponimeve të squfurit të kaldajave veçanta.

Për të lehtësuar marrjen e metale nga shkëmbinj mineral janë shtuar atyre substanca të ndryshme të quajtura flukse. Ato ndihmojnë për të hequr papastërtitë e padëshiruar të tilla si balta, gur gëlqeror, rërës. Si rezultat i këtij procesi komponimet prodhuara shkrishme quajtur skorje.

Në prani të shumave të konsiderueshme të papastërtive para shkrirjes ore metalike pasuruar me heqjen e një pjesë të madhe të komponentëve të panevojshme. Më të përdorur gjerësisht metodat për këtë trajtim - notim, magnetike dhe gravitacionale metodë.

metalet alkali

Masiv marrjen e metalit alkali - një proces komplekse. Kjo është për shkak të faktit se ata janë gjetur në natyrë vetëm në formën e komponimeve kimike. Që ata janë reduktimi agjentë, përgatitja e tyre shoqërohet me kosto të larta të energjisë. Ka disa mënyra për të marrë metaleve alkaline:

• Li mund te pergatitet nga oksid i saj në vacuo ose shkrihet elektrolizë chloride saj formuar gjatë përpunimi spodumene.

• Sodium nxirren nga pjekje me hirit qymyri në crucibles vulosur ose klorid elektrolizë të shkrihet me shtimin e kalciumit. Metoda e parë është më kohë.

• kaliumi marra elektrolizë shkrihet ose kripërat e saj, avujt natriumi kalon përmes klorid saj. Gjithashtu kjo është e formuar nga veprimi i një hidroksid metali të shkrirë kalium dhe natriumi lëngshëm në një temperaturë prej 440 ° C.

• cezium dhe rubidium nxirret nga rivendosja klorid kalciumi e tyre në 700-800 ° C ose zirkoni në 650 ° C. Përgatitja e metaleve alkali në këtë mënyrë është shumë energji intensive dhe të kushtueshme.

Dallimet në mes të metaleve dhe lidhjeve

Në parim, një kufi të qartë mes metaleve dhe lidhjeve të tyre pothuajse jo-ekzistente, pasi që edhe më të pastër, substanca të thjeshta janë një pjesë e papastërtive. Pra, çfarë është dallimi në mes tyre? Pothuajse të gjitha metalet e përdorura në industri dhe në degë të tjera të ekonomisë, janë përdorur në formën e lidhjeve të marra duke shtuar qëllimisht për të kryesore element kimik komponentët e tjerë.

lidhjeve

Teknologjia ka nevojë për një shumëllojshmëri të materialeve metalike. Në këtë rast, elementet e pastër kimike nuk janë përdorur praktikisht për shkak se ata nuk kanë pronat e nevojshme për njerëzit. Për nevojat e tyre ne kemi shpikur metoda të ndryshme për prodhimin e lidhjeve. Ky term i referohet një material macroscopically homogjene, i cili përbëhet nga dy ose më shumë elemente kimike. Ku komponentet metalike janë mbizotëruese në aliazh. Kjo substancë ka strukturën e vet. Në lidhjeve dallojë komponentet në vijim:

• themeli, e përbërë nga një ose më shumë metale;

• shtesa të vogla të modifikuar dhe aliazhi elemente;

• papastërtitë undeleted (proces, natyrore, të rastit).

Se lidhjet e metaleve janë materiali kryesor strukturore. Në teknologji, ka më shumë se 5.000.

llojet e lidhjeve

Pavarësisht nga kjo shumëllojshmëri të lidhjeve, shumica e njerëzve të luajë vlerë për ata të cilat janë të bazuara në hekur dhe alumin. Janë ata që gjenden më shpesh në jetën e përditshme. Llojet e lidhjeve janë të ndryshme. Për më tepër, ata janë të ndarë në bazë të disa kritereve. Që nuk janë metoda të ndryshme për prodhimin e lidhjeve. Sipas këtij kriteri, ata janë të ndarë në:

• aliazh, të cilat janë fituar nga kristalizimit të shkrihet përzier komponentët.

• pluhur, duke përdorur compression e përzierje e pluhurat dhe sintering mëvonshëm në temperaturë të lartë. Dhe shpesh komponentët e lidhjeve të tilla nuk janë vetëm elemente të thjeshta kimike, por komponimet e tyre të ndryshme të tilla si karbiteve të titanit ose tungsten lidhjeve në të ngurta. Duke shtuar ato në sasi të ndryshme të ndryshojë vetitë e metalike materiale.

Metodat për përgatitjen e lidhjeve të në formën e një artikull perfundimtar ose detalit është e ndarë në:

• hedh (silumin, gize);

• deformueshme (çeliku);

• pluhur (titan tungsten).

llojet e lidhjeve

Metodat për prodhimin e metaleve janë të ndryshme, dhe në këtë mënyrë të prodhuara për shkak të tyre materiale kanë veti të ndryshme. Në lidhjeve shtetërore ngurta janë:

• homogjene (uniform), i përbërë nga kristale të llojit të njëjtë. Ata janë shpesh të referuara si të vetme-fazë.

• heterogjene (heterogjen), referuar si multi-fazë. Kur ata janë marrë në bazë të aliazh merret si nje tretesire solide (faza matrix). Përbërja substanca heterogjene të këtij lloji varet nga përbërja e elementeve të saj kimike. lidhjeve të tilla mund të përfshijnë komponentët e mëposhtëm: zgjidhje intersticiale dhe zëvendësues të ngurta, komponimet kimike (karbit, komponimet intermetallic, nitratet), crystallites e substancave të thjeshta.

pronat aliazh

Pavarësisht se çfarë metodat e prodhimit të metaleve dhe lidhjeve janë përdorur, pronat e tyre përcaktohen plotësisht nga struktura kristal e fazave dhe mikrostrukturës së këtyre materialeve. Secili prej tyre janë të ndryshme. Pronat makroskopike e lidhjeve varet nga microstructure tyre. Ata janë në çdo rast dallohet nga karakteristikat e tyre fazë të varur vetëm në strukturën e kristal e materialit. homogeneity makroskopike i heterogjene lidhjeve (shumëfazorë) përftuar nga shpërndarjen uniforme e fazave në matricën metalike.

Vetitë më të rëndësishme të aliazh konsiderohet të Saldueshmeria. Përndryshe, ata janë metale identike. Kështu, lidhjet kanë përçueshmëri termike dhe elektrike, butësi dhe reflektimi (gloss).

lidhjeve varieteteve

metoda të ndryshme për prodhimin e lidhjeve kanë lejuar një person për të përcaktuar një numër të madh të materialeve metalike që kanë veti të ndryshme dhe karakteristikat. Sipas qëllimit ata janë të ndarë në grupet e mëposhtme:

• Structural (çeliku, duralumin, hekur). Ky grup përfshin, lidhjeve me pronat e veçantë. Pra, ata ndryshojnë sigurt nga natyra ose anti-fërkime pronave. Këto përfshijnë bronzi dhe bronzi.

• Për të mbushur kushineta (Babbitt).

• Për ngrohje elektrike dhe pajisjeve matëse (nichrome, Manganin).

• Për prodhimin e prerjes mjeteve (të fituar).

Në prodhimin e njerëzve përdorin lloje të tjera të materialeve metalike të tilla si të ulët-shkrirjes, ngrohje-rezistente, korrozioni-rezistente dhe lidhjeve amorf. Gjithashtu janë gjerësisht të përdorura dhe magnet thermoelectrics (selenid teluridy dhe bismut, plumb, antimon dhe të tjerët).

ferroalloy

Pothuajse të gjithë e hekurit guri i shkrirë jep në botë është i drejtuar në prodhimin e thjeshta dhe Çelikë aliazh. Ajo është përdorur edhe në prodhimin e hekurit. lidhjeve hekur fituar popullaritetin e saj për shkak të faktit se posedojnë veti të dobishme për njerëzit. Ata janë marrë duke shtuar në elementin e thjeshtë kimike të komponentëve të ndryshëm. Kështu, pavarësisht nga fakti se lidhjet e ndryshme hekuri të prodhuara në bazë të një substance të vetme, Çelikë dhe pranga të hedhura kanë veti të ndryshme. Për shkak të kësaj ata janë sfera të ndryshme të aplikimit. Shumica e Çelikë më e vështirë se hekuri. metoda të ndryshme për përgatitjen e këtyre metaleve të lejojë për të marrë nota të ndryshme (klasa) e këtyre lidhjeve hekuri.

Pronat përmirësuar të lidhjeve

Nëpërmjet metale alloying dhe disa elemente të tjera mund të marrin materiale me karakteristika të përmirësuara. Për shembull, forca jepnin nga alumini pastër është 35 MPa. Në përgatitjen e aliazh metalik me bakër (1.6%), Zn (5.6%), magnez (2.5%) indeksi tejkalon 500 MPa.

Për shkak të raporteve të përbërë të ndryshme të substancave të ndryshme kimike mund të merret materialeve metalike me të përmirësuara vetitë magnetike, termike ose elektrike. Roli kryesor në këtë proces është struktura aliazh përfaqëson një shpërndarje të kristaleve të tij dhe llojin e bonove në mes atomeve.

Çeliku dhe hekuri

Këto lidhjeve janë të prodhuara nga komponimet e hekurit dhe karbonit (2%). Në prodhimin e materialeve aliazhe shtuar atyre një nikel, krom, vanadium. Të gjitha llojet e zakonshme të çelikut është i ndarë në:

• karbon të ulët (0,25% karbon) që përdoret për prodhimin e konstruksioneve të ndryshme;

• të karbonit të lartë (më shumë se 0.55%) ka për qëllim për prodhimin e prerjes mjeteve.

markave të ndryshme të Çelikë aliazh janë përdorur në inxhinieri mekanike, si dhe produkte të tjera.

një aliazh i hekurit me karbon, i cili është përqindja e 2-4% quhet hekur derri. Perberja e këtij materiali perfshin silikon. E produkteve të ndryshme gize që ka veti të mira mekanike.

jo-metale ngjyra

Përveç kësaj për të zgjidhur, dhe elemente të tjera të përdorura për të bërë një shumëllojshmëri të materialeve metalike. Si rezultat i komponimeve të tyre janë lidhjet me ngjyra. Në jetën, njerëzit kanë gjetur materiale më të mëdha të aplikimit në bazë të:

• bakri, bronzi quajtur. Ato përmbajnë 5-45% zink. Nëse përmbajtja është 5-20%, bronzi quajtur kuqe, dhe në qoftë se 20-36% - të verdhë. Nuk janë lidhjet e bakrit me silic, kallaj, beryllium, alumini. Ata janë quajtur bronx. Ka disa lloje të këtyre lidhjeve.

• Lead përfaqëson një lidhës konvencionale (tretnik). Në këtë aliazh, për 1 pjesë të pjesëve kallaji pripadaet kimike 2. Në prodhimin e vinçave të Babbitt përdorur e cila është një aliazh i plumbit, kallaj, arsenik dhe antinom.

• alumin, titan, magnez dhe beryllium, të cilat janë të lehtë lidhjeve jo-ngjyra që kanë fuqi të lartë dhe veti të shkëlqyera mekanike.

Metodat për përgatitjen

Metodat kryesore të marrjes së metaleve dhe lidhjeve:

• shkritore në të cilën ngurtësim i një përzierje homogjene e përbërësve të ndryshëm të shkrira. Për lidhjeve duke përdorur metoda pyrometallurgical për marrjen dhe metale elektro. mishërim i parë është përdorur për të ngrohur energji papërpunuara termike rezultojnë gjatë procesit të djegies. Marrë nga çeliku pyrometallurgical në furrat e hapur-vatër dhe hekurit në furrat e shpërthimit. Kur procesi elektro-feedstock është ndezur në ARC ose induksion furrat elektrike. Në këtë rast, materiali rasslavlyaetsya papërpunuara shumë shpejt.

• Powder, ku pluhurat e komponentëve të tij të përdorura për prodhimin e një aliazh. Për shkak të shtypur ata për të dhënë një formë të caktuar, dhe pastaj të shkrira në furra të veçanta.