Postupci za proizvodnju metala. Vrste legura. Proizvodnja alkalijskih metala

Suvremeni čovjek u svom svakodnevnom životu je okružen raznim metalima. Većina predmeta koje koristimo, te kemikalije su prisutni. Sve se to dogodilo zato što su ljudi otkrili različite načine za proizvodnju metala.

Što je metal

Ove vrijedne tvari za ljude koji se bave anorganska kemija. Dobivanje metala omogućuje osobi stvaranje više savršenu tehniku, poboljšava naše živote. Što oni predstavljaju? Prije nego što smo uzeti u obzir uobičajene metode proizvodnje metala, potrebno je shvatiti što su oni. Metali su skupina kemijskih elemenata u obliku jednostavnih tvari koje imaju karakteristična svojstva:

• toplinski i električna vodljivost;

• visoka duktilnost;

• sjaj.

Čovjek lako može ih razlikovati od drugih tvari. Obilježje svih metala je prisutnost posebnog sjaja. On dolazi iz refleksije svjetlosnih zraka pada na površini ne propustite ih. Usne - je zajedničko vlasništvo svih metala, ali se najjasnije očituje u srebrnoj boji.

Danas, znanstvenici su otkrili 96 tih kemijskih elemenata, ali ne svi od njih su priznate od strane službene znanosti. Oni su podijeljeni u skupine, ovisno o njihovim inherentnim karakterističnim svojstvima. Tako metali su sljedeći:

• alkalni - 6;

• alkalni - 6;

• prijelazni - 38;

• Lagan - 11;

• polumetali - 7;

• lantanida - 14;

• - 14 aktinida.

dobivanje metala

Kako bi se proizvoditi legure prvo mora primiti metal iz prirodnog rude. Indijanci elementi - to su tvari koje se nalaze u prirodi u slobodnom stanju. To uključuje platinu, zlato, kositar, živu. Su odvojeni od nečistoća mehanički ili kemijskim reagensima.

Preostali metali ekstrahiran obradom sa spojevima. Oni se nalaze u različitim mineralima. Rude - to minerali i stijene koje sadrže metalne spojeve kao oksida, karbonata ili sulfida. Za njihovu proizvodnju koristi kemijsku obradu.

Metode za dobivanje metala:

• ponovno ugljikovih oksida;

• kositar od kositra prihvatnog kamena;

• izrada lijevanog željeza iz željezne rude ;

• spaljivanje sumpornih spojeva u posebnim pećima.

Da bi se olakšalo dobivanje metala iz ruda stijene dodao da ih raznih tvari nazvane tokova. Oni pomažu ukloniti neželjene nečistoće kao što su gline, vapnenca, pijesak. Kao rezultat ovog postupka dobivene topljiva spojevi naziva troske.

U prisutnosti značajnih količina nečistoća prije taljenja metala rude obogaćena uklanjanje velikog dijela nepotrebnih dijelova. Metode najkorišteniji za ovaj tretman - plutajuće, magnetska i gravitacijska metoda.

alkalijski metali

Masa primanje alkalijskih - složen proces. To je zbog činjenice da se nalaze u prirodi samo u obliku kemijskih spojeva. Budući da su redukcijska sredstva njihova priprema u pratnji visokih troškova energije. Postoji nekoliko načina za dobivanje alkalijske metale:

• Li mogu se proizvesti iz oksida u vakuumu ili njegova taline elektrolizom klorid koji nastaje za vrijeme obrade spodumen.

• natrijev ekstrahiran pečenje s ugljena pepela zatvorenim lonaca ili klorida elektrolize taline uz dodavanje kalcija. Prva metoda je najviše vremena.

• Kalij dobiven taline elektrolizom ili njihove soli, natrij pare prolazi kroz njegovu klorida. Također je formiran reakcijom rastaljena kalij hidroksid i natrij tekući pri temperaturi od 440 ° C.

• Cezij i rubidij ekstrahirana obnavljanjem njihove kalcijev klorid, na 700-800 ° C ili cirkonija pri 650 ° C Priprema alkalni metal na ovaj način je vrlo energetski intenzivnih i skupo.

Razlike između metala i legura

U principu, jasna granica između metala i njihovih legura gotovo nepostojeće, jer čak i većina čiste, jednostavne tvari su dio nečistoća. Dakle, u čemu je razlika između njih? Gotovo svi metali koji se koriste u industriji i drugim granama gospodarstva, koriste se u obliku legura dobiva dodavanjem namjerno glavnim kemijskih elemenata i drugih komponenti.

legure

Tehnologija treba raznih metalnih materijala. U tom slučaju, čisti kemijski elementi nisu praktički koristi, jer oni nemaju potrebna svojstva za ljude. Za njihove potrebe smo izmislili razne metode za proizvodnju legura. Ovaj pojam odnosi se na homogenu makroskopski materijala, koji se sastoji od dvije ili više kemijskih elemenata. Pri čemu su metalni dijelovi prevladavaju u leguri. Ova tvar ima svoju strukturu. U legura razlikovati sljedeće komponente:

• temelj, a sastoji se od jednog ili više metala;

• malih dodataka modificira i elementi za legiranje,

• Neobrisan nečistoće (postupak, prirodne, slučajna).

Da su metalne legure su glavni strukturni materijal. U tehnologiji, ima više od 5.000.

vrste legura

Unatoč tom raznih legura, većina ljudi igraju vrijednost za one koji su na temelju željeza i aluminija. To su oni koji su najčešće naći u svakodnevnom životu. Vrste legure su različiti. Osim toga, oni su podijeljeni u skladu s nekoliko kriterija. Budući da postoje različite metode za proizvodnju legura. Prema tom kriteriju, oni se dijele na:

• legura, koje se dobiti kristalizacijom iz taline miješaju komponente.

• u prahu, pomoću kompresije smjese praha i zatim sinterovanja pri visokoj temperaturi. I često dijelovi takvih legura nisu samo jednostavni kemijski elementi, ali njihovi različiti spojevi poput karbida titana ili volframa slitine u čvrstom. Dodavanje ih u različitim količinama promijeniti svojstva metalnih materijala.

Metode za dobivanje legura u obliku gotovog članka ili izratku odvojen u:

• lijevanje (silumin, lijevano željezo);

• deformirati (čelik);

• prah (titan volfram).

vrste legura

Metode za proizvodnju metala su različiti, a time i proizvedeni zahvaljujući njima materijali imaju različita svojstva. U čvrstom stanju legura su:

• homogeni (ujednačena), koji se sastoji od kristala istog tipa. Oni se često naziva i jednofaznim.

• Heterogena (heterogeni), naziva multi-faza. Kada su primljeni u bazi legure uzima se kao čvrste otopine (matriks faza). Sastav heterogene tvari ovog tipa ovisi o sastavu svojih kemijskih elemenata. Takve legure mogu sadržavati sljedeće komponente: međuprostoru i supstitucijskih čvrste otopine, kemijske spojeve (karbida intermetalnih spojeva, nitrida), kristalite jednostavnih tvari.

svojstva legure

Bez obzira na to što se koriste postupci za proizvodnju metala i legura, njihova svojstva potpuno određuje kristalne strukture faza i mikrostrukture tih materijala. Svaki od njih su različite. Makroskopska svojstva slitina ovisi o njihove mikrostrukture. Da su u svakom slučaju razlikuje po svojim karakteristikama faze ovisi isključivo o kristalnoj strukturi materijala. Makroskopski homogenost heterogenih (višefazni) dobiveni legure ravnomjerniji faza u metalnoj matrici.

Najvažniji Svojstva legure smatra zavarivanja. Inače, oni su identični metali. Dakle, legure imaju toplinska i električna vodljivost, duktilnost i refleksije (sjaj).

sorte legure

Različite metode za proizvodnju legura dozvoljeno da osoba zamišlja veliki broj metalnih materijala različitih svojstava i karakteristika. Prema namjeni oni su podijeljeni u sljedeće skupine:

• Strukturalna (čelik, duraluminijum, željezo). Ova skupina uključuje, legure sa specijalnim svojstvima. Dakle, oni se razlikuju po sebi sigurno ili anti-tarna svojstva. To uključuje mesinga i bronce.

• Za punjenje ležaja (Babbitt).

• Za električno grijanje i mjerne opreme (nikromom manganinska).

• Za proizvodnju reznih alata (pobjeda).

U proizvodnji ljudi koriste druge vrste metalnih materijala, kao što su niske točke taljenja, topline, otporne na koroziju i amorfne legura. Također naširoko koriste magneti i thermoelectrics (teluridy selenid i bizmut, olovo, antimon i drugi).

ferolegura

Gotovo svi tale željeza u svijetu je usmjerena na proizvodnju jednostavnih i legura čelika. Također se koristi u proizvodnji sirovog željeza. željezne legure stekao svoju popularnost zbog činjenice da posjeduju blagotvorna svojstva ljudi. Oni su dobiveni i dodao da je jednostavan kemijski element različitih komponenti. Dakle, unatoč činjenici da različite legure željeza proizveden na temelju jedne tvari, čelika i lijevanog pegle imaju različita svojstva. Zbog toga su različite sfere primjene. Većina čelici teže od željeza. Različite metode za pripravu tih metala omogućiti da dobiju različite ocjene (ocjena) od tih željeznih legura.

Poboljšana svojstva slitina

Kroz legiranih metala i nekih drugih elemenata može dobiti materijale s poboljšanim karakteristikama. Na primjer, iskorištenje snage čistog aluminija 35 MPa. U pripremi metalne legure sa bakar (1,6%), Zn (5.6%), magnezija (2,5%) indeks prelazi 500 MPa.

Zbog spoj različitih omjera različitih kemijskih tvari može se dobiti metalnih materijala sa poboljšanim magnetskih, toplinskih i električnim svojstvima. Glavnu ulogu u ovom procesu je struktura legura predstavlja raspodjelu svojih kristala i tip veze između atoma.

Čelik i željezo

Ove legure se proizvesti spojevi željeza i ugljika (2%). U proizvodnji legiranih materijala dodan u njima nikal, krom, vanadij. Sve uobičajene vrste čelika dijeli se na:

• niskim ugljikom (0,25% ugljika) koja se koristi za proizvodnju različitih konstrukcija;

• visoka ugljik (više od 0,55%), namijenjena za proizvodnju reznog alata.

Različite marke legirani čelici se koriste u strojarstvu i drugih proizvoda.

legura željeza s ugljikom, što je postotak 2-4% se naziva sirovog željeza. Sastav tog materijala je silikon. Od raznih lijevanog željeza proizvode s dobrim mehaničkim svojstvima.

Obojenih metala

Osim željeza, te druge elemente koriste kako bi razne metalne materijale. Kao rezultat njihovih spojeva su obojenih legure. U životu, ljudi su otkrili najveći primjene materijala na osnovi:

• Bakar, pod nazivom mjed. Oni sadrže 5-45% cinka. Ako je sadržaj 5-20%, mjed zove crvena, a ako 20-36% - žuta. Postoji legure bakra s silicij, kositar, berilij, aluminija. Oni su pozvali bronce. Postoji nekoliko vrsta ovih legura.

• Olovo predstavlja uobičajenu lemljenje (tretnik). U ove legure, na 1 dio kemijske pripadaet 2 dijela kositra. U proizvodnji ležajevi Babbitta koja je legura olova, kositra, arsen i antimon.

• aluminij, titan, magnezij i berilij, koji su lagani obojenih legure imaju veliku jakost i odlična mehanička svojstva.

Metode za pripremu

Glavne metode dobivanja metala i legura:

• ljevaonice na kojima se skrućivanje homogene smjese različitih rastaljenih komponenti. Za legure koristeći pyrometallurgical metode dobivanja i electrometallurgical metala. Prva izvedba koristi za zagrijavanje sirovu toplinske energije dobivene tijekom procesa izgaranja. Dobiti pyrometallurgical čelika u otvorenom ognjištu peći i željeza u visokim pećima. Kada electrometallurgical proces sirovina se grije u elektrolučnim ili indukcijskim pećima. U tom slučaju, sirovina rasslavlyaetsya vrlo brzo.

• u prahu, pri čemu su čestice iz njegovih komponenti koriste za proizvodnju leguru. Zbog njih pritiskom dati određeni oblik, a zatim sinteriraju u posebnim pećima.