Metale nieżelazne - czym one są? Klasyfikacja i ich właściwości

Wszystkie istniejące metale są podzielone na czarne i nieżelazne. Pierwszą kategorią jest żelazo i stopy na jej podstawie. We współczesnym świecie metale nieżelazne są najcenniejszym materiałem wykorzystywanym w produkcji. Ze względu na swoje zalety są szeroko stosowane w branżach, w których wysoki stopień odporności na agresywne warunki środowiskowe jest niezwykle ważny.

Pojęcie

Metale nieżelazne to substancje, które nie zawierają żelaza. Używany, z reguły, w postaci stopów. Ze względu na swoje właściwości są one bardzo popularne w wiodących branżach: inżynieryjnej, rakietowej, lotniczej, medycznej, elektronicznej, przyrządowej itp.

Metale nieżelazne są często różnymi rodzajami wyrobów walcowanych przeznaczonymi do późniejszej produkcji wyrobów. Wbrew ich nazwie nie zawsze mają jasne kolory i promienny blask. Jednak wszystkie metale nieżelazne są cennym materiałem.

Nie ma jasnej klasyfikacji, najczęściej są one tradycyjnie podzielone na następujące grupy:

• ciężki;
• płuca;
• mały;
• stopowanie;
• szlachetny;
• rzadko

Każda grupa zawiera wiele nazw substancji, które mają inną wartość. Na przykład, w punkcie odbioru metali nieżelaznych, kilogram złomu miedzi jest kupowany średnio za 300 rubli, a srebro - za 7-30 tysięcy rubli (w zależności od kategorii).

Ekstrakcja i przetwarzanie

Zdobywanie cennych substancji jest czasochłonnym i opłacalnym procesem. Ich zawartość w skorupie jest niewielka, a w jej czystej postaci są niezwykle rzadkie.

Po wydobyciu rudę przesyła się do zakładu obróbki metali nieżelaznych w celu przetworzenia. Pomimo złożoności procesów wzbogacania i późniejszej produkcji półfabrykatów, dla wielu właściwości wszystkie rodzaje materiałów nieżelaznych nie mają analogów, co tłumaczy ich popularność.

Metoda przetwarzania metali nieżelaznych zależy od substancji, z której się składają. Główne technologie obejmują:

• naciskając;
• tłoczenie;
• walcowanie;
• przeciąganie;
• kucie.

Właściwości

Metale nieżelazne to substancje o cennych zaletach:

• wysoki stopień przewodności cieplnej;
• mała gęstość;
• niska temperatura topnienia;
• odporność na korozję.

W zależności od rodzaju stopu wartości wskaźników są różne, jednak właściwości te są bardzo ważne w procesach produkcyjnych wiodących branż.

Ciężkie metale nieżelazne

Ta grupa obejmuje:

• miedź
• prowadzić,
• cynk,
• nikiel
• cynowy

Miedź to złoto-różowy metal o wysokim wskaźniku plastyczności. Jego główną właściwością jest przewodnictwo elektryczne, dzięki czemu wykorzystywany jest głównie w produkcji instrumentów i elektronice radiowej. Ponadto miedź ma doskonałą odporność na korozję i jest łatwa w obróbce. W połączeniu z cynkiem tworzy mosiądz, z innymi elementami - brąz.

Ołów to toksyczny szary metal. Pomimo swojej własności jest niezwykle poszukiwany w przemyśle motoryzacyjnym, zbrojeniowym i medycznym. Ołów ma niską temperaturę topnienia (327 ° C), jest ciągliwy i łatwo zwija się w najcieńsze arkusze. Jego związki dodaje się do paliwa, aby poprawić właściwości jakościowe tego ostatniego, ale jednocześnie podczas pracy transportu gazy wydechowe znacznie zanieczyszczają środowisko.

Czysty cynk to niebiesko-biały metal. Podczas interakcji z powietrzem jej powierzchnia matowieje z powodu pojawienia się filmu tlenkowego. Pod względem wykorzystania w wiodących branżach cynk zajmuje 4. miejsce.

Nikiel jest srebrno-białym metalem. Tworzywo sztuczne, dzięki któremu proces przetwarzania jest uproszczony. To jest ferromagnetyka. Często nikiel stosowany jest w postaci stopów ze stalą, żelazem, chromem, złotem, srebrem, magnezem itp. W swojej czystej postaci służy jako materiał do produkcji rur, blach, spiral itp.

Cyna - metal o kolorze białym lub szarym, ciemniejący po przejściu w stan sproszkowany. Ma niską temperaturę topnienia (232 ° C) i dobrą ciągliwość nawet w stanie zimnym. W połączeniu z bizmutem i kadmem cynę stosuje się do produkcji niezawodnych elementów złącznych.

Lekkie metale nieżelazne

Przykłady substancji należących do tej grupy:

• aluminium,
• magnez,
• tytan.

Aluminium jest światowym liderem w górnictwie i produkcji. Ma wysoką przewodność elektryczną, zmniejszając się z powodu dodawania różnych zanieczyszczeń. Jest trudny do spawania, ale można go łatwo przetworzyć na inne sposoby. Stopy aluminium są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, rakietowym, inżynieryjnym i chemicznym. Charakterystyka materiału w połączeniu z niskim kosztem sprawiają, że jest jednym z najbardziej popularnych. Na przykład, w stacji odbiorczej dla metali nieżelaznych, kilogram aluminium jest kupowany za 35 - 90 rubli.

Magnez to srebrzystobiała substancja. Folia tlenkowa metalu jest dość odporna na agresywne wpływy środowiska, jej zniszczenie następuje po ogrzaniu do 600 ° C. W tej samej temperaturze magnez jest również spalany z oszałamiającą szybkością. Stosowany jest głównie w przemyśle wojskowym oraz w produkcji wyrobów pirotechnicznych. W postaci stopów - w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym.

Tytan jest substancją bardzo ogniotrwałą o wysokiej wytrzymałości i odporności na odkształcenia. Jego funkcja jest właściwością paramagnetyczną. W czystej postaci służy do produkcji różnych półfabrykatów, w postaci stopów - do produkcji części i mechanizmów o podwyższonej wytrzymałości i odporności na zużycie.

Małe metale nieżelazne

Należą do nich:

• antymon,
• rtęć
• kadm

Antymon to srebrzystobiały metal o niebieskawym zabarwieniu. Niezwykle delikatna substancja, którą można zgnieść nawet palcami. Jest on stosowany w postaci stopów, znacznie zwiększając twardość połączonego z nim metalu. Oprócz zastosowań przemysłowych, antymon jest również popularny w branży medycznej - jest skuteczny w leczeniu chorób zapalnych błony śluzowej oczu.

Rtęć to metal, który ma ciekły stan skupienia. Od wielu lat znajduje zastosowanie w przemyśle medycznym (w termometrach) i zaawansowanych technologiach (w czujnikach położenia, silniki jonowe).

Kadm to biała substancja o jaskrawym metalicznym połysku. Wraz ze zwiększoną twardością można je łatwo przeciąć nożem. Jego właściwości są zbliżone do rtęci i cynku. Czysto trujący dla każdej żywej istoty.

Stop metali nieżelaznych

Przykładami substancji z tej grupy są:

• wolfram,
• molibden
• wanad
• kobalt

Tungsten to srebrno-biały metal, który wygląda jak platyna. Jest to jedna z najbardziej opornych i gęstych substancji. Używany do produkcji narzędzi skrawających (w tym medycznych), amunicji, biżuterii, części lotniczych i pocisków.

Molibden to miękka, srebrzysta substancja, której w czystej postaci nie ma w przyrodzie. Pod względem wytrzymałości jest nieco gorszy od wolframu, ale jest łatwiejszy w obróbce. Główne zastosowanie znajduje się w przemyśle lotniczym i rakietowym.

Wanad to srebrzystobiały metal o wysokiej plastyczności. Jest rzadko stosowany w czystej postaci, jego głównym celem jest zwiększenie odporności na korozję i poprawa właściwości mechanicznych stali wykorzystywanej w przemyśle motoryzacyjnym.

Kobalt jest srebrzystą substancją o żółtawym lub niebieskawym zabarwieniu. Stopy na nim oparte są wykorzystywane do produkcji narzędzi, części sprzętu medycznego.

Szlachetne metale nieżelazne

Należą do nich:

• złoto
• srebrny,
• platyna.

Złoto jest chemicznie odpornym metalem. Proces utleniania nie rozpoczyna się nawet, gdy jest stopiony. Tylko mieszanina kwasów solnego i azotowego ("woda królewska") jest zdolna do rozpuszczania metalu. Posiada wysokie wskaźniki kruchości, dobrze poddaje się przetwarzaniu. Przy wymianie metali nieżelaznych złoto jest wysoko cenione - cena za 1 gram wynosi 2450 rubli.

Srebro jest plastycznym i ciągliwym metalem. Ma bardzo wysokie wskaźniki przewodności cieplnej i elektrycznej. Pomimo swojej plastyczności jest bardzo ogniotrwała. Nie utlenia się pod wpływem tlenu.

Platyna - wśród jubilerów cenionych ponad wszystko, jest używana w czystej postaci. Ma doskonałe właściwości antykorozyjne i wysoką odporność na wszelkie chemiczne odczynniki i odkształcenia. W punkcie zbiórki metali nieżelaznych 1 gram złomu platynowego kupuje się za 1600 rubli.

Rzadkie metale nieżelazne

Przykłady substancji w tej grupie:

• niob
• tantal

Niob jest szarym metalem o jasnym, stalowym połysku. Ma właściwości paramagnetyczne, ma bardzo wysoki wskaźnik refrakcji. Jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym i inżynierii radiowej.

Tantal jest srebrzystą substancją o dużej twardości i gęstości. Mimo to jest łatwy w obróbce. Znajduje zastosowanie w przemyśle metalurgicznym, chemicznym i nuklearnym.

Podsumowując

Zarówno metale czarne, jak i nieżelazne są bardzo wymagającym materiałem. Są szeroko stosowane w większości branż: inżynieryjnej, lotniczej, rakietowej, nuklearnej, wojskowej, budowlanej, medycznej, metalurgicznej, jubilerskiej, przyrządowej, elektrycznej, chemicznej itp. Jednak metale nieżelazne są cenione wyżej ze względu na ich właściwości.