Métodos para a produción de metais. Tipo de aliaxe. Preparación de metais alcalinos

O home moderno na súa vida diaria está rodeado por unha variedade de metais. A maioría dos elementos que usan estes produtos químicos están presentes. Todo sucedeu porque as persoas teñen atopado varias maneiras de producir metal.

¿Que é un metal

Estas substancias valiosas para as persoas implicadas en química inorgánica. Obtención de metais permite que unha persoa para crear unha técnica máis perfecta, mellora a nosa vida. O que representan? Antes de considerar os métodos comúns de produción de metais, cómpre entender o que son. Os metais son un grupo de elementos químicos en forma de substancias simples posuíndo propiedades características:

• térmica e condutividade eléctrica;

• alta ductilidade;

• brillo.

Un home pode facilmente distinguilo los doutras sustancias. Unha característica de todos os metais é a presenza de un brillo especial. Ven de reflexión dos raios de luz que caen na superficie non perde-las. Gloss - é a propiedade común de todos os metais, pero se manifesta máis claramente en prata.

Hoxe, os científicos descubriron 96 destes elementos químicos, aínda que non todos son recoñecidos pola ciencia oficial. Eles son divididos en grupos segundo as súas propiedades características inherentes. Así, os metais son os seguintes:

• alcalina - 6;

• alcalina - 6;

• transición - 38;

• Leve - 11;

• Semimetais - 7;

• lantanídeos - 14;

• actinides - 14.

metais obtendo

A fin de fabricar o primeiro liga debe recibir o metal a partir de minerais naturais. elementos nativos - estes son substancias que son encontradas na natureza en estado libre. Estes inclúen a platino, ouro, estaño e mercurio. Son separados de impurezas por medios mecánicos ou químicos reactivos.

Os metais remanentes son extraídos por tratamento con compostos. Son atopados en varios minerais. Ore - esta minerais e rochas, que conteñen compostos de metais como os óxidos, carbonatos, ou sulfuros. Para a súa produción mediante o tratamento químico.

Métodos para a obtención de metais:

• Recuperación de óxidos de carbono;

• lata de pedra estaño receptora;

• produción de fundición desde mineral de ferro ;

• queima de compostos de xofre en fornos especiais.

Para facilitar metais obtención de rochas de mineral son engadidos a eles varias substancias chamadas fluxos. Eles axudan a eliminación de impurezas non desexadas, como arxila, pedra caliza, area. Como un resultado deste proceso compostos poidan fusionar producidos chamada escoria.

En presenza de cantidades significativas de impurezas antes da fundición de mineral metálico reforzado pola eliminación dunha gran parte de compoñentes innecesarios. Os métodos máis utilizados para este tratamento - de flotación, magnéticos e método gravitacional.

metais alcalinos

Masa recibir o metal alcalino - un proceso complexo. Isto é debido ao feito de que son atopados na natureza só en forma de compostos químicos. Unha vez que son axentes redutores, a súa preparación acompañado altos custos de enerxía. Existen varias formas de obtención de metais alcalinos:

• Li poden ser preparados a partir do seu óxido en baleiro ou por fusión de electrólise seu cloruro formados durante o procesamento spodumene.

• sódico extraeu-se por torrefação con cinza de carbón en placas seladas ou cloruro de electrólise de masa fundida coa adición de calcio. O primeiro método é o máis lento.

• potasio obtido electrólise de fusión ou os seus sales, vapor de sodio que pasa a través do seu cloruro. Tamén está formado por reacción dun hidróxido de potasio e de sodio fundido líquido a unha temperatura de 440 ° C.

• cesio e rubidio extraída, restaurando o cloruro de calcio a 700-800 ° C ou de circonio a 650 º C. Preparación do metal alcalino deste xeito é moi intensivo en enerxía e custosa.

As diferenzas entre os metais e aliaxes

En principio, unha clara fronteira entre metais e as súas aliaxes practicamente inexistente, xa que mesmo as substancias máis puras, simples son unha fracción de impurezas. Entón, cal é a diferenza entre eles? Case todos os metais utilizados na industria e noutros ramos da economía, utilízanse en forma de ligas obtidas engadindo propositadamente para principais elemento outros compoñentes.

ligas

Tecnoloxía precisa dunha variedade de materiais metálicos. Neste caso, os elementos químicos puros non son practicamente utilizado, xa que non teñen as propiedades necesarias para a xente. Para as súas necesidades de nós inventamos varios métodos para a produción das ligas. Este termo refírese a un material Macroscopicamente homoxéneo, o cal consiste en dous ou máis elementos químicos. En que os compoñentes metálicos son predominantes na liga. Esta sustancia ten a súa propia estrutura. En ligas de distinguir os seguintes compoñentes:

• a fundación, que consiste en un ou máis metais;

• pequenas adicións de modificar e elementos de liga;

• impurezas non excluídos (proceso, natural, aleatoria).

Que as aliaxes son o material estrutural principal. En tecnoloxía, hai máis de 5.000.

tipos de aliaxes

A pesar desta variedade de ligas, a maioría das persoas xogan valor para os que son a base de ferro e aluminio. Son eles os que son máis frecuentemente atopados na vida cotiá. Tipos de ligas son diferentes. Ademais, son divididos de acordo con varios criterios. Xa que existen diferentes métodos para a produción das ligas. Segundo este criterio, son divididos en:

• liga, que son obtidos por cristalización dos compoñentes mesturado por fusión.

• po, utilizando a compresión da mestura de po e de sinterização posterior a temperatura elevada. A miúdo compoñentes de tales ligas son non só elementos químicos simples, pero os seus varios compostos, como carburo de titanio ou ligas de tungsteno no sólido. Engadindo-os en diferentes cantidades cambiar propiedades metálicas materiais.

Os métodos para a preparación de ligas na forma dun artigo acabado ou a peza de traballo divídese en:

• casting (silumin, fundición);

• deformable (aceiro);

• po (de volframio de titanio).

tipos de aliaxes

Métodos para a produción de metais son diferentes, e, así, producidos debido a eles materiais teñen propiedades diferentes. Nas ligas de estado sólido son:

• homoxénea (uniforme), que consiste en cristais do mesmo tipo. Son moitas veces refire como monofásica.

• heteroxéneo (heteroxéneo), coñecido como multi-fase. Cando son recibidos na base da liga é tomada como unha solución sólida (fase de matriz). Composición substancias heteroxéneas de este tipo depende da composición dos elementos químicos. Tales ligas poden incluír os seguintes compoñentes: solucións sólidas intersticiais e de substituio, os compostos químicos (carburo, nitretos, compostos intermetálicos), cristalitos de sustancias simples.

propiedades da liga

Independentemente do que os métodos de produción de metais e aliaxes son usados, as súas propiedades son completamente determinada pola estrutura de cristal das fases e microestrutura destes materiais. Cada un deles son diferentes. As propiedades macroscópicas de ligas dependen da súa microestrutura. Son en calquera caso, distínguese polas súas características de fase dependentes unicamente na estrutura cristalina do material. homoxeneidade macroscópica das ligas heteroxéneos (multifásicos) obtidos por distribución uniforme de fases na matriz de metal.

As propiedades máis importantes da liga é considerado como soldabilidade. Se non, eles son metais idénticos. Así, as ligas posúen unha condutividade térmica e eléctrica, a ductilidade ea reflectividade (brillo).

ligas de variedades

Varios métodos para a produción das ligas permitiron unha persoa para deseñar un gran número de materiais metálicos con diferentes propiedades e características. Segundo a finalidade son divididos nos seguintes grupos:

• Estrutural (aceiro, duralumínio, ferro). Este grupo inclúe, ligas con propiedades especiais. Entón, eles difiren propiedades intrinsecamente seguras ou anti-fricción. Estes inclúen latón e bronce.

• Para encher o rodamentos (Babbitt).

• Para calefacción eléctrico e equipos de medida (nicrómio, manganina).

• Para a produción de ferramentas de corte (gañar).

Na produción de persoas empregan outros tipos de materiais metálicos, tales como punto de fusión baixo, resistente á calor, resistente á corrosión e aliaxes amorfas. Tamén son amplamente imanes e thermoelectrics (seleneto teluridy e bismuto, chumbo, antimonio e outros) utilizada.

ferro-ligas

Case todos de fundición no mundo é dirixido para a produción de simple e aliaxes de aceiro. Tamén se usa na produción de ferro-gusa. ligas de ferro gañou a súa popularidade debido ao feito de que posúen propiedades beneficiosas para os seres humanos. Eles foron obtidas por adición ao elemento simple dos diversos compoñentes. Así, a pesar do feito de varias ligas de ferro fabricadas a base de unha única substancia, aceiro e fundición teñen propiedades diferentes. Debido a iso, son diferentes ámbitos de aplicación. A maioría dos aceiros máis duros que o ferro. Varios métodos para a preparación destes metais permite obter diferentes graos (grao) destas ligas de ferro.

propiedades melloradas das ligas

A través de metais de aliaxe e algúns outros elementos poden obter materiais con características melloradas. Por exemplo, a resistencia ao desaugadoiro do aluminio puro é de 35 MPa. Na preparación de aliaxe de metal con cobre (1,6%), Zn (5,6%), magnesio (2,5%), o índice sexa superior a 500 MPa.

Debido a varias proporcións de compostos diferentes substancias químicas poden ser obtidos materiais metálicos con mellores propiedades magnéticas, térmicas ou eléctricos. O papel principal neste proceso é a estrutura da liga que representa unha distribución dos seus cristais e tipo de conexións entre os átomos.

Ferro e aceiro

Estas ligas son producidos por compostos de ferro e carbono (2%). Na produción de materiais ligados engadidos a eles un níquel, cromo, vanadio. Todo tipo usuais de aceiro divídese en:

• baixo carbono (0,25% de carbono) utilizado para a fabricación de varias construcións;

• alto contido de carbono (máis que 0,55%) destinado para a produción de ferramentas de corte.

marcas diferentes de aliaxe de aceiro son usados en Enxeñaría mecánica, e outros produtos.

unha liga de ferro con carbono, que é a porcentaxe de 2-4% é chamado de ferro-gusa. A composición deste material inclúe silicio. Dos distintos produtos de fundición con boas propiedades mecánicas.

metais non férreos

Ademais do ferro, e outros elementos empregados para facer unha variedade de materiais metálicos. Como un resultado dos seus compostos son ligas non férreos. Na vida, as persoas teñen atopado maiores materiais de aplicación en base a:

• cobre, latón chamado. Eles conteñen 5-45% de cinc. Se o contido é de 5-20%, o bronce chamado vermello, e 20-36% - amarillo. Existen ligas de cobre con silicio, estaño, berilo, aluminio. Son chamados bronces. Existen varios tipos de estas ligas.

• Levar representando unha soldados convencional (tretnik). Neste liga, a unha parte das pezas de estaño pripadaet química 2. Na produción da rodamentos Babbitt usado que é unha liga de chumbo, estaño, arsénico e antimonio.

• aluminio, titanio, magnesio e berilio, que son ligas non férreos leves de elevada resistencia e excelentes propiedades mecánicas.

Os métodos para a preparación

Os principais métodos de obtención de metais e aliaxes:

• fundición na que a solidificación de mestura homoxénea dos diferentes compoñentes fundidos. Para as ligas usando métodos pirometalúrgicos para a obtención e metais Electrometallurgical. A primeira forma de realización é usado para quentar a enerxía térmica resultante en bruto durante o proceso de combustión. Obtido por aceiro pirometalúrgica en fornos de forno aberto e ferro en altos-fornos. Cando materia prima proceso eletrometalúrgica é Calefacción nos fornos de arco ou de indución eléctrica. Neste caso, o rasslavlyaetsya materia prima moi rapidamente.

• po, en que os post dos seus compoñentes utilizados para a produción dunha liga. Debido ao presionalo los para obter unha certa forma, e, a continuación, sinterizados en fornos especiais.