Die mees vuurvaste metaal. Eienskappe van metale

Metale is die mees algemene materiaal (saam met plastiek en glas), wat sedert antieke tye deur mense gebruik is. Selfs toe 'n persoon die eienskappe van metale ken, het hy al hul eienskappe winsgewend gebruik om pragtige kunswerke, skottelgoed, huishoudelike items, strukture te skep.

Een van die hoofkenmerke by die oorweging van hierdie stowwe is hul hardheid en refraktoriteit. Dit is hierdie eienskappe wat dit moontlik maak om die omvang van die gebruik van 'n bepaalde metaal te bepaal. Daarom beskou ons al die fisiese eienskappe en let veral op die kwessies van smeltbaarheid.

Fisiese eienskappe van metale

Die eienskappe van metale deur fisiese eienskappe kan uitgedruk word in die vorm van vier hoofpunte.

1. Metalliese skyn - almal het omtrent dieselfde silwerwit, pragtige kenmerkende skyn, behalwe koper en goud. Hulle het onderskeidelik 'n rooierige en geel tint. Kalsium is 'n silwerblou.
2. Aggregate staat - alle vaste onder normale toestande, behalwe kwik, wat in die vorm van 'n vloeistof is.
3. Elektriese en termiese geleidingsvermoë - is tipies vir alle metale, maar word in verskillende grade uitgedruk.
4. Kovkost en plastisiteit is ook 'n algemene parameter vir alle metale, wat kan wissel afhangende van die spesifieke verteenwoordiger.
5. Die smeltpunt en die kookpunt bepaal watter metaal vuurvaste is en wat smeltbaar is. Hierdie parameter is verskillend vir alle elemente.

Alle fisiese eienskappe word verduidelik deur die spesiale struktuur van die metaalkristalrooster. Sy ruimtelike rangskikking, vorm en sterkte.

Lae smeltende en vuurvaste metale

Hierdie parameter is baie belangrik wanneer dit kom by die toepassing van die betrokke stowwe. Vuurvaste metale en legerings is die basis van masjien- en skeepsbou, smelt en giet van baie belangrike produkte, die verkryging van 'n kwaliteit werktuig. Daarom speel die kennis van die smelt- en kookpunte 'n fundamentele rol.

Karakterisering van die metale in sterkte, hulle kan verdeel word in harde en bros. As ons oor vuurvaste praat, dan is daar twee hoofgroepe:

1. Die smeltbare is diegene wat in staat is om die aggregaat te verander by temperature onder 1000 ° C. Voorbeelde hiervan is: tin, lood, kwik, natrium, sesium, mangaan, sink, aluminium en ander.
2. Vuurvrye is diegene waarvan die smeltpunt bo die aangeduide waarde is. Daar is nie so baie nie, maar in die praktyk, selfs minder.

Tabel van metale met 'n smeltpunt bo 1000 ° C word hieronder aangebied. Dit is daarin dat die mees vuurvaste verteenwoordigers geleë is.

Hierdie tafel van metale sluit alle verteenwoordigers in waarvan die smeltpunt hoër is as 1000 ^o C. In die praktyk word baie van hulle egter nie vir verskeie redes gebruik nie. Byvoorbeeld, as gevolg van ekonomiese voordele of as gevolg van radioaktiwiteit, te hoog 'n mate van bretleness, blootstelling aan korrosiewe effekte.

Dit is ook duidelik uit die tabel dat die mees vuurvaste metaal in die wêreld wolfram is. Die laagste aanduiding vir goud. Wanneer dit met metale werk, is sagheid belangrik. Daarom word baie van bogenoemde ook nie vir tegniese doeleindes gebruik nie.

Die mees vuurvaste metaal is wolfram

In die periodieke stelsel is dit onder die reeksnommer 74 geleë. Die naam is gegee onder die naam van die beroemde fisikus Stephen Wolfram. Onder normale omstandighede is 'n soliede vuurvaste metaal silwerwit. Het 'n uitgespreek metaal glans. Dit is chemies prakties inert, reageer onwillig.

In die natuur word dit in die vorm van minerale vervat:

• wolframiet;
• scheelite;
• Gyubnera;
• ferberite.

Wetenskaplikes het bewys dat tungsten die mees vuurvaste metaal van alle bestaande is. Daar is egter voorstelle dat die siborgie die rekord van hierdie metaal teoreties kan verbreek. Maar dit is 'n radioaktiewe element met 'n baie kort tydperk van bestaan. Daarom is dit nog nie moontlik om dit te bewys nie.

By 'n sekere temperatuur (bo 1500 ° C) word tungsten buigbaar en ductiel. Daarom is dit moontlik om 'n dun draad daaruit te bou. Hierdie eiendom word gebruik vir die vervaardiging van filamente in gewone huishoudelike gloeilampe.

As die mees vuurvaste metaal wat temperature van bo 3400 ° C weerstaan, word wolfram in die volgende tegniese velde gebruik:

• As elektrode met argon sweiswerk;
• Vir die produksie van suurbestande, slijtvaste en hittebestande legerings;
• As 'n verwarmingselement;
• In vakuumbuise soos filament en so aan.

Benewens metaalwolfram, word dit wyd in ingenieurswese, wetenskap en elektronika gebruik. As die mees vuurvaste metaal in die wêreld vorm dit verbindings met baie hoë kwaliteitseienskappe: duursaam, bestand teen feitlik alle tipes chemiese aanvalle, nie gekorrodeer nie, weerstaan lae en hoë temperature (oorwinning, wolframsulfied, enkelkristalle en ander stowwe).

Niobium en sy legerings

Nb, of niobium, onder normale omstandighede, 'n silwerwit blink metaal. Dit is ook vuurvast, aangesien die temperatuur van die oorgang na 'n vloeibare toestand hiervoor 2477 ° C is. Dit is hierdie kwaliteit, sowel as 'n kombinasie van lae chemiese aktiwiteit en supergeleiding wat niobium elke jaar meer gewild maak in 'n persoon se praktiese aktiwiteit. Vandag word hierdie metaal gebruik in sulke nywerhede soos:

• Raket-ingenieurswese;
• Lugvaart- en Ruimtebedryf;
• Kernenergie-ingenieurswese;
• Chemiese apparaat ingenieurswese;
• Radio-ingenieurswese.

Hierdie metaal behou selfs sy fisiese eienskappe teen baie lae temperature. Produkte wat daarop gebaseer is, word onderskei deur korrosieweerstand, hittebestandheid, sterkte, uitstekende geleidingsvermoë.

Hierdie metaal word by die aluminiummateriaal gevoeg om chemiese weerstand te verbeter. Daaruit word katodes en anodes gemaak, hulle word gelegeer met nie-ysterhoudende legerings. Selfs munte in sommige lande doen met die inhoud van niobium.

tantaal

Metaal, in vrye vorm en onder gewone toestande bedek met oksiedfilm. Het 'n stel fisiese eienskappe wat dit toelaat om wydverspreid en baie belangrik vir mense te wees. Die belangrikste eienskappe is soos volg:

1. By temperature bo 1000 ^o C word 'n supergeleier.
2. Dit is die mees vuurvaste metaal na wolfraam en rhenium. Die smeltpunt is 3017 ° C.
3. Gasse absorbeer perfek.
4. Dit is maklik om mee te werk, aangesien dit in lae gerol word, foelie en draad sonder veel moeite.
5. Het goeie hardheid en is nie bros nie, behou buigbaarheid.
6. Dit is baie bestand teen chemiese middels (dit oplos nie eers in koninklike wodka nie).

As gevolg van sulke eienskappe het dit daarin geslaag om gewildheid as basis vir baie hittebestande en suurbestande, korrosiewerende legerings te verkry. Sy talle verbindings vind toepassing in kernfisika, elektronika, rekenkundige plan toestelle. Gebruik as supergeleiers. Voorheen is tantalum gebruik as 'n element in gloeilampe. Nou is sy plek deur wolfram geneem.

Chrome en sy legerings

Een van die moeilikste metale in die natuurlike vorm van 'n blou-wit kleur. Die smeltpunt is laer as dié van die elemente wat tot dusver beskou word en is 1907 ° C. Dit word egter steeds in ingenieurswese en nywerheid gebruik, aangesien dit goed toeganklik is vir meganiese invloede, verwerk en gegote.

Veral waardevol is chroom as 'n spuitstof. Dit word toegepas op produkte om hulle 'n pragtige glans te gee, beskerming teen korrosie en verhoog slijtvastheid. Die proses word chroomplating genoem.

Die chroom legerings is baie gewild. Trouens, selfs 'n klein hoeveelheid van hierdie metaal in die allooi verhoog die hardheid en stabiliteit van laasgenoemde aansienlik tot impak.

sirkonium

Een van die duurste metale, dus die gebruik daarvan vir tegniese doeleindes is moeilik. Fisiese eienskappe maak dit egter eenvoudig onvervangbaar in baie ander nywerhede.

Onder normale omstandighede is dit 'n pragtige silwer-wit metaal. Dit het 'n voldoende hoë smeltpunt - 1855 ° C. Dit het goeie hardheid, weerstand teen korrosie, aangesien dit nie chemies aktief is nie. Dit het ook uitstekende biologiese verenigbaarheid met menslike vel en die liggaam as 'n geheel. Dit maak dit 'n waardevolle metaal vir gebruik in medisyne (gereedskap, kunsgebit, ens.).

Die belangrikste toepassings van sirkonium en sy verbindings, insluitend legerings, is soos volg:

• Kernkrag;
• vuurwerk;
• Legering van metale;
• medisyne;
• Die vervaardiging van biovakuum;
• Strukturele materiaal ;
• As 'n supergeleier.

Van sirkonium en legerings wat daarop gebaseer is, word selfs versierings gemaak wat die verbetering van die mens se gesondheid kan beïnvloed.

molibdeen

As ons uitvind watter metaal die mees vuurvaste is, dan is dit, benewens die tungsten, moontlik om molibdeen te noem. Die smeltpunt is 2623 ° C. Terselfdertyd is dit voldoende hard, plastiek en verwerk.

Dit word hoofsaaklik nie in suiwer vorm gebruik nie, maar as 'n komponent van allooie. Hulle word, dankzij die teenwoordigheid van molibdeen, aansienlik versterk in slijtvastheid, hittebestandheid en anti-korrosie.

Sommige molibdeenverbindings word as tegniese smeermiddels gebruik. Hierdie metaal is ook 'n dopingmateriaal wat gelyktydig beide krag en antikorrosie beïnvloed, wat baie skaars is.

vanadium

Grys metaal met silwer glans. Dit het 'n voldoende hoë smeltindeks (1920 ^® С). Dit word hoofsaaklik as 'n katalisator gebruik in baie prosesse, weens die onverskilligheid daarvan. Dit word gebruik in kragingenieurswese as 'n chemiese bron van stroom, in die produksie van anorganiese sure. Die belangrikste belangrikheid is nie suiwer metaal nie, maar sommige van sy verbindings.

Rhenium en legerings wat daarop gebaseer is

Watter metaal is die mees vuurvaste na wolfram? Dit is rhenium. Die smeltbaarheidskoers is 3186 ^o C. Dit is sterker as wolfram en molibdeen in sterkte. Die plastisiteit is nie te hoog nie. Die vraag na rhenium is baie hoog, maar produksie is moeilik. As gevolg daarvan is dit die duurste metaal wat vandag beskikbaar is.

Dit word gebruik vir vervaardiging:

• Jet-enjins;
• termokoppels;
• Filament vir spektrometers en ander toestelle;
• As 'n katalisator in olieverfyning.

Alle gebruiksgebiede is duur, dus word dit slegs in noodgevalle gebruik wanneer daar geen ander opsie is om dit te vervang nie.

Titaan legerings

Titaan is 'n baie ligte silwerwit metaal, wat wyd gebruik word in die metallurgiese bedryf en metaalbewerking. Mag ontplof wanneer dit in 'n fyn verspreide toestand is, daarom is dit 'n brandgevaar.

Dit word gebruik in vliegtuig- en vuurpylkonstruksie, in die vervaardiging van skepe. Dit word wyd gebruik in medisyne as gevolg van sy biologiese verenigbaarheid met die liggaam (prostese, piercings, inplantings, ens.).