NEŽELEZNE KOVINE: ZGRADBA, VRSTE, ZNAČILNOSTI - KEMIJA - 2026

The non - barvnih kovin so tisti, ki nimajo ali zanemarljive količine železa. Te se v različnih masnih deležih uporabljajo za ustvarjanje zlitin, ki imajo boljše fizikalne lastnosti kot posamezne kovine.

Njihove kristalne strukture in kovinske interakcije so temelj uporabe barvnih zlitin. Vendar pa te čiste kovine najdejo manj uporabe, saj so zelo občutljive in reaktivne. Zaradi tega najbolje delujejo kot osnova in dodatek za zlitine.

Bron je barvna zlitina; V glavnem je sestavljen iz zlate mešanice bakra in kositra (kip na zgornji sliki). Baker v zlitini oksidira in tvori CuO, spojino, ki črni njeno zlato površino. V vlažnih okoljih CuO hidrira in absorbira ogljikov dioksid in soli, da tvori modro-zelene spojine.

Kip svobode je na primer prekrit s plastmi bakrovih karbonatov (CuCO ₃ ), znanih kot patina. Na splošno vse kovine rjavijo. Glede na stabilnost njihovih oksidov v manjši ali večji meri ščitijo zlitine pred korozijo in zunanjimi dejavniki.

Struktura

Železo je le ena od vseh kovin v naravi, zato so strukture in zlitine barvnih kovin bolj raznolike.

Vendar imajo normalne razmere v večini kovin tri kristalne strukture, ki jih vzpostavljajo njihove kovinske vezi: kompaktna šesterokotna (hcp), kompaktna kubična (ccp) in kubična (ccc) telesna središča.

Kompaktni šestkotni (hcp)

Od treh struktur je ta najmanj gosta in kompaktna, hkrati pa tista z največjimi prostorninami.

Zato lažje sprejme majhne molekule in atome. Prav tako je v tej kocki vsak atom obkrožen z osmimi sosedi.

Primeri

- vanadij (V).

- Niobij (Nb).

- Krom (Cr).

- Alkalne kovine.

- volfram (W).

Poleg tega obstajajo tudi druge strukture, kot so preproste kubične in druge bolj zapletene, ki so sestavljene iz manj gostih ali popačenih ureditev prvih treh. Vendar zgornje kristalne strukture veljajo samo za čiste kovine.

V pogojih nečistoč, visokega tlaka in temperature se ti načini izkrivljajo in, ko so sestavni deli zlitine, medsebojno delujejo z drugimi kovinami, da ustvarijo nove kovinske strukture.

Pravzaprav natančno poznavanje in manipulacija teh ureditev omogočata načrtovanje in izdelavo zlitin z želenimi fizikalnimi lastnostmi za določen namen.

Vrste

Zelo splošno lahko barvne kovine razvrstimo v tri vrste: težke (svinec), lahke (baker in aluminij) in ultralahke (magnezij). Po drugi strani jih delimo na dva podrazreda: tiste s srednjimi tališči in srednje visoke tališča.

Druge vrste barvnih kovin ustrezajo plemenitim (ali plemenitim) kovinam. Primeri za to so kovine s ccp strukturo (razen aluminija, niklja in drugih).

Podobno velja za redke zemeljske kovine neželezne kovine (cerij, samarij, skandij, itrij, til, gadolinij itd.). Nenazadnje radioaktivne kovine štejejo tudi za neželezove (polonij, plutonij, radij, francij, astata, radon itd.).

Značilnosti in lastnosti

Čeprav se lastnosti in lastnosti kovin razlikujejo po njihovem čistem stanju in zlitinah, predstavljajo splošnosti, ki jih razlikujejo od železnih kovin:

- so kovljivi in ​​odlični električni in toplotni vodniki.

- Manj vplivajo toplotne obdelave.

- Imajo večjo odpornost proti oksidaciji in koroziji.

- Ne predstavljajo toliko paramagnetizma, kar jim omogoča, da se gradivo uporablja za elektronske aplikacije.

- Njeni postopki izdelave so lažji, vključno z litjem, varjenjem, kovanjem in valjanjem.

- imajo bolj privlačne obarvanosti, zato najdejo uporabo kot okrasni elementi; poleg tega so manj gosti.

Nekatere njegove pomanjkljivosti v primerjavi z železnimi kovinami so: nizka odpornost, visoki stroški, manjše zahteve in manj obilnosti mineralov.

Primeri

V metalurški industriji obstaja veliko možnosti za proizvodnjo barvnih kovin in zlitin; najpogostejši so: baker, aluminij, cink, magnezij, titan in super-zlitine na osnovi niklja.

baker

Baker se zaradi svojih ugodnih lastnosti, kot so visoke toplotne in električne prevodnosti, uporablja za najrazličnejše namene.

Je močan, prebavljiv in nodičen, zato je iz njega mogoče dobiti veliko praktičnih modelov: od cevi do kozarcev do kovancev. Uporabljali so ga tudi za krepitev kobilic ladij in našli veliko uporabe v elektroindustriji.

Čeprav je v svojem čistem stanju zelo mehka, so njegove zlitine (med temi medenina in bron) bolj odporne in so zaščitene s plastmi Cu ₂ O (rdečkast oksid).

Aluminij

To je kovina, ki zaradi majhne gostote velja za lahkotno; ima visoko toplotno in električno prevodnost ter je odporen proti koroziji zahvaljujoč sloju Al ₂ O _3, ki ščiti njegovo površino.

Glede na lastnosti je idealna kovina, zlasti v letalstvu, avtomobilski in gradbeni industriji.

Cink in magnezij

Za izdelavo kompleksnih ulitkov se uporabljajo cinkove zlitine (na primer KAYEM, s 4% aluminija in 3 mas. Bakra). Namenjena je gradbenim in inženirskim delom.

V primeru magnezija imajo njegove zlitine uporabo v arhitekturi, pa tudi v ohišjih za kolesa, mostovnih parapetih in varjenih konstrukcijah.

Uporabo najde tudi v vesoljski industriji, v hitrih strojih in v transportni opremi.

Titan

Titan tvori rahlo lahke zlitine. So zelo odporni in jih pred korozijo zaščitijo s plastjo TiO ₂ . Njena ekstrakcija je draga in ima bcc kristalno strukturo nad 882 ° C.

Poleg tega je biokompatibilen, zato ga lahko uporabimo kot material za medicinske proteze in vsadke. Poleg tega je titan in njegove zlitine prisoten v strojih, mornarju, sestavnih delih in kemičnih reaktorjih.

Superalloys

Superalne zlitine so zelo močne trdne faze, sestavljene iz niklja (kot navadne kovine) ali kobalta.

Uporabljajo se kot lopatice v letalskih turbinah in motorjih, v reaktorskih materialih, ki podpirajo agresivne kemične reakcije, in v opremi za izmenjavo toplote.

Reference

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teorija proizvodnje barvnih kovin in zlitin. Tehnična univerza v Ostravi.
2. Dr. C. Ergun. Neželezne zlitine. Pridobljeno 21. aprila 2018 z: users.fs.cvut.cz
3. Adana Znanost in tehnologija. Neželezne kovine Pridobljeno 21. aprila 2018 z: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Tehnologija materialov. Uredništvo Trillas SA (1. izdaja, Mehika). Stran 282-297.
5. Železni materiali in neželezne kovine in zlitine. . Pridobljeno 21. aprila 2018 z: ikbooks.com
6. Razlika med železno in barvno kovino. (2015, 23. septembra). Pridobljeno 21. aprila 2018 z: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Zakaj je kip svobode zelen? Pridobljeno 21. aprila 2018 z: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (31. maj 2014). Kristalna struktura kovin. Pridobljeno 21. aprila 2018 z: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18. marec 2009). Bakrena okovja . Pridobljeno 22. aprila 2018 z: flickr.com
10. Brandon Baunach. (22. februar 2007). teža-šest paketov. Pridobljeno 22. aprila 2018 z: flickr.com