SPALVOTŲJŲ METALŲ LYDINIAI: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Į spalvotųjų metalų lydiniai yra tie, kurie neturi savo sudėtį geležies metalo. Todėl jį sudaro ne bet kuris iš plienų rūšių, o jo pagrindinė bazė gali būti bet kurio kito metalo elementas; aliuminio, sidabro, vario, berilio, magnio, titano ir kt.

Skirtingai nuo tankių plienų, idealiai tinkamų metalinei pastatų ir tiltų kabelių atramai, juodųjų metalų lydiniai paprastai yra lengvesni ir atsparesni korozijai. Nuo šiol jo pritaikymų skaičius didėja eksponentiškai, kiekvienam iš jų reikalaujant konkretaus lydinio tipo, turinčio tikslią metalo sudėtį.

Bronzos skulptūra - spalvotojo lydinio pavyzdys. Šaltinis: „Pixabay“.

Vieni iš seniausių ir žinomiausių spalvotųjų metalų lydinių istorijoje yra bronza ir žalvaris. Vario, kaip metalo, pagrindas yra tas, kad bronzoje jis daugiausia maišomas su alavu, o žalvaris - su cinku. Atsižvelgiant į jų derinius ir sudėtį, gali atsirasti bronzos ir žalvariai, pasižyminčios didelėmis savybėmis.

O perėję į šiuolaikinę lydinį, elektroninius prietaisus sudarantys lydiniai iš esmės yra spalvotieji. Taip pat iš šių lydinių yra pagamintas pačių moderniausių transporto priemonių ir orlaivių rėmas, kad jie būtų stiprūs kuo mažesniame svoryje.

Spalvotųjų metalų lydinių konstrukcijos

Kiekvienas metalas turi savo kristalines struktūras, kurios gali būti hcp (kompaktiškas šešiakampis), ccp (kompaktiškas kubinis), ccc (į kūną orientuotas kubinis) ar kt.

Kai ištirpsta ir suvirinamas į kietą tirpalą, kuris vėliau kristalizuojasi, visų metalų atomai susijungia per metalinę jungtį, o susidariusios struktūros prideda arba keičiasi.

Todėl kiekvienas lydinys į tam tikrą kompoziciją turės savo kristalų struktūras. Štai kodėl norint juos ištirti, naudojami greičiau fazių terminai (paprastai žymimi kaip α ir β), grafiškai pavaizduoti fazių diagramoje kaip kintamųjų, tokių kaip temperatūra, slėgis ir sudėtis, funkcija.

Iš šių fazių schemų galima numatyti, kokia temperatūra (skysta fazė) spalvotųjų metalų lydinys sistemoje, susidedančioje iš dviejų ar daugiau metalų, ištirps, taip pat koks bus jos kietųjų fazių pobūdis.

Tarkime, kad sidabro ir vario pora. Išanalizavus jos fazių diagramą, fizikinė ir struktūrinė informacija gali būti gaunama iš kelių lydinių skirtingais sidabro ir vario deriniais (10% Ag ir 90% Cu, 25% Ag ir 75% Cu ir kt.). Akivaizdu, kad metalai turi būti tirpūs tarpusavyje, kad jie galėtų vienodai kristalizuotis į lydinį.

Savybės

Spalvotųjų metalų lydinių savybės yra labai įvairios. Plienams nėra labai sunku juos apibendrinti, nes jie turi geležies ir geležies-anglies, Fe-C, savybių sinergiją. Spalvotųjų metalų lydinių savybės dažniausiai priklauso nuo metalo pagrindo.

Pvz., Jei lydiniai yra aliuminis arba magnis, abu lengvieji metalai, tikimasi, kad jie bus lengvi. Jei titanas, tankesnis metalas, yra maišomas su bet kokiu kitu lengvu metalu, gautas lydinys turėtų būti šiek tiek lengvesnis ir lankstesnis.

Jei žinoma, kad varis ir auksas yra geri šilumos ir elektros laidininkai, tada jų lydiniuose turi būti pigesnių, mažiau minkštų ir atsparesnių mechaniniam darbui ir korozijai medžiagų.

Jei visas šio tipo lydinių savybes ir charakteristikas būtų galima apibendrinti, jos turėtų būti: mažiau tankios, mechaniškai atsparesnės savo svoriui, netapesnės prieš jų aplinkos sukeltą oksidaciją, deformuojasi, turi didelį šilumos ir elektros laidumą. Likusiai daliai yra daugybė jos išimčių.

Programos

Aliuminis

Jie yra labai lengvi lydiniai, todėl jų struktūra turėtų būti colio juosta (mažiausia kompaktiška). Jie gali būti deformuoti, kad įgautų įvairius pavidalus, pavyzdžiui, skardines, maisto ir gėrimų laikymui.

Jie paprastai pasižymi dideliu atsparumu korozijai, tačiau tai yra atvirkščiai proporcinga jų mechaniniam atsparumui, kuris padidėja sumaišius su variu, magniu ar manganu. Tie, kurie turi geresnį mechaninį atsparumą, gali būti naudojami kaip auto kėbulo dalys, taip pat ir orlaivių dalys.

Titanas

-Titano lydiniai randami daugybe kaulų protezų projektavimo būdų ir apskritai šis metalas yra labai suderinamas su fiziologinėmis matricomis.

Jis taip pat naudojamas kaip orlaivių, transporto priemonių, motociklų, golfo lazdų rėmo ir paviršiaus dalys, be kitų daiktų ir daiktų.

-Sumaišyti su aliuminiu, jo lydiniai buvo naudojami statant japonų šventyklų ir pagodų stogus bei jų drakonų statulas.

sidabras

-Jo legiruotojo su grafitu (Ag-C) elektrinė varža yra maža, todėl jis naudojamas kaip grandinės pertraukiklių komponentai.

-Sumaišytas su gyvsidabriu, gaunama amalgama su 50% Hg ir mažesniu vario bei alavo procentu, kuri naudojama dantų defektams užpildyti.

-Jis legiruotas su variu suteikia jam tokį atsparumą, kad sukuria metalo pjovimo diskus ir pjūklus.

- Juvelyriniuose dirbiniuose jis yra naudojamas paladžio ir platinos lydinyje, atsparus įbrėžimams ir blizgesio praradimui.

Magnis

Jie yra tankesni už aliuminį, tačiau kitaip jų savybės yra panašios. Jie gerai atlaiko atmosferos sąlygas, todėl buvo naudojami gaminant automobilių dalis, pavarų dėžes, ratus, raketas, trumpai tariant, greitaeigėse mašinose (taip pat ir dviračiuose).

Berilis

-Jio „Be-Cu“ lydinys naudojamas mažų prietaisų, tokių kaip išmanieji telefonai, „iPad“, rankiniai laikrodžiai, planšetiniai kompiuteriai ir kt., Elektroniniams komponentams.

-Keramika (sumaišyta su galiu, arsenu ar indiu) naudojama elektroninėse grandinėse, turinčiose didelį srovės tankį.

- Medicinoje berilio lydiniai kaltina daugelį jo prietaisų ir prietaisų, tokių kaip širdies stimuliatoriai, lazeriniai skalpeliai, skaitytuvai, branduolinio magnetinio rezonanso įrangos rėmas ir kt.

-Taip pat kalta dalis karinių ir branduolinių ginklų, ji taip pat padarė palydovų veidrodžius su berilio lydiniais.

-Šiais lydiniais kalti įrankiai, veikiami didelės trinties, kibirkščių nesukelia.

Pavyzdžiai

Keli konkretūs spalvotųjų metalų lydinių pavyzdžiai:

-Monel ir Constantán, abu nikelio-vario lydiniai, tačiau jų sudėtis yra atitinkamai 2: 1 ir 45% (55% vario).

-Cromel, kurio sudėtis yra 90% nikelio ir 10% vario. Jis naudojamas kaip pramoninių krosnelių elektros sistemos dalis, galinti atlaikyti aukštą temperatūrą.

-Ti-6Al-4V, titano lydinys su vanadžiu, aliuminiu ir kitais metalais, ypač naudojamas biologiniams tikslams.

-Stelitas, kobalto ir chromo lydinys.

-Magnalio, aliuminio lydinys, kuriame yra maža magnio dalis (mažesnė arba lygi 10%). Tai praktiškai aliuminio lakštai, atsparesni sukibimui ir yra patvaresni.

- Baltas auksas, kurio sudėtį sudaro 90% aukso ir 10% bet kurio baltojo metalo, pavyzdžiui, sidabro ar paladžio.

Nuorodos

1. Dr.C.Ergun. (sf). Spalvotieji lydiniai. . Atkurta iš: users.fs.cvut.cz
2. „Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation“. (2012). Spalvotųjų metalų konstrukcinės medžiagos (titanas, aliuminis). . Atkurta iš: nipponsteel.com
3. WA Monteiro, SJ Buso ir LV da Silva (2012). Magnio lydinių pritaikymas transporte, naujos magnio lydinių savybės, Waldemar Alfredo Monteiro, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
4. Vario plėtros asociacija. (2018 m.). Varis ir vario lydiniai. Atkurta iš: copperalliance.org.uk
5. Michaelas Oistacheris. (2018 m. Kovo 7 d.). Sidabro lydiniai ir jų panaudojimas. Atkurta iš: mgsrefining.com
6. Terrence Bell. (2018 m. Rugsėjo 26 d.). Berilio programos. Atkurta iš: thebalance.com
7. Cosmolinux. (sf). Veiklos fazių diagramos. Atkurta iš: cosmolinux.no-ip.org