Характеристики металлов и их сплавов

Металлы и сплавы металлов используются в конструкциях машин, для производства инструмента и различного оборудования. Несмотря на все многообразие искусственно созданных материалов, таких как керамика, клеи и т.д. металлы повсеместно служат в качестве основного конструкционного материала, и в ближайшем будущем все также будут доминировать.

Металлы в природе встречаются в двух видах:

  1. они бывают в чистом виде;
  2. они бывают в рудах, оксидах и солях.

Чистый вид имеют химически устойчивые элементы такие как Pt, Аu, Аg, Нg, Сu. Масса наибольшего добытого самородка серебра - 13,5 т, самородка меди составила 420 т, самородка золота — 112 кг.

Из 109 открытых элементов, находящихся в периодической таблице элементов Д. И. Менделеева 22 являются неметаллами. Все элементы, располагающиеся левее жирной ступенчатой линии, идущей от бора до астата (от № 5 до № 85) относятся к металлам. Правее ее - к неметаллам. Эта граница не абсолютна, среди элементов, находящихся около границы, находятся и элементы, промежуточные между металлами и неметаллами. Их часто называют полуметаллами.

Металлические материалы обычно делят на две группы: 

  1. Сплавы железа и железо. Это железо и чугун Их еще называются черными металлами.
  2. Остальные сплавы и металлы называются цветными.

Помимо этого, цветные металлы, делят на следующие подгруппы:

  • легкие металлы АL, Mg, Ве, Тi, обладают плотностью до 5 г/см3;
  • тяжелые металлы РЬ, Мо, Аg, Аu, Рt, W, Та, Lr, Оs, обладают плотностью, превышающей 10 г/см3;
  • легкоплавкие металлы Sn, РЬ, Zn обладают температурой плавления 232, 327, 410 °С;
  • тугоплавкие металлы Та, W, Мо, Nb обладают температурой плавления существенно выше, чем у железа (более 1536 °С);
  • благородные металлы Au, Аg, Рt , они обладают высокой устойчивостью к коррозии;
  • урановые металлы (актиноиды), их используют в атомной технике;
  • редкоземельные металлы (лантаноиды). Их применяют для модификации стали, для придания стили новых свойств;
  • щелочные и щелочноземельные металлы К,Na, Li, Са. Они в свободном состоянии используются для жидкометаллических теплоносителей в атомных реакторах. Натрий применяют в качестве катализатора. Он применяется для изготовления искусственного каучука. Литий применяют для легирования легких, и при этом прочных алюминиевых сплавов, как правило, применяемых при строении летательной техники.

Свойства металлов крайне многообразны. Например, электропроводность серебра в сто тридцать раз превышает электропроводность марганца. Вольфрам в рабочем состоянии способен выдержать температуру до 2000 °С (Тпл = 3410 °С). Температура замерзания ртути -38,8 °С. Литий, натрий и калий легче воды, а иридий и осмий в сорок два раза тяжелее, чем литий.


 Tie Domi Authentic Jersey