Metode za proizvodnjo kovin. Vrste zlitin. Priprava alkalnih kovin

Moderni človek v svojem vsakdanjem življenju je obdan z različnih kovin. Večina predmetov, ki jih uporabljamo, te kemikalije niso navzoče. Vse se je zgodilo zato, ker so ljudje ugotovili, različne načine za proizvodnjo kovin.

Kaj je kovinski

Te dragocene snovi za ljudi, ki sodelujejo v anorganske kemije. Pridobivanje kovin omogoča osebi, da ustvarite bolj popolno tehniko, izboljša naše življenje. Kaj pomenijo? Pred menimo skupne metode za proizvodnjo kovin, je treba razumeti, kaj so. Kovine so skupina kemijskih elementov v obliki enostavnih snovi, ki imajo značilne lastnosti:

• toplotno in električno prevodnost;

• visoka duktilnost;

• sijaj.

Človek se lahko z lahkoto loči jih od drugih snovi. Značilnost vseh kovin je prisotnost poseben sijaj. Prihaja iz odboja svetlobnih žarkov, ki spadajo na površini jih ne pogrešam. Gloss - je skupna last vseh kovin, vendar je najbolj jasno kaže v srebrni barvi.

Danes so znanstveniki odkrili 96 teh kemijskih elementov, čeprav ne vsi od njih so priznani uradni znanosti. Razdelili smo jih v skupine glede na njihove inherentnih značilnih lastnosti. Tako kovine so naslednji:

• alkalna - 6;

• alkalna - 6;

• prehod - 38;

• Lahka - 11;

• polkovin - 7;

• lantanidi - 14;

• aktinidov - 14.

pridobivanje kovine

Da se izdela zlitina mora najprej prejeti kovine iz naravnega rude. Native elementi - to so snovi, ki jih najdemo v naravi v prostem stanju. To vključuje platino, zlato, kositer in živo srebro. So ločena od nečistoč mehansko ali s kemičnimi reagenti.

Preostali kovine ekstrahiramo z obdelavo s spojinami. Najdemo jih v različnih mineralov. Ore - to minerale in kamnine, ki vsebujejo kovinske spojine kot oksidi, karbonati ali sulfidov. Za njihovo proizvodnjo pomočjo kemične obdelave.

Metode za pridobivanje kovin:

• recikliranje ogljikovih oksidov;

• tin iz kositra sprejemnega kamna;

• proizvodnjo litega železa iz železove rude ;

• kurjenje žveplovih spojin v posebnih pečeh.

Za lažje pridobivanjem kovin iz se rudo skale doda njih različne snovi, imenovanih talila. Pomagajo odstraniti neželene nečistoče, kot so glina, apnenec, pesek. Kot rezultat tega procesa proizvedene taljive spojine imenujemo žlindra.

V navzočnosti velikih količin nečistoč pred kovinskih rud taljenje z odstranitvijo velikega dela nepotrebnih komponent obogatenega. Najpogosteje uporabljena metode za to zdravljenje - flotacijo, magnetno in gravitacijsko metodo.

alkalijske kovine

Masa sprejel alkalijske kovine - kompleksen proces. To je posledica dejstva, da se najdemo v naravi le v obliki kemičnih spojin. Ker so reducenti, njihova priprava spremljajo visoki stroški energije. Obstaja več načinov za pridobivanje alkalne kovine:

• Li lahko pripravimo iz njegovega oksida v vakuumu ali s talino elektroliza njen klorid tvorjen med obdelavo spodumene.

• natrijev ekstrahirali z praženje s pepelom v zapečatenih lončkov ali klorida elektrolizo taline z dodatkom kalcija. Prvi način je najbolj zamudno.

• kalijev pridobljeni talilno elektrolizo ali njene soli, natrijeva, ki poteka skozi njeno klorida. Prav tako se tvori z reagiranjem staljene kalijev hidroksid in tekoči natrijev pri temperaturi 440 ° C.

• cezij in rubidij ekstrahirali s povrnitvijo kalcijev klorid pri 700-800 ° C ali cirkonija pri 650 ° C. Priprava alkalijske kovine na ta način, je energetsko zelo intenzivna in draga.

Razlike med kovin in zlitin

Načeloma jasna meja med kovin in njihovih zlitin praktično neobstoječe, saj so tudi najbolj čiste, preproste snovi delček nečistoč. Torej, kaj je razlika med njima? Skoraj vse kovine, ki se uporabljajo v industriji in v drugih vejah gospodarstva, uporabimo v obliki zlitin dobljenih z dodajanjem namensko za glavni kemijski element drugih komponent.

zlitine

Tehnologija potrebuje različnih kovinskih materialov. V tem primeru, čisti kemični elementi praktično ne uporablja, ker nimajo potrebnih lastnosti za ljudi. Za njihove potrebe smo izumili različne metode za proizvodnjo zlitin. Izraz se nanaša na makroskopsko homogeni material, ki sestoji iz dveh ali več kemijskih elementov. Kjer je kovinski sestavni deli prevladujejo v zlitini. Ta snov ima svojo strukturo. V zlitinah razlikovati naslednje komponente:

• temelj, ki sestoji iz ene ali več kovin;

• majhni dodatki spreminjanja in legirnih elementov;

• neizbrisana nečistoče (proces, naravno, naključno).

Da so kovinske zlitine so glavni konstrukcijski material. V tehnologiji, obstaja več kot 5.000.

vrste zlitin

Kljub temu različnih zlitin, večina ljudi igrajo vrednost za tiste, ki temeljijo na železa in aluminija. To je tisti, ki se najbolj pogosto najdemo v vsakdanjem življenju. Vrste zlitin so različni. Poleg tega so razdeljeni po različnih kriterijih. Ker obstajajo različne metode za proizvodnjo zlitin. V skladu s tem merilom, jih delimo na:

• zlitine, ki so pridobljeni s kristalizacijo Stopljena mešana komponent.

• prašek, z uporabo stiskanje zmesi praškov in kasnejše sintranja pri visoki temperaturi. In pogosto komponente teh zlitin niso le enostavne kemični elementi, njihove različne spojine kot so karbidi titanovih ali volframovih zlitin v trdni. jih je dodal v različnih količinah spremeni lastnosti kovinskih materialov.

Metode za pripravo zlitin v obliki končnega izdelka ali obdelovanca ločimo na:

• litje (silumin, litega železa);

• deformabilen (jeklo);

• prašek (titan volframov).

Vrste zlitin

Metode za proizvodnjo kovin so različni in tako izdelani zaradi njih materiali imajo različne lastnosti. V trdnem agregatnem stanju zlitine so:

• homogeno (enotno), ki sestoji iz kristalov iste vrste. Pogosto so navedene kot enofazni.

• Heterogeni (heterogena), ki se imenuje multi-faze. Ko so prejeli v osnovi zlitine jemljemo kot trdne raztopine (matrika faza). Sestava heterogenih snovi te vrste je odvisna od sestave njenih kemijskih elementov. Takšne zlitine lahko vključujejo naslednje komponente: vmesne in nadomestne trdne raztopine, kemične spojine (karbidi, intermetalne spojine, nitridi), kristalite enostavnih snovi.

lastnosti zlitin

Ne glede na to, kar se uporabljajo metode za proizvodnjo kovin in zlitin, njihovih lastnosti popolnoma določena s kristalno strukturo faz in mikrostrukture teh materialov. Vsak od njih je drugačna. V makroskopske lastnosti zlitin so odvisne od njihove mikrostrukturo. So v vsakem primeru med seboj razlikujejo po fazne karakteristike odvisne izključno na kristalno strukturo materiala. Makroskopska homogenost heterogenih (večfaznih) zlitin dobljenih s enakomerne porazdelitve faz v kovinski matrici.

Najpomembnejše lastnosti zlitine se šteje, da varljivost. Sicer pa so enaki kovine. Tako zlitine imajo toplotno in električno prevodnost, duktilnost in odbojnost (sijaj).

sorte zlitine

Različni postopki za izdelavo zlitine so omogočili, da oseba oblikuje veliko število kovinskih materialov, ki imajo različne lastnosti in značilnosti. Glede na namen so razdeljeni v naslednje skupine:

• Strukturni (jeklo, duraluminija, železo). Ta skupina vključuje zlitine s posebnimi lastnostmi. Tako se razlikujejo po sebi varna ali kotalne lastnosti. Ti vključujejo medenine in brona.

• Za zapolnitev ležaji (Babbitt).

• Za električno ogrevanje in merilne opreme (kromniklja, manganinovi).

• Za izdelavo rezalnih orodij (zmaga).

Pri proizvodnji ljudi uporablja druge vrste kovinskih materialov, kot so nizka temperatura tališča, toplotno odporna, proti koroziji in amorfnih zlitin. so prav tako pogosto uporablja magneti in Termoelektrika (teluridy selenid in bizmut, svinec, antimon in drugi).

ferroalloy

Skoraj vse smelted železa na svetu je usmerjena v proizvodnjo enostavnih in zlitin jekla. Prav tako se uporablja za proizvodnjo surovega železa. železove zlitine dobil svojo priljubljenost zaradi dejstva, da poseduje koristne lastnosti za človeka. So bili pridobljeni z dodajanjem navadno kemijski element različnih komponent. Tako je kljub dejstvu, da različne železove zlitine, izdelan na podlagi ene same snovi, jekla in železove litine imajo različne lastnosti. Glede na to, da so različna področja uporabe. Večina jekla težje od železa. Različni postopki za pripravo teh kovin omogoči pridobitev različnih vrst (ocena) teh železovih zlitin.

Izboljšane lastnosti zlitin

Skozi legirnih kovin in nekaterih drugih elementov lahko dobi materialov z izboljšanimi lastnostmi. Na primer, je napetost tečenja čistega aluminija je 35 MPa. Pri pripravi kovinske zlitine z bakrom (1,6%), Zn (5,6%), magnezij (2,5%) je indeks presega 500 MPa.

Zaradi krmnih različnih razmerjih različnih kemičnih snovi lahko dobimo kovinske materiale z izboljšanimi magnetnimi, toplotnih ali električnih lastnosti. Glavna vloga v tem procesu je zlitina struktura predstavlja porazdelitev svojih kristalov in vrsto vezi med atomi.

Iz železa in jekla

Te zlitine se proizvaja spojin železa in ogljika (2%). Pri proizvodnji legiranih materialov jim dodane nikelj, krom, vanadij. Vse običajne vrste jekla, ki je razdeljen na:

• z nizko vsebnostjo ogljika (0,25% ogljika), ki se uporablja za izdelavo različnih konstrukcij;

• visoko vsebnostjo ogljika (več kot 0,55%) je namenjena za proizvodnjo rezalnih orodij.

Različnih znamk jekel se uporabljajo v strojništvu, in druge izdelke.

zlitine železa z ogljikom, ki je odstotek 2-4% se imenuje surovega železa. Sestavek tega materiala vključuje silicij. Različnih izdelkov iz litega železa, ki ima dobre mehanske lastnosti.

Barvnih kovin

Poleg železa in drugih elementov uporablja za izdelavo različnih kovinskih materialov. Zaradi njihovih spojin so neželeznih zlitin. V življenju so ljudje ugotovili največji aplikacij materialov na podlagi:

• bakra, medenine imenuje. Vsebujejo 5-45% cinka. Če je vsebina 5-20%, bron imenovano rdeče, in če je 20-36% - rumena. Obstajajo bakrove zlitine silicija, kositra, berilij, aluminij. So imenovani bronastih. Obstaja več vrst teh zlitin.

• Svinec predstavlja običajne spajkanje (tretnik). V tem zlitine, na 1 del delov kositra kemijske pripadaet 2. Pri proizvodnji ležajev uporabljenega Babbitt, ki je iz zlitine svinca, kositra, arzena in antimona.

• aluminij, titan, magnezij in berilij, ki so lahki neželezne zlitine, ki imajo visoko trdnost in odlične mehanske lastnosti.

Metode za pripravo

Glavni načini pridobivanja kovin in zlitin:

• livarski pri kateri strjevanje homogeno mešanico različnih staljenih sestavin. Za zlitin z uporabo pirometalurških metod za pridobivanje in electrometallurgical kovin. Prva izvedba se uporablja za ogrevanje surovega toplotne energije, ki nastanejo med postopkom zgorevanja. Dobljeni s pirometalurške jekla v odprtem ognjišča peči in železa v plavžih. Ko je electrometallurgical Postopek substrat segrevali pri električnih obločnih ali indukcijskih pečeh. V tem primeru je bila surovina rasslavlyaetsya zelo hitro.

• prašek, pri čemer prah njegovih sestavin, ki se uporabljajo za izdelavo zlitine. Zaradi njih pritiskom dati določeno obliko, nato sintra v posebnih pečeh.