Neželezné kovy Struktura, typy, charakteristika

neželezných kovů jsou to všichni, kteří nemají nebo mají zanedbatelné množství železa. Ty, v různých hmotnostních poměrech, se používají pro vytváření slitin, které vykazují lepší fyzikální vlastnosti než jednotlivé kovy.

Jeho krystalické struktury a interakce s kovem jsou tedy základním kamenem použití neželezných slitin. Tyto čisté kovy však nacházejí méně použití, protože jsou velmi citlivé a reaktivní. Z tohoto důvodu pracují nejlépe jako základ a přísada do slitin.

Bronz je neželezná slitina; Skládá se především ze zlaté směsi mědi a cínu (socha na obrázku výše). Měď ve slitině oxiduje a tvoří CuO, což je sloučenina, která zčerná zlatý povrch. Ve vlhkém prostředí CuO hydratuje a absorbuje oxid uhličitý a soli za vzniku modrozelených sloučenin.

Například Socha Svobody je pokryta vrstvami uhličitanů měďnatých (CuCO)₃) známé jako patina. Obecně jsou všechny kovy oxidovány. V závislosti na stabilitě svých oxidů chrání ve větší či menší míře slitiny proti korozi a vnějším faktorům.

Index

• 1 Struktura
  • 1.1 Šestihranný kompakt (hcp)
  • 1.2 Kompaktní krychlový (ccp)
  • 1.3 Kubický střed na těle (bcc)
• 2 Typy
• 3 Charakteristika a vlastnosti
• 4 Příklady
  • 4.1 Měď
  • 4.2 Hliník
  • 4.3 Zinek a hořčík
  • 4.4 Titan
  • 4.5 Superalements
• 5 Odkazy

Struktura

Železo je jen jeden ze všech kovů v přírodě, takže struktury a slitiny neželezných kovů jsou rozmanitější.

Nicméně, za normálních podmínek, většina kovů má tři krystalické struktury založené jejich kovovými vazbami: kompaktní hexagonální (hcp), kompaktní kubický (ccp) a kubický střed v těle (bcc) \ t.

Šestihranný kompakt (hcp)

V této struktuře jsou atomy kovů zabaleny ve formě hexagonálního hranolu, který využívá všech prostor.

Ze všech struktur je to nejhustší, takže lze očekávat, že stejným způsobem jsou kovy, které ji mají. V tomto jsou všechny atomy obklopeny dvanácti sousedy.

Příklady

- Titan (Ti).

- Zinek (Zn).

- Hořčík (Mg).

- Kadmium (Cd).

- Kobalt (Co).

- Ruthenium (Ru).

- Osmio (Os).

- Kovy alkalických zemin (s výjimkou barya a franku).

Kompaktní krychle (ccp)

Tato krystalická struktura je méně hustá než hcp a v tomto případě je každý atom obklopen dvanácti sousedy.

Zde jsou mezery (prázdné prostory) větší než v případě hcp, takže tyto kovy mohou v těchto molekulách a malých atomech obsahovat (např. Molekulární vodík, H).₂).

Příklady

- Hliník (Al).

- Nikl (Ni).

- Stříbro (Ag).

- Měď (Cu).

- Zlato (Au).

- Rhodium (Rh).

- Iridium (Go).

Kubický střed na těle (bcc)

Ze tří struktur je to nejméně hustá a kompaktní struktura, která zároveň představuje mezery vyšších objemů..

Proto se snadněji přizpůsobí malým molekulám a atomům. Stejně tak v této krychli je každý atom obklopen osmi sousedy.

Příklady

- Vanad (V).

- Niob (Nb).

- Chrom (Cr).

- Alkalické kovy.

- Wolfram (W).

Kromě toho existují další struktury, jako jsou jednoduché kubické a další složitější struktury, které se skládají z méně hustých nebo zkreslených polí prvních tří. Výše uvedené krystalické struktury však platí pouze pro čisté kovy.

Za podmínek vysoké nečistoty, tlaku a teploty jsou tato uspořádání zkreslená a když jsou součástí slitiny, interagují s jinými kovy za vzniku nových kovových struktur.

Přesné znalosti a manipulace s těmito uspořádáními ve skutečnosti umožňují navrhování a zpracování slitin s požadovanými fyzikálními vlastnostmi pro konkrétní účel.

Typy

Ve velmi obecných termínech, non-barevné kovy mohou být rozděleny do tří typů: těžký (olovo), lehký (měď a hliník) a ultralehký (hořčík). Tito jsou rozděleni do dvou podtříd: ti se středními body tání a ti s vysokými body tání.

Jiné druhy neželezných kovů odpovídají ušlechtilým (nebo vzácným) kovům. Příkladem jsou kovy s ccp strukturami (s výjimkou hliníku, niklu a dalších).

Podobně jsou kovy vzácných zemin považovány za neželezné (cer, samarium, skandium, ytrium, thulium, gadolinium atd.). Konečně, radioaktivní kovy jsou také považovány za neželezné (polonium, plutonium, radium, francium, astatin, radon atd.). 

Charakteristika a vlastnosti

Ačkoliv se vlastnosti a vlastnosti kovů liší ve svých čistých stavech a ve slitinách, představují obecnosti, které je odlišují od železných kovů:

- Jsou kujné a vynikající elektrické a tepelné vodiče.

- Jsou méně ovlivněny tepelným zpracováním.

- Mají větší odolnost proti oxidaci a korozi.

- Nepředstavují tolik paramagnetismu, který jim umožňuje být materiálem používaným pro elektronické aplikace.

- Jeho výrobní procesy jsou jednodušší, včetně odlévání, svařování, kování a válcování.

- Mají atraktivnější zbarvení, a proto nacházejí uplatnění jako ozdobné prvky; Kromě toho jsou méně husté.

Některé z jeho nevýhod oproti železným kovům jsou: nízká odolnost, vysoké náklady, nižší nároky a nižší mineralogická hojnost.

Příklady

V hutním průmyslu existuje mnoho možností ve výrobě kovů a neželezných slitin; Nejběžnější jsou: měď, hliník, zinek, hořčík, titan a niklové superslitiny.

Měď

Měď se používá pro širokou škálu aplikací díky svým výhodným vlastnostem, jako je vysoká tepelná a elektrická vodivost.

Je odolný, kujný a tvárný, takže je možné ho získat z mnoha praktických provedení: od trubek po sklenice a mince. To bylo také použito v posílení kýlu lodí, a nachází mnoho využití v elektrotechnickém průmyslu.

I když je v čistém stavu velmi měkký, jeho slitiny (mezi těmito mosazi a bronzem) jsou odolnější a jsou chráněny vrstvami Cu₂O (načervenalý oxid).

Hliník

Je to kov, který je vzhledem ke své nízké hustotě považován za světlo; Má vysokou tepelnou a elektrickou vodivost a díky povlaku Al je odolný vůči korozi₂O₃ chrání jeho povrch.

Vzhledem ke svým vlastnostem je ideálním kovem zejména v letectví, v automobilovém a stavebním průmyslu.

Zinek a hořčík

Pro výrobu složitých odlitků se používají slitiny zinku (např. KAYEM, se 4% hmotnostními hliníku a 3% hmotnostních mědi). Je určena pro stavební a inženýrské stavby.

V případě hořčíku mají jeho slitiny uplatnění v architektuře, stejně jako skříně kol, mostové parapety a svařované konstrukce..

Uplatňuje také v leteckém a kosmickém průmyslu, ve vysokorychlostních strojích a v dopravních zařízeních.

Titan

Titan tvoří mírně lehké slitiny. Jsou vysoce odolné a jsou chráněny před korozí vrstvou TiO₂. Jeho extrakce je drahá a má krystalickou strukturu bcc nad 882 ° C.

Kromě toho je biokompatibilní, proto může být použit jako materiál pro lékařské implantáty a implantáty. Navíc titan a jeho slitiny jsou přítomny ve strojírenství, námořnictvu, proudových komponentech a chemických reaktorech.

Slitiny

Vysoce legované slitiny jsou velmi odolné pevné fáze složené z niklu (jako základní kov) nebo kobaltu.

Používají se jako lopatky v turbínách a leteckých motorech, v materiálech pro reaktory, které odolávají agresivním chemickým reakcím a v zařízeních tepelných výměníků.

Odkazy

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teorie výroby neželezných kovů a slitin. Technická univerzita Ostrava.
2. Dr. C. Ergun. Slitiny barevných kovů. Získáno dne 21. dubna 2018, z: users.fs.cvut.cz
3. Věda a technologie Adana. Neželezné kovy. Získáno dne 21. dubna 2018, z: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Technologie materiálů. Redakční Trillas S.A. (1. vydání, Mexiko). Pg 282-297.
5. Železné materiály a neželezné kovy a slitiny. [PDF] Získáno dne 21. dubna 2018, z: ikbooks.com
6. Rozdíl mezi železnými a neželeznými kovy. (23. září 2015). Získáno 21. dubna 2018, z: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Proč je socha svobody zelená? Získáno 21. dubna 2018, z: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (31. května 2014). Krystalická struktura kovů. Získáno 21. dubna 2018, z: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18. března 2009). Měděné kování. [Obrázek] Získáno dne 22. dubna 2018, z: flickr.com
10. Brandon Baunach. (22. února 2007). hmotnost papíru se šesti baleními Získáno dne 22. dubna 2018, z: flickr.com