วิธีการในการผลิตโลหะ ประเภทของโลหะผสม การเตรียมความพร้อมของโลหะอัลคาไล

คนทันสมัย ในชีวิตประจำวันของเขาถูกล้อมรอบด้วยความหลากหลายของโลหะ รายการส่วนใหญ่ที่เราใช้สารเคมีเหล่านี้มีอยู่ ทุกสิ่งเกิดขึ้นเพราะคนได้พบวิธีการต่างๆในการผลิตโลหะ

โลหะคืออะไร

เหล่านี้สารที่มีคุณค่าสำหรับผู้ที่ทำงานในวิชาเคมีอนินทรี ได้รับโลหะช่วยให้คนที่จะสร้างเทคนิคที่สมบูรณ์แบบมากขึ้นช่วยเพิ่มชีวิตของเรา พวกเขาทำอะไรแทน? ก่อนที่เราจะพิจารณาวิธีการทั่วไปในการผลิตโลหะมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะเข้าใจสิ่งที่พวกเขา โลหะเป็นกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีในรูปของสารที่เรียบง่ายมีคุณสมบัติลักษณะ:

•การนำความร้อนและไฟฟ้า

•ความเหนียวสูง

•ความเงางาม

คนที่สามารถแตกต่างจากสารอื่น ๆ คุณสมบัติลักษณะของโลหะทุกชนิดคือการมีความเงางามเป็นพิเศษ เขามาจากการสะท้อนของแสงตกบนพื้นผิวที่ไม่คิดถึงพวกเขา กลอส - เป็นคุณสมบัติทั่วไปของโลหะทุกชนิด แต่ก็เป็นที่ประจักษ์อย่างชัดเจนมากที่สุดในเงิน

วันนี้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ 96 ขององค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้แม้ว่าจะไม่ทั้งหมดของพวกเขาได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการโดยวิทยาศาสตร์ พวกเขาจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มขึ้นอยู่กับคุณสมบัติลักษณะของพวกเขาโดยธรรมชาติ ดังนั้นโลหะมีดังต่อไปนี้:

•อัลคาไลน์ - 6;

•อัลคาไลน์ - 6;

•การเปลี่ยนแปลง - 38;

•น้ำหนักเบา - 11;

•กึ่งโลหะ - 7;

• lanthanides - 14;

•แอกทิไนด์ - 14

โลหะที่ได้รับ

เพื่อที่จะสานโลหะผสมจะต้องได้รับโลหะจากแร่ธรรมชาติ องค์ประกอบพื้นเมือง - เหล่านี้เป็นสารที่พบในธรรมชาติในรัฐอิสระ เหล่านี้รวมถึงทองคำขาว, ทอง, ดีบุกและสารปรอท พวกเขาจะแยกออกจากสิ่งสกปรกกลหรือสารเคมี

โลหะที่เหลือจะถูกสกัดโดยการรักษาด้วยสาร พวกเขาถูกพบในแร่ธาตุต่างๆ แร่ - เกลือแร่และหินซึ่งมีสารโลหะออกไซด์, คาร์บอเนตหรือซัลไฟด์ สำหรับการผลิตของตนโดยใช้สารเคมี

วิธีการสำหรับการได้รับโลหะ:

•การกู้คืนของคาร์บอนออกไซด์;

•ดีบุกจากหินดีบุกรับ;

•การผลิตเหล็กจาก แร่เหล็ก ;

•การเผาไหม้ของสารกำมะถันในเตาเผาพิเศษ

เพื่ออำนวยความสะดวกการได้รับโลหะจากหินแร่ที่มีการเพิ่มให้กับพวกเขาสารต่างๆที่เรียกว่าฟลักซ์ พวกเขาช่วยเอาสิ่งสกปรกที่ไม่พึงประสงค์เช่นดินเหนียว, หินปูนทราย อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ผลิตสารที่เรียกว่าหลอมตะกรัน

ในการปรากฏตัวของจำนวนเงินที่สำคัญของสิ่งสกปรกก่อนแร่โลหะหลอมอุดมไปด้วยการกำจัดของส่วนใหญ่ของชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นที่ วิธีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษานี้ - ลอยแม่เหล็กและวิธีแรงโน้มถ่วง

โลหะอัลคาไล

มวลที่ได้รับโลหะอัลคา - กระบวนการที่ซับซ้อน เพราะนี่คือความจริงที่ว่าพวกเขาจะพบในธรรมชาติเฉพาะในรูปแบบของสารเคมี เนื่องจากพวกเขาจะรีดิวซ์เตรียมของพวกเขามาพร้อมกับค่าใช้จ่ายพลังงานสูง มีหลายวิธีในการได้รับโลหะอัลคาไล ได้แก่ :

•หลี่สามารถเตรียมได้จากออกไซด์ในสุญญากาศหรือโดยการละลายอิเล็กโทรไลคลอไรด์ของมันเกิดขึ้นในระหว่างการประมวลผลต่างๆเช่นสปอดูมีน

•โซเดียมสกัดโดยการคั่วกับเถ้าถ่านหินในภาชนะที่ปิดสนิทหรืออิเล็กโทรคลอไรด์ละลายด้วยนอกเหนือจากแคลเซียม วิธีแรกเป็นส่วนใหญ่ใช้เวลานาน

•โพแทสเซียมได้รับกระแสไฟฟ้าหรือละลายเกลือไอโซเดียมคลอไรด์ผ่านของ นอกจากนี้ยังมีรูปแบบโดยปฏิกิริยาไฮดรอกไซโพแทสเซียมและโซเดียมที่หลอมละลายเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 440 องศาเซลเซียส

•ซีเซียมและรูบิเดียมสกัดโดยการคืนแคลเซียมคลอไรด์ของพวกเขาที่ 700-800 ° C หรือเซอร์โคเนียมที่ 650 องศาเซลเซียส เตรียมความพร้อมของโลหะอัลคาไลในวิธีนี้เป็นพลังงานที่เข้มข้นมากและค่าใช้จ่าย

ความแตกต่างระหว่างโลหะและโลหะผสม

ในหลักการขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างโลหะและโลหะผสมของพวกเขาแทบไม่มีอยู่ตั้งแต่ยังบริสุทธิ์ที่สุดสารง่ายส่วนของสิ่งสกปรก ดังนั้นสิ่งที่แตกต่างระหว่างพวกเขาหรือไม่ เกือบทั้งหมดโลหะที่ใช้ในอุตสาหกรรมและในสาขาอื่น ๆ ของเศรษฐกิจที่มีการใช้ในรูปแบบของโลหะผสมที่ได้รับจากการเพิ่มเด็ดเดี่ยวกับองค์ประกอบหลักทางเคมีส่วนประกอบอื่น ๆ

โลหะผสม

เทคโนโลยีความต้องการที่หลากหลายของวัสดุโลหะ ในกรณีนี้องค์ประกอบทางเคมีบริสุทธิ์ไม่ได้ใช้จริงเพราะพวกเขาไม่ได้มีคุณสมบัติที่จำเป็นให้กับผู้คน สำหรับความต้องการของพวกเขาที่เราได้คิดค้นวิธีการต่างๆในการผลิตโลหะผสม คำนี้หมายถึงวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน macroscopically ซึ่งประกอบด้วยสองคนหรือมากกว่าองค์ประกอบทางเคมี ประเด็นส่วนประกอบโลหะเด่นในโลหะผสม สารนี้มีโครงสร้างของตัวเอง ในโลหะผสมแยกแยะองค์ประกอบต่อไปนี้:

•มูลนิธิประกอบด้วยหนึ่งหรือมากกว่าโลหะ

•การเพิ่มเล็ก ๆ ของการปรับเปลี่ยนและผสมองค์ประกอบ;

•สิ่งสกปรกลบ (กระบวนการธรรมชาติสุ่ม)

โลหะผสมที่มีวัสดุที่มีโครงสร้างหลัก ในด้านเทคโนโลยีที่มีมากกว่า 5,000

ชนิดของโลหะผสม

แม้จะมีความหลากหลายของโลหะผสมนี้คนส่วนใหญ่เล่นคุ้มค่าสำหรับผู้ที่อยู่บนพื้นฐานของธาตุเหล็กและอลูมิเนียม มันเป็นพวกเขาที่ส่วนใหญ่มักจะพบในชีวิตประจำวัน ประเภทของโลหะผสมที่แตกต่างกัน นอกจากนี้พวกเขาจะแบ่งตามเกณฑ์หลาย เนื่องจากมีวิธีการที่แตกต่างกันสำหรับการผลิตโลหะผสม ตามเกณฑ์นี้พวกเขาจะแบ่งออกเป็น:

•อัลลอยด์ซึ่งจะได้รับโดยการตกผลึกของส่วนประกอบละลายผสม

•ผงโดยใช้การบีบอัดของส่วนผสมของผงและเผาตามมาที่อุณหภูมิสูง และบ่อยครั้งที่ส่วนประกอบของโลหะผสมดังกล่าวไม่เพียง แต่องค์ประกอบทางเคมีที่เรียบง่าย แต่สารประกอบต่างๆของพวกเขาเช่นคาร์ไบด์ของไทเทเนียมหรือทังสเตนโลหะผสมในของแข็ง เพิ่มพวกเขาในปริมาณที่แตกต่างกันการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติของโลหะ วัสดุ

วิธีการในการเตรียมความพร้อมของโลหะผสมในรูปแบบของบทความสำเร็จรูปหรือชิ้นงานจะถูกแยกออกเป็น:

•หล่อ (silumin เหล็กหล่อ);

• deformable (เหล็ก);

•ผง (ไทเทเนียมทังสเตน)

ประเภทของโลหะผสม

วิธีการในการผลิตโลหะที่แตกต่างกันและทำให้การผลิตเนื่องจากพวกเขาวัสดุที่มีคุณสมบัติที่แตกต่าง ในการผสมของรัฐที่มั่นคงคือ:

•คุณสมบัติเหมือนกัน (เครื่องแบบ) ประกอบด้วยผลึกชนิดเดียวกัน พวกเขามักจะเรียกว่าเฟสเดียว

•ต่างกัน (ที่แตกต่างกัน) เรียกว่าเป็นหลายเฟส เมื่อพวกเขาได้รับในฐานของโลหะผสมที่จะมาเป็นสารละลายของแข็ง (เฟสเมทริกซ์) องค์ประกอบที่แตกต่างกันสารชนิดนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบขององค์ประกอบทางเคมีของมัน โลหะผสมดังกล่าวอาจรวมถึงองค์ประกอบต่อไปนี้: การแก้ปัญหาที่เป็นของแข็งและสิ่งของทดแทนสารเคมี (คาร์ไบด์, สารประกอบ intermetallic, ไนไตร) crystallites ของสารที่เรียบง่าย

คุณสมบัติอัลลอย

โดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่วิธีการในการผลิตโลหะและโลหะผสมที่มีการใช้คุณสมบัติของพวกเขามีความมุ่งมั่นอย่างสมบูรณ์โดยโครงสร้างผลึกของขั้นตอนและโครงสร้างจุลภาคของวัสดุเหล่านี้ แต่ละคนจะแตกต่างกัน คุณสมบัติของโลหะผสมเปล่าขึ้นอยู่กับโครงสร้างจุลภาคของพวกเขา พวกเขาจะในกรณีใด ๆ โดดเด่นด้วยลักษณะขั้นตอนของพวกเขาขึ้นอยู่เพียงผู้เดียวในโครงสร้างผลึกของวัสดุ เป็นเนื้อเดียวกันด้วยตาเปล่าของที่แตกต่างกัน (มัลติ) โลหะผสมที่ได้จากการจำหน่ายชุดของขั้นตอนในเมทริกซ์โลหะ

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของโลหะผสมจะถือ weldability มิฉะนั้นพวกเขาเป็นโลหะเหมือนกัน ดังนั้นโลหะผสมมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าเหนียวและการสะท้อนแสง (กลอส)

โลหะผสมพันธุ์

วิธีการต่างๆในการผลิตโลหะผสมที่ได้รับอนุญาตให้คนที่จะประดิษฐ์เป็นจำนวนมากของวัสดุโลหะที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและลักษณะ ตามวัตถุประสงค์ที่พวกเขาจะแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

•โครงสร้าง (เหล็ก duralumin เหล็ก) กลุ่มนี้รวมถึงโลหะผสมที่มีคุณสมบัติพิเศษ ดังนั้นพวกเขาจึงแตกต่างกันคุณสมบัติพื้นฐานที่ปลอดภัยหรือลดแรงเสียดทาน เหล่านี้รวมถึงทองเหลืองและทองแดง

•ในการกรอกแบริ่ง (หน้าเลือด)

•เพื่อให้ความร้อนไฟฟ้าและอุปกรณ์วัด (nichrome, แมงกานิน)

•สำหรับการผลิตของเครื่องมือตัด (วิน)

ในการผลิตของคนที่ใช้วัสดุประเภทอื่น ๆ เช่นโลหะต่ำละลายทนความร้อนทนการกัดกร่อนและโลหะผสมอสัณฐาน ยังมีแม่เหล็กใช้กันอย่างแพร่หลายและ thermoelectrics (selenide teluridy และบิสมัทตะกั่วพลวงและอื่น ๆ )

ferroalloy

เกือบทั้งหมดของเหล็กถลุงในโลกเป็นผู้กำกับการผลิตที่เรียบง่ายและ เหล็กกล้า นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเหล็กหมู โลหะผสมเหล็กได้รับความนิยมเนื่องจากความจริงที่ว่ามีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์สำหรับมนุษย์ พวกเขาได้รับด้วยการเพิ่มองค์ประกอบทางเคมีที่เรียบง่ายของส่วนประกอบต่างๆ ดังนั้นแม้จะมีความจริงที่ว่าโลหะผสมเหล็กต่าง ๆ ที่ผลิตบนพื้นฐานของการเป็นสารเดียวเหล็กและเหล็กหล่อมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เนื่องจากการนี้พวกเขาเป็นทรงกลมที่แตกต่างกันของการประยุกต์ใช้ เหล็กส่วนใหญ่หนักกว่าเหล็ก วิธีการต่างๆในการเตรียมโลหะเหล่านี้ช่วยให้เพื่อให้ได้เกรดที่แตกต่างกัน (เกรด) ของโลหะผสมเหล็กเหล่านี้

คุณสมบัติที่ดีขึ้นของโลหะผสม

ผ่านการผสมโลหะและบางส่วนองค์ประกอบอื่น ๆ สามารถขอรับวัสดุที่มีลักษณะที่ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ความแรงของอัตราผลตอบแทน ของอลูมิเนียมบริสุทธิ์เป็น 35 เมกะปาสคาล ในการจัดทำโลหะผสมกับทองแดง (1.6%) Zn (5.6%) แมกนีเซียม (2.5%) ดัชนีเกิน 500 MPa

เนื่องจากอัตราส่วนต่างๆสารประกอบของสารเคมีที่แตกต่างกันสามารถรับวัสดุโลหะที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กความร้อนหรือไฟฟ้าที่ดีขึ้น บทบาทหลักในกระบวนการนี้เป็นโครงสร้างโลหะผสมที่เป็นตัวแทนจัดจำหน่ายของผลึกและชนิดของพันธะระหว่างอะตอม

เหล็กและเหล็กกล้า

โลหะผสมเหล่านี้มีการผลิตโดย สารประกอบของธาตุเหล็ก และคาร์บอน (2%) ในการผลิตวัสดุอัลลอยด์เพิ่มให้กับพวกเขานิกเกิลที่โครเมียมวานาเดียม ทุกประเภทตามปกติของเหล็กแบ่งเป็น:

•คาร์บอนต่ำ (0.25% คาร์บอน) ที่ใช้สำหรับการผลิตของการก่อสร้างต่างๆนั้น

•คาร์บอนสูง (มากกว่า 0.55%) มีไว้สำหรับการผลิตเครื่องมือตัด

แบรนด์ที่แตกต่างของเหล็กอัลลอยด์ถูกนำมาใช้ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกลและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ

โลหะผสมของเหล็กคาร์บอนซึ่งเป็นอัตราร้อยละ 2-4% ที่เรียกว่าเหล็กหมู องค์ประกอบของวัสดุนี้รวมถึงซิลิกอน ของผลิตภัณฑ์เหล็กต่างๆที่มีสมบัติเชิงกลที่ดี

โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

นอกเหนือไปจากเหล็กและองค์ประกอบอื่น ๆ มาใช้เพื่อให้ความหลากหลายของวัสดุโลหะ อันเป็นผลมาจากสารประกอบของพวกเขาไม่ใช่โลหะผสมเหล็ก ในชีวิตของคนได้พบการประยุกต์ใช้วัสดุที่ยิ่งใหญ่ที่สุดบนพื้นฐานของ:

•ทองแดง, ทองเหลืองเรียกว่า พวกเขามีสังกะสี 5-45% ถ้าเนื้อหาเป็น 5-20% ทองเหลืองที่เรียกว่าสีแดงและถ้า 20-36% - สีเหลือง มีโลหะผสมทองแดงกับซิลิคอนดีบุกเบริลเลียม, อลูมิเนียม พวกเขาจะเรียกสัมฤทธิ์ มีหลายประเภทของโลหะผสมเหล่านี้เป็น

•นำเป็นตัวแทนประสานธรรมดา (tretnik) ในโลหะผสมนี้ถึง 1 ส่วนหนึ่งของดีบุก pripadaet เคมี 2 ส่วน ในการผลิตแบริ่งหน้าเลือดที่ใช้ซึ่งเป็นโลหะผสมของตะกั่ว, ดีบุก, สารหนูและพลวง

•อลูมิเนียมไทเทเนียมแมกนีเซียมและเบริลเลียมซึ่งเป็นโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กที่มีน้ำหนักเบามีความแข็งแรงสูงและคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม

วิธีการในการเตรียมการ

วิธีการหลักของการได้รับโลหะและโลหะผสม:

•โรงหล่อที่การแข็งตัวของ ส่วนผสมเป็นเนื้อเดียวกันของ ส่วนประกอบหลอมเหลวที่แตกต่างกัน สำหรับผสมโดยใช้วิธีการ pyrometallurgical สำหรับการได้รับและโลหะ electrometallurgical ศูนย์รวมคนแรกที่ถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนพลังงานความร้อนดิบที่เกิดในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ ที่ได้รับจากเหล็ก pyrometallurgical ในเตาเผาแบบเปิดเตาและเหล็กในเตาหลอมระเบิด เมื่อวัตถุดิบกระบวนการ electrometallurgical ถูกทำให้ร้อนในอาร์คไฟฟ้าหรือเตาเผาเหนี่ยวนำ ในกรณีนี้ rasslavlyaetsya วัตถุดิบอย่างรวดเร็ว

•ผงประเด็นผงของส่วนประกอบที่ใช้ในการผลิตโลหะผสม เนื่องจากการกดพวกเขาเพื่อให้รูปร่างบางอย่างแล้วเผาในเตาเผาพิเศษ