Чорні та кольорові метали. Використання, застосування кольорових металів. Кольорові метали - це...

Метали оточують нас завжди і скрізь. Сьогодні це невід'ємна частина багатьох речей, якими ми користуємося щодня. Досить просто окинути поглядом кімнату, в якій ви знаходитеся, щоб зрозуміти, що це дійсно так.

Ще зі шкільної лави ми знаємо, що всі ці корисні копалини матеріали діляться на дві великі групи – чорні і кольорові метали. Які з них до якої групи відносяться, нам і належить з'ясувати. Які кольорові метали існують на нашій планеті?

Що таке чорний метал

До категорії «чорні метали» відноситься залізо і всі його сплави, які нині існують. У чистому вигляді залізо зустрічається хіба що тільки в дослідницьких лабораторіях. Головним чином це сталі.

Такий тип металів утворюється шляхом з'єднання заліза з вуглецем та введення додаткових елементів, які надають отриманого металу ті чи інші властивості, необхідні в конкретному виробництві (наприклад, магнітні).

Чавун і сталь

Як правило, у виробництві чорні метали проходять кілька стандартних фаз: видобуток руди та її обробка в доменній печі. Після цього виходить чавун, з якого згодом отримують будь-які види сталі і залізних сплавів. Останні частіше використовуються у важкій промисловості. На відміну від них, кольорові метали —це більш м'яке речовина, що володіє дещо іншими властивостями, вони використовуються в іншій сфері.

До складу чавуну входить 93% заліза і близько 3-5% вуглецю, плюс залишкові елементи в незначній кількості. Цей матеріал рідко використовується для виробництва, оскільки має крихкістю. Його можна зустріти при виготовленні деяких видів труб, вентилів або ж клапанів. Але більшість виробленого обсягу чавуну (понад 90%) переробляється в сталь.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Основні види сталі, які виготовляються із заліза, це: вуглецева і низьковуглецевий (загартована) сталь, нержавіюча, ферито-хромова, хромова, мартенситно-хромова, хром-ванадієва, легована, нікелева, вольфрамова, молібденова і марганцева сталь.

Залізні руди

В чистому вигляді даний елемент таблиці Менделєєва в земній корі міститься в досить малих кількостях (всього 5,5%). Але його дуже багато в складі різних залізних руд.

Найбільш значними родовищами (запас становить понад 30 трильйонів тонн) є пласти залізистих кварцитів, вік яких складає більше двох мільярдів років. Поширені вони головним чином в таких місцях, як Південна і Північна Америка, Африка, Індія і захід Австралії.

Що таке кольорові метали

Інша велика група металів, на відміну від попередньої, має більш м'якими властивостями, вони більш пластичні, мають тепло - і електропровідністю, стійкістю до корозії і багатьма іншими.

Кольорові метали — це об'єднана назва всіх металів і їх сплавів, за винятком заліза. Їх ще можна назвати «нежелезные метали», що буде цілком справедливо.

Кольоровими металами є:

- золото, срібло, платина (дорогоцінні метали);

- алюміній, титан, магній, літій, берилій (легкі);

- мідь, олово, свинець, цинк, кобальт, нікель (важкі);

- ніобій, молібден, цирконій, хром, вольфрам (тугоплавкі);

- індій, галій, талій (розсіяні);

- скандій, ітрій і все лантаноиды (рідкісноземельні);

- радій, технецій, актиній, полоній, торій, францій, уран і трансуранові елементи (радіоактивні).

Історія кольорової металургії

Кольорові метали сьогодні активно використовуються в машинобудуванні, хімічній промисловості, будівництві та багатьох інших галузях виробництва. Завдяки науково-технічному прогресу сфера застосування цього матеріалу постійно розширюється, а технології видобутку металів продовжують удосконалюватися.

З часом використання кольорових металів зростала, що стало причиною відкриття нових елементів і назв. Все більше металів починало використовуватися у виробництві. На початку 20 століття застосовувалося близько 15 найменувань, а вже через 50 років – в два рази більше. На сьогоднішній день використовується понад 70 різних металів, що є більшістю серед нині відомих.

Зростання рівня попиту на важкі кольорові метали був обумовлений зростаючими потребами військової промисловості (для виробництва боєприпасів), а ось група легких використовувалися в авиаракетно-космічної промисловості.

Група благородних здавна масово використовується для виготовлення ювелірних виробів і прикрас. У 90-х роках 20 століття 78% золота, 36% платини і 15% срібла використовувалися саме для цих цілей. Якщо брати інші сфери, де використовуються благородні кольорові метали, — це електронне виробництво (золоті контакти в приладах), виробництво автомобілів (близько 43% платини), а срібло використовувалося для виготовлення кіно - і фотоматеріалів.

Особливості кольорових металів

Кожен з металів цієї групи володіє властивостями, які і визначають у більшості його приналежність до неї. Це також обумовлює застосування кольорових металів у багатьох областяхпромисловості.

Так, наприклад, більшості з них притаманна висока теплоємність і теплопровідність, що дає їм здатність швидко охолоджуватися після зварювання. Є і зворотна сторона цього: при роботі з такими металами, як магній і мідь, необхідно розігрівати їх безпосередньо перед зварюванням, а протягом самого процесу потрібно застосовувати сильні джерела тепла, щоб вони не охолоджувалися.

Ще однією характерною властивістю є зниження механічних властивостей. Зважаючи на це необхідно акуратно працювати з ними, щоб уникнути деформації.

Кольорові метали в процесі нагрівання активно вступають у реакцію з газами. Наочно демонструють це властивість титан, молібден і тантал.

Ця група металів здатні довго перебувати в експлуатації, але їх потрібно захищати від кисню, який руйнує метали. Для цього провідники, приміром, покриваються захисним лаком. Попередньо метал піддається процедурі грунтування у два шари.

Мідні руди

Такий тип руд є найбільш поширеним в категорії «кольорових». Цей метал також має найширшу сферу використання: будівництво, промислова енергетика, авіабудування, медицина, виробництво ефективних теплообмінників і багато інші.

Місця покладів міді також різноманітні. Сьогодні велике значення надається бідним вкрапленим руд (порфированного типу), які видобуваються в жерлах вулканів. Утворився хімічний елемент з гарячого розчину, який надходив з магматичних вогнищ. Великий запас такої руди розташований на території Північної і Південної Америки.

Інший тип мідних руд – колчеданный, видобувається з дна морів і океанів. Джерело – землі на Уралі.

І ще одним величезним джерелом таких руд є медистый піщаник (Читинська область в Росії, Катанга в Африці).

Таким чином, кольорові метали – це незамінний матеріал для виготовлення багатьох речей, що нас оточують.