Metallit ympäröivät meitä aina ja kaikkialla. Nykyään se on olennainen osa monia asioita, joita käytämme päivittäin. Riittää, kun katsot ympärillesi huoneessa, jossa olet ymmärtääksesi, että näin todella on.
Tietämme koulusta asti, että kaikki nämä mineraalit on jaettu kahteen suureen ryhmään - rautametallit ja ei-rautametallit. Kumpi heistä kuuluu mihin ryhmään, meidän on selvitettävä. Mitä ei-rautametalleja planeetallamme on?
Mikä on black metal
Rautametallien luokkaan kuuluvat rauta ja kaikki sen nykyiset seokset. Puhtaassa muodossaan rautaa löytyy vain tutkimuslaboratorioista. Pääasiassa se on terästä.
Tämäntyyppinen metalli muodostetaan yhdistämällä rautaa hiilen kanssa ja lisäämällä lisäelementtejä, jotka antavat tuloksena olevalle metallille tietyt tietyssä tuotannossa tarvittavat ominaisuudet (esimerkiksi magneettiset).
Rauta ja teräs
Rautametallien valmistuksessa on yleensä useita vakiovaiheita: malmin louhinta ja sen käsittely masuunissa. Tämän jälkeen saadaan valurautaa, josta myöhemmin saakaikenlaiset teräs- ja rautaseokset. Jälkimmäisiä käytetään useammin raskaassa teollisuudessa. Toisin kuin ne, ei-rautametallit ovat pehmeämpiä aineita, joilla on hieman erilaiset ominaisuudet, niitä käytetään eri alueella.
Valurauta sisältää 93 % rautaa ja noin 3-5 % hiiltä sekä jäännöselementtejä pieniä määriä. Tätä materiaalia käytetään harvoin tuotannossa, koska se on hauras. Sitä löytyy tietyntyyppisten putkien, venttiilien tai venttiilien valmistuksessa. Mutta suurin osa tuotetusta raudasta (yli 90 %) jalostetaan teräkseksi.
Tärkeimmät raudasta valmistetut terästyypit ovat: hiili- ja vähähiilinen (karkaistu) teräs, ruostumaton, ferriittikromi, kromi, martensiitti-kromi, kromi-vanadiini, seos, nikkeli, volframi, molybdeeni ja mangaaniteräs.
Rautamalmi
Tätä maankuoren jaksollisen järjestelmän elementtiä on puhtaassa muodossaan melko pieniä määriä (vain 5,5 %). Mutta sitä on paljon eri rautamalmien koostumuksessa.
Merkittävimmät esiintymät (varasto on yli 30 biljoonaa tonnia) ovat rautapitoisia kvartsiittikerroksia, joiden ikä on yli kaksi miljardia vuotta. Niitä jaetaan pääasiassa Etelä- ja Pohjois-Amerikassa, Afrikassa, Intiassa ja Länsi-Australiassa.
Mitä ovat ei-rautametallit
Toisessa suuressa metalliryhmässä, toisin kuin edellisessä, on enemmänpehmeät ominaisuudet, ne ovat sitkeämpiä, niillä on lämmön- ja sähkönjohtavuus, korroosionkestävyys ja monet muut.
Epärautametallit on kaikkien metallien ja niiden metalliseosten yhdistelmänimi rautaa lukuun ottamatta. Niitä voidaan kutsua myös "ei-rautametalliksi", mikä olisi melko reilua.
Epärautametallit ovat:
- kulta, hopea, platina (jalometallit);
- alumiini, titaani, magnesium, litium, beryllium (kevyt);
- kupari, tina, lyijy, sinkki, koboltti, nikkeli (raskas);
- niobium, molybdeeni, zirkonium, kromi, volframi (tulenkestävä);
- indium, gallium, tallium (hajallaan);
- skandium, yttrium ja kaikki lantanidit (harvinaiset maametallit);
- radium, teknetium, aktinium, polonium, torium, francium, uraani ja transuraanialkuaineet (radioaktiiviset).
Värimetallien metallurgian historia
Epärautametalleja käytetään nykyään aktiivisesti konepajateollisuudessa, kemianteollisuudessa, rakentamisessa ja monilla muilla tuotannon aloilla. Tieteellisen ja teknologisen kehityksen ansiosta tämän materiaalin laajuus laajenee jatkuvasti, ja metallien louhintatekniikat paranevat jatkuvasti.
Ajan myötä ei-rautametallien käyttö on lisääntynyt, mikä on johtanut uusien alkuaineiden ja nimien löytämiseen. Tuotannossa alettiin käyttää yhä enemmän metalleja. 1900-luvun alussa käytettiin noin 15 esinettä ja 50 vuoden kuluttua - kaksi kertaa enemmän. Tähän mennessä käytössä on yli 70 erilaista metallia, mikä on suurin osa nykyisistäkuuluisa.
Raskaiden ei-rautametallien kysynnän kasvu johtui sotilasteollisuuden (ammusten valmistuksen) kasvavista tarpeista, mutta ilmailuteollisuudessa käytettiin ryhmä kevyitä.
Jaloa ryhmää on käytetty laajasti korujen ja koristeiden valmistukseen muinaisista ajoista lähtien. 1900-luvun 90-luvulla näihin tarkoituksiin käytettiin 78 % kultaa, 36 % platinaa ja 15 % hopeaa. Jos otamme huomioon muut alueet, joilla ei-rautametalleja käytetään, ne ovat elektroniikkatuotanto (laitteiden kultakoskettimet), autotuotanto (noin 43 % platinaa) ja hopeaa käytettiin filmien ja valokuvamateriaalien valmistukseen.
Epärautametallien ominaisuudet
Jokaisella tämän ryhmän metallilla on ominaisuuksia, jotka määrittävät suurelta osin sen kuulumisen siihen. Tämä johtaa myös ei-rautametallien käyttöön monilla teollisuudenaloilla.
Joten esimerkiksi useimmilla niistä on korkea lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus, mikä antaa niille mahdollisuuden jäähtyä nopeasti hitsauksen jälkeen. Tässä on huono puoli: kun työstetään metalleja, kuten magnesiumia ja kuparia, ne on lämmitettävä välittömästi ennen hitsausta, ja itse prosessin aikana on käytettävä vahvoja lämmönlähteitä, jotta ne eivät jäähdy.
Toinen tyypillinen ominaisuus on mekaanisten ominaisuuksien heikkeneminen. Tämän vuoksi on välttämätöntä työskennellä niiden kanssa huolellisesti muodonmuutosten välttämiseksi.
Epärautametallit kuumenevat aktiivisestireagoida kaasujen kanssa. Titaani, molybdeeni ja tantaali osoittavat selvästi tämän ominaisuuden.
Tätä metalliryhmää voidaan käyttää pitkään, mutta ne on suojattava hapelta, joka tuhoaa metalleja. Tätä varten esimerkiksi johtimet peitetään suojalakalla. Aikaisemmin metalli soveltuu pohjustusmenettelyyn kahdessa kerroksessa.
Kuparimalmit
Tämä malmityyppi on yleisin ei-rautametallien luokassa. Tällä metallilla on myös laajin käyttöalue: rakentaminen, teollisuusenergia, lentokoneiden valmistus, lääketiede, tehokkaiden lämmönvaihtimien valmistus ja monet muut.
Kupariesiintymien paikat ovat myös erilaisia. Nykyään erittäin tärkeänä pidetään huonoja levinneitä malmeja (porfyrattu tyyppi), joita louhitaan tulivuoren tuuletusaukoista. Kemiallinen alkuaine muodostui kuumasta liuoksesta, joka tuli magmakammioista. Suuri määrä tällaista malmia on Pohjois- ja Etelä-Amerikassa.
Toinen kuparimalmityyppi on rikkikiisu, jota louhitaan merten ja v altamerien pohjasta. Lähde - laskeutuu Uralille.
Ja toinen v altava tällaisten malmien lähde on kuparihiekkakivi (Tšitan alue Venäjällä, Katanga Afrikassa).
Näin ollen ei-rautametallit ovat välttämätön materiaali monien meitä ympäröivien asioiden valmistuksessa.
