Általános jellemzők és besorolásának fémek
Több anyag:
A szakember belátja alatti fém anyagok, amelyek egy egész sor sajátos fizikai, kémiai, technológiai, mechanikai tulajdonságainak és teljesítményének.
Fizikai tulajdonságok tükrözik a viselkedését anyagok a különböző termikus, gravitációs és elektromágneses mezők. Meg kell tartalmaznia egy fémes csillogás, nagy elektromos és termikus vezetőképessége, a képesség, hogy elektronokat bocsát ki hevítve, és viszonylag nagy a sűrűsége a legtöbb fém A legjellemzőbb fémek fizikai tulajdonságainak.
A kémiai anyagok tulajdonságainak tükrözik a képességét, hogy kölcsönhatásba más anyagokkal. A szempontból a kémiai tulajdonságai a fémek kémiai elemek a bal oldali periódusos. Az atomok ezen elemek tartalmazzák a külső elektron héj kis elektronok száma gyengén kapcsolódó sejtmagban. Belépő kémiai kölcsönhatások nemfémek, fématomok könnyen nekik a külső vegyérték elektronok és vált pozitív töltésű ionok.
Technológiai tulajdonságai tükrözik a képességét anyagok ki vannak téve, hogy egy bizonyos típusú kezelés. A legjellemzőbb a technológiai tulajdonságai fémek kell tulajdonítani, hogy ezek viszonylag jó alakíthatóság (különösen, képlékenységet és az alakíthatóságot), valamint a jó hegeszthetőség és a lehetőségét, hogy cikkeket öntéssel.
Működési tulajdonságok jellemzik az anyagok viselkedésének mellett valós üzemi körülmények között. További műveleti tulajdonságok fémek tudja különböztetni a jó kopásállóság.
Mechanikai tulajdonságok tükrözik a képességét anyagok ellenállni deformáció és degradáció által okozott különböző típusú terhelések. A leginkább jellemző mechanikai tulajdonságait a fémek közé tartozik a viszonylag magas a képlékenység és szívósság, valamint a keménység és tartósság.
Fizikai és kémiai tulajdonságai fémeket a leginkább tanulmányozott területet a tudományágak „fizika” és a „kémia”. Anyagtudomány nagyobb figyelmet a mechanikai és technológiai tulajdonságai anyagokat.
Minden fémek vannak osztva két nagy csoportra: vastartalmú fémek és nem-vas fémek.
Fekete fémek különböznek specifikusan sötétszürke, egy magas olvadáspontú és a viszonylag nagy keménységű. Színes fémek jellegzetes fehér, sárga vagy vörös színű, és különbözik a színesfémek nagyobb plaszticitás, kisebb a keménysége, és egy alacsony olvadáspontú.
Fekete fémek, viszont vannak osztva 5 csoportok:
1. A vas-csoport fémek - Fe, Co, Ni és Mn.
Fe alapján a legelterjedtebb ipari ötvözetek - acél és öntöttvas. A más fémek a csoport használható akár adalékanyagok vas-szén ötvözet, vagy ennek alapján az adott ötvözetek (kobalt, nikkel, stb).
2. Tűzálló fémek - Ti, V, Cr, Mo, W és mások.
Fémek ebben a csoportban olvadáspontja magasabb, mint a vas, azaz több, mint 1539 ° C-on
Ezek tipikusan adalékként a ötvözött acél, vagy ennek alapján speciális ötvözetek (például titán vagy króm). Volfrámot használható tiszta formában, a gyártás elektromos fűtés szálak.
3. Az urán fémek vagy aktinidák - Ac, Th, stb Ezeket általában gyártásához használt ötvözetek atomenergia.
4. A ritka földfémek vagy lantanidák - La, Ce, stb Ezek a fémek rendszerint megtalálhatók egy vegyes módon, és hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezeket használják gyártásához speciális ötvözet, amely speciális fizikai és egyéb tulajdonságait.
5. Alkálifémek - Li, Na, K, stb Ezek nagyon reaktív, és ezért nem is használjuk szabad formában.
Szines fémek vannak osztva 3 csoportba:
1. Light Metals - Al, Mg, Be. Ez egy viszonylag kis sűrűségű. Al miatt magas elektromos vezetőképesség előállítására széles körben használják a villamos vezetékek. Továbbá, Al használt alumínium ötvözetek, amelyek széles körben használják a gépgyártásban.
2. A nemesfémek - Ag, Au, Pt, stb
beleértve Cu. Ezek a fémek jellemző a magas alakíthatóság, vezetőképesség és korrózióállóság. Ezen tulajdonságok miatt, ezek széles körben használják a mikroelektronika és ékszereket. A réz továbbá előállítására használják bronz és sárgaréz. Tuskó nemesfémek elhelyezett bankok szerepét a valódi pénzt.
3. Olvadó fémek - Sn, Pb, Zn, Hg, stb Van egy viszonylag alacsony az olvadáspontja. A olvadáspontja higany (Hg) szobahőmérséklet alatti, és ezért ez a fém a szokásos feltételek mellett egy folyékony. Sn, Pb forrasztások vannak előállítására használják azokat ötvözetek szolgáló összekötő rész forrasztás.
A leggyakoribb fém a világon alumínium (8,8%). A második helyen a vas (4,65%), amely szintén az egyik legolcsóbb fém.
2.2 Metal atomközi kötés, és a modell a „elektron gáz”
A fent említett jellemző tulajdonságait fémek, a legtöbb, magyarázható a specificitása és jellemzőit interatomi fémszerkezet. fématomok szilárd állás, összekapcsolt adott típusú kémiai kötés, amely az úgynevezett fém kötőanyagot. Ezt a kapcsolatot létre szocializáció összes vegyérték elektronok az atomok az anyag. Vegyérték elektronok, amelyek elvesztették a kapcsolatot atomjaik tulajdonában vannak az egész fém és viszonylag szabad formában a fém térfogatát az úgynevezett „elektronikus gáz” vagy inkább „elektronikus folyadék”. Magukat atomok válnak ezután pozitív töltésű ionok. Így, az atomi szinten fémek meg, mint egy gyűjtemény található a kristályrács helyszínek pozitív töltésű ionok, amelyek mossuk gáz viszonyítva szabad elektronok vagy más módon „elektronikus folyadék” (ábra. 7).