Metaller omger oss alltid och överallt. Idag är det en integrerad del av många saker som vi använder varje dag. Det räcker med att se dig omkring i rummet du befinner dig i för att förstå att det verkligen är så.
Ända sedan skolan vet vi att alla dessa mineraler är uppdelade i två stora grupper - järnh altiga och icke-järnmetaller. Vilken av dem som tillhör vilken grupp måste vi ta reda på. Vilka icke-järnh altiga metaller finns på vår planet?
Vad är black metal
Kategorien "järnh altiga metaller" inkluderar järn och alla dess legeringar som finns för närvarande. I sin rena form finns järn endast i forskningslaboratorier. Främst är det stål.
Denna typ av metall bildas genom att kombinera järn med kol och lägga till ytterligare element som ger den resulterande metallen vissa egenskaper som är nödvändiga i en viss produktion (till exempel magnetiska).
Järn och stål
I produktionen av järnh altiga metaller finns det i regel flera standardfaser: utvinning av malm och dess bearbetning i en masugn. Efter detta erhålls gjutjärn, från vilket därefter tar emotalla typer av stål och järnlegeringar. De senare används oftare inom tung industri. Till skillnad från dem är icke-järnmetaller ett mjukare ämne med lite olika egenskaper, de används i ett annat område.
Sammansättningen av gjutjärn innehåller 93 % järn och cirka 3-5 % kol, plus restämnen i små mängder. Detta material används sällan för produktion eftersom det är ömtåligt. Det kan finnas vid tillverkning av vissa typer av rör, ventiler eller ventiler. Men det mesta av järnet som produceras (över 90 %) bearbetas till stål.
De huvudsakliga typerna av stål som tillverkas av järn är: kol och lågkolh altigt (härdat) stål, rostfritt, ferrit-krom, krom, martensitisk-krom, krom-vanadin, legering, nickel, volfram, molybden och manganstål.
Järnmalm
I sin rena form finns detta element i det periodiska systemet i jordskorpan i ganska små mängder (endast 5,5 %). Men det finns mycket av det i sammansättningen av olika järnmalmer.
De viktigaste avlagringarna (reservatet är mer än 30 biljoner ton) är lager av järnh altiga kvartsiter, vars ålder är mer än två miljarder år. De distribueras främst på platser som Syd- och Nordamerika, Afrika, Indien och västra Australien.
Vad är icke-järnmetaller
En annan stor grupp av metaller, till skillnad från den tidigare, har flermjuka egenskaper, de är mer formbara, har termisk och elektrisk ledningsförmåga, korrosionsbeständighet och många andra.
Icke-järnmetaller är det kombinerade namnet på alla metaller och deras legeringar, med undantag för järn. De kan också kallas "icke-järnmetaller", vilket skulle vara ganska rättvist.
Icke-järnmetaller är:
- guld, silver, platina (ädelmetaller);
- aluminium, titan, magnesium, litium, beryllium (lätt);
- koppar, tenn, bly, zink, kobolt, nickel (tungt);
- niob, molybden, zirkonium, krom, volfram (eldfast);
- indium, gallium, tallium (spritt);
- skandium, yttrium och alla lantanider (sällsynta jordartsmetaller);
- radium, teknetium, aktinium, polonium, torium, francium, uran och transuraniska element (radioaktiva).
Icke-järnmetallurgins historia
Icke-järnmetaller används aktivt idag inom verkstadsindustrin, kemisk industri, konstruktion och många andra produktionsområden. Tack vare vetenskapliga och tekniska framsteg utökas omfattningen av detta material hela tiden, och metallbrytningstekniken fortsätter att förbättras.
Med tiden har användningen av icke-järnmetaller ökat, vilket har lett till upptäckten av nya grundämnen och namn. Fler och fler metaller började användas i produktionen. I början av 1900-talet användes ett 15-tal föremål och efter 50 år - dubbelt så många. Hittills används mer än 70 olika metaller, vilket är majoriteten bland de nuvarandeberömd.
Tillväxten i efterfrågan på tunga icke-järnmetaller berodde på militärindustrins växande behov (för tillverkning av ammunition), men en grupp lätta sådana användes inom flygindustrin.
Adelsgruppen har använts flitigt för tillverkning av smycken och smycken sedan urminnes tider. På 90-talet av 1900-talet användes 78 % guld, 36 % platina och 15 % silver för dessa ändamål. Om vi tar andra områden där ädelmetaller används, är dessa elektronisk produktion (guldkontakter i enheter), biltillverkning (cirka 43 % platina) och silver användes för att tillverka film och fotografiska material.
Funktioner hos icke-järnmetaller
Var och en av metallerna i denna grupp har egenskaper som till stor del avgör dess tillhörighet till den. Detta leder också till användningen av icke-järnh altiga metaller i många industrier.
Så, till exempel, de flesta av dem har hög värmekapacitet och värmeledningsförmåga, vilket ger dem förmågan att svalna snabbt efter svetsning. Det finns en baksida med detta: när man arbetar med metaller som magnesium och koppar måste man värma upp dem omedelbart före svetsning, och under själva processen måste man använda starka värmekällor så att de inte svalnar.
En annan karakteristisk egenskap är minskningen av mekaniska egenskaper. Med tanke på detta är det nödvändigt att noggrant arbeta med dem för att undvika deformation.
Icke-järnmetaller under uppvärmning aktivtreagera med gaser. Titan, molybden och tantal visar tydligt denna egenskap.
Denna grupp av metaller kan användas under lång tid, men de måste skyddas från syre, som förstör metaller. För att göra detta är till exempel ledarna täckta med en skyddslack. Tidigare lämpar sig metallen för grundning i två lager.
kopparmalm
Den här typen av malmer är den vanligaste i kategorin icke-järn. Denna metall har också det bredaste användningsområdet: konstruktion, industriell energi, flygplanstillverkning, medicin, produktion av effektiva värmeväxlare och många andra.
Platsen för kopparfyndigheter är också olika. Idag läggs stor vikt vid dåliga spridda malmer (porfyrerad typ), som bryts i vulkanernas öppningar. Ett kemiskt grundämne bildades från en het lösning som kom från magmakammare. En stor reserv av sådan malm finns i Nord- och Sydamerika.
En annan typ av kopparmalm är pyrit, utvunnen från havets och oceanernas botten. Källa - landar i Ural.
Och en annan stor källa till sådana malmer är kopparsandsten (Chita-regionen i Ryssland, Katanga i Afrika).
Icke-järnmetaller är således ett oumbärligt material för tillverkning av många saker som omger oss.
