金属、種類、種類、機能、特性、分類の定義

金属、種類、種類、機能、特性、分類の定義 強靭、強靭、電気・熱伝導、高融点の化学元素です。

金属-意味

クイックリードリスト公演
1.金属の定義
2.金属の種類または機能
3.金属元素の特性
4.金属の分類
5.鉄金属の種類
5.1.金属特性に及ぼす炭素の影響
5.2.鉄中の木炭レベルの影響
5.2.1.
5.2.2.酸化物
5.2.3.炭酸塩
5.2.4.炭素
5.3.これを共有:
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金属の定義

金属は、強い特性を持ち、強靭で、強靭で、電気と熱を伝導し、融点が高い化学元素です。 金属鉱石は、純粋な状態または混合状態で採掘することによって発見されます。 純粋な状態で見つかった金属鉱石は、金、銀、ビスマス、プラチナであり、いくつかは混合されています 炭素、硫黄、リン、シリコンなどの元素、および粘土、砂、 土。

採掘で見つかった金属鉱石は、金属加工厨房でこぶしに砕いて加工する前に、予備処理を行います。 手、金属元素を含むものを選択し、水で洗浄して汚れを取り除き、最後に焙煎して乾燥させ、蒸気を含むものを放出します 水。


金属は地球上で最も豊富な元素です。 さまざまな金属には独自の特性と用途があります。 現在、地球上には65の天然金属がありますが、正しい方法で利用できるのはほんのわずかです。

利用できる金属は最大20種類の金属で、どちらも スタンドアロンまたは合金の一部として(2つ以上の金属と物質の混合物) その他)。 この合金は、以前とは異なる特性を持つ金属を製造できるように、またそれらが最適に使用できるように作られています。


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金属の種類または機能

金属は地球上で最も豊富な元素です。 金属の種類にはそれぞれの特性と用途があります。 現在までに、地球上には65の天然金属が存在しますが、正しい方法で利用できるのはごくわずかです。 単独で、または合金(​​2つ以上の金属と他の物質の混合物)の一部として利用できる金属は20個だけです。 この合金は、以前とは異なる特性を持つ金属を作るために作られているため、最大限に活用することができます。 さまざまな金属とその用途にますます興味がある場合は、これを見てみましょう。 以前に使用できる20種類の金属について説明し、最も頻繁に使用する5種類の合金を追加しました またね。

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金属の種類とその用途は次のとおりです。

  • 白金
    銀白色のこの金属は展性があり、宝石や電子機器の製造、触媒としても使用されます。
  • プルトニウム
    原子炉にウランを衝突させることで生成でき、核兵器にも使用される放射性金属。
  • 水星
    水銀は重い液体金属です。 この液体金属は銀白色で、毒性があります。 それは温度計、つまようじで使用され、いくつかの爆発物で使用されます。
  • 亜鉛
    鉱物亜鉛鉱(閃亜鉛鉱)から取られた青みがかった白色の金属。 金属は錆びないように鉄をコーティングするために使用されます(亜鉛メッキとして知られています)。 この金属は、特定の電池や真ちゅうなどの合金にも使用できます。
  • 半田
    はスズと鉛の合金で、融点が低く、電子製品のケーブルを接続するために使用されます。

  • 可鍛性があり、電線、温水タンク、真ちゅう、青銅、白銅の合金の製造に使用される赤みがかった色合いの金属。

  • 銀白色の柔らかくて可鍛性のある金属。 この金属は、鋼の電気めっき、腐食の防止、および青銅合金、ピューター(スズと鉛の金属合金)、およびはんだに使用されます。

  • 白っぽい青色で、展性があり毒性のある重金属 鉱物方鉛鉱から抽出され、電池、屋根、および放射線シールドとして使用されます X線。
  • チタン
    白色で展性のある丈夫な金属。 この金属は耐食性が高く、航空宇宙、航空機、自転車のフレームの合金に使用されています。
  • アルミニウム
    アルミニウムは銀白色で非常に軽く、腐食(錆)に強い金属です。 金属は、その鉱石であるボーキサイトから電気分解プロセスによって得られます。 アルミニウムは、空中電気ケーブル、飛行機、船、車、および飲料缶に使用されています。

  • 鉄鋼は、産業で数少ない最も重要な材料の1つである鉄と炭素の合金であるため、人間の生活において非常に重要な役割を果たしています。

  • 鉄は白っぽい灰色の金属です。 この金属は、高炉でヘマタイト鉱石を製錬することで製造されます。 建物やエンジニアリングで使用され、合金鋼の製造にも使用できます。
  • ゴールド
    この金の金属元素は柔らかな性質を持ち、宝石や電子機器としても使用される明るい黄色をしています。
  • カリウム
    カリウムは銀色の軽金属で、反応性も高いです。 カリウム化合物は、化学肥料やガラスの製造に使用されます。
  • カルシウム
    この金属は銀白色で、どこにあるかによって成形しやすい性質を持っており、石灰岩と石灰岩があります。 この金属の使用は通常、セメントと高品質の鋼を作ることです。
  • 真鍮
    真ちゅうは銅と亜鉛でできた合金です。 これらはこの地球上で非常に使用されています。つまり、装飾品、ネジ、楽器、小さな釘などです。
  • キュプロニッケル
    銀貨を作るために使用される銅とニッケルで作られた合金です。
  • クロム
    クロムは灰色の金属で、硬い性質もあります。 また、ステンレス鋼の製造や他の金属のコーティングによく使用され、ステンレス鋼を保護し、光沢のある反射性の外観を与えます。
  • マグネシウム
    白っぽい銀色の軽金属で、燃やすと白い炎になります 明らかに、金属はレスキューフレアや合金の花火の製造に使用されています 光。
  • ナトリウム
    ナトリウムは非常に反応性の高い金属です。 やわらかい性質を持ち、銀白色です。 金属は食卓塩に含まれており、街灯や化学産業で使用されています。

  • 銀は成形しやすい金属で、熱と電気の伝導に優れた灰白色をしています。 金属は宝石、銀製品、写真フィルムの製造に使用されます。
  • ブロンズ
    金属は古くから知られている銅と錫の合金です。 この合金は耐食性も備えており、成形も容易です。 多くの国では、ブロンズは価値の低いコインを作るために使用されています。
  • ウラン
    銀白色の放射性物質を使用した金属は、原子力や核兵器の供給源として使用されています。
  • バナジウム
    硬い金属と、硬度を上げるために使用される有毒な白 鋼合金。化合物では、バナジウムはの製造のための触媒として使用されます 硫酸。
  • Wolfram
    硬い金属で、白っぽい灰色もあります。 この金属は、ランプフィラメント、電子機器、および鋼合金に使用され、鋭いエッジのある切削工具を製造します。

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金属元素の特性

金属には、その使用の基礎を形成する特別な特性があります。

これらの特性は次のように要約できます。

  1. 強い水銀を除いて、すべて室温で固体です。 金属を他の金属または非金属と混合することにより、金属の硬度と強度を高めることができます。 建物、橋、車両の建設資材として使用されるマグネシウムを含むアルミニウムエイリアスなどのエイリアス(合金) 電動。

  2. 展性と伸縮性があります。 原子の層が金属結晶に存在する他の原子の層の上を滑る容易さに依存します。 金属内の原子の配置が対称的であるほど、展性と伸びが容易になります。 金属イオンと価電子の間の引力はすべての方向で同じであるため、金属の価電子は正に帯電した金属イオンを対称的に取り囲みます。 そのため、鍛造されたときに金属が崩れることはありませんが、移動します。 金属は当たっても粉々になりません。 したがって、金属を鍛造して、さまざまな道具、工芸品、または宝石を作ることができます。 金属はワイヤーに伸ばすこともできます。

  3. 良い導電体。 価電子は動きやすく、外部からの負電荷が電子の海を押すことを可能にし、電気が金属を通って流れることができるようにします。 この特性は、電気配線としての金属の使用、およびやかん、鍋、大釜などの調理器具の根底にあります。

  4. 優れた熱伝導体金属の特定の部分が加熱されると、 金属は一定量のエネルギーを受け取るため、運動エネルギーが増加し、運動が増加します 速い。 動きの速い電子は、運動エネルギーの一部を他の電子に譲り、金属のすべての部分が熱くなり、温度が上昇します。

  5. こすったり、光を当てたりすると光ります。 金属光沢は、金属表面がそれに当たる可視光からのすべての光を反射するために発生します。 金属が光にさらされると、金属内の自由電子はより高いエネルギーレベルに上昇します (興奮)、そしてレベルに戻ったときに吸収したすべての光エネルギーを再放出します 初期エネルギー。 金属は、こすったときに光沢があるため、ジュエリーや装飾に使用されます。

  6. 室温では、水銀(液体)を除いて固体です。
  7. 密度が比較的高いため、金属の密度の性質は金属の構造を示します。
  • タイプa:単純な立方構造(sc =単純な立方)
  • タイプb:体心立方構造(bcc =体心立方)
  • タイプc:面心立方構造(fcc =面心立方)

金属の化学的性質

化学的には、金属特性は電気陰性度、つまり電子を失って陽イオンを形成する傾向に関連しています。 したがって、金属特性はイオン化エネルギーに依存します。 電子配置から判断すると、金属元素は電子を失う傾向があります(イオン化エネルギーを持っています これは小さいです)が、非金属は電子を獲得する傾向があります(電気陰性度が高い)。 大きい)。


イオン化エネルギーと電気陰性度の傾向に従って、元素の周期表における金属と非金属の特性は次のとおりです。

  1. ある期間の左から右に、金属特性は減少し、非金属特性は増加します。
  2. グループ内で上から下に向かって、金属特性は増加しますが、非金属特性は減少します。

したがって、金属元素は元素の周期表の左下にあり、非金属元素は右上にあります。 周期系の金属と非金属の境界は、太い線の対角線のはしごで描かれることが多いので、 金属と非金属の境界領域の周りの要素は、金属と非金属の両方の特性を持っています 非金属。 これらの元素はメタロイド元素と呼ばれます。 例としては、ホウ素やシリコンがあります。 さらに、金属の特性は元素の反応性にも関係しています。 反応性とは、反応しやすいことを意味します。 元素の周期表の金属元素は、電子を放出しやすいため、徐々に低くなります(反応性が高くなります)。 一方、周期系の非金属元素は、電子を捕獲するのが難しいため、反応性が次第に低くなります(反応が難しくなります)。 したがって、最も反応性の高い金属元素はグループIA(アルカリ金属)であり、最も反応性の高い非金属元素はグループVIIA(ハロゲン)です(MartinS。 シルバーバーグ、2000)。


融点と沸点
融点と沸点に基づいて、次のように結論付けることができます。

  • ある期間では、融点と沸点は左から右に上昇してIVAをグループ化し、その後大幅に低下します。 グループVIIIAの元素は、融点と沸点が最も低くなっています。
  • あるグループでは、2つのタイプの傾向があることがわかりました。グループIA – IVA元素、融点と沸点は上から下に向かって低くなっています。 グループVA– VIIIAの元素の場合、融点と沸点が高くなります。

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金属の分類

金属は、自然に発生する地殻(鉱物)の要素です。 金属の量は地殻の4%と推定されています。 工学分野の金属は鉄です。 通常、建物、パイプ、工場設備などの建設に使用されます。


すでに特定の技術的使用特性を持ち、十分な量で入手できる金属の例は、鉄、銅、亜鉛、スズ、鉛ニッケル、アルミニウム、マグネシウムです。 次に、金、銀、プラチナ、イリジウムなどの特殊用途や合金用の他の金属が登場しました。 タングステン、タンタル、モリブデン、チタン、ボーカル、アンチモニウム(メタロイド)、クロム、バナジウム、ベリリウム、および 等

金属は、次の特性を持つ化学元素です。

  • 鍛造・変形可能
  • 熱と電気の伝導体
  • 硬い(引っかき傷、切り傷、摩耗に強い)、しなやか(伸ばしたときの破損に強い)、強い(衝撃、ハンマーの打撃に強い)、そして丈夫(格納式)。

技術分野で鉄とは、純鉄(Fe)が技術的声明を満たさないため、純鉄ではなく技術鉄を意味します。 エンジニアリング要件は、材料強度、延性、および外部の影響(腐食、摩耗、化学物質、高温、および 等)。

工業用鉄は、常に炭素(C)、シリコン(Si)、マンガン(Mn)、リン(P)、硫黄(S)などの他の元素と混合されます。 これらの元素は、目的の特性に応じて特定のレベルにある必要があります。大まかに言えば、エンジニアリングアイアンは次のように分類されます。

  1. 銑鉄:炭素含有量が3.5%を超え、展性がありません。
  2. 鉄:炭素含有量が2.5%を超え、展性がありません。
  3. 鋼:炭素含有量が1.7%未満、展性。

金属の種類と分類表

番号 明確化 タイプ 建物での例の使用
1 貴金属 ゴールド、シルバーなど。 バー アクセサリー、インテリア。
2 半貴金属 水星 液体 パトリ
3 重量が30kg / dmを超える通常の金属3 ニッケル、コバルト 詳細、バー 鋼合金、コンクリート外装構造
4 軽い一般的な金属<30kg / dm3 鋳鉄。

プラムバム(リード)

ブロックプレート ロック、ハンガー断熱ベース
5 合金 鋼。

真鍮

プレート、プロファイル、バー、鍛造、プレートウェーブ、ブロック 屋根、建物のトラス、橋、天びん、コンクリート補強材、壁、床との非標準的な関係。

ハンガー、ロック、蛇口。


鋼の特性の表は、他の金属合金の影響を受ける可能性があります。

金属合金 鋼の特性への影響
追加 減らす
カーボン(C) 丈夫、硬さ、焼入れ性 融点、延性、ひずみ、溶接および鍛造特性
シリコン(Si) 弾力性、頑丈さ、硬度、防錆性を向上させます 溶接特性
リン(P) 水っぽいメルト ストレッチと打撃力
硫黄(S) イードは厚く、フレークは壊れやすい 打撃力
マンガン(Mn) 硬度、頑丈さ、衝撃強度、摩耗強度 フレーク製造特性
ニッケル(Ni) 粘り強さ、丈夫さ、防錆性、耐電気性、高温性 高温での取り扱い
クロム(Cr) 硬度、頑丈さ、防錆性、高温および鋭さ ひずみ
バラディウム(V) 耐久性、硬度、粘り強さ 高温耐性
モリブデン(Mo) 硬度耐久性 ひずみと展性
コバルト(Co) 硬さ、切れ味 粘り強さが高温耐性を低下させる
ウォルフラム(W) 硬度、頑丈さ、防錆性、高温および鋭さ ひずみ

金属構造変更表

変換システム 仕方 結果
ウォーミングアップ 金属は加熱され、その後自然に冷却されます 新しく形作られた金属構造と金属を弱くした
衝撃冷却 金属は加熱され、水または油で急速に冷却されます 頑丈さを追加します
硬化 金属は加熱され、硬化が均一に分散されるように冷却されます 硬度と切れ味を追加します
焼戻し 硬化した金属は180℃に加熱されますo-300oC 弾力性を追加します
衝撃焼戻し 硬化した金属は450℃に加熱されますo-700oC ストレッチ制限を上げる
窒素メッキ 硬化は窒素スプレーを備えたオーブンで行われます 金属表面の硬化と防錆
カーボンコーティング 硬化は、金属表面に影響を与えるようにカーボンコーティングを施したオーブンで行われます。 エッジを硬化し、メタルコアを柔らかく保ちます

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鉄金属の種類

鉄金属は、下の表に示すように鉄の元素を含む材料です。

  • 金属の概要
名前 組成 自然 使用する
鋳鉄 鉄と炭素の混合物(4%) 壊れやすく、展性がなく、取り扱いに適しており、研磨が難しい マシンベース、バイスボディ、旋盤部品、シリンダーブロック、シルバーリング、フラットテーブル
錬鉄 純鉄合金(99%)少量の鉄くず 可鍛性、延性、部屋なし 蛇口フック、プレートベース、アンカーチェーン
軟鋼 鉄と炭素の混合物(0.1%-0.3%) 鍛造可能、粘土 ナット、ボルト、パイプ、ネジ
中炭素鋼 鉄と炭素の混合物(0.4%-0.6%) もっと歯ごたえ シャフト、スチールレール、アンビル
高炭素鋼 鉄と炭素の混合物(0.7%-1.5%) 可鍛性、メッキ、可鍛性 旋盤設備、フライス設備、ヤスリ、のこぎり、ノミ、蛇口、切手
高速度鋼(HSS-高速度鋼) ニッケル/コバルト、クロム/タングステンを添加した高炭素鋼 もろく、メッキ可能、硬く、若返り可能、高温耐性 旋盤、フラルマシン、ボール盤など

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金属特性に及ぼす炭素の影響

次のように分類できます。

  1. C = 0%-0.5%のレベルの鉄を含み、展性があり、めっきまたは硬化することはできません。 この鉄は錬鉄と呼ばれます。
  2. C = 0.5%-1.7%のレベルの鉄を含み、展性があり、めっきすることができます。 この鉄は鋼と呼ばれます。
  3. C = 2.5%〜6.67%のレベルの鉄を含む鉄は、注ぎやすい(鋳造)という性質があり、この鉄は鋳鉄と呼ばれます。

鉄中の木炭レベルの影響

空気中には、21%の酸と78%の弱い物質、次に1%のヘリウム、アルゴン、その他のいくつかの元素の混合物もあります。 空気中の酸は、鉄金属を分解する可能性があります。


酸化物

酸と他の元素の間の化合物は酸化物と呼ばれます。 磁性鉄石、マグネサイト(Fe2O3)Fe含有量60%〜70%(ロシア、スウェーデン、アメリカ)。 赤い鉄の石、ヘマファイト(Fe2O3)、Fe含有量40%から60%(カナダ、スペイン、イギリス、ロシア)。 高炉では酸化鉄が除去され、鉄が残るため、高炉プロセスは還元プロセスです。


炭酸塩

スポイト鉄岩(FeCo3)は炭酸鉄です。これは、この化合物にカルボニウム(人間の物質)が含まれているためです。 空間鉄岩(Fe2(O3))、Fe含有量30%〜40%(ドイツ、オーストリア)


炭素

この元素は鉄鋼生産にとって非常に重要です。 純粋な木炭は、グラファイトであるダイヤモンドに含まれています。 この木炭は、骨炭、皮炭、木炭、木炭(石炭)などから得られます。 鉄に木炭を多かれ少なかれ加えることによって。 次に、硬い性質を持つ鉄と木炭の化合物があります。 元素鉄は、純粋な金属の形で自然界に見られますが、他の元素や不純物とまだ混合されている酸化鉄化合物の形で見られます。