Razumevanje kovin, vrst, vrst, funkcij, lastnosti in razvrstitve
Opredelitev kovine, vrste, vrste, funkcije, lastnosti in razvrstitev je kemični element, ki ima lastnosti močnega, žilavega, žilavega, prevaja elektriko in toploto ter ima visoko tališče
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Magnetno polje: lastnosti, enote, formule, vzorčna vprašanja in odgovori
Definicija kovine
Kovine so kemični elementi, ki imajo močne, žilave, elastične lastnosti, prevajajo elektriko in toploto ter imajo visoko tališče. Kovinske rude najdemo z rudarstvom v čistem ali mešanem stanju. Kovinske rude, ki jih najdemo v čistem stanju, so zlato, srebro, bizmut, platina, nekatere pa so mešane z elementi, kot so ogljik, žveplo, fosfor, silicij, pa tudi nečistoče, kot so glina, pesek in prst.
Rudarska kovina, ki jo najdemo, se izvede s predhodnim postopkom, preden se predela v kuhinji za obdelavo kovin, tako da se razbije v pesti roko, izbrano, ki vsebuje kovinske elemente, speremo z vodo, da odstranimo umazanijo, in na koncu posušimo s praženjem, da sprostimo parno vsebino vode.
Kovine so najbolj razširjeni elementi na zemlji. Različne kovine imajo svoje lastnosti in uporabo. Trenutno je na zemlji 65 kovin, ki se pojavljajo v naravi, vendar jih je le nekaj mogoče pravilno in dobro uporabiti.
Kovine, ki jih je mogoče uporabiti, so le do 20 vrst kovin, obe samostojno ali kot del zlitine (mešanica 2 ali več kovin in snovi) drugo). Zlitina je narejena tako, da omogoča izdelavo kovin, ki imajo drugačne lastnosti kot prej, in tudi zato, da jih je mogoče optimalno uporabljati.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Kovinske vezi: opredelitev, značilnosti, lastnosti in postopki oblikovanja ter popolni primeri
Tip ali funkcija kovine
Kovine so najbolj razširjeni elementi na zemlji. Vrste kovin imajo svoje lastnosti in uporabo. Do danes je na zemlji 65 kovin, ki se pojavljajo v naravi, vendar jih je le nekaj mogoče uporabiti na pravi način. Obstaja le 20 kovin, ki jih lahko uporabimo samostojno ali kot del zlitine (mešanica dveh ali več kovin in drugih snovi). Ta zlitina je narejena za izdelavo kovin z drugačnimi lastnostmi kot prej, tako da jih je mogoče v celoti izkoristiti. Če ste vse bolj radovedni glede različnih kovin in njihove uporabe, si oglejmo to, ki bo razpravljali o 20 kovinah, ki jih lahko uporabimo prej, in dodali 5 vrst zlitin, ki jih najpogosteje uporabljamo se vidiva.
Vrste kovin in njihova uporaba so:
-
Platina
Ta kovina, ki ima srebrno belo barvo, je voljna in se uporablja tudi za izdelavo nakita, elektronike in kot katalizator. -
Plutonij
Radioaktivna kovina, ki jo lahko dobimo z bombardiranjem urana v jedrskih reaktorjih in se uporablja tudi v jedrskem orožju.
-
Živo srebro
Živo srebro je težka tekoča kovina. Ta tekoča kovina je srebrno bele barve in je strupena. Uporablja se v termometrih, zobotrebcih in se uporablja v nekaterih eksplozivih.
-
Cink
Kovina modro bele barve, vzeta iz mineralne cinkove mešanice (spharelite). Kovina se uporablja za prevleko železa, da ne rja (znano kot galvanizacija). Kovino lahko uporabimo tudi v nekaterih električnih baterijah, pa tudi v zlitinah, kot je medenina.
-
Spajka
je zlitina kositra in svinca, ki ima nizko tališče in se uporablja za povezovanje kablov v elektronskem blagu.
-
baker
Kovina, ki je voljna in ima rdečkast odtenek, ki se uporablja za izdelavo električnih žic, rezervoarjev za toplo vodo in zlitin medenine, brona in bakrenika.
-
Svinec
Mehka, voljna kovina srebrno bele barve. Kovina se uporablja za galvanizacijo jekla, za zaustavitev korozije, pa tudi v bronastih zlitinah, kositrih (kovinska zlitina kositra in svinca) in spajkah.
-
Svinec
Težka kovina, ki ima belkasto modro barvo in je prav tako voljna in strupena izvleče se iz minerala galenita in se uporablja v baterijah, strešni kritini in kot zaščitni element pred sevanjem RTG.
-
Titan
Močna kovina, ki ima belo barvo in je tudi voljna. Kovina je zelo odporna proti koroziji in se uporablja za zlitine v vesoljskih, letalskih in kolesarskih okvirih.
-
aluminij
Aluminij je kovina srebrno bele barve, ki je zelo lahka in odporna proti koroziji (rje). Kovina je pridobljena iz rude, boksita, s postopkom elektrolize. Aluminij se uporablja v električnih kablih v zraku, letalih, ladjah, avtomobilih, pa tudi v pločevinkah za pijače,
-
Jeklo
Jeklo ima v človeškem življenju zelo pomembno vlogo, saj je jeklo zlitina železa in ogljika, ki je eden redkih najpomembnejših materialov v industriji.
-
Železo
Železo je kovina, ki ima belkasto sivo barvo. Kovina se pridobiva s taljenjem hematitne rude v plavžu. uporablja se v stavbah in inženirstvu, lahko se uporablja tudi za izdelavo jeklenih zlitin.
-
Zlato
Ta zlati kovinski element je mehke narave in ima svetlo rumeno barvo, ki se uporablja kot nakit in tudi elektronske naprave.
-
Kalij
Kalij je lahka kovina, ki ima srebrno barvo in je tudi zelo reaktiven. Kalijeve spojine se uporabljajo v kemičnih gnojilih in tudi za izdelavo stekla.
-
Kalcij
Ta kovina, ki ima srebrno belo barvo in ima lastnosti, ki jih je enostavno oblikovati glede na to, kje jo najdemo, je v apnencu in apnencu. Ta kovina se običajno uporablja za izdelavo cementa in visokokakovostnega jekla.
-
Medenina
Medenina je zlitina iz bakra in cinka. ki se zelo pogosto uporabljajo na tej zemlji, in sicer za okrasne predmete, vijake, glasbila in majhne nohte.
-
Cupronickel
je zlitina iz bakra in niklja, ki se uporablja za izdelavo srebrnikov.
-
Krom
Krom je kovina sive barve in trde narave. in se pogosto uporablja za izdelavo nerjavečega jekla in za prevleko drugih kovin, da ga zaščitijo in mu dajo tudi sijoč, odsevni videz.
-
Magnezij
Lahka kovina z belkasto srebrno barvo, ki pri izgorevanju ustvari bel plamen Očitno se kovina uporablja pri reševalnih raketah in tudi pri izdelavi ognjemetov v zlitinah svetloba.
-
Natrij
Natrij je zelo reaktivna kovina. ki ima mehko naravo in ima srebrno belo barvo. Kovina se nahaja v kuhinjski soli in se uporablja za ulične svetilke in v kemični industriji.
-
Srebro
Srebro je enostavno oblikovana kovina, ki ima sivo belo barvo in je odličen prevodnik toplote in električne energije. Iz kovine se izdelujejo nakit, srebrnina in fotografski film.
-
Bronasta
Kovina je zlitina bakra in kositra, znana že v starih časih. Zlitina ima tudi lastnosti odpornosti proti koroziji in jo je tudi enostavno oblikovati. V mnogih državah iz brona izdelujejo kovance majhne vrednosti.
-
Uran
Kovina srebrno bele barve, ki se uporablja kot radioaktivna, je vir jedrske energije in jedrskega orožja.
-
Vanadij
Trda kovina in tudi strupena bela, ki se uporablja za povečanje trdote jeklene zlitine. V spojini se vanadij uporablja kot katalizator za proizvodnjo žveplova kislina. -
Wolfram
Trda kovina in ima tudi belkasto sivo barvo. Kovina se uporablja v žarilnih nitkah, v elektroniki in tudi v jeklenih zlitinah za izdelavo rezalnih orodij z ostrimi robovi.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Valuta - opredelitev, vrsta, kovina, papir, značilnosti, prednosti, slabosti
Lastnosti kovinskih elementov
Kovine imajo posebne lastnosti, ki so osnova za njihovo uporabo.
Te značilnosti lahko povzamemo na naslednji način:
- Močno Razen živega srebra so vse trdne snovi pri sobni temperaturi. Trdoto in trdnost kovin lahko povečamo z mešanjem kovin z drugimi kovinami ali z nekovinami aliasi (zlitine), kot so aluminijasti aliasi z magnezijem, ki se uporabljajo kot gradbeni materiali za stavbe, mostove in vozila motoriziran.
- Je gibljiv in raztegljiv. Odvisno od enostavnosti, s katero plasti atomov drsijo po drugih plasteh atomov v kovinskem kristalu. Bolj kot je simetrična razporeditev atomov v kovini, lažje je biti voljen in raztegnjen. Valentni elektroni v kovini simetrično obdajajo pozitivno nabit kovinski ion, ker je privlačnost med kovinskim ionom in valenčnimi elektroni enaka v vseh smereh. Tako da se kovina ne bo drobila, ampak se bo premikala. Kovina se ob udaru ne razbije. Tako je kovino mogoče kovati za izdelavo različnih orodij, obrti ali nakita. Kovino lahko raztegnemo tudi v žico.
- Dober električni vodnik. Valentne elektrone je enostavno premikati, tako da negativni naboji od zunaj potiskajo morje elektronov, tako da lahko elektrika teče skozi kovino. Ta lastnost temelji na uporabi kovine kot električnih žic, pa tudi pripomočkov za kuhanje, kot so grelniki vode, lonci in kotli.
- Dober toplotni vodnik Ko se določen del kovine segreje, elektroni v Kovina bo prejela določeno količino energije, tako da se njena kinetična energija poveča, gibanje pa poveča hitro. Elektroni, ki se hitro premikajo, se bodo predali del svoje kinetične energije drugim elektronom, tako da se bodo vsi deli kovine segreli in povečali temperaturo.
- Sija, če ga podrgnemo ali izpostavimo svetlobi. Kovinski lesk se pojavi, ker kovinska površina odbija vso svetlobo vidne svetlobe, ki jo zadene. Ko je kovina izpostavljena svetlobi, se prosti elektroni v kovini dvignejo na višjo raven energije (vznemirjen), nato ponovno odda vso svetlobno energijo, ki jo je absorbiral ob vrnitvi na nivo začetna energija. Kovina se uporablja kot nakit in za dekoracijo, ker ima ob drgnjenju sijoče lastnosti.
- Pri sobni temperaturi je trdna, razen za živo srebro (tekoče).
- Narava gostote kovine z relativno visoko gostoto kaže na strukturo kovine.
- Tip a: preprosta kubična struktura (sc = preprosta kubična)
- Tip b: kubična struktura v središču telesa (bcc = kubična sredina v središču telesa)
- Tip c: kubična struktura v središču obraza (fcc = kubika v središču obraza)
Kemijske lastnosti kovin
Kemično so kovinske lastnosti povezane z elektronegativnostjo, to je težnjo k izgubi elektronov, da tvorijo pozitivne ione. Tako so kovinske lastnosti odvisne od ionizacijske energije. Sodeč po elektronski konfiguraciji kovinski elementi ponavadi izgubljajo elektrone (imajo ionizacijsko energijo kar je majhno), medtem ko nekovine običajno pridobivajo elektrone (z visoko elektronegativnostjo). velik).
V skladu s težnjo ionizacijske energije in elektronegativnosti so lastnosti kovin-nekovin v periodnem sistemu elementov:
- Od leve proti desni v obdobju se kovinske lastnosti zmanjšujejo, nekovinske pa povečujejo.
- V skupini se od zgoraj navzdol kovinske lastnosti povečujejo, nekovinske pa zmanjšujejo.
Tako se kovinski elementi nahajajo levo spodaj v periodnem sistemu elementov, nekovinski pa na zgornjem desnem kotu. Meje kovin in nekovin v periodičnem sistemu so pogosto upodobljene z debelo obloženo diagonalno lestvijo, tako da Elementi okoli obmejnega območja med kovinami in nekovinami imajo tako kovinske kot nekovinske lastnosti nekovinski. Ti elementi se imenujejo metaloidni elementi. Primeri so bor in silicij. Poleg tega so lastnosti kovine povezane tudi z reaktivnostjo elementa. Reaktivni pomeni enostaven odziv. Kovinski elementi v periodnem sistemu elementov so postopoma nižje (bolj reaktivni so), ker lažje sproščajo elektrone. Po drugi strani pa so nekovinski elementi v periodnem sistemu postopoma manj reaktivni (težje reagirajo), ker vedno težje ujamejo elektrone. Torej, najbolj reaktivni kovinski elementi so skupina IA (alkalijske kovine), najbolj reaktivni nekovinski elementi pa skupina VIIA (halogeni) (Martin S. Silberberg, 2000).
Tališče in vrelišče
Na podlagi tališč in vrelišč lahko sklepamo na naslednji način:
- V enem obdobju se tališče in vrelišče dvigneta od leve proti desni v skupino IVA, nato pa drastično upadeta. Elementi skupine VIIIA imajo najnižje tališče in vrelišče.
- V eni skupini se izkaže, da obstajata dve vrsti tendenc: elementi skupine IA - IVA, tališče in vrelišče sta nižji od zgoraj navzdol; Za elemente skupine VA - VIIIA sta tališče in vrelišče višji.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Pojasnilo mikroorganizmov kot separatorjev kovinske rude
Klasifikacija kovin
Kovine so elementi zemeljske skorje (minerali), ki se pojavljajo naravno. Količina kovine je ocenjena na 4% zemeljske skorje. Kovina na področju tehnike je železo. Običajno se uporablja za gradnjo stavb, cevi, tovarniške opreme itd.
Primeri kovin, ki že imajo določene tehnične uporabne lastnosti in jih je mogoče dobiti v zadostnih količinah, so železo, baker, cink, kositer, nikelj svinec, aluminij, magnezij. Nato so prišle druge kovine za posebne namene in zlitine, kot so zlato, srebro, platina, iridij, volfram, tantal, molibden, titan, vokal, antimonij (metaloid), krom, vanadij, berilij in itd.
Kovine so kemični elementi, ki imajo naslednje lastnosti:
- Lahko je ponarejen in deformiran
- Prevodnik toplote in električne energije
- Trd (odporen na praske, ureznine ali obrabo), prožen (odporen na lomljenje pri raztezanju), močan (odporen na udarce, udarce kladiva) in trden (uvlečen)
Kar na tehničnem področju pomeni železo, je tehnično železo in ne čisto železo, ker čisto železo (Fe) ne ustreza tehnični izjavi, Inženirske zahteve so trdnost materiala, duktilnost in odpornost na zunanje vplive (korozija, obraba, kemikalije, visoke temperature in itd.).
Tehnično železo vedno mešamo z drugimi elementi, kot so ogljik (C), silicij (Si), mangan (Mn), fosfor (P) in žveplo (S). Ti elementi morajo biti na določenih ravneh, v skladu z želenimi lastnostmi, splošno inženirsko železo delimo na:
- Surovo železo: vsebnost ogljika večja od 3,5%, ni voljna.
- Železo: vsebnost ogljika večja od 2,5%, ni voljna.
- Jeklo: manj kot 1,7% ogljika, temprano.
Tabela vrst in klasifikacija kovin
| št | Pojasnitev | Tip | oblika | Uporaba primerov v zgradbah |
| 1 | Plemenite kovine | Zlato, srebro itd. | palice | Dodatki, notranjost. |
| 2 | Poldraga kovina | Živo srebro | tekočina | Patri |
| 3 | Običajna kovina s težo> 30 kg / dm3 | Nikelj, kobalt | Podrobnosti, palice | Jeklena zlitina, betonska zunanja konstrukcija |
| 4 | Lahka navadna kovina <30 kg / dm3 | Lito železo. Plumbum (svinec) |
Blok plošča | Ključavnica, podstavek izolacije obešalnika |
| 5 | Zlitina | Jeklo. Medenina |
Plošča, profil, palica, kovanje, ploščni val, blok | Nestandardni odnosi s strehami, gradbenimi konstrukcijami, mostovi, tehtnicami, betonsko armaturo, stenami, tlemi. Obešalniki, ključavnice, pipe. |
Na tabelo lastnosti jekla lahko vplivajo druge kovinske zlitine.
| Kovinska zlitina | Vpliv na lastnosti jekla | |
| Dodaj | Zmanjšajte | |
| Ogljik (C) | Trdnost, trdota, trdota | Tališče, duktilnost, deformacije, zvar in kovanje |
| Silicij (si) | Poveča elastičnost, trdnost, trdoto in odpornost proti rji | Varilne lastnosti |
| Fosfor (P) | Vodna talina | Raztezanje in udarna moč |
| Žveplo (S) | Eid je gost, kosmiči se zlahka lomijo | Udariti moč |
| Mangan (Mn) | Trdota, trdnost, udarna trdnost in trdnost obrabe | Lastnosti kosmičev |
| Nikelj (Ni) | Trdnost, trdnost, odpornost proti rje, odpornost na elektriko in visoke temperature | Ravnajte z visoko temperaturo |
| Chrome (Cr) | Trdota, trdnost, odpornost proti rje, visoki temperaturi in ostrini | obremenitev |
| Varadij (V) | Trajnost, trdota in vzdržljivost | Odpornost na visoke temperature |
| Molibdenij (mo) | Trdota Trajnost | Sev in gibčnost |
| Kobalt (co) | Trdota, ostrina | Trdnost zmanjša odpornost na visoke temperature |
| Wolfram (W) | Trdota, trdnost, odpornost proti rje, visoki temperaturi in ostrini | obremenitev |
Tabela za spreminjanje kovinske konstrukcije
| Sistem pretvorbe | Pot | Rezultati |
| Ogrevanje | Kovino segrejemo, nato pustimo, da se sama ohladi | Novo oblikovana kovinska struktura in kovina je postala šibkejša |
| Šok hlajenje | Kovina se segreje in nato hitro ohladi v vodi ali olju | Dodajte trdnost |
| Utrjevanje | Kovino segrejemo, nato ohladimo tako, da se strjevanje enakomerno porazdeli | Doda trdoto in ostrino |
| Kaljenje | Utrjena kovina se segreje pri 180 ° Co-300oC | Dodajte elastičnost |
| Šok kaljenje | Utrjena kovina se segreje pri 450 ° Co-700oC | Dvig omejitve raztezanja |
| Duširanje | Utrjevanje se izvaja v pečici z dušikovim razpršilom | Trdna kovinska površina in odpornost proti rji |
| Ogljikova prevleka | Utrjevanje se izvaja v pečici z ogljikovo prevleko, tako da vpliva na kovinsko površino | Trdi robove in ohranja kovinsko jedro mehko |
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev in vrste razvrščanja snovi
Vrste železnih kovin
Železna kovina je material, ki vsebuje elemente železa, kot je prikazano v spodnji tabeli:
- Pregled kovin
| Ime | Sestava | Narava | Uporaba |
| Lito železo | Mešanica železa in ogljika (4%) | Krhka, ne voljna, dobra za ravnanje, težko polirana | Podnožje stroja, ohišje primeža, deli stružnice, blok valja, srebrni obroč, ravna miza |
| Kovano železo | Zlitina čistega železa (99%) malo odpadnega železa | voljni, raztegljivi, brez prostora | Kavelj za pipo, podstavek plošče, sidrna veriga |
| blago jeklo | Mešanica železa in ogljika (0,1% -0,3%) | Lahko kovana, glina | Matice, vijaki, cevi, vijaki |
| Srednje ogljikovo jeklo | Mešanica železa in ogljika (0,4% -0,6%) | Bolj žvečilni | Gred, jeklena tirnica, nakovalo |
| Visokoogljično jeklo | Mešanica železa in ogljika (0,7% -1,5%) | Vložljiv, prevlečen, voljen | Oprema za stružnice, rezkalna oprema, datoteke, žage, dleta, pipe, žigi |
| Hitro jeklo (HSS-hitrorezno jeklo) | Visokoogljično jeklo z dodatkom niklja / kobalta, kroma / volframa | Krhka, nanosna, trda, pomladljiva, odporna na visoke temperature | Stružnice, stroji za rezanje, vrtalni stroji itd |
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Statična elektrika: opredelitev, uporaba in postopek njenega nastanka skupaj s popolnimi primeri
Vpliv ogljika na lastnosti kovin
Razvrstimo jih lahko na naslednji način:
- Raven C = 0% -0,5%, ki vsebuje železo, ima voljne lastnosti in ga ni mogoče prevlečiti ali strjevati. Temu železu pravimo kovano železo.
- Vsebnost železa, ki vsebuje C = 0,5% -1,7%, ima voljne lastnosti in je lahko prevlečena. Temu železu pravimo jeklo.
- Vsebnost železa, ki vsebuje C = 2,5% -6,67%, je po naravi enostavna za vlivanje (ulivanje) in temu železu pravimo litoželezo.
Vpliv vsebnosti ogljika v železu
Kislina
Obstaja tudi v zraku, ki je mešanica 21% kislin in 78% šibkih snovi, nato 1% helija, argona in več drugih elementov. Kisline v zraku lahko povzročijo razgradnjo železne kovine.
Oksid
Spojine med kislinami in drugimi elementi se imenujejo oksidi. Magnetni železni kamen, magnezit (Fe2O3) Vsebnost Fe od 60% do 70% (Rusija, Švedska, Amerika). Rdeči železni kamen, hemafit (Fe2O3), vsebnost Fe od 40% do 60% (Kanada, Španija, Anglija, Rusija). Postopek z visoko pečjo je postopek redukcije, ker se v visoki peči odstrani železov oksid in železo ostane.
karbonat
Spoat železna kamnina (FeCo3) je železov karbonat, ker je v tej spojini karbonij (človeška snov). Spastična železna kamnina (Fe2 (O3)), vsebnost Fe 30% do 40% (Nemčija, Avstrija)
Ogljik
Ta element je zelo pomemben za proizvodnjo jekla. Čisto oglje najdemo v diamantu, ki je grafit. To oglje pridobivajo iz kostnega oglja, kožnega oglja, lesenega oglja, oglja (premoga) in drugih. Z dodajanjem oglja v železo, bodisi veliko ali malo. Potem bodo tu spojine železa in oglja, ki imajo trde lastnosti. Element železo najdemo v naravi v obliki čiste kovine, najdemo pa ga v obliki spojin železovega oksida, ki se še vedno mešajo z drugimi elementi in nečistočami.