獲得金屬的方法 合金種類 生產鹼金屬

現代人 在日常生活中被各種金屬所包圍。 在我們使用的大多數物體中，這些化學物都存在。 這一切都發生了，因為人們發現了各種各樣的方法來獲得金屬。

什麼是金屬？

這些無機化學物質對人們很重要。 金屬的獲取允許人們創造更多和更完美的技術來改善我們的生活。 他們是什麼 在考慮獲得金屬的一般方法之前，有必要了解它們是什麼。 金屬是一類簡單物質形式的化學元素，具有特徵：

•導熱和導電性;

•高可塑性;

•輝煌

一個人可以很容易地將其與其他物質區分開來 所有金屬的特徵是存在特殊的光澤。 通過將入射光線反射在不允許它們通過的表面上獲得。 閃光是所有金屬的共同財產，但最明顯的是銀。

迄今為止，科學家已經發現了96種這樣的化學元素，儘管它們都不被認為是官方科學。 它們根據其固有特性被分成組。 因此，以下金屬是區別的：

•鹼性-6

•鹼土 - 6;

•過渡期 - 38;

•肺 - 11;

•半精液 - 7;

•鑭系元素 - 14;

•錒系元素 - 14。

金屬的製備

為了製造合金，首先需要從天然礦石中獲得金屬。 本土元素是自然界中處於自由狀態的那些物質。 這些包括鉑金，金，錫，汞。 它們通過機械或化學試劑與雜質分離。

剩餘的金屬是通過加工它們的化合物提取的。 它們被包含在各種化石中。 礦石是含有氧化物，碳酸鹽或硫化物形式的金屬化合物的礦物和岩石。 為了生產，使用化學處理。

金屬生產方法：

•煤炭減少氧化物;

•從錫石獲得錫;

•從 鐵礦 冶煉 鐵 ;

•特殊爐子中硫化物的燃燒。

為了促進從礦石中提取金屬，添加了稱為助熔劑的各種物質。 它們有助於清除不需要的雜質，如粘土，石灰石，沙子。 作為該方法的結果，獲得稱為爐渣的低熔點化合物。

在存在大量雜質的情況下，通過除去大部分不必要的組分，在金屬熔化之前，礦石被富集。 這種處理最廣泛使用的方法是浮選，磁性和引力方法。

鹼金屬

大量生產鹼金屬是一個比較複雜的過程。 這是因為它們在自然界中僅以化合物的形式發現。 由於它們是還原劑，它們的生產伴隨著高能源成本。 有幾種提取鹼金屬的方法：

•鋰可以在真空中由其氧化物中獲得，或通過電解其在鋰輝石加工過程中形成的氯化物的熔體。

•通過在密閉坩堝中用木炭煅燒蘇打或通過加入鈣電解氯化物熔體來提取鈉。 第一種方式是最耗時的。

•通過電解其鹽的熔體或通過使鈉蒸汽通過其氯化物獲得鉀。 它也由熔融氫氧化鉀和液態鈉在440℃的溫度下相互作用而形成。

•銫和銣是通過在700-800℃的鈣還原其中的氯化物或650℃的鋯來提取的。 以這種方式生產鹼金屬是極其耗能和昂貴的。

金屬和合金之間的差異

金屬及其合金之間的界限基本上不存在，因為即使是最純的簡單物質也有一定比例的雜質。 那麼他們之間有什麼區別呢？ 幾乎所有在國家經濟行業和其他分支機構中使用的金屬都以合金的形式使用，通過向主要化學元素添加其他成分而有目的地使用。

合金

該技術需要各種金屬材料。 同時，純化學元素實際上不被使用，因為它們不具有人的必要性質。 為了我們的需要，我們發明了不同的獲得合金的方法。 在這個術語中，我們是指宏觀均勻的材料，由2個或更多的化學元素組成。 在這種合金中的合金是以金屬成分為主。 這種物質有自己的結構。 在合金中，區分以下組件：

•由一種或多種金屬組成的基體;

•少量添加改性和合金元素;

•不成功的雜質（技術，自然，隨機）。

它是作為主要結構材料的金屬合金。 在技術上，他們超過5000。

合金種類

儘管有這樣的各種合金，對人來說最重要的是那些基於鐵和鋁的合金。 他們最常見於日常生活中。 合金種類不同。 他們被幾個標準分開。 因此，使用不同的製造合金的方法。 按照這個標準，它們分為：

•鑄造，其通過混合組分的熔體的結晶獲得。

•粉末，通過壓製粉末混合物和隨後在高溫下燒結而製成。 通常這種合金的組分不僅是簡單的化學元素，而且還包括其各種化合物，例如硬質合金中的鈦或鎢的碳化物。 它們以不同的量加入會改變金屬材料的性能 。

以成品或坯料形式獲得合金的方法分為：

•鑄造（矽灰，鑄鐵）;

•可變形（鋼）;

•粉末（鈦，鎢）。

合金種類

獲得金屬的方法不同，其製備的材料具有不同的性質。 在固體聚集狀態下，合金為：

•均相（均勻），由相同類型的晶體組成。 它們通常稱為單相。

•異質（異質），稱為多相。 當它們生產時，以固溶體（基質相）作為合金的基礎。 這種不均勻物質的組成取決於其化學成分的組成。 這種合金可以包含以下組分：引入和取代的固溶體，化合物（碳化物，金屬間化合物，氮化物），簡單物質的微晶。

合金性能

不管使用哪種生產金屬和合金的方法，其性能完全由相的晶體結構和這些材料的微觀結構決定。 他們每個都不一樣。 合金的宏觀特性取決於它們的微結構。 它們在任何情況下都不同於其相的特性，其僅取決於材料的晶體結構。 由於在金屬基質中相的均勻分佈，可以獲得非均相（多相）合金的宏觀均勻性。

合金最重要的特性是可焊性。 其餘的與金屬相同。 因此，合金具有導熱和導電性，可塑性和反射率（發光）。

各種合金

獲得合金的各種方法允許人們發明大量具有不同性質和特性的金屬材料。 根據他們的目的，它們分為以下幾組：

•結構（鋼，硬鋁，鑄鐵）。 該組包括具有特殊性能的合金。 所以它們在本質上的安全性或抗摩擦性方面是不同 這些包括黃銅和青銅。

•用於鑄造軸承（巴氏合金）。

•用於電加熱和測量設備（鎳鉻鐵，錳錳）。

•用於生產切割工具（勝利）。

在生產中，人們使用其他類型的金屬材料，如低熔點，耐熱，耐腐蝕和非晶合金。 磁鐵和熱電（碲，鉛，銻等的鐵氧化物和硒化物）也被廣泛使用。

鐵合金

幾乎所有在地球上生產的鐵被送到生產簡單 合金鋼。 它也用於生產鑄鐵。 由於鐵合金具有有用的特性，所以鐵的合金已經得到普及。 它們通過將各種組分添加到簡單的化學元素中而獲得。 因此，儘管以單一物質為基礎製造不同的鐵合金，但鋼和鑄鐵具有不同的性能。 因此，他們找到不同的應用程序。 大多數鋼比鑄鐵更硬。 獲得這些金屬的不同方法允許獲得這些鐵合金的不同等級（品牌）。

改善合金性能

由於某些金屬和其他化學元素的融合，可以獲得具有改進特性的材料。 例如，純鋁的 屈服強度為 35MPa。 在該金屬與銅（1.6％），鋅（5.6％），鎂（2.5％）的合金的生產中，該值超過500MPa。

由於各種化學品的不同比例的組合，可以獲得具有改善的磁性，熱性或電性能的金屬材料。 在該過程中的主要作用是通過合金的結構來實現，其是晶體的分佈和原子之間的鍵的類型。

鋼鐵和鑄鐵

這些合金是通過 鐵 和碳（2％）的 組合 獲得的。 在合金材料的生產中，加入鎳，鉻和釩。 所有常規鋼分為：

•低碳（0.25％碳）用於製造各種結構;

•高碳（超過0.55％）用於生產切削刀具。

各種等級的合金鋼用於工程和其他產品。

鐵與碳的合金（其百分比為2-4％）稱為鑄鐵。 該材料的組成包括矽。 鑄鐵由各種具有良好機械性能的產品鑄造而成。

有色金屬

除鐵之外，其他化學元素也用於製造各種金屬材料。 由於它們的連接，生產有色金屬合金。 在人們的生活中，材料基於：

銅，稱黃銅。 它們含有5-45％的鋅。 如果其含量為5-20％，則黃銅稱為紅色，如果為20-36％ - 黃色。 有銅與錫，錫，鈹，鋁的合金。 他們被稱為青銅器。 有幾種類型的這種合金。

•鉛，這是一種常規的焊料（拖拉機）。 在這種合金中，1份這種化學物質被2份錫所覆蓋。 在軸承生產中，使用了巴氏合金，它是鉛，錫，砷和銻的合金。

•鋁，鈦，鎂和鈹，它們是具有高強度和優異機械性能的淺色合金。

獲取方法

獲得金屬和合金的主要方法：

•鑄造，發生不同熔融組分的均勻混合物的固化。 用於獲得金屬的火法冶金和電冶方法用於生產合金。 在加熱原料的第一個變種使用燃料燃燒期間接收的熱能。 火法冶金方法在高爐中生產開式爐和鑄鐵中的鋼。 在電冶方法中，原料在感應或電弧爐中加熱。 同時，原料很快就放鬆了。

•粉末，其組分的粉末用於製造合金。 由於壓制，它們具有一定的形狀，然後在特殊的爐子中燒結。