该非 - 有色金属是那些没有或可忽略不计的铁。这些以不同的质量比例用于制造合金,这些合金表现出比单个金属更好的物理性能。
因此,它们的晶体结构和金属相互作用是有色合金应用的基础。但是,这些纯金属的用途非常少,因为它们非常敏感且具有反应性。因此,它们最适合作为合金的基础和添加剂。
青铜是一种有色合金。它主要由铜和锡的金色混合物组成(如上图所示)。合金中的铜氧化并形成CuO(一种使其金色表面变黑的化合物)。在潮湿的环境中,CuO会水合并吸收二氧化碳和盐,形成蓝绿色化合物。
例如,自由女神像被称为铜绿的碳酸铜层(CuCO 3)覆盖。通常,所有金属都会生锈。根据其氧化物的稳定性,它们或多或少地保护合金免受腐蚀和外部因素的影响。
结构体
铁只是自然界中所有金属之一,因此有色金属的结构和合金更加多样化。
但是,在正常条件下,大多数金属具有通过其金属键建立的三个晶体结构:紧密六方(hcp),紧密立方(ccp)和体心立方(bcc)。
紧凑型十六进制(hcp)
在这三种结构中,密度最小,结构最紧凑,同时是空隙最大的结构。
因此,它更容易容纳小分子和原子。同样,在这个立方体中,每个原子都被八个邻居包围。
例子
-钒(V)。
-铌(Nb)。
-铬(Cr)。
-碱金属。
-钨(W)。
此外,还有其他结构,例如简单的三次方结构和其他更复杂的结构,它们由前三个结构的密度较小或变形的结构组成。但是,上述晶体结构仅适用于纯金属。
在杂质,高压和高温条件下,这些排列会变形,并且当它们是合金的成分时,它们会与其他金属相互作用以生成新的金属结构。
实际上,对这些布置的确切了解和操纵允许为特定目的设计和制造具有所需物理性能的合金。
种类
一般来说,有色金属可分为三类:重金属(铅),轻金属(铜和铝)和超轻金属(镁)。依次将它们分为两个子类:中等熔点的那些和高熔点的那些。
其他类型的有色金属对应于贵金属。这些示例是具有ccp结构的金属(铝,镍和其他除外)。
同样,稀土金属也被视为有色金属(铈,sa 、,、钇,th,g等)。最后,放射性金属也算作有色金属(pol 、,、镭,,a色、,等)。
特性与特性
尽管金属的特性和性质在其纯态和合金方面有所不同,但它们具有将其与黑色金属区分开的一般性:
-它们是可延展的并且是极好的电导体和热导体。
-它们受热处理的影响较小。
-它们具有更高的抗氧化和抗腐蚀能力。
-它们没有太多的顺磁性,因此可以用作电子应用的材料。
-它的制造过程更容易,包括铸造,焊接,锻造和轧制。
-它们的颜色更具吸引力,因此可以用作装饰元素;另外,它们密度较小。
与黑色金属相比,它的一些缺点是:电阻低,成本高,需求低,矿物质含量低。
例子
在冶金工业中,有色金属和合金的制造有很多选择;最常见的是:铜,铝,锌,镁,钛和镍基高温合金。
铜
铜由于其优越的特性(例如高导热性和导电性)而被广泛用于各种应用中。
它坚固,具有延展性和延展性,因此可以从中获得许多实用的设计:从烟斗,罐子到硬币。它也已用于增强船龙骨,并在电气工业中发现了许多用途。
尽管在纯状态下它非常柔软,但其合金(在这些黄铜和青铜之间)具有更高的抵抗力,并受到Cu 2 O(氧化红)层的保护。
铝
由于密度低,它被认为是轻金属。它具有高的导热性和导电性,并且由于保护其表面的Al 2 O 3层而具有抗腐蚀的能力。
鉴于其特性,它是一种理想的金属,尤其是在航空,汽车和建筑行业中。
锌和镁
锌合金(例如质量含量为4%的铝和3%的铜的KAYEM)用于制造复杂的铸件。它用于建筑和工程工作。
在镁的情况下,其合金可用于建筑,自行车车架,桥梁护墙和焊接结构。
它还可用于航空航天业,高速机械和运输设备中。
钛
钛形成轻质合金。它们具有超强的抵抗力,并受到TiO 2层的腐蚀保护。它的提取很昂贵,并且在882℃以上具有bcc晶体结构。
此外,它具有生物相容性,这就是为什么它可以用作医疗假体和植入物的原因。另外,钛及其合金存在于机械,船舶,喷气组件和化学反应器中。
超级合金
高温合金是非常坚固的固相,由镍(作为贱金属)或钴组成。
它们被用作飞机涡轮机和发动机的叶片,可承受剧烈化学反应的反应堆材料以及热交换器设备。
参考文献
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