- Kết cấu
- Hệ lục phân nhỏ gọn (hcp)
- Ví dụ
- Các loại
- Đặc điểm và tính chất
- Ví dụ
- Đồng
- Nhôm
- Kẽm và magiê
- Titan
- Superalloys
- Người giới thiệu
Các phi - kim loại đen là những người không có hoặc không đáng kể lượng chất sắt. Chúng, với các tỷ lệ khối lượng khác nhau, được sử dụng để tạo ra các hợp kim thể hiện các tính chất vật lý tốt hơn các kim loại riêng lẻ.
Do đó, cấu trúc tinh thể và tương tác kim loại của chúng là nền tảng của các ứng dụng hợp kim màu. Tuy nhiên, những kim loại nguyên chất này ít được sử dụng hơn vì chúng rất nhạy cảm và dễ phản ứng. Vì lý do này, chúng hoạt động tốt nhất như một cơ sở và phụ gia cho hợp kim.
Đồng là một hợp kim màu; Nó chủ yếu bao gồm một hỗn hợp vàng của đồng và thiếc (bức tượng trong hình trên). Đồng trong hợp kim bị oxy hóa và tạo thành CuO, một hợp chất làm đen bề mặt vàng của nó. Trong môi trường ẩm, CuO hyđrat hóa và hấp thụ khí cacbonic và muối tạo thành các hợp chất có màu xanh lam.
Ví dụ, Tượng Nữ thần Tự do được bao phủ bởi các lớp cacbonat đồng (CuCO 3 ) được gọi là lớp gỉ. Nói chung, tất cả các kim loại đều bị gỉ. Tùy thuộc vào độ ổn định của oxit của chúng, chúng bảo vệ hợp kim ở mức độ thấp hơn hoặc lớn hơn chống lại sự ăn mòn và các yếu tố bên ngoài.
Kết cấu
Sắt chỉ là một trong tất cả các kim loại trong tự nhiên, vì vậy cấu trúc và hợp kim của kim loại màu đa dạng hơn.
Tuy nhiên, ở điều kiện bình thường, hầu hết các kim loại đều có ba cấu trúc tinh thể được thiết lập bởi các liên kết kim loại của chúng: lục giác đặc (hcp), lập phương tâm khối (ccp) và lập phương tâm khối (bcc).
Hệ lục phân nhỏ gọn (hcp)
Trong ba cấu trúc, cấu trúc này là cấu trúc nhỏ và đặc nhất, đồng thời là cấu trúc có thể tích lớn nhất giao nhau.
Do đó, nó dễ dàng chứa các phân tử và nguyên tử nhỏ hơn. Tương tự như vậy, trong khối lập phương này, mỗi nguyên tử được bao quanh bởi tám người hàng xóm.
Ví dụ
- Vanadi (V).
- Niobi (Nb).
- Crom (Cr).
- Các kim loại kiềm.
- Vonfram (W).
Ngoài ra, có những cấu trúc khác, chẳng hạn như hình khối đơn giản và những cấu trúc khác phức tạp hơn bao gồm các cách sắp xếp ít đặc hơn hoặc méo mó của ba cấu trúc đầu tiên. Tuy nhiên, các cấu trúc tinh thể trên chỉ áp dụng cho kim loại nguyên chất.
Trong điều kiện có tạp chất, áp suất và nhiệt độ cao, các sắp xếp này bị biến dạng và khi là thành phần của hợp kim, chúng tương tác với các kim loại khác để tạo ra cấu trúc kim loại mới.
Trên thực tế, kiến thức và thao tác chính xác của các cách sắp xếp này cho phép thiết kế và sản xuất các hợp kim với các đặc tính vật lý mong muốn cho một mục đích cụ thể.
Các loại
Nói một cách tổng quát, kim loại màu có thể được phân thành ba loại: nặng (chì), nhẹ (đồng và nhôm) và siêu nhẹ (magiê). Lần lượt, chúng được chia thành hai phân lớp: loại có điểm nóng chảy trung bình và loại có điểm nóng chảy cao.
Các loại kim loại màu khác tương ứng với kim loại quý (hoặc quý). Ví dụ trong số này là các kim loại có cấu trúc ccp (ngoại trừ nhôm, niken và các kim loại khác).
Tương tự, các kim loại đất hiếm được coi là kim loại màu (xeri, samari, scandium, yttrium, thulium, gadolinium, v.v.). Cuối cùng, các kim loại phóng xạ cũng được coi là kim loại màu (polonium, plutonium, radium, franxi, astate, radon, v.v.).
Đặc điểm và tính chất
Mặc dù các đặc điểm và tính chất của kim loại khác nhau ở trạng thái tinh khiết và trong hợp kim, chúng có những nét chung để phân biệt chúng với kim loại đen:
- Chúng là chất dẫn điện và dẫn nhiệt dễ uốn và tuyệt vời.
- Chúng ít bị ảnh hưởng bởi các phương pháp xử lý nhiệt.
- Chúng có khả năng chống oxy hóa và ăn mòn cao hơn.
- Chúng không có nhiều tính thuận từ, điều này cho phép chúng trở thành vật liệu được sử dụng cho các ứng dụng điện tử.
- Quy trình sản xuất của nó dễ dàng hơn, bao gồm đúc, hàn, rèn và cán.
- Chúng có màu sắc hấp dẫn hơn, vì vậy chúng được sử dụng như các yếu tố trang trí; Ngoài ra, chúng ít dày đặc hơn.
Một số nhược điểm của nó so với kim loại đen là: điện trở thấp, chi phí cao, nhu cầu thấp hơn và độ phong phú khoáng chất thấp hơn.
Ví dụ
Trong công nghiệp luyện kim có nhiều lựa chọn trong việc sản xuất kim loại màu và hợp kim; phổ biến nhất là: đồng, nhôm, kẽm, magiê, titan và các siêu hợp kim niken.
Đồng
Đồng đã được sử dụng cho nhiều ứng dụng do các đặc tính ưu việt của nó, chẳng hạn như độ dẫn nhiệt và điện cao.
Nó cứng, dễ uốn và dễ uốn, vì vậy có thể thu được nhiều thiết kế thực tế từ nó: từ ống, lọ đến tiền xu. Nó cũng đã được sử dụng để gia cố lòng tàu và được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp điện.
Mặc dù ở trạng thái nguyên chất, nó rất mềm, nhưng các hợp kim của nó (giữa đồng thau và đồng thau này) có độ bền cao hơn và được bảo vệ bởi các lớp Cu 2 O (oxit màu đỏ).
Nhôm
Nó là một kim loại được coi là nhẹ do mật độ thấp; Nó có tính dẫn nhiệt và dẫn điện cao, và chống ăn mòn nhờ lớp Al 2 O 3 bảo vệ bề mặt.
Với các đặc tính của nó, nó là một kim loại lý tưởng, đặc biệt là trong hàng không, các ngành công nghiệp ô tô và xây dựng, trong số những ngành khác.
Kẽm và magiê
Hợp kim kẽm (như KAYEM, với 4% nhôm và 3% đồng theo khối lượng) được sử dụng để sản xuất các vật đúc phức tạp. Nó được thiết kế cho các công trình xây dựng và kỹ thuật.
Trong trường hợp của magiê, các hợp kim của nó có các ứng dụng trong kiến trúc, cũng như trong vỏ xe đạp, lan can cầu và trong các kết cấu hàn.
Nó cũng được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, trong máy móc tốc độ cao và thiết bị vận tải.
Titan
Titan tạo thành các hợp kim nhẹ. Chúng siêu bền và được bảo vệ khỏi sự ăn mòn bởi một lớp TiO 2 . Việc chiết xuất của nó rất đắt và có cấu trúc tinh thể bcc trên 882 ºC.
Ngoài ra, nó tương thích sinh học, đó là lý do tại sao nó có thể được sử dụng làm vật liệu cho phục hình và cấy ghép y tế. Ngoài ra, titan và các hợp kim của nó có trong máy móc, hàng hải, trong các thành phần máy bay phản lực và trong các lò phản ứng hóa học.
Superalloys
Superalloys là các pha rắn rất mạnh bao gồm niken (như kim loại cơ bản) hoặc coban.
Chúng được sử dụng làm cánh gạt trong động cơ máy bay và tuabin, trong vật liệu lò phản ứng chịu được phản ứng hóa học tích cực và trong thiết bị trao đổi nhiệt.
Người giới thiệu
- Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Lý thuyết sản xuất kim loại màu và hợp kim. Đại học Kỹ thuật Ostrava.
- Tiến sĩ C. Ergun. Hợp kim màu. Được truy cập vào ngày 21 tháng 4 năm 2018, từ: users.fs.cvut.cz
- Khoa học và Công nghệ Adana. Kim loại màu. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 năm 2018, từ: web.adanabtu.edu.tr
- Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Công nghệ vật liệu. Editorial Trillas SA (ấn bản lần 1, Mexico). Trang 282-297.
- Vật liệu sắt và kim loại và hợp kim không chứa sắt. . Được lấy vào ngày 21 tháng 4 năm 2018, từ: ikbooks.com
- Sự khác biệt giữa kim loại đen và kim loại màu. (2015, ngày 23 tháng 9). Được truy cập vào ngày 21 tháng 4 năm 2018, từ: metalupermarkets.com
- Kỳ quan. (2018). Tại sao bức tượng của tự do lại có màu xanh? Được lấy vào ngày 21 tháng 4 năm 2018, từ: wondereropolis.org
- Moises Hinojosa. (Ngày 31 tháng 5 năm 2014). Cấu trúc tinh thể của kim loại. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 năm 2018, từ: researchgate.net
- Tony Hisgett. (Ngày 18 tháng 3 năm 2009). Phụ kiện đồng. . Truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: flickr.com
- Brandon Baunach. (Ngày 22 tháng 2 năm 2007). sáu gói-trọng lượng giấy. Truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2018, từ: flickr.com