Metallar eng keng tarqalgan materialdir (plastmassa va shisha bilan birga) odamlar tomonidan qadim zamonlardan beri foydalaniladi. O'shanda ham metallarning o'ziga xos xususiyati insonga ma'lum bo'lgan, u ularning barcha xususiyatlaridan go'zal san'at asarlari, idish-tovoqlar, uy-ro'zg'or buyumlari, tuzilmalar yaratish uchun foydali foydalangan.
Bu moddalarni ko'rib chiqishda asosiy xususiyatlardan biri ularning qattiqligi va refrakterligidir. Aynan shu fazilatlar sizga ma'lum bir metalldan foydalanish maydonini aniqlashga imkon beradi. Shuning uchun biz barcha jismoniy xususiyatlarni ko'rib chiqamiz va erituvchanlik masalalariga alohida e'tibor beramiz.
Metallarning fizik xossalari
Metallarning fizik xossalari boʻyicha xarakterlanishini toʻrtta asosiy nuqta sifatida ifodalash mumkin.
- Metal y altiroqligi - mis va oltindan tashqari hamma bir xil kumush-oq chiroyli xarakterli yorqinlikka ega. Ular navbati bilan qizil va sariq rangga ega. K altsiy - kumushrang ko'k.
- Agregat holati - normal sharoitda barcha qattiq moddalar, suyuqlik shaklida bo'lgan simobdan tashqari.
- Elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi - hamma uchun xarakterlidirmetallar, lekin turli darajada ifodalangan.
- Oqiluvchanlik va egiluvchanlik ham barcha metallar uchun umumiy parametr boʻlib, u oʻziga xos vakilga qarab oʻzgarishi mumkin.
- Erish va qaynash nuqtasi - qaysi metall o'tga chidamli va qaysi biri erituvchanligini aniqlaydi. Bu parametr barcha elementlar uchun farq qiladi.
Barcha jismoniy xususiyatlar metall kristall panjaraning maxsus tuzilishi bilan izohlanadi. Uning fazoviy joylashuvi, shakli va kuchi.
Eriydigan va o’tga chidamli metallar
Ushbu parametr ko'rib chiqilayotgan moddalarni qo'llash sohalariga kelganda juda muhimdir. O'tga chidamli metallar va qotishmalar mashinasozlik va kemasozlikning asosi bo'lib, ko'plab muhim mahsulotlarni eritish va quyish, yuqori sifatli ishchi asboblarni olishdir. Shuning uchun erish va qaynash nuqtalarini bilish juda muhim.
Metallarni quvvatiga qarab, ularni qattiq va mo'rtlarga ajratishimiz mumkin. Agar refrakterlik haqida gapiradigan bo'lsak, unda ikkita asosiy guruh mavjud:
- Eriydigan - bular 1000 oS dan past haroratlarda agregatsiya holatini o'zgartirishga qodir bo'lganlardir. Misollar: qalay, qo'rg'oshin, simob, natriy, seziy, marganets, rux, alyuminiy va boshqalar.
- Erish nuqtasi ko'rsatilgan qiymatdan yuqori bo'lganlar refrakterdir. Ular unchalik ko'p emas va amalda kamroq qo'llaniladi.
Erish nuqtasi 1000 dan yuqori bo'lgan metallar jadvali oS quyida keltirilgan. Aynaneng chidamli vakillari unda joylashgan.
| Metal nomi | Erish nuqtasi, oC | Qaynash nuqtasi, oC |
| Oltin, Au | 1064.18 | 2856 |
| Berilliy, Be | 1287 | 2471 |
| Kob alt, Co | 1495 | 2927 |
| Chrome, Cr | 1907 | 2671 |
| Mis, Cu | 1084, 62 | 2562 |
| Temir, Fe | 1538 | 2861 |
| Gafniy, Hf | 2233 | 4603 |
| Iridium, Ir | 2446 | 4428 |
| Marganets, Mn | 1246 | 2061 |
| Molibden, Mo | 2623 | 4639 |
| Niobiy, Nb | 2477 | 4744 |
| Nikel, Ni | 1455 | 2913 |
| Palladiy, Pd | 1554, 9 | 2963 |
| Platina, Pt | 1768.4 | 3825 |
| Renium, Re | 3186 | 5596 |
| Rodiy, Rh | 1964 | 3695 |
| Rutenium, Ru | 2334 | 4150 |
| Tantal, Ta | 3017 | 5458 |
| Technetium, Tc | 2157 | 4265 |
| Toriy, Th | 1750 | 4788 |
| Titanium, Ti | 1668 | 3287 |
| Vanadiy, V | 1910 | 3407 |
| Volfram, W | 3422 | 5555 |
| Zirkoniy, Zr | 1855 | 4409 |
Bu metallar jadvaliga erish nuqtasi 1000 oC dan yuqori boʻlgan barcha vakillar kiradi. Biroq, amalda ularning ko'pchiligi turli sabablarga ko'ra ishlatilmaydi. Masalan, iqtisodiy foyda yoki radioaktivlik, juda yuqori darajadagi mo'rtlik, korroziy hujumga moyillik tufayli.
Jadvaldagi ma'lumotlardan ham ko'rinib turibdiki, dunyodagi eng o'tga chidamli metall volframdir. Oltin eng past qiymatga ega. Metall bilan ishlashda yumshoqlik muhim ahamiyatga ega. Shuning uchun yuqoridagilarning aksariyati texnik maqsadlarda ham ishlatilmaydi.
Eng chidamli metall bu volfram
Davriy tizimda u 74 seriya raqami ostida joylashgan. Bu nom mashhur fizik Stiven Volfram nomi bilan berilgan. Oddiy sharoitlarda u kumush-oq rangdagi qattiq, o'tga chidamli metalldir. U aniq metall yorqinlikka ega. Kimyoviy jihatdan deyarli inert, reaksiyaga kirishishni istamaydi.
Tabiatda minerallar sifatida topilgan:
- volframit;
- scheelite;
- huebnerite;
- ferberit.
Olimlar volfram eng o’tga chidamli metall ekanligini isbotladilar. Biroq, seaborgium nazariy jihatdan ushbu metall bo'yicha rekordni yangilashga qodir degan takliflar mavjud. Ammo bu juda qisqa muddatga ega bo'lgan radioaktiv element. Shuning uchun buni isbotlashning hozircha imkoni yo'q.
Ma'lum bir haroratda (1500 oS dan yuqori) volfram egiluvchan va egiluvchan bo'lib qoladi. Shuning uchun, uning asosida nozik simni ishlab chiqarish mumkin. Bu xususiyat oddiy uy lampochkalarida filamentlar yasash uchun ishlatiladi.
3400 oS dan yuqori haroratlarga bardosh bera oladigan eng o’tga chidamli metall sifatida volfram texnologiyaning quyidagi sohalarida qo’llaniladi:
- argonli payvandlash uchun elektrod sifatida;
- kislotaga chidamli, aşınmaya bardoshli va issiqlikka chidamli qotishmalar olish uchun;
- isitish elementi sifatida;
- vakuumli naychalarda, masalan, filament va boshqa narsalarda.
Metallik volframdan tashqari uning birikmalari texnologiya, fan va elektronikada keng qo'llaniladi. Dunyodagi eng o'tga chidamli metall sifatida u juda yuqori sifat ko'rsatkichlariga ega bo'lgan birikmalar hosil qiladi: kuchli, deyarli barcha turdagi kimyoviy ta'sirlarga chidamli, korroziyaga uchramaydi, past va yuqori haroratlarga bardosh beradi (won, volfram sulfid, uning monokristallari va boshqalar). moddalar).
Niobiy va uning qotishmalari
Nb yoki niobiy oddiy sharoitda kumush-oq rangli y altiroq metalldir. Bundan tashqari, u o'tga chidamli, chunki uning suyuqlik o'tish harorati 2477 oC. Aynan shu sifat, shuningdek, past kimyoviy faollik va o'ta o'tkazuvchanlikning kombinatsiyasi niobiyning har yili amaliy inson faoliyatida tobora ommalashib borishiga imkon beradi. Bugungi kunda bu metall shunday ishlatiladikabi sohalar:
- raketa fanlari;
- aerokosmik sanoati;
- yadro energiyasi;
- kimyoviy apparatlar muhandisligi;
- radiotexnika.
Bu metall juda past haroratlarda ham fizik xususiyatlarini saqlab qoladi. Unga asoslangan mahsulotlar korroziyaga chidamliligi, issiqlikka chidamliligi, mustahkamligi va mukammal o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi.
Bu metall kimyoviy qarshilikni yaxshilash uchun alyuminiy materiallarga qo'shiladi. Undan katodlar va anodlar tayyorlanadi, rangli qotishmalar u bilan qotishtiriladi. Hatto baʼzi mamlakatlardagi tangalar niobiy moddasi bilan tayyorlanadi.
Tantal
Metal, erkin shaklda va normal sharoitda oksid plyonkasi bilan qoplangan. U odamlar uchun keng tarqalgan va juda muhim bo'lishiga imkon beruvchi jismoniy xususiyatlar to'plamiga ega. Uning asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:
- 1000 dan yuqori haroratlarda oC oʻta oʻtkazgichga aylanadi.
- Bu volfram va reniydan keyingi eng o'tga chidamli metalldir. Erish nuqtasi 3017 oC.
- Gazni yaxshi singdirish.
- U bilan ishlash oson, chunki u choyshab, plyonka va simlarga ozgina qiyinchilik bilan aylanadi.
- Yaxshi qattiqlikka ega va mo'rt emas, egiluvchanlikni saqlaydi.
- Kimyoviy moddalarga juda chidamli (suvda ham erimaydi).
Bu xususiyatlar tufayli u ko'plab issiqlikka chidamli va kislotaga chidamli, korroziyaga qarshi qotishmalar uchun asos sifatida mashhurlikka erishdi. Uning ko'plab birikmalari yadro fizikasi, elektronika va hisoblash qurilmalarida qo'llaniladi. Ular supero'tkazgich sifatida ishlatiladi. Ilgari tantal cho'g'lanma lampalardagi element sifatida ishlatilgan. Endi volfram o'z o'rnini egalladi.
Xrom va uning qotishmalari
Eng qattiq metallardan biri, tabiiy ravishda mavimsi-oq rangda. Uning erish nuqtasi hozirgacha ko'rib chiqilgan elementlardan pastroq va 1907 oC. Biroq, u hali ham hamma joyda muhandislik va sanoatda qo'llaniladi, chunki u mexanik stressga yaxshi mos keladi, qayta ishlanadi va qoliplanadi.
Chrome sprey sifatida ayniqsa qimmatlidir. U mahsulotlarga chiroyli porlash, korroziyadan himoya qilish va aşınma qarshiligini oshirish uchun qo'llaniladi. Jarayon xrom qoplama deb ataladi.
Xrom qotishmalari juda mashhur. Axir, qotishmadagi bu metallning oz miqdori ham ikkinchisining qattiqligi va ta'sirga chidamliligini sezilarli darajada oshiradi.
Zirkoniy
Eng qimmat metallardan biri, shuning uchun uni texnik maqsadlarda ishlatish qiyin. Biroq, uning jismoniy xususiyatlari uni boshqa ko'plab sohalarda ajralmas qiladi.
Oddiy sharoitda bu chiroyli kumushsimon oq metalldir. U ancha yuqori erish nuqtasiga ega - 1855 oS. Kimyoviy faol emasligi sababli u yaxshi qattiqlik, korroziyaga qarshilikka ega. Shuningdek, u inson terisi va butun organizm bilan mukammal biologik muvofiqlikka ega. Bu uni qimmatli qiladitibbiyotda foydalanish uchun metall (asboblar, protezlar va boshqalar).
Zirkoniy va uning birikmalari, jumladan qotishmalarning asosiy qoʻllanilishi quyidagilar:
- yadro energiyasi;
- pirotexnika;
- metall qotishma;
- tibbiyot;
- biologik mahsulotlar ishlab chiqarish;
- konstruktiv material;
- super o'tkazgich kabi.
Hatto inson salomatligini yaxshilaydigan zargarlik buyumlari sirkoniy va uning asosidagi qotishmalardan tayyorlanadi.
Molibden
Agar siz qaysi metall eng o'tga chidamli ekanligini bilsangiz, belgilangan volframdan tashqari, molibdenni ham nomlashingiz mumkin. Uning erish nuqtasi 2623 oC. Shu bilan birga, u ancha qattiq, egiluvchan va qayta ishlanadi.
U asosan sof shaklda emas, balki qotishmalarning ajralmas tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi. Ular, molibden mavjudligi sababli, aşınmaya bardoshli, issiqlikka chidamlilik va korroziyaga qarshi mustahkamlangan.
Ba'zi molibden birikmalari texnik moylash materiallari sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, bu metall qotishma material bo‘lib, u bir vaqtning o‘zida ham kuchga, ham korroziyaga qarshi ta’sir qiladi, bu juda kam uchraydi.
Vanadiy
Kumush tusli kulrang metall. U ancha yuqori erish indeksiga ega (1920 oS). U asosan inertligi tufayli ko'plab jarayonlarda katalizator sifatida ishlatiladi. Energetika sanoatida kimyoviy tok manbai sifatida, noorganik kislotalar ishlab chiqarishda foydalaniladi. Asosiy ma'nosof metall emas, balki uning ba'zi birikmalariga ega.
Reniy va uning asosidagi qotishmalar
Qaysi metall volframdan keyin eng chidamli hisoblanadi? Bu renium. Uning erish nuqtasi 3186 oC. U kuchliligi bo'yicha volframdan ham, molibdendan ham ustundir. Uning plastikligi unchalik yuqori emas. Reniyga talab juda yuqori, ammo uni olish qiyin. Natijada, u bugungi kunda mavjud bo'lgan eng qimmat metalldir.
Ishlash uchun ishlatiladi:
- reaktiv dvigatellar;
- termojuft;
- spektrometrlar va boshqa qurilmalar uchun filamentlar;
- neftni qayta ishlashda katalizator sifatida.
Barcha ilovalar qimmat, shuning uchun u faqat favqulodda holatlarda, uni boshqa biror narsa bilan almashtirish imkoni bo'lmaganda ishlatiladi.
Titan qotishmalari
Titan metallurgiya sanoati va metallga ishlov berishda keng qo'llaniladigan juda engil, kumush-oq metalldir. Yaxshi holatda portlashi mumkin, shuning uchun yonuvchan.
U samolyot va raketasozlikda, kemalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Tana bilan biologik mosligi (protezlar, pirsinglar, implantlar va boshqalar) tufayli tibbiyotda keng qo'llaniladi.
