Metali nas okružuju uvijek i svuda. Danas je sastavni dio mnogih stvari koje svakodnevno koristimo. Dovoljno je samo pogledati prostoriju u kojoj se nalazite da shvatite da je to zaista tako.
Još od škole znamo da se svi ovi minerali dijele u dvije velike grupe - crne i obojene metale. Ko od njih pripada kojoj grupi, moramo saznati. Koji obojeni metali postoje na našoj planeti?
Šta je black metal
Kategorija "crnih metala" uključuje željezo i sve njegove legure koje trenutno postoje. U svom čistom obliku, željezo se nalazi samo u istraživačkim laboratorijama. Uglavnom je čelik.
Ova vrsta metala nastaje kombinovanjem gvožđa sa ugljenikom i dodavanjem dodatnih elemenata koji daju dobijenom metalu određena svojstva neophodna u određenoj proizvodnji (na primer, magnetna).
Gvožđe i čelik
Po pravilu, u proizvodnji crnih metala postoji nekoliko standardnih faza: vađenje rude i njena prerada u visokoj peći. Nakon toga se dobija liveno gvožđe iz kojeg se naknadno dobijabilo koje vrste čelika i legura željeza. Potonji se češće koriste u teškoj industriji. Za razliku od njih, obojeni metali su mekša supstanca sa malo drugačijim svojstvima, koriste se u drugom području.
Sastav livenog gvožđa uključuje 93% gvožđa i oko 3-5% ugljenika, plus zaostale elemente u malim količinama. Ovaj materijal se rijetko koristi za proizvodnju jer je lomljiv. Može se naći u proizvodnji određenih vrsta cijevi, ventila ili ventila. Ali većina proizvedenog željeza (preko 90%) se prerađuje u čelik.
Glavne vrste čelika koje se prave od željeza su: ugljični i niskougljični (kaljeni) čelik, nehrđajući, ferit-hrom, hrom, martenzit-hrom, hrom-vanadijum, legura, nikl, volfram, molibden i mangan čelik.
Gvozdena ruda
U svom čistom obliku, ovaj element periodnog sistema u zemljinoj kori nalazi se u prilično malim količinama (samo 5,5%). Ali ima ga dosta u sastavu raznih željeznih ruda.
Najznačajnija ležišta (rezerve su više od 30 triliona tona) su slojevi feruginoznih kvarcita, čija je starost veća od dvije milijarde godina. Distribuiraju se uglavnom na mjestima kao što su Južna i Sjeverna Amerika, Afrika, Indija i zapadna Australija.
Šta su obojeni metali
Druga velika grupa metala, za razliku od prethodne, ima višemekih svojstava, duktilniji su, imaju toplinsku i električnu provodljivost, otpornost na koroziju i mnoge druge.
Obojeni metali je kombinovani naziv svih metala i njihovih legura, sa izuzetkom gvožđa. Mogu se nazvati i "obojeni metali", što bi bilo sasvim pošteno.
Obojeni metali su:
- zlato, srebro, platina (plemeniti metali);
- aluminijum, titanijum, magnezijum, litijum, berilijum (svetlo);
- bakar, kalaj, olovo, cink, kob alt, nikal (teški);
- niobij, molibden, cirkonijum, hrom, volfram (vatrostalni);
- indijum, galijum, talij (rasuti);
- skandij, itrijum i svi lantanidi (rijetke zemlje);
- radijum, tehnecijum, aktinijum, polonijum, torijum, francijum, uranijum i transuranski elementi (radioaktivni).
Istorija obojene metalurgije
Obojeni metali se danas aktivno koriste u inženjeringu, hemijskoj industriji, građevinarstvu i mnogim drugim oblastima proizvodnje. Zahvaljujući naučnom i tehnološkom napretku, obim ovog materijala se stalno širi, a tehnologije rudarstva metala nastavljaju da se usavršavaju.
S vremenom je upotreba obojenih metala rasla, što je dovelo do otkrića novih elemenata i imena. U proizvodnji se počelo koristiti sve više metala. Početkom 20. vijeka korišteno je oko 15 predmeta, a nakon 50 godina - duplo više. Do danas se koristi više od 70 različitih metala, što je većina među sadašnjimpoznat.
Rast potražnje za teškim obojenim metalima je bio rezultat rastućih potreba vojne industrije (za proizvodnju municije), ali je grupa lakih korišćena u avio industriji.
Plemenita grupa se naširoko koristila za proizvodnju nakita i ukrasa od davnina. Devedesetih godina 20. vijeka u te svrhe je korišteno 78% zlata, 36% platine i 15% srebra. Ako uzmemo druge oblasti u kojima se koriste plemeniti obojeni metali, to su elektronska proizvodnja (zlatni kontakti u uređajima), proizvodnja automobila (oko 43% platine), a srebro se koristilo za izradu filmova i fotografskih materijala.
Karakteristike obojenih metala
Svaki od metala ove grupe ima svojstva koja u velikoj mjeri određuju njegovu pripadnost. To također dovodi do upotrebe obojenih metala u mnogim industrijama.
Tako, na primjer, većina njih ima visok toplinski kapacitet i toplinsku provodljivost, što im daje mogućnost da se brzo ohlade nakon zavarivanja. Ovo ima lošu stranu: kada radite sa metalima kao što su magnezijum i bakar, potrebno ih je zagrejati neposredno pre zavarivanja, a tokom samog procesa potrebno je koristiti jake izvore toplote kako se ne bi ohladili.
Još jedno karakteristično svojstvo je smanjenje mehaničkih svojstava. S obzirom na to, potrebno je pažljivo raditi s njima kako bi se izbjegla deformacija.
Obojeni metali u procesu aktivnog zagrevanjareaguju sa gasovima. Titan, molibden i tantal jasno pokazuju ovu osobinu.
Ova grupa metala se može koristiti dugo vremena, ali ih je potrebno zaštititi od kiseonika koji uništava metale. Da biste to učinili, provodnici su, na primjer, prekriveni zaštitnim lakom. Ranije je metal podložan postupku prajmera u dva sloja.
Rude bakra
Ova vrsta ruda je najčešća u kategoriji obojenih metala. Ovaj metal ima i najširu oblast upotrebe: građevinarstvo, industrijska energija, proizvodnja aviona, medicina, proizvodnja efikasnih izmjenjivača topline i mnoge druge.
Mesta ležišta bakra su takođe raznolika. Danas se veliki značaj pridaje slabo rasprostranjenim rudama (porfirirani tip), koje se kopaju u otvorima vulkana. Hemijski element je formiran iz vrućeg rastvora koji je došao iz magma komora. Velike rezerve takve rude nalaze se u Sjevernoj i Južnoj Americi.
Druga vrsta bakrene rude je pirit, kopa se sa dna mora i okeana. Izvor - slijeće na Ural.
A još jedan ogroman izvor takvih ruda je bakarni peščar (regija Čita u Rusiji, Katanga u Africi).
Dakle, obojeni metali su nezamjenjiv materijal za izradu mnogih stvari koje nas okružuju.
