Metali nas okružuju uvijek i posvuda. Danas je sastavni dio mnogih stvari koje svakodnevno koristimo. Dovoljno je samo pogledati prostoriju u kojoj se nalazite da shvatite da je to doista tako.
Još od škole znamo da se svi ovi minerali dijele u dvije velike skupine - željezne i obojene metale. Tko od njih pripada kojoj skupini, moramo saznati. Koji obojeni metali postoje na našem planetu?
Što 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 laboratorijima. Uglavnom je to čelik.
Ova vrsta metala nastaje kombiniranjem željeza s ugljikom i dodavanjem dodatnih elemenata koji rezultirajućem metalu daju određena svojstva potrebna u određenoj proizvodnji (na primjer, magnetska).
Željezo i čelik
U proizvodnji crnih metala u pravilu postoji nekoliko standardnih faza: vađenje rude i njezina prerada u visokoj peći. Nakon toga se dobiva lijevano željezo iz kojeg se naknadno dobivabilo koje vrste čelika i željeznih legura. Potonji se češće koriste u teškoj industriji. Za razliku od njih, obojeni metali su mekša tvar s malo drugačijim svojstvima, koriste se u drugom području.
Sastav lijevanog željeza uključuje 93% željeza i oko 3-5% ugljika, plus zaostale elemente u malim količinama. Ovaj se materijal rijetko koristi za proizvodnju jer je krhak. Može se naći u proizvodnji određenih vrsta cijevi, ventila ili ventila. Ali većina proizvedenog željeza (preko 90%) prerađuje se u čelik.
Glavne vrste čelika koje se izrađuju od željeza su: ugljični i niskougljični (kaljeni) čelik, nehrđajući, ferit-krom, krom, martenzit-krom, krom-vanadij, legura, nikal, volfram, molibden i mangan čelik.
željezna ruda
U svom čistom obliku, ovaj element periodnog sustava u zemljinoj kori sadržan je u prilično malim količinama (samo 5,5%). Ali ima ga dosta u sastavu raznih željeznih ruda.
Najznačajnija ležišta (rezerve su više od 30 trilijuna tona) su slojevi željeznih kvarcita, čija je starost veća od dvije milijarde godina. Rasprostranjene su uglavnom na mjestima kao što su Južna i Sjeverna Amerika, Afrika, Indija i zapadna Australija.
Što su obojeni metali
Druga velika skupina metala, za razliku od prethodne, ima višemeka svojstva, duktilniji su, imaju toplinsku i električnu vodljivost, otpornost na koroziju i mnoge druge.
Obojeni metali je zbirni naziv svih metala i njihovih legura, s izuzetkom željeza. Mogu se nazvati i "obojeni metali", što bi bilo sasvim pošteno.
Obojeni metali su:
- zlato, srebro, platina (plemeniti metali);
- aluminij, titan, magnezij, litij, berilij (svjetlo);
- bakar, kositar, olovo, cink, kob alt, nikal (teški);
- niobij, molibden, cirkonij, krom, volfram (vatrostalni);
- indij, galij, talij (razbacani);
- skandij, itrij i svi lantanidi (rijetke zemlje);
- radij, tehnecij, aktinij, polonij, torij, francij, uran i transuranski elementi (radioaktivni).
Povijest obojene metalurgije
Obojeni metali se danas aktivno koriste u strojarstvu, kemijskoj industriji, građevinarstvu i mnogim drugim područjima proizvodnje. Zahvaljujući znanstvenom i tehnološkom napretku, opseg ovog materijala se stalno širi, a tehnologije rudarenja metala nastavljaju da se poboljšavaju.
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. stoljeća korišteno je oko 15 predmeta, a nakon 50 godina - dvostruko više. Do danas se koristi više od 70 različitih metala, što je većina među sadašnjimpoznat.
Rast potražnje za teškim obojenim metalima bio je posljedica rastućih potreba vojne industrije (za proizvodnju streljiva), ali je skupina lakih korištena u zrakoplovnoj industriji.
Plemićka skupina se naširoko koristila za proizvodnju nakita i ukrasa od davnina. Devedesetih godina 20. stoljeća za te je svrhe korišteno 78% zlata, 36% platine i 15% srebra. Ako uzmemo druga područja u kojima se koriste plemeniti obojeni metali, to su elektronička proizvodnja (zlatni kontakti u uređajima), proizvodnja automobila (oko 43% platine), a srebro se koristilo za izradu filmova i fotografskih materijala.
Značajke obojenih metala
Svaki od metala ove skupine ima svojstva koja uvelike određuju njegovu pripadnost. To također dovodi do upotrebe obojenih metala u mnogim industrijama.
Tako, na primjer, većina njih ima visok toplinski kapacitet i toplinsku vodljivost, što im daje mogućnost brzog hlađenja nakon zavarivanja. To ima lošu stranu: kada radite s metalima kao što su magnezij i bakar, morate ih zagrijati neposredno prije zavarivanja, a tijekom samog procesa morate koristiti jake izvore topline 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 zagrijavanjareagiraju s plinovima. Titan, molibden i tantal jasno pokazuju ovo svojstvo.
Ova skupina metala može se koristiti dugo vremena, ali ih je potrebno zaštititi od kisika koji uništava metale. Da biste to učinili, vodiči su, na primjer, prekriveni zaštitnim lakom. Ranije je metal podložan postupku temeljnog premaza u dva sloja.
Rude bakra
Ova vrsta ruda je najčešća u kategoriji obojenih metala. Ovaj metal također ima najšire područje upotrebe: građevinarstvo, industrijska energija, proizvodnja zrakoplova, medicina, proizvodnja učinkovitih izmjenjivača topline i mnoge druge.
Mjesta ležišta bakra također su raznolika. Danas se velika važnost pridaje slabo rasprostranjenim rudama (porfirirani tip), koje se kopaju u otvorima vulkana. Kemijski element nastao je iz vruće otopine koja je došla iz magma komora. Velike rezerve takve rude nalaze se u Sjevernoj i Južnoj Americi.
Druga vrsta bakrene rude je pirit, kopa se s dna mora i oceana. Izvor - slijeće na Ural.
A još jedan ogroman izvor takvih ruda je bakreni pješčenjak (regija Chita u Rusiji, Katanga u Africi).
Dakle, obojeni metali su nezamjenjiv materijal za izradu mnogih stvari koje nas okružuju.
