Demir dışı metallerin yapısı, çeşitleri, özellikleri

demir dışı metaller hepsi yoksun ya da ihmal edilebilir miktarda demir içerenler. Bunlar, farklı kütle oranlarında, ayrı metallerden daha iyi fiziksel özellikler sergileyen alaşımların yaratılmasında kullanılır..

Dolayısıyla, kristal yapıları ve metal etkileşimleri, demir dışı alaşımların uygulamalarının temel taşıdır. Bununla birlikte, bu saf metaller daha az kullanım alanı bulmaktadır, çünkü çok hassas ve reaktif olmaktadırlar. Bu nedenle en iyi alaşımlar için baz ve katkı maddesi olarak çalışırlar..

Bronz, demir dışı bir alaşımdır; Esas olarak, bakır ve kalayın altın karışımından oluşur (yukarıdaki resimde yer alan heykel). Alaşımdaki bakır, altın yüzeyini kararan bir bileşik olan CuO'yu okside eder ve oluşturur. Nemli ortamlarda, CuO mavi-yeşil bileşikler oluşturmak için karbondioksit ve tuzları nemlendirir ve emer.

Örneğin, Özgürlük Anıtı bakır karbonat katmanlarıyla kaplıdır (CuCO₃patine olarak da bilinir. Genel olarak, tüm metaller oksitlenir. Oksitlerinin stabilitesine bağlı olarak alaşımları korozyona ve dış etkenlere karşı daha büyük veya daha az korurlar.

indeks

• 1 yapı
  • 1.1 Altıgen kompakt (hcp)
  • 1.2 Kompakt küp (ccp)
  • 1.3 Gövde merkezli kübik (bcc)
• 2 Türleri
• 3 özellikleri ve özellikleri
• 4 Örnek
  • 4.1 Bakır
  • 4.2 Alüminyum
  • 4.3 Çinko ve magnezyum
  • 4.4 Titanyum
  • 4.5 Superalements
• 5 Kaynakça

yapı

Demir, doğada bulunan tüm metallerden sadece bir tanesidir, bu nedenle demir dışı metallerin yapıları ve alaşımları daha çeşitlidir..

Bununla birlikte, normal koşullar altında, çoğu metal, metal bağlarıyla oluşturulan üç kristal yapıya sahiptir: kompakt altıgen (hcp), kompakt kübik (ccp) ve gövdede ortalanmış küp (bcc).

Altıgen kompakt (hcp)

Bu yapıda, metalik atomlar tüm boşluklardan faydalanarak altıgen bir prizma şeklinde paketlenir.

Tüm yapılar arasında bu en yoğundur, bu yüzden aynı şekilde ona sahip olan metaller olması beklenebilir. Buradaki tüm atomlar on iki komşuyla çevrilidir..

Örnekler

- Titanyum (Ti).

- Çinko (Zn).

- Magnezyum (Mg).

- Kadmiyum (Cd).

- Kobalt (Co).

- Rutenyum (Ru).

- Osmio (Os).

- Alkali toprak metaller (baryum ve Fransiyum hariç).

Kompakt kübik (ccp)

Bu kristal yapı hcp'den daha az yoğundur ve buradaki her bir atom on iki komşuyla çevrilidir..

Burada, boşluklar (boş alanlar) hcp'den daha büyüktür, bu nedenle bu metaller bu moleküller ve küçük atomlar (moleküler hidrojen, H gibi) içerebilmektedir.₂).

Örnekler

- Alüminyum (Al).

- Nikel (Ni).

- Gümüş (Ag).

- Bakır (Cu).

- Altın (Au).

- Rodyum (Rh).

- İridyum (Git).

Gövde merkezli kübik (bcc)

Üç yapının en az yoğun ve kompakt olması aynı zamanda daha yüksek hacimlerin aralıklarını sunan yapıdır..

Bu nedenle, küçük molekülleri ve atomları daha kolay barındırır. Aynı şekilde, bu küpte her bir atom sekiz komşuyla çevrilidir..

Örnekler

- Vanadyum (V).

- Niyobyum (Nb).

- Krom (Cr).

- Alkali metaller.

- Tungsten (W).

Ek olarak, ilk üçün daha az yoğun veya çarpık dizilerinden oluşan basit kübik ve diğer daha karmaşık yapılar gibi başka yapılar da vardır. Bununla birlikte, yukarıdaki kristal yapılar yalnızca saf metallere uygulanır.

Yüksek kirlilik, basınç ve sıcaklık koşulları altında, bu düzenlemeler bozulur ve bir alaşımın bileşenleri olduğunda, yeni metalik yapılar oluşturmak için diğer metallerle etkileşime girerler..

Aslında, bu düzenlemelerin tam olarak bilinmesi ve manipülasyonu, belirli bir amaç için istenen fiziksel özelliklere sahip alaşımların tasarlanmasına ve hazırlanmasına izin verir..

tip

Çok genel anlamda, demir dışı metaller üç tipe ayrılabilir: ağır (kurşun), hafif (bakır ve alüminyum) ve ultra hafif (magnezyum). Sırasıyla, bunlar iki alt sınıfa ayrılır: orta erime noktalı olanlar ve yüksek erime noktalı olanlar.

Diğer demir dışı metal türleri asil (veya değerli) metallere karşılık gelir. Bunların örnekleri, ccp yapılı metallerdir (alüminyum, nikel ve diğerleri hariç)..

Aynı şekilde, nadir toprak metalleri demir dışı olarak kabul edilir (seryum, samaryum, skandiyum, itriyum, tülyum, gadolinyum vb.). Son olarak, radyoaktif metaller ayrıca demir dışı olarak sayılır (polonyum, plütonyum, radyum, francium, astatin, radon, vb.). 

Özellikleri ve özellikleri

Metallerin özellikleri ve özellikleri saf hallerinde ve alaşımlarında değişiklik gösterse de, onları demir metallerden ayıran genellemeler sunar:

- Dövülebilir ve mükemmel elektriksel ve termal iletkenler.

- Isı işlemlerinden daha az etkilenirler.

- Oksidasyon ve korozyona karşı daha dayanıklıdırlar.

- Elektronik uygulamalar için kullanılan materyaller olmalarını sağlayan çok fazla paramanyetizm göstermezler..

- Döküm, kaynak, dövme ve haddeleme dahil olmak üzere imalat işlemleri daha kolaydır..

- Daha çekici renklere sahipler, bu yüzden dekoratif unsurlar olarak kullanırlar; Ayrıca, daha az yoğundurlar.

Demir metallere kıyasla dezavantajlarından bazıları şunlardır: düşük direnç, yüksek maliyet, düşük talep ve düşük mineralojik bolluk.

Örnekler

Metalurji endüstrisinde metallerin ve demir dışı alaşımların imalatında birçok seçenek vardır; En yaygın olanlar: bakır, alüminyum, çinko, magnezyum, titanyum ve nikel bazlı süper alaşımlar.

bakır

Bakır, yüksek ısı ve elektrik iletkenliği gibi avantajlı özellikleri nedeniyle çok çeşitli uygulamalar için kullanılmıştır..

Dayanıklı, dövülebilir ve sünektir, bu nedenle bu pratik tasarımlardan elde edilebilir: borulardan kavanozlara ve madeni paralara. Ayrıca tekne salmalarının güçlendirilmesinde kullanılmış ve elektrik endüstrisinde çok fazla kullanım alanı bulmuştur..

Saf halde çok yumuşak olmasına rağmen, alaşımları (bu pirinç ve bronz arasında) daha dayanıklıdır ve Cu katmanları ile korunmaktadır.₂O (kırmızımsı oksit).

alüminyum

Düşük yoğunluğu nedeniyle hafif sayılan bir metaldir; Isı ve elektrik iletkenliği yüksektir, Al kaplaması sayesinde korozyona karşı dayanıklıdır₂Ey₃ yüzeyini koruyan.

Özellikleri göz önüne alındığında, özellikle havacılıkta, otomotiv ve inşaat sektöründe, diğerleri arasında ideal bir metaldir..

Çinko ve magnezyum

Kompleks döküm üretiminde çinko alaşımları (KAYEM gibi,% 4 alüminyum ve% 3 bakır kütleli) kullanılmaktadır. İnşaat ve mühendislik işleri için tasarlanmıştır.

Magnezyum söz konusu olduğunda alaşımları mimaride, bisiklet gövdelerinde, köprü parapetlerinde ve kaynaklı yapılarda uygulamalara sahiptir..

Ayrıca havacılık endüstrisinde, yüksek hızlı makinelerde ve nakliye ekipmanlarında kullanım alanı bulur..

titanyum

Titanyum hafif hafif alaşımlar oluşturur. Süper dayanıklıdırlar ve bir TiO tabakası tarafından korozyondan korunurlar₂. Ekstraksiyonu pahalıdır ve 882 ° C'nin üzerinde bir kristal yapıya sahiptir..

Ek olarak, biyo-uyumludur, bu yüzden tıbbi implantlar ve implantlar için bir materyal olarak kullanılabilir. Ek olarak, titanyum ve alaşımları makinalarda, donanmada, jet bileşenlerinde ve kimyasal reaktörlerde bulunur.

süperalaşımlar

Süper alaşımlar nikel (baz metal olarak) veya kobalttan oluşan çok dayanıklı katı fazlardır..

Türbinlerde ve uçak motorlarında, agresif kimyasal reaksiyonlara dayanabilen reaktör malzemelerinde ve ısı eşanjör ekipmanlarında kanatçık olarak kullanılırlar..

referanslar

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Demir dışı metal ve alaşımların üretim teorisi. Ostrava Teknik Üniversitesi.
2. C. Ergun. Demir Dışı Alaşımlar. 21 Nisan 2018 tarihinde alındı: users.fs.cvut.cz
3. Adana Bilim ve Teknoloji. Demir Dışı Metaller. 21 Nisan 2018'de, web sitesinden alındı: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Malzemelerin teknolojisi. Editorial Trillas S.A. (1. baskı, Meksika). Pg 282-297.
5. Demir Malzemeleri ve Demir Dışı Metaller ve Alaşımlar. [PDF]. İkbooks.com adresinden 21 Nisan 2018 tarihinde alındı.
6. Demir ve demir dışı metal arasındaki fark. (23 Eylül 2015). 21 Nisan 2018 tarihinde alındı, bkz. Metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Özgürlük heykeli neden yeşil? 21 Nisan 2018'de alındı, wonderopolis.org
8. Hinojosa'yı Moises. (31 Mayıs 2014). Metallerin kristal yapı. 21 Nisan 2018'de, şu kaynaktan alındı: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18 Mart 2009). Bakır bağlantı parçaları [Şekil]. 22 Nisan 2018'de alındı, flickr.com
10. Brandon Baunach. (22 Şubat 2007). altılık-kağıt-ağırlık. 22 Nisan 2018'de alındı, flickr.com