Kim loại luôn bao quanh chúng ta mọi lúc mọi nơi. Ngày nay nó là một phần không thể thiếu trong nhiều vật dụng mà chúng ta sử dụng hàng ngày. Chỉ cần nhìn quanh căn phòng bạn đang ở là đủ để hiểu rằng điều này thực sự là như vậy.
Kể từ khi đi học, chúng ta đã biết rằng tất cả các khoáng chất này được chia thành hai nhóm lớn - kim loại đen và kim loại màu. Chúng thuộc nhóm nào, chúng ta cùng tìm hiểu nhé. Những kim loại màu nào tồn tại trên hành tinh của chúng ta?
Kim loại đen là gì
Danh mục "kim loại đen" bao gồm sắt và tất cả các hợp kim của nó hiện đang tồn tại. Ở dạng tinh khiết, sắt chỉ được tìm thấy trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Chủ yếu nó là thép.
Loại kim loại này được hình thành bằng cách kết hợp sắt với cacbon và thêm các nguyên tố bổ sung để tạo ra kim loại tạo ra một số đặc tính cần thiết trong một sản xuất cụ thể (ví dụ: từ tính).
Sắt thép
Theo quy luật, trong sản xuất kim loại đen, có một số giai đoạn tiêu chuẩn: khai thác quặng và xử lý quặng trong lò cao. Sau đó, gang thu được, từ đó nhận đượcbất kỳ loại thép và hợp kim sắt nào. Loại thứ hai thường được sử dụng nhiều hơn trong ngành công nghiệp nặng. Không giống như chúng, kim loại màu là một chất mềm hơn với các tính chất hơi khác nhau, chúng được sử dụng trong một lĩnh vực khác.
Thành phần của gang bao gồm 93% sắt và khoảng 3-5% cacbon, cộng với các nguyên tố dư với số lượng nhỏ. Vật liệu này ít được sử dụng để sản xuất vì nó dễ vỡ. Nó có thể được tìm thấy trong sản xuất một số loại ống, van hoặc van. Nhưng hầu hết sắt được sản xuất (trên 90%) được chế biến thành thép.
Các loại thép chính được làm từ sắt là: cacbon và thép cacbon thấp (cứng), không gỉ, ferit-crom, crom, mactenxit-crom, crom-vanadi, hợp kim, niken, vonfram, molypden và thép mangan.
Quặng sắt
Ở dạng tinh khiết, nguyên tố này trong bảng tuần hoàn trong vỏ trái đất được chứa với số lượng khá nhỏ (chỉ 5,5%). Nhưng có rất nhiều trong thành phần của các loại quặng sắt khác nhau.
Các trầm tích quan trọng nhất (trữ lượng hơn 30 nghìn tỷ tấn) là các lớp thạch anh sắt, có tuổi hơn hai tỷ năm. Chúng phân bố chủ yếu ở các nơi như Nam và Bắc Mỹ, Châu Phi, Ấn Độ và miền Tây nước Úc.
Kim loại màu là gì
Một nhóm kim loại lớn khác, không giống như nhóm trước, có nhiều kim loại hơnđặc tính mềm, chúng dễ uốn hơn, có tính dẫn nhiệt và điện, chống ăn mòn và nhiều đặc tính khác.
Kim loại màu là tên kết hợp của tất cả các kim loại và hợp kim của chúng, ngoại trừ sắt. Chúng cũng có thể được gọi là "kim loại màu", điều này khá công bằng.
Kim loại màu là:
- vàng, bạc, bạch kim (kim loại quý);
- nhôm, titan, magiê, liti, berili (nhẹ);
- đồng, thiếc, chì, kẽm, coban, niken (nặng);
- niobi, molypden, zirconi, crom, vonfram (chịu lửa);
- indium, gallium, thallium (rải rác);
- scandium, yttrium và tất cả các lanthanides (đất hiếm);
- radium, techneti, actini, polonium, thorium, franxi, uranium và các nguyên tố transuranic (phóng xạ).
Lịch sử luyện kim màu
Kim loại màu ngày nay được sử dụng tích cực trong kỹ thuật, công nghiệp hóa chất, xây dựng và nhiều lĩnh vực sản xuất khác. Nhờ tiến bộ khoa học và công nghệ, phạm vi của vật liệu này không ngừng mở rộng và công nghệ khai thác kim loại tiếp tục được cải tiến.
Theo thời gian, việc sử dụng kim loại màu ngày càng phát triển, dẫn đến việc phát hiện ra các nguyên tố và tên gọi mới. Ngày càng nhiều kim loại bắt đầu được sử dụng trong sản xuất. Vào đầu thế kỷ 20, khoảng 15 món đồ đã được sử dụng, và sau 50 năm - con số này gấp đôi. Cho đến nay, hơn 70 kim loại khác nhau được sử dụng, chiếm phần lớn trong số các kim loại hiện tạinổi tiếng.
Sự tăng trưởng về mức độ nhu cầu đối với kim loại màu nặng là do nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp quân sự (để sản xuất đạn dược), nhưng một nhóm kim loại nhẹ đã được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ.
Nhóm quý tộc đã được sử dụng rộng rãi để sản xuất đồ trang sức và đồ trang sức từ thời cổ đại. Trong những năm 90 của thế kỷ 20, 78% vàng, 36% bạch kim và 15% bạc được sử dụng cho những mục đích này. Nếu chúng ta xem xét các lĩnh vực khác, nơi kim loại màu quý được sử dụng, đó là sản xuất điện tử (các điểm tiếp xúc bằng vàng trong các thiết bị), sản xuất ô tô (khoảng 43% bạch kim) và bạc được sử dụng để làm vật liệu chụp ảnh và phim.
Tính năng của kim loại màu
Mỗi kim loại trong nhóm này có các đặc tính quyết định phần lớn sự thuộc về nó. Điều này cũng dẫn đến việc sử dụng kim loại màu trong nhiều ngành công nghiệp.
Vì vậy, hầu hết chúng đều có nhiệt dung và tính dẫn nhiệt cao, giúp chúng nguội nhanh sau khi hàn. Có một nhược điểm là khi làm việc với các kim loại như magiê và đồng, bạn cần phải làm nóng chúng ngay lập tức trước khi hàn, và trong quá trình này, bạn cần sử dụng nguồn nhiệt mạnh để chúng không bị nguội.
Một tính chất đặc trưng khác là tính giảm cơ tính. Theo quan điểm này, cần phải làm việc cẩn thận với chúng để tránh biến dạng.
Kim loại màu đang trong quá trình đun nóng tích cựcphản ứng với các chất khí. Titan, molypden và tantali thể hiện rõ đặc tính này.
Nhóm kim loại này có thể sử dụng lâu dài nhưng cần được bảo vệ khỏi ôxy, tác nhân phá huỷ kim loại. Để làm điều này, các ruột dẫn, ví dụ, được phủ một lớp vecni bảo vệ. Trước đây, kim loại được sử dụng trong quy trình sơn lót hai lớp.
Quặng đồng
Loại quặng này là loại quặng phổ biến nhất trong nhóm kim loại màu. Kim loại này cũng có lĩnh vực sử dụng rộng rãi nhất: xây dựng, năng lượng công nghiệp, sản xuất máy bay, y học, sản xuất bộ trao đổi nhiệt hiệu quả và nhiều loại khác.
Nơi gửi đồng cũng rất đa dạng. Ngày nay, quặng phân tán kém (loại porphyr), được khai thác trong lỗ thông hơi của núi lửa, có tầm quan trọng lớn. Một nguyên tố hóa học được hình thành từ một dung dịch nóng đến từ các khoang mắc ma. Một trữ lượng lớn quặng như vậy nằm ở Bắc và Nam Mỹ.
Một loại quặng đồng khác là pyrit, được khai thác từ đáy biển và đại dương. Nguồn - hạ cánh ở Urals.
Và một nguồn quặng khổng lồ khác là sa thạch đồng (vùng Chita ở Nga, Katanga ở Châu Phi).
Vì vậy, kim loại màu là vật liệu không thể thiếu để sản xuất nhiều thứ xung quanh chúng ta.
