비철 금속 구조, 유형, 특성



그 비철금속 그들은 모두 철분이 부족하거나 무시할 만 한 사람입니다. 서로 다른 질량 비율로, 이들은 개별 금속보다 우수한 물리적 특성을 나타내는 합금의 생성에 사용됩니다.

따라서 결정 구조와 금속 상호 작용은 비철금속의 응용 분야의 초석입니다. 그러나 이러한 순수 금속은 매우 민감하고 반응 적이기 때문에 사용량이 적습니다. 이러한 이유로 그들은 합금 및 합금 첨가제로 가장 잘 작동합니다..

청동은 비철 합금입니다. 주로 구리와 주석의 황금 혼합물로 구성되어 있습니다 (위의 그림에서 동상). 합금의 구리는 산화되어 금 표면을 검게하는 화합물 인 CuO를 형성합니다. 습한 환경에서 CuO는 이산화탄소와 염을 수화물 및 흡수하여 청녹색 화합물을 형성합니다.

예를 들어, 자유의 여신상은 구리 탄산염 (CuCO3) patina로 알려져 있습니다. 일반적으로 모든 금속은 산화됩니다. 산화물의 안정성에 따라 부식 및 외부 요인으로부터 합금을 더 크게 또는 덜 보호합니다.

색인

  • 1 구조
    • 1.1 육각형 압축 (hcp)
    • 1.2 컴팩트 큐빅 (ccp)
    • 1.3 몸을 중심으로하는 입방 (bcc)
  • 2 가지 유형
  • 3 특성 및 특성
  • 4 예
    • 4.1 구리
    • 4.2 알루미늄
    • 4.3 아연과 마그네슘
    • 4.4 티타늄
    • 4.5 Superalements
  • 5 참고

구조

철은 자연의 모든 금속 중 하나 일 뿐이므로 비철금속의 구조와 합금은 더욱 다양합니다..

그러나 정상적인 조건에서 대부분의 금속은 금속 결합에 의해 세 개의 결정 구조를 갖습니다 : 소형 육각형 (hcp), 소형 입방 (ccp) 및 입방체 중심 (bcc).

육각형 (hcp)

이 구조에서, 금속 원자는 모든 공간을 이용하여 육각형 프리즘의 형태로 패키징된다.

모든 구조 중에서 가장 밀도가 높은 구조이기 때문에 동일한 방식으로 금속을 소유하고있는 것으로 예상 할 수 있습니다. 여기서 모든 원자는 12 개의 이웃에 둘러싸여있다..

예제들

- 티타늄 (Ti).

- 아연 (Zn).

- 마그네슘 (Mg).

- 카드뮴 (Cd).

- 코발트 (Co).

- 루테늄 (Ru).

- 오스 미오 (Os).

- 알칼리 토금속 (바륨과 프란슘 제외).

컴팩트 큐빅 (ccp)

이 결정 구조는 hcp보다 밀도가 낮으며,이 각각의 원자는 12 개의 이웃에 둘러싸여있다..

여기서 간극 (빈 공간)은 hcp의 경우보다 큽니다. 따라서이 금속은이 분자와 작은 원자 (분자 수소, H2).

예제들

- 알루미늄 (Al).

- 니켈 (Ni).

- 실버 (은).

- 구리 (Cu).

- 금 (Au).

- 로듐 (Rh).

- 이리듐 (이동).

몸을 중심으로 한 큐빅 (bcc)

3 가지 구조 중에서, 이것은 가장 밀도가 낮고 콤팩트하며, 동시에 높은 볼륨의 틈을 제공하는 구조입니다.

따라서 작은 분자와 원자를 더 쉽게 수용 할 수 있습니다. 마찬가지로이 큐브에서 각 원자는 8 개의 이웃으로 둘러싸여 있습니다..

예제들

- 바나듐 (V).

- 니오븀 (Nb).

- 크롬 (Cr).

- 알칼리 금속.

- 텅스텐 (W).

그 외에도, 단순 입방 형 및 다른보다 복잡한 구조와 같이 처음 세 개가 덜 조밀하거나 왜곡 된 배열로 구성된 다른 구조가 있습니다. 그러나, 상기 결정질 구조는 순수 금속에만 적용된다.

높은 불순물, 압력 및 온도의 조건 하에서, 이러한 배열은 왜곡되고, 합금의 성분 일 때, 그들은 다른 금속과 상호 작용하여 새로운 금속 구조를 생성한다.

사실, 이러한 배열에 대한 정확한 지식과 조작은 특정 목적을 위해 원하는 물리적 특성을 지닌 합금의 설계와 정교화를 허용합니다.

유형

매우 일반적인 용어로, 비철 금속은 무거운 (납), 가벼운 (구리 및 알루미늄) 및 초경량 (마그네슘)의 세 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다. 차례로, 이들은 두 개의 하위 클래스로 나뉘어집니다 : 중간 정도의 융점을 가진 것들과 높은 융점을 가진 것들.

다른 유형의 비철금속은 귀금속 (귀중한) 금속에 해당합니다. 이러한 예로는 ccp 구조를 가진 금속 (알루미늄, 니켈 및 기타 제외).

마찬가지로, 희토류 금속은 비철 (세륨, 사마륨, 스칸듐, 이트륨, 툴륨, 가돌리늄 등)으로 간주됩니다. 마지막으로, 방사성 금속은 또한 비철 (폴로늄, 플루토늄, 라듐, 프랑시 움, 아스 타틴, 라돈 등). 

특성 및 특성

금속의 특성과 특성은 순수한 상태와 합금에서 다양하지만 철 금속과 구별되는 일반성을 제시합니다.

- 가단성이 뛰어나고 우수한 전기 및 열전 도체입니다..

- 열처리의 영향을 덜받습니다..

- 그들은 산화 및 부식에 대한 저항력이 더 큽니다..

- 그들은 너무 많은 상 자체를 나타내지 않으므로 전자 응용 분야에 사용되는 재료가 될 수 있습니다.

- 주조, 용접, 단조 및 롤링을 포함하여 제조 공정이 더 쉽습니다..

- 그들은 더 매력적인 색상을 가지고 있으므로 장식용 요소로 사용됩니다. 더하여, 그들은보다 조밀하지 않다.

비철금속에 비해 단점은 다음과 같습니다 : 낮은 저항, 높은 비용, 낮은 수요 및 낮은 광물 학적 풍부.

예제들

야금 산업에는 금속 및 비철금속 합금 제조에 많은 옵션이 있습니다. 가장 흔한 것은 구리, 알루미늄, 아연, 마그네슘, 티타늄 및 니켈 기반 초합금.

구리

구리는 높은 열 전도율 및 전기 전도도와 같은 유리한 특성으로 인해 다양한 용도로 사용되어왔다.

내마모성, 연성 및 연성이 뛰어나므로 파이프에서부터 항아리 및 동전에 이르기까지 많은 실용적인 설계로 얻을 수 있습니다. 또한 보트 용골 보강에도 사용되어 전기 산업 분야에서 많이 사용되고 있습니다..

순수한 상태로 매우 부드럽지만 그 합금 (이 놋쇠와 청동 사이)은 더 저항력이 있으며 Cu2O (붉은 산화물).

알루미늄

저밀도로 인해 빛으로 여겨지는 금속입니다. 그것은 열 및 전기 전도성이 높으며 Al 코팅 덕분에 부식에 강합니다.2O3 표면을 보호하는.

그 특성을 감안할 때, 특히 항공, 자동차 및 건설 산업 분야의 이상적인 금속입니다..

아연과 마그네슘

복잡한 주물의 제조에는 아연 합금 (예 : KAYEM, 4 % 알루미늄 및 3 % 구리)이 사용됩니다. 건설 및 엔지니어링 작업용입니다..

마그네슘의 경우, 그 합금은 건축뿐 아니라 자전거 하우징, 교량 난간 및 용접 구조에도 적용됩니다..

또한 항공 우주 산업, 고속 기계 및 운송 장비에서 사용됩니다..

티타늄

티타늄은 약간 가벼운 합금을 형성합니다. 그들은 매우 내성이며 TiO 층으로 부식으로부터 보호됩니다.2. 추출은 고가이며 882 ° C 이상의 결정 구조 bcc를가집니다..

또한이 제품은 생체 적합성을 갖추고있어 의료용 임플란트 및 임플란트 재료로 사용할 수 있습니다. 또한, 티타늄과 그 합금은 기계, 해군, 제트 구성 요소 및 화학 원자로에 존재합니다..

초합금

초합금은 니켈 (비금속) 또는 코발트.

그들은 터빈 및 항공기 엔진의 베인, 공격적인 화학 반응을 견디는 원자로 재료 및 열교환 기 장비에 사용됩니다.

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