Metaler omgiver os altid og over alt. I dag er det en integreret del af mange ting, som vi bruger hver dag. Det er nok bare at se sig omkring i det rum, du befinder dig i, for at forstå, at det virkelig er sådan.
Lige siden skolen ved vi, at alle disse mineraler er opdelt i to store grupper - jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Hvem af dem hører til hvilken gruppe, skal vi finde ud af. Hvilke ikke-jernholdige metaller findes på vores planet?
Hvad er black metal
Kategorien "jernholdige metaller" omfatter jern og alle dets legeringer, der findes i øjeblikket. I sin rene form findes jern kun i forskningslaboratorier. Hovedsageligt er det stål.
Denne type metal er dannet ved at kombinere jern med kulstof og tilføje yderligere elementer, der giver det resulterende metal visse egenskaber, der er nødvendige i en bestemt produktion (f.eks. magnetisk).
Jern og stål
Som regel er der i produktionen af jernholdige metaller flere standardfaser: udvinding af malm og forarbejdning heraf i en højovn. Herefter fås støbejern, hvorfra der efterfølgende modtagesenhver form for stål og jernlegeringer. Sidstnævnte bruges oftere i den tunge industri. I modsætning til dem er ikke-jernholdige metaller et blødere stof med lidt andre egenskaber, de bruges i et andet område.
Sammensætningen af støbejern omfatter 93 % jern og omkring 3-5 % kulstof, plus resterende elementer i små mængder. Dette materiale bruges sjældent til produktion, fordi det er skrøbeligt. Det kan findes i fremstillingen af visse typer rør, ventiler eller ventiler. Men det meste af det producerede jern (over 90%) forarbejdes til stål.
De vigtigste typer stål, der er fremstillet af jern, er: kulstof og lav-kulstof (hærdet) stål, rustfrit, ferrit-chrom, krom, martensitic-chrom, krom-vanadium, legering, nikkel, wolfram, molybdæn og manganstål.
Jernmalm
I sin rene form er dette element i det periodiske system i jordskorpen indeholdt i ret små mængder (kun 5,5%). Men der er meget af det i sammensætningen af forskellige jernmalme.
De vigtigste aflejringer (reservatet er på mere end 30 billioner tons) er lag af jernholdige kvartsitter, hvis alder er mere end to milliarder år. De distribueres hovedsageligt i steder som Syd- og Nordamerika, Afrika, Indien og det vestlige Australien.
Hvad er ikke-jernholdige metaller
En anden stor gruppe af metaller, i modsætning til den forrige, har flerebløde egenskaber, de er mere duktile, har termisk og elektrisk ledningsevne, korrosionsbestandighed og mange andre.
Non-jernholdige metaller er det kombinerede navn på alle metaller og deres legeringer, med undtagelse af jern. De kan også kaldes "ikke-jernholdige metaller", hvilket ville være ret rimeligt.
Non-jernholdige metaller er:
- guld, sølv, platin (ædelmetaller);
- aluminium, titanium, magnesium, lithium, beryllium (let);
- kobber, tin, bly, zink, kobolt, nikkel (tungt);
- niobium, molybdæn, zirconium, chrom, wolfram (ildfast);
- indium, gallium, thallium (spredt);
- scandium, yttrium og alle lanthanider (sjælden jordarter);
- radium, technetium, actinium, polonium, thorium, francium, uran og transuraniske grundstoffer (radioaktive).
Historien om ikke-jernholdig metallurgi
Ikke-jernholdige metaller bruges aktivt i dag inden for ingeniørvirksomhed, kemisk industri, byggeri og mange andre produktionsområder. Takket være videnskabelige og teknologiske fremskridt udvides omfanget af dette materiale konstant, og metalmineteknologier bliver ved med at blive bedre.
Med tiden er brugen af ikke-jernholdige metaller vokset, hvilket har ført til opdagelsen af nye grundstoffer og navne. Flere og flere metaller begyndte at blive brugt i produktionen. I begyndelsen af det 20. århundrede blev der brugt omkring 15 genstande, og efter 50 år - dobbelt så mange. Til dato er der brugt mere end 70 forskellige metaller, hvilket er størstedelen blandt de nuværendeberømt.
Væksten i efterspørgslen efter tunge ikke-jernholdige metaller skyldtes militærindustriens voksende behov (til produktion af ammunition), men en gruppe lette blev brugt i rumfartsindustrien.
Den adelige gruppe har været meget brugt til fremstilling af smykker og ornamenter siden oldtiden. I 90'erne af det 20. århundrede blev 78% guld, 36% platin og 15% sølv brugt til disse formål. Hvis vi tager andre områder, hvor der bruges ædle ikke-jernholdige metaller, er disse elektronisk produktion (guldkontakter i enheder), bilproduktion (ca. 43 % platin), og sølv blev brugt til at fremstille film og fotografiske materialer.
Funktioner af ikke-jernholdige metaller
Hvert af metallerne i denne gruppe har egenskaber, der i vid udstrækning bestemmer deres tilhørsforhold til den. Dette fører også til brugen af ikke-jernholdige metaller i mange industrier.
Så for eksempel har de fleste af dem en høj varmekapacitet og termisk ledningsevne, som giver dem mulighed for at afkøle hurtigt efter svejsning. Der er en bagside ved dette: Når du arbejder med metaller som magnesium og kobber, skal du varme dem op umiddelbart før svejsning, og under selve processen skal du bruge stærke varmekilder, så de ikke afkøles.
En anden karakteristisk egenskab er reduktionen af mekaniske egenskaber. I lyset af dette er det nødvendigt at arbejde omhyggeligt med dem for at undgå deformation.
Non-jernholdige metaller i færd med at opvarme aktivtreagere med gasser. Titan, molybdæn og tantal viser tydeligt denne egenskab.
Denne gruppe af metaller kan bruges i lang tid, men de skal beskyttes mod ilt, som ødelægger metaller. For at gøre dette er lederne for eksempel dækket med en beskyttende lak. Tidligere egner metallet sig til primingproceduren i to lag.
Kobbermalm
Denne type malm er den mest almindelige i ikke-jernholdige kategorien. Dette metal har også det bredeste anvendelsesområde: byggeri, industriel energi, flyproduktion, medicin, produktion af effektive varmevekslere og mange andre.
Steder med kobberaflejringer er også forskellige. I dag lægges der stor vægt på dårlige spredte malme (porfyreret type), som udvindes i vulkanernes udluftninger. Et kemisk grundstof blev dannet af en varm opløsning, der kom fra magmakamre. En stor reserve af sådan malm findes i Nord- og Sydamerika.
En anden type kobbermalm er pyrit, udvundet fra bunden af havene og oceanerne. Kilde - lander i Ural.
Og en anden enorm kilde til sådanne malme er kobbersandsten (Chita-regionen i Rusland, Katanga i Afrika).
Således er ikke-jernholdige metaller et uundværligt materiale til fremstilling af mange ting, der omgiver os.
