Новые виды металла: Топ металлов будущего / Новости общества Красноярска и Красноярского края / Newslab.Ru

Топ металлов будущего / Новости общества Красноярска и Красноярского края / Newslab.Ru

Развитие многих важных отраслей непосредственно связано с металлургией. Трудно представить авиацию без «крылатого металла» — алюминия, космонавтику без титана, а  атомную энергетику без урана. Newslab.ru составил топ металлов будущего и узнал, из каких материалов в XXI веке будут строить самолеты и делать медицинские протезы.

13.04.2016

Microlattice — никелевая «кость»

Американские ученые по заказу авиаконцерна Boeing создали новый сверхлегкий металлический материал. Он получил название Microlattice (ultralight metallic microlattice) — ультралегкая металлическая губка. Материал этот, в прямом смысле слова, невесомый: если положить его на одуванчик, то цветок останется невредим. Однако при всей кажущейся хрупкости Microlattice может выдерживать огромные по сравнению со своим весом нагрузки. Причина в его необычном строении — на 99,99% материал полый, и, по сути, состоит из воздуха, что напоминает строение другого прочного «материала» — человеческой кости.

Основа Microlattice — это переплетенные между собой трубки, их толщина в тысячу раз меньше толщины человеческого волоса. При этом и сами трубки изнутри полые. Первые образцы нового материала были сделаны из сплава фосфора и никеля, нанесенного на полимерную губчатую основу. Возможности применения Microlattice практически безграничны. В частности, появление материала было на «ура» встречено авиационной промышленностью, ведь изготовленные из ультралегкого материала компоненты самолета сократят общую массу лайнера, что поможет существенно сэкономить на топливе.

Microlattice — как это сделано?

Видео: youtube.com/user/SciNewsRo

Гибкая и легкая сталь

В последние десятилетия сталь как материал для производства стремительно теряла популярность. И это не удивительно, сталь — материал прочный, но при этом очень тяжелый, именно поэтому ее не используют, например, в авиастроении. На первый взгляд решить эту проблему несложно: можно добавить в сплав более легкий алюминий. Эксперименты показали: это и в самом деле значительно уменьшает массу стального сплава, однако материал получается очень хрупким. Такой металл нельзя согнуть — в какой-то момент он просто ломается.

Материалы по теме

Топ разработок красноярских айтишников

Материал для суперкомпьютера, «интеллектуальные помощники» и дополненная реальность

Над решением этой задачи еще с 70-х годов прошлого века бились ученые по всему миру. Сравнительно недавно хорошие новости пришли из Южной Кореи, где был получен новый стальной сплав — легкий и в то же время прочный. Для этого ученые воздействовали на структуру сплава алюминия-стали на наноуровне, а также добавили в него немного никеля. Не приходится сомневаться, что вскоре эта разработка получит повсеместное применение, ведь новый сплав обладает тем же коэффициентом удельной прочности, что и титан, но при этом стоит в десять раз дешевле.

Пластмассовый металл

Материал, соединяющий в себе податливость пластмассы и прочность металла, был создан в Йельском университете. Он получил название BMG (от bulk metallic glasses). Уникальность разработки в том, что при низких температурах и давлении материал подобно пластмассе смягчается, а также способен переходить в текучее состояние.

Такими свойствами BMG обладает благодаря своей структуре: ее основу составляют так называемые «аморфные металлические стекла». Это сплав по своим свойствам похожий на обычный металл, но при этом способный принимать различные формы, как пластик. Именно это сочетание качеств делает BMG одним из лучших материалов для создания миниатюрных и сложных по форме предметов и устройств, таких как медицинские импланты или элементы микроэлектроники.

Гидрофобный металл

Гидрофобные — отталкивающие воду материалы — сегодня не редкость. Однако все они по своей прочности вряд ли сравнятся с разработкой ученых из университета Рочестера. Им удалось создать гидрофобный металл. Для этого поверхность металла была обработана специальным лазером. Тончайшая гравировка придала материалу новые свойства: он, в буквальном смысле слова, отталкивает капли воды как резиновые мячики.

Сфер, где может пригодиться подобный материал, очень много. Это и самолетостроение — гидрофобный металл предотвратит обледенение воздушного судна, и кораблестроение — корпуса лайнеров будут менее подвержены коррозии.

Сплав магния и наночастиц для сверхлегких самолетов

Разработанный на основе магния и кремния металл взял лучшие свойства от своих «родителей»: плотность и легкость — от магния, твердость — от кремния. Совместить эти качества в одном материале удалось благодаря особой технологии производства — карбидокремниевые наночастицы не смешиваются с магнием, а распыляются в него. Именно поэтому готовый металл прочный и пластичный, но одновременно устойчив к воздействию высоких температур.

Исследователи рассчитывают, что их изобретение найдет применение в самолето- и автомобилестроении, также материал планируют использовать в производстве медтехники и электроники.

Так выглядит поверхность нового металла под микроскопом.

Металл для Росомахи

Новый металлический сплав с рекордно высокой температурой плавления — 4126 градусов Цельсия, это две третьих температуры поверхности Солнца, разрабатывают американские ученые.

Материалы по теме

Топ школ Красноярска для будущих медиков и биотехнологов

Как дать ребенку старт в перспективной профессии

Фильм: «Люди Икс: Дни минувшего будущего»

Мутанты возвращаются!

Пока материал получен только с помощью компьютерного моделирования. В его состав вошли гафний, углерод и азот. Следующим шагом в исследованиях станет синтез материала и испытания его свойств в лаборатории.

По расчетам ученых, новый металл станет самым прочным из ныне известных. У него пока нет названия, но разработку уже успели окрестить «адамантием». Так назывался вымышленный сверхпрочный металл, из которого были сделаны когти Росомахи — одного из героев фильма «Люди Икс». В качестве основной сферы применения нового суперметалла, в первую очередь, рассматривается космическая отрасль.

Наталья Мороз, интернет-газета Newslab.ru

Ссылки по теме:

Поделиться
12

0
Обсудить на форуме

Инновации и наука

Профессия будущего

18 различных типов металла — факты и применение

Многое произошло со времен бронзового века. Существуют тысячи различных типов и марок металла, и каждая из них разработана для очень специфических применений. Каждый день вы регулярно сталкиваетесь с десятками видов металлов. Вот интересное руководство, которое расскажет вам о некоторых из этих распространенных металлов и о том, где вы их найдете.

Сталь

Это, несомненно, самый распространенный металл в современном мире.

Сталь по определению — это железо смешанное с углеродом. Это соотношение обычно составляет около 99% железа и 1% углерода, хотя это соотношение может немного варьироваться.

Интересный факт: в 2017 году в мире было произведено более 1,8 миллиарда тонн стали (половина из которых была произведена в Китае). Средний африканский слон весит около 5 тонн. Если бы вы сложили слонов друг на друга, чтобы сформировать своеобразный мост на Луну (что на самом деле невозможно), он все равно был бы не таким тяжелым, как вес стали, производимой каждый год.

На самом деле существует много разных видов стали. Вот обзор основных типов:

Углеродистая сталь

Это базовая сталь, состоящая из углерода и железа, хотя в нее могут быть добавлены и другие элементы в очень небольшом количестве.

Три основные категории — это сталь с низким, средним и высоким содержанием углерода. Больше углерода — сталь будет тверже и прочнее. Меньше углерода — дешевле, мягче и проще в производстве.

Углеродистая сталь чаще всего используется в качестве конструкционного строительного материала, в простых механических компонентах и ​​в различных инструментах.

Легированная сталь

Считайте, что это генетически модифицированная сталь. Легированная сталь производится путем добавления других элементов в смесь. Это изменяет свойства и, по сути, делает металл настраиваемым. Это чрезвычайно распространенный тип металла, поскольку его производство, как правило, остается очень дешевым.

Обычные легирующие элементы для стали включают марганец, ванадий, хром, никель и вольфрам. Каждый из этих элементов по-разному изменяет свойства металла.

Например, легирование стали может придать дополнительную прочность высокопроизводительным шестерням, повысить коррозионную и износостойкость медицинских имплантатов, а также увеличить давление, которое могут выдержать трубопроводы. В целом, сталь считается «рабочей лошадкой» в мире металлов.

Нержавеющая сталь

Технически это разновидность легированной стали, но существует так много её видов в таких огромных количествах, что обычно ей присваивается отдельная категория. Эта сталь специально ориентирована на устойчивость к коррозии.

В основном это просто сталь с заметным количеством хрома. При коррозии хром создает супертонкий слой, замедляющий образование ржавчины. Если вы сотрете этот барьер, тут же образуется новый.

Вы можете увидеть много изделий из нержавеющей стали на кухне: ножи, столы, посуда, все, что соприкасается с пищей.

Не очень приятный факт: если что-то сделано из нержавеющей стали, это не значит, что оно не может ржаветь. Различные составы в разной степени предотвращают ржавление. Нержавеющая сталь, которая используемая в соленой воде, должна быть особенно устойчивой к коррозии, чтобы не гнить. Но все виды нержавеющей стали ржавеют, если за ними не ухаживать должным образом.

Железо (кованое или литое)

Несмотря на то, что это супер-старомодный металл (особенно распространенный в «железный век»), он все еще имеет множество современных применений.

Во-первых, это основной ингредиент стали. Но помимо этого, вот несколько других областей применения и объяснение того, почему используется железо:

• Посуда (например, сковороды) — пористая поверхность позволит кулинарным маслам пригореть и создать естественную антипригарную поверхность.
• Дровяные печи — чугун имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, поэтому печь может выдерживать высокие температуры.
• Основания и рамы для тяжелой техники — этот тяжелый металл снижает вибрацию и обеспечивает жесткость

Интересный факт: железо — шестой по распространенности элемент во Вселенной.

Алюминий

Что касается металлов, то это действительно современный металл. Впервые алюминий был произведен в 1825 году, и с тех пор он стал основой для некоторых крупных достижений.

Например, из-за своего удивительного отношения прочности к весу это металл, который в значительной степени ответственен за полет и доставку человека на Луну. Он легко формируется (податлив) и не ржавеет, что делает его отличным средством для изготовления банок из-под газировки. И, что (возможно), самое главное, из него можно сделать очень тонкий лист, который можно использовать для приготовления барбекю из свежевыловленной рыбы до идеального состояния.

Хотя процесс производства алюминия немного сложнее, чем некоторых других металлов, на самом деле это чрезвычайно распространенный металл. Это самый распространенный цветной металл (не содержащий железа) на планете.

Хотя он не ржавеет, он окисляется. На самом деле железо — единственный металл, который по определению «ржавеет». При контакте с солью алюминий подвержен коррозии. Однако он не подвержен коррозии при контакте с водой. Это делает алюминий действительно полезным для изготовления таких вещей, как пресноводные лодки.

Магний

Магний — действительно классный металл. Он весит примерно на 2/3 меньше алюминия и обладает сравнимой прочностью. Благодаря этому он становится все более распространенным.

Чаще всего его можно встретить в виде сплава. Это означает, что его смешивают с другими металлами и элементами, чтобы получить гибридный материал со специфическими свойствами. Это также может облегчить его использование в производственных процессах.

Одно из самых популярных применений магния — автомобильная промышленность. Магний считается шагом вперед по сравнению с алюминием, когда речь идет о высокопрочном снижении веса, и он не является астрономически более дорогим.

В некоторых случаях магний можно увидеть в колесных дисках, блоках двигателя и коробках передач.

Однако у магния есть недостатки. По сравнению с алюминием он легче подвержен коррозии. Например, он подвергнется коррозии при контакте с водой, в то время как алюминий не ржавеет.

В целом он стоит примерно вдвое дороже алюминия, но в целом быстрее обрабатывается на производстве.

Интересный факт: магний очень огнеопасен и горит очень горячо. Металлическую стружку, опилки и порошок необходимо тщательно утилизировать во избежание взрыва.

Медь

Медь — еще один старомодный металл. Сегодня вы часто будете видеть его в виде сплава (подробнее об этом позже) или в достаточно чистом состоянии.

Распространенное применение — электроника, водопроводные трубы и гигантские статуи, олицетворяющие свободу. На меди образуется патина, или окисленный слой, который фактически предотвращает дальнейшую коррозию. По сути, она позеленеет и перестанет коррозировать. Благодаря этому она может прослужить века.

Статуя Свободы сделана из меди и покрыта патиной или оксидным слоем, что придает ей зеленовато-голубой оттенок.

Латунь

Латунь на самом деле представляет собой сплав меди и цинка. Полученный желтый металл действительно полезен по ряду причин.

Его золотистый цвет делает его очень популярным для декора. Этот металл часто используется в антикварной мебели в качестве ручек.

Он также чрезвычайно пластичен, что означает, что его можно выковать и сформировать. Вот почему он используется для медных духовых инструментов, таких как тубы, трубы и тромбоны.

Латунь также является отличным материалом для подшипников, поскольку она хорошо скользит по другим металлам.

Еще одно отличное свойство латуни — она ​​никогда не искрится. Например, стальной молоток может вызвать искру, если по нему ударить определенным образом. Латунный молоток этого не делает. Это означает, что латунные инструменты отлично подходят для областей, где могут находиться легковоспламеняющиеся газы, жидкости или порошки.

Бронза

Этот металл изготавливается в основном из меди, но также содержит около 12% олова. В результате получается металл, более твердый и прочный, чем обычная медь.

Бронза также может быть сплавом с другими элементами. Например, распространенными легирующими элементами являются алюминий, никель, цинк и марганец. Каждый из них может очень заметно изменить металл.

Бронза имеет огромное историческое значение (например в бронзовом веке), и её легко отличить. Часто её можно увидеть в массивных церковных колоколах. Бронза твердая и прочная, поэтому при ударе не трескается и не гнется, как другие металлы. Кроме того, она лучше звучит.

Современное использование бронзы включает в себя скульптуры и произведения искусства, пружины и подшипники, а также гитарные струны.

Интересный факт: бронза была первым искусственным сплавом.

Цинк

Это интересный металл, потому что он очень полезен. Сам по себе он имеет довольно низкую температуру плавления, что делает его очень простым в отливке. Материал легко течет при плавлении, а получаемые изделия получаются относительно прочными. Его также очень легко расплавить, чтобы переработать.

Цинк — действительно распространенный металл, который используется в покрытиях для защиты других металлов. Например, часто можно увидеть оцинкованную сталь, которая в основном представляет собой просто сталь, смоченную в цинке. Это помогает предотвратить ржавление.

Интересный факт: ежегодно производится около 12 миллионов тонн цинка, половина из которых идет на цинкование.

Титан

Это действительно потрясающий современный металл. Впервые он был обнаружен в 1791 году, впервые создан в чистом виде в 1910 году и впервые изготовлен вне лаборатории в 1932 году.

Титан на самом деле очень распространен (седьмой по распространенности металл на Земле), но его действительно сложно очистить. Вот почему этот металл такой дорогой. Но он также очень ценен:

• Титан биосовместим, а это означает, что ваше тело не будет сопротивляться и отвергать его. Медицинские имплантаты обычно изготавливают из титана.
• Его соотношение прочности к весу выше, чем у любого другого металла. Это делает его чрезвычайно ценным для всего, что летает.
• Он действительно устойчив к коррозии.
• Нитрид титана (титан, прореагировавший с азотом в высокоэнергетическом вакууме) — это безумно твердое покрытие с низким коэффициентом трения, которое наносится на металлические режущие инструменты.

Интересный факт: титан сопротивляется коррозии потому, что он мгновенно вступает в реакцию с кислородом, создавая очень тонкий и прочный барьер, защищающий металл. Если соскрести барьер, мгновенно образуется новый.

Еще один забавный факт: титан не встречается в природе сам по себе. Он всегда соединен с другим элементом.

Вольфрам

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и самый высокий предел прочности на разрыв среди всех чистых металлов. Это делает его чрезвычайно полезным.

Около половины всего вольфрама используется для производства карбида вольфрама. Это безумно твердый материал, который используется для изготовления режущих инструментов (для горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности), абразивов и тяжелого оборудования. Он может легко резать титан и высокотемпературные сверхпрочные сплавы.

Он получил свое название от шведских слов «вольфрам», что означает «тяжелый камень». Его плотность примерно в 1,7 раза выше плотности свинца.

Вольфрам также является популярным легирующим элементом. Поскольку его температура плавления очень высока, его часто сплавляют с другими элементами для изготовления таких вещей, как сопла ракет, которые должны выдерживать экстремальные температуры.

Адамантий

Его не существует. К счастью.

Никель

Никель — очень распространенный элемент, который используется повсеместно. Чаще всего он применяется в производстве нержавеющей стали, где он повышает прочность и коррозионную стойкость металла. На самом деле, почти 70% никеля в мире используется для производства нержавеющей стали.

В составе пятицентовой американской монеты никель составляет 25%.

Никель также является распространенным металлом, используемым для нанесения покрытий и легирования. Его можно использовать для покрытия лабораторного и химического оборудования, а также всего, что требует действительно гладкой, полированной поверхности.

Интересный факт: никель получил свое название из немецкого фольклора средневековой эпохи. Никелевая руда очень похожа на медную, но когда старые шахтеры не смогли получить из нее медь, они обвинили в этом озорного призрака по имени Никель.

Кобальт

Этот металл издавна использовался для получения синего пигмента в красках и красителях. Сегодня он в основном используется для изготовления износостойких, высокопрочных стальных сплавов.

Сам по себе кобальт очень редко добывают, на самом деле это побочный продукт производства меди и никеля.

Олово

Олово очень мягкое и ковкое. Оно используется в качестве легирующего элемента для изготовления таких вещей, как бронза (1/8 часть олова и 7/8 части меди).

Забавный факт: когда вы сгибаете брусок олова, вы можете услышать нечто, называемое «оловянным криком». Это звонкий звук реорганизации кристаллической структуры (так называемое двойникование).

Свинец

Свинец действительно мягкий и податливый, а также очень плотный и тяжелый. У него очень низкая температура плавления.

В 1800-х годах было обнаружено, что свинец на самом деле является довольно токсичным веществом. Вот почему в наше время это не так распространено, хотя не так давно его все еще находили в красках и пулях.

Свинец — это нейротоксин, который, помимо прочего, может вызывать повреждение мозга и проблемы с поведением.

Тем не менее, у него все еще есть современные применения. Например, он отлично подходит для защиты от радиации. Его также иногда добавляют в медные сплавы, чтобы облегчить их резку. Смесь свинца и меди часто используется для улучшения характеристик подшипников.

Кремний

С технической точки зрения кремний — это металлоид. Это означает, что он обладает как металлическими, так и неметаллическими качествами.

Например, он похож на металл. Он прочный, блестящий, гибкий и имеет высокую температуру плавления. Однако он ужасно проводит электричество. Отчасти поэтому он не считается полноценным металлом.

Тем не менее, этот элемент часто встречается в металлах. Его использование для легирования может сильно изменить свойства металла. Например, добавление кремния в алюминий облегчает его сварку.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

18 различных типов металла (факты и применение) – сделай из металла

Многое произошло со времен бронзового века. Существуют тысячи различных типов и марок металла, и каждый из них разработан для очень специфического применения.

Каждый день вы будете регулярно вступать в контакт с десятками видов металлов. Вот интересное руководство, которое проведет вас через некоторые из этих распространенных металлов и где вы их найдете.

Содержание

Сталь

Это самый распространенный металл в современном мире.

Сталь, по определению, представляет собой просто железо (элемент), смешанное с углеродом. Это соотношение обычно составляет около 99% железа и 1% углерода, хотя это соотношение может немного варьироваться.

Забавный факт: В 2017 году во всем мире было произведено более 1,8 миллиарда тонн стали (половина из которых была произведена в Китае). Средний африканский слон весит около 5 тонн. Если бы вы поставили слонов друг на друга, чтобы сформировать действительно своеобразный мост на Луну (на самом деле это невозможно), он все равно не был бы таким тяжелым, как вес стали, которая производится каждый год.

На самом деле есть много разных видов стали. Вот обзор основных типов:

Углеродистая сталь

Это основная сталь, хороший углерод и железо, хотя могут быть добавлены некоторые другие очень небольшие количества других элементов.

Три основные категории: сталь с низким, средним и высоким содержанием углерода. Больше углерода означает тверже и прочнее. Меньше углерода означает дешевле, мягче и проще в производстве.

Углеродистая сталь чаще всего используется в качестве конструкционного строительного материала, простых механических компонентов и различных инструментов.

Легированная сталь

Думайте об этом как о генетически модифицированной стали. Легированная сталь производится путем добавления в смесь других элементов. Это изменяет свойства и, по сути, делает металл настраиваемым. Это чрезвычайно распространенный тип металла, потому что его, как правило, все еще очень дешево производить.

Общие легирующие элементы для стали включают марганец, ванадий, хром, никель и вольфрам. Каждый из этих элементов будет изменять свойства металла по-разному.

Например, легированная сталь может придать дополнительную прочность высокопроизводительным зубчатым колесам, повысить коррозионную стойкость и износостойкость медицинских имплантатов, а также увеличить величину давления, которое могут выдерживать трубопроводы. Его обычно считают рабочей лошадкой металлического мира.

Нержавеющая сталь

Технически это разновидность легированной стали, но существует так много типов в таких огромных количествах, что обычно ей выделяется отдельная категория. Это сталь, которая специально ориентирована на коррозионную стойкость.

По сути это просто сталь с заметным содержанием хрома. Хром создает сверхтонкий барьер при коррозии, который замедляет ржавчину. Если соскоблить барьер, тут же образуется новый.

Вы часто увидите это на кухнях; ножи, столы, посуда, все, что соприкасается с едой.

Не очень забавный факт: То, что что-то из нержавеющей стали, не означает, что оно не может ржаветь. Различные составы предотвратят ржавление в разной степени. Нержавеющая сталь, которая используется в соленой воде, должна быть особенно устойчивой к коррозии, чтобы она не гнила. Но все типы нержавеющей стали будут ржаветь, если их не чистить и не ухаживать должным образом.

Если вы хотите узнать больше о нержавеющих сталях (и о том, как их идентифицировать), щелкните здесь для моего руководства.

Железо (кованое или литое)

Несмотря на то, что это очень старомодный металл (особенно распространенный в «железный век»), он по-прежнему находит множество современных применений.

Во-первых, это основной ингредиент стали. Но помимо этого, вот несколько других применений и объяснение того, почему используется железо:

• Кухонная посуда (например, сковороды) – пористая поверхность позволяет растительному маслу пригорать и создает естественную антипригарную поверхность
• Дровяные печи – Чугун имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, поэтому печь может выдерживать высокие температуры
• Основания и рамы тяжелой техники — этот тяжелый металл снижает вибрацию и обеспечивает жесткость

Забавный факт: Железо — шестой по распространенности элемент во Вселенной.

Алюминий

Что касается металлов, то это действительно современный металл. Алюминий был впервые произведен в 1825 году, и с тех пор он стал основой для некоторых крупных достижений.

Например, из-за удивительного отношения прочности к весу этот металл в значительной степени отвечает за полет и доставку человека на Луну. Он легко формуется (податлив) и не ржавеет, что делает его идеальным для банок из-под газировки. И (возможно) самое главное, из него можно сделать очень тонкий лист, который можно использовать для барбекю из свежевыловленной рыбы до идеального увлажнения.

Хотя процесс изготовления алюминия немного сложнее, чем некоторых других металлов, на самом деле это чрезвычайно распространенный металл. Это самый распространенный цветной (не содержащий железа) металл на планете.

Пока не заржавеет, окислится. Железо на самом деле единственный металл, который «ржавеет» по определению. Алюминий подвергается коррозии при контакте с солью. Однако при контакте с водой он будет подвергаться коррозии. Это делает алюминий действительно полезным для изготовления таких вещей, как пресноводные лодки.

Возможно, вы ежедневно взаимодействуете с алюминием чаще, чем думаете. Эта статья объяснит, почему.

Магний

Магний — действительно классный металл. Он весит примерно 2/3 веса алюминия и имеет сравнимую прочность. Из-за этого он становится все более и более распространенным.

Чаще всего это сплав. Это означает, что он смешивается с другими металлами и элементами для создания гибридного материала с особыми свойствами. Это также может упростить использование для производственных процессов.

Одним из самых популярных применений магния является автомобильная промышленность. Магний считается шагом вперед по сравнению с алюминием, когда речь идет о высокопрочном снижении веса, и он не астрономически дороже.

Некоторые места, где вы увидите магний на высокопроизводительном автомобиле, — это колесные диски, блоки цилиндров и картеры трансмиссии.

Однако у магния есть недостатки. По сравнению с алюминием он легче подвергается коррозии. Например, он будет подвергаться коррозии при контакте с водой, а алюминий — нет.

В целом, он примерно вдвое дороже алюминия, но, как правило, с ним быстрее иметь дело в производстве.

Забавный факт: Магний легко воспламеняется и горит очень сильно. Металлическую стружку, опилки и порошок необходимо тщательно утилизировать, чтобы предотвратить взрыв.

Медь

Медь — еще один старомодный металл. Сегодня вы часто будете видеть его в виде сплава (подробнее об этом позже) или в достаточно чистом состоянии.

Общие области применения включают электронику, водопроводные трубы и гигантские статуи, олицетворяющие свободу. Медь образует патина или оксидированный слой, который фактически предотвратит дальнейшую коррозию. По сути, он станет зеленым и перестанет разъедать. Это может продлиться веками.

Статуя Свободы изготовлена ​​из меди и покрыта патиной или слоем оксида, благодаря которому она выглядит зеленовато-синей

Если вам нужна дополнительная информация о том, почему этот металл зеленеет, вы можете найти эту статью. Я написал, чтобы было интересно читать.

Латунь

Латунь на самом деле представляет собой сплав меди и цинка. Полученный желтый металл действительно полезен по ряду причин.

Его золотистый цвет делает его очень популярным для украшения. Обычно этот металл используется в антикварной мебели в качестве ручек и ручек.

Он также чрезвычайно податлив, что означает, что его можно выковывать и формовать. Вот почему это то, что используется для духовых инструментов , таких как тубы, трубы и тромбоны. Им легко придать форму (условно говоря), и они долговечны. Латунь

также является отличным материалом для подшипников, так как она хорошо скользит по другим металлам.

Еще одно действительно классное свойство латуни заключается в том, что она никогда не воспламеняется. Например, стальной молоток может дать искру, если ударить по нему определенным образом. Медный молоток этого не делает. Это означает, что латунные инструменты отлично подходят для областей, которые могут находиться рядом с легковоспламеняющимися газами, жидкостями или порошками.

Бронза

Изготовлен в основном из меди, но также содержит около 12% олова. В результате получается металл, который тверже и прочнее, чем обычная медь.

Бронза также может быть сплавом с другими элементами. Например, алюминий, никель, цинк и марганец являются обычными легирующими элементами. Каждый из них может очень заметно изменить металл.

Бронза имеет огромное историческое значение (например, в бронзовом веке), и ее легко найти. Одним из распространенных мест, где его можно увидеть, являются массивные церковные колокола. Бронза жесткая и прочная, поэтому она не трескается и не гнется, как другие металлы, когда по ней звенят. Это также звучит лучше.

Современное использование включает скульптуры и предметы искусства, пружины и подшипники, а также гитарные струны.

Забавный факт: Бронза была первым искусственным сплавом.

Цинк

Это интересный металл из-за его полезности.

Сам по себе он имеет довольно низкую температуру плавления, что делает его очень легким для литья. Материал легко течет при плавлении, и полученные куски относительно прочны. Его также очень легко расплавить, чтобы переработать.

Цинк — очень распространенный металл, который используется в покрытиях для защиты других металлов. Например, часто можно увидеть оцинкованную сталь, которая представляет собой просто сталь, погруженную в цинк. Это поможет предотвратить ржавление.

Забавный факт: Ежегодно производится около 12 миллионов тонн цинка, и половина этого количества используется для цинкования.

Титан

Это действительно удивительный современный металл. Впервые он был обнаружен в 1791 году, впервые создан в чистом виде в 1910 году и впервые изготовлен за пределами лаборатории в 1932 году.

Титан на самом деле очень распространен (7-й по распространенности металл на Земле), но его очень трудно очистить. Вот почему этот металл такой дорогой. Это также очень полезно:

• Титан биосовместим, а это значит, что ваше тело не будет сопротивляться и отвергать его. Медицинские имплантаты обычно изготавливаются из титана.
• Его отношение прочности к весу выше, чем у любого другого металла. Это делает его чрезвычайно ценным для всего, что летает.
• Очень устойчив к коррозии
• Нитрид титана (титан, реагирующий с азотом в высокоэнергетическом вакууме) — это невероятно твердое покрытие с низким коэффициентом трения, которое наносится на металлорежущие инструменты.

Забавный факт: Причина, по которой титан устойчив к коррозии, заключается в том, что он мгновенно вступает в реакцию с кислородом, создавая очень тонкий и прочный барьер, защищающий металл. Если соскоблить преграду, мгновенно образуется новая. Это как самолечение.

Дополнительный забавный факт: Титан не встречается в природе сам по себе. Он всегда связан с другим элементом.

Вольфрам

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и самую высокую прочность на растяжение среди всех чистых металлов. Это делает его чрезвычайно полезным.

Около половины всего вольфрама используется для производства карбида вольфрама. Это безумно твердый материал, который используется для режущих инструментов (для добычи полезных ископаемых и металлообработки), абразивов и тяжелого оборудования. Он может легко резать титан и жаропрочные сплавы.

Свое название он получил от шведских слов « tung sten », что означает «тяжелый камень». Это примерно в 1,7 раза больше плотности свинца.

Вольфрам также является популярным легирующим элементом. Поскольку его температура плавления очень высока, его часто сплавляют с другими элементами, чтобы делать такие вещи, как сопла ракет, которые должны выдерживать экстремальные температуры.

Адамантий

Это не реально.

К сожалению.

Никель

Никель — очень распространенный элемент, который используется повсеместно. Его наиболее распространенное применение — изготовление нержавеющей стали, где он повышает прочность металла и коррозионную стойкость. Фактически, почти 70% мирового никеля используется для производства нержавеющей стали.

Интересно, что никель составляет только 25% состава пятицентовой американской монеты.

Никель также является распространенным металлом, используемым для покрытия и легирования. Его можно использовать для покрытия лабораторного и химического оборудования, а также всего, что должно иметь действительно гладкую полированную поверхность.

Забавный факт: Никель получил свое название из средневекового немецкого фольклора. Никелевая руда очень похожа на медную, но когда старые горняки не могли получить из нее медь, они винили в этом озорного духа по имени Никель.

Кобальт

Это металл, который долгое время использовался для изготовления синего пигмента в красках и красителях. Сегодня он в основном используется для изготовления износостойких высокопрочных стальных сплавов.

Кобальт очень редко добывается сам по себе, на самом деле это побочный продукт производства меди и никеля.

Олово

Олово очень мягкое и податливое. Он используется в качестве легирующего элемента для изготовления таких вещей, как бронза (1/8 олова и 7/8 меди). Это также основной ингредиент олова (85-99%).

Забавный факт: Когда вы сгибаете оловянный брусок, вы можете услышать нечто, называемое «жестяным плачем». Это гнусавый звук реорганизации кристаллической структуры (называемый двойникованием ).

Свинец

Свинец действительно мягкий и податливый, а также очень плотный и тяжелый. У него тоже очень низкая температура плавления.

В 1800-х годах было обнаружено, что свинец на самом деле довольно токсичен. Вот почему в наше время он не так распространен, хотя не так давно его все еще можно было найти в таких вещах, как краски и пули.

Свинец — это нейротоксин, который, среди прочего, может вызвать повреждение головного мозга и поведенческие проблемы.

Тем не менее, у него все еще есть современное применение. Например, он отлично подходит для защиты от радиации. Его также иногда добавляют в медные сплавы, чтобы их было легче резать. Медно-свинцовая смесь часто используется для улучшения работы подшипников.

Кремний

С технической точки зрения кремний представляет собой металлоид. Это означает, что он обладает как металлическими, так и неметаллическими качествами.

Например, выглядит как металл. Он твердый, блестящий, гибкий и имеет высокую температуру плавления. Тем не менее, он ужасно проводит электричество. Отчасти поэтому он не считается цельным металлом.

Тем не менее, это обычный элемент, который можно найти в металлах. Использование его для легирования может немного изменить свойства металла. Например, добавление кремния к алюминию облегчает сварку.

У какого металла самое длинное название?

Согласно периодической таблице празеодим (прай·зее·ов· di ·mee·uhm) имеет самое длинное имя среди всех элементов. Он используется в основном в сплавах. Например, он используется в качестве легирующего элемента в магнии для изготовления авиационных двигателей. Он также используется в кремнях для зажигалок и в постоянных магнитах.

Сколько существует видов металлов?

94 из 118 элементов периодической таблицы относятся к металлам. Другими словами, около 80% элементов, о которых мы знаем, представляют собой какой-то металл!

Список различных типов металлов

Металлы и технологические достижения в производственных процессах привели людей к промышленной революции. Это вызвало экспоненциальное развитие человеческой цивилизации, которое привело нас туда, где мы находимся сегодня. Сейчас вокруг нас различных типов металлов .

Классификация металлов

В настоящее время в природе доступно огромное количество металлов. Эти металлы можно разделить несколькими способами в зависимости от того, какие характеристики или свойства используются в качестве критериев.

• Классификация по содержанию железа

Это наиболее распространенный метод классификации металлов. Когда в металле есть железо, его называют черным металлом. Железо делает металл подверженным коррозии и придает ему магнитные свойства. Металлы, в которых отсутствует железо, известны как цветные металлы. У них также отсутствуют магнитные свойства. Некоторыми примерами являются свинец, алюминий, медь, цинк и латунь.

• Классификация по атомной структуре

Металлы можно классифицировать на основе их атомной структуры согласно периодической таблице. Металл может быть классифицирован как щелочной, переходный или щелочноземельный металл. Металлы, принадлежащие к одной группе, имеют тенденцию вести себя одинаково, когда они реагируют с другими элементами. Таким образом, они имеют схожие химические свойства.

Выбор подходящих металлов

При выборе подходящего металла для конкретного применения необходимо учитывать несколько факторов. Эти факторы включают простоту обработки, температуру плавления, доступное пространство, достаточные факторы безопасности, температурный коэффициент, плотность, электрическую и теплопроводность. давайте посмотрим на различных типов металлов и почему они выбраны для их применения.

Железо

Железо составляет почти 5% Земли. Таким образом, этот металл легко найти. Однако чистый металл не является стабильным элементом, так как он сразу же вступает в реакцию с кислородом, присутствующим в воздухе, создавая оксид железа.

Для извлечения железа из руд требуется использование доменной печи. На первой ступени доменной печи будет производиться передельный чугун, который может быть дополнительно очищен для получения чистого железа. Это железо обычно попадает в сталь и другие сплавы. Поэтому почти 90% производимых металлов являются черными по своей природе.

Сталь

Хотя чистое железо прочнее большинства металлов, оно подвержено коррозии. Чтобы предотвратить коррозию, вам нужно будет потратить много энергии и денег. Железо также чрезвычайно тяжело из-за его высокой плотности.

Таким образом, сталь была сделана путем добавления углерода к железу, чтобы в некоторой степени смягчить эти недостатки. Эта комбинация углерода и железа образует углеродистую сталь, которая прочнее железа. В результате сталь обычно используется в качестве строительного материала. В зависимости от содержания железа сталь можно разделить на три категории: низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь.

Медь

При обсуждении различных металлов невозможно не заметить медь. Медь легко формуется, поэтому она имеет долгую историю, а применение, которое она имеет сегодня, является ярким примером того, насколько она важна. Поскольку медь не поступает из природы в чистом виде, ее плавка и извлечение из руды имеет решающее значение.

Металлы являются хорошими проводниками, но медь выделяется как лучший проводник. Вы найдете медные жилы в электрических цепях из-за их необычайной электропроводности. Единственный металл, который может превзойти проводимость меди, — это серебро. Возможно, именно поэтому большинство кухонных принадлежностей сделаны из меди.

Бронза

Бронза также является сплавом меди. Однако, в отличие от цинка, бронза содержит олово. Вы можете улучшить его свойства и пригодность для конкретного приложения. Бронза твердая, хрупкая и хорошо сопротивляется усталости. Бронза также обладает хорошей тепло- и электропроводностью, а также коррозионной стойкостью.

Бронза применяется при изготовлении отражателей и зеркал. Он также используется в электрических разъемах. Из-за своей устойчивости к коррозии он используется в судовой арматуре и подводных частях.

Латунь

Латунь представляет собой сплав цинка и меди. Количество каждого металла может варьироваться из-за механических и электрических свойств, которые требуются от металла. Он состоит из следовых количеств нескольких металлических элементов, таких как марганец, свинец и алюминий.

Латунь является отличным кандидатом для использования с низким коэффициентом трения, например, в подшипниках, замках, музыкальных инструментах, инструментах и ​​фитингах, а также в сантехнике. Латунь незаменима в безопасных по своей природе применениях, чтобы обеспечить возможность использования и предотвратить искры в легковоспламеняющихся средах.

Алюминий

Алюминий получают главным образом из бокситов, его руды. Он прочный, легкий и функциональный и является самым распространенным металлом на Земле. Это связано с его свойствами, в том числе легким, прочным, электропроводным и коррозионностойким; он может создавать сплавы почти со всеми типами металлов. Алюминий легко обрабатывается и не намагничивается.

Титан

Титан является важным конструкционным металлом, поскольку он легкий и прочный. Он также обладает высокой термической стабильностью даже при экстремальных температурах до 480°C.