MGA HALUANG METAL NA DI-FERROUS: ISTRAKTURA, KATANGIAN, GAMIT, HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang mga di- mabibigat na haluang metal ay ang mga wala sa kanilang komposisyon na bakal na metal. Samakatuwid, hindi ito binubuo ng alinman sa mga uri ng mga steel, at ang pangunahing batayan nito ay maaaring maging sa anumang iba pang elemento ng metal; tulad ng aluminyo, pilak, tanso, beryllium, magnesium, titanium, atbp.

Hindi tulad ng siksik na mga steel, na mainam para sa metal na suporta ng mga gusali at mga cable na tulay, ang mga ferrous alloy ay may posibilidad na mas magaan at mas lumalaban sa kaagnasan. Mula dito hanggang sa ang bilang ng mga aplikasyon nito ay nagdaragdag nang malaki, ang bawat isa ay humihiling ng isang tiyak na uri ng haluang metal, na may isang eksaktong komposisyon ng metal.

Sculpture ng tanso - isang halimbawa ng isang di-ferrous alloy. Pinagmulan: Pixabay.

Ang ilan sa mga pinakaluma at kilalang hindi kilalang mga haluang metal sa kasaysayan ay tanso at tanso. Parehong may tanso bilang isang metal na base, na may pagkakaiba na sa tanso ay higit sa lahat ay pinaghalo sa lata, at sa tanso na may zinc. Depende sa kanilang mga kumbinasyon at komposisyon, ang mga bronse at tanso na may malawak na mga pag-aari ay maaaring lumitaw.

At ang paglipat sa modernong kasalukuyan, ang mga haluang metal na bumubuo ng mga elektronikong aparato ay mahalagang hindi ferrous. Gayundin, ang frame ng pinaka sopistikadong mga sasakyan at sasakyang panghimpapawid ay ginawa ng mga haluang metal na ito, upang mabigyan sila ng lakas sa pinakamababang posibleng timbang.

Mga istruktura ng mga di-ferrous alloys

Ang bawat metal ay may sariling mga istraktura ng mala-kristal, na maaaring maging hcp (compact hexagonal), ccp (compact cubic), bcc (body-centered cubic), o iba pa.

Kapag natunaw at welded sa isang solidong solusyon na pagkatapos ay crystallizes, ang mga atom ng lahat ng mga metal ay pinagsama sa pamamagitan ng metal na bonding, at ang mga nagreresultang istruktura ay nagdaragdag o nagbabago.

Samakatuwid, ang bawat haluang metal sa isang tiyak na komposisyon ay magkakaroon ng sariling mga istraktura ng kristal. Iyon ang dahilan kung bakit pag-aralan ang mga ito, ang isa ay gumagamit ng halip na mga termino ng mga phase (karaniwang tinutukoy bilang α at β), na kinakatawan ng graph sa isang diagram ng phase bilang isang function ng mga variable tulad ng temperatura, presyon at komposisyon.

Mula sa mga diagram ng phase na ito ay mahuhulaan sa kung anong temperatura (likidong yugto) ang hindi halong haluang metal ng isang sistema na binubuo ng dalawa o higit pang mga metal ay matunaw, pati na rin ang likas na katangian ng mga solidong phase nito.

Ipalagay ang pares na tanso-pilak. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa phase diagram nito, ang impormasyon sa pisikal at istruktura ay maaaring makuha mula sa maraming mga haluang metal na may iba't ibang mga kombinasyon ng pilak-tanso (10% Ag at 90% Cu, 25% Ag at 75% Cu, atbp.). Malinaw, ang mga metal ay dapat na matutunaw sa bawat isa upang maaari silang maging kristal sa isang haluang metal sa isang homogenous na paraan.

Ari-arian

Ang mga katangian ng mga non-ferrous alloys ay napaka-magkakaibang. Para sa mga steels ay hindi napakahirap na gawing pangkalahatan, dahil ipinakita nila ang isang synergy ng mga pag-aari ng bakal na may iron-carbon, Fe-C. Sa halip, ang mga katangian ng mga non-ferrous alloy ay nakasalalay sa base ng metal.

Halimbawa, kung ang mga haluang metal ay aluminyo o magnesiyo, parehong mga light metal, inaasahan silang magaan. Kung ang titanium, isang mas denser metal, ay halo-halong sa anumang iba pang magaan na metal, ang nagreresultang haluang metal ay dapat na bahagyang mas magaan at mas nababaluktot.

Kung ang tanso at ginto ay kilala bilang mabuting conductor ng init at kuryente, pagkatapos ang kanilang mga haluang metal ay dapat mag-alok ng mga materyales na mas mura, hindi gaanong malambot, at mas lumalaban sa mekanikal na gawain at kaagnasan.

Kung ang lahat ng mga pag-aari at katangian ng ganitong uri ng mga haluang metal ay maaaring maging pangkalahatan, kakailanganin nilang: mas siksik, mas mekanikal na mas lumalaban na may kaugnayan sa kanilang bigat, mas mababaw laban sa oksihenasyon na dulot ng kanilang kapaligiran, nababalisa, lubos na conductive ng init at kuryente. Para sa natitira, maraming mga pagbubukod nito.

Aplikasyon

Aluminyo

Ang mga ito ay napaka magaan na haluang metal, at samakatuwid ang kanilang istraktura ay dapat na bcc (hindi bababa sa compact). Maaari silang mai-deform na kumuha sa maraming mga hugis, tulad ng mga lata, para sa pag-iimbak ng pagkain at inumin.

May posibilidad silang magkaroon ng mataas na pagtutol sa kaagnasan, ngunit ito ay pabaligtad na proporsyonal sa kanilang mekanikal na pagtutol, na nagdaragdag kapag halo-halong may tanso, magnesiyo o mangganeso. Ang mga may mas mahusay na lakas ng makina ay nakakahanap ng paggamit bilang mga bahagi ng katawan ng katawan, at para sa mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid.

Titanium

-Titanium haluang metal makahanap ng maraming mga aplikasyon para sa disenyo ng mga prostheses ng buto at, sa pangkalahatan, ang metal na ito ay lubos na katugma sa mga physiological matrice.

Ginagamit din ito bilang mga bahagi ng frame at ibabaw ng sasakyang panghimpapawid, sasakyan, motorsiklo, golf club, bukod sa iba pang mga artifact at mga bagay.

-Ako ay may aluminyo, ang mga haluang metal ay ginamit sa pagtatayo ng mga bubong ng mga templo ng Japanese at pagodas, at sa mga estatwa ng kanilang mga dragon.

Pilak

-Ang haluang metal na may grapayt (Ag-C) ay may mababang de-koryenteng pagtutol at samakatuwid ay ginagamit bilang mga bahagi ng mga circuit breaker.

-Mixed sa mercury, isang amalgam na may 50% Hg at isang mas mababang porsyento ng tanso at lata ang nakuha, na ginagamit upang punan ang mga depekto sa ngipin.

-Ang haluang metal na may tanso ay nagbibigay ito ng gayong pagtutol na lumilikha ng mga metal na mga cut ng metal at saws.

-Sa alahas ito ay ginagamit sa isang haluang metal ng palyete at platinum, lumalaban sa mga gasgas at pagkawala ng ningning nito.

Magnesiyo

Ang mga ito ay mas matindi kaysa sa aluminyo, ngunit kung hindi man ay magkapareho ang kanilang mga katangian. Nilalabanan nila nang maayos ang mga kondisyon ng atmospheric, kaya ginamit ito para sa paggawa ng mga bahagi ng sasakyan, sa mga gearbox, gulong, missile, sa maikling salita, sa high-speed na makinarya (pati na rin sa mga bisikleta).

Beryllium

-Ang haluang metal na Be-Cu ay ginagamit para sa mga elektronikong sangkap para sa maliliit na aparato, tulad ng mga smartphone, iPads, pulso, tablet, atbp.

-Ceramics (halo-halong may gallium, arsenic o indium), ay ginagamit sa mga electronic circuit na may mataas na kasalukuyang density.

-Sa gamot, ang beryllium alloys ay nagkakaloob ng marami sa mga instrumento at aparato nito, tulad ng mga pacemaker, laser scalpels, scanner, ang frame ng nuclear magnetic resonance na kagamitan, bukod sa iba pa.

-Nagpapahintulot din ito ng bahagi ng militar at nukleyar na mga sandata, gumawa din ito ng mga salamin para sa mga satellite na may mga beryllium alloy.

-Ang mga huwad na hinuhubog sa mga haluang metal na ito ay hindi gumagawa ng mga sparks kapag sumailalim sa mataas na alitan.

Mga halimbawa

Ang ilang mga tiyak na halimbawa ng mga di-ferrous alloys ay:

-Monel at Constantán, parehong mga haluang metal na nickel-tanso, ngunit may isang komposisyon ng 2: 1 at 45% (55% tanso), ayon sa pagkakabanggit.

-Cromel, na ang komposisyon ay 90% nikel at 10% tanso. Ginagamit ito bilang bahagi ng mga de-koryenteng sistema ng mga pang-industriya na oven, na may kakayahang magkaroon ng mataas na temperatura.

-Ti-6Al-4V, isang haluang metal ng titan na may vanadium, aluminyo at iba pang mga metal, lalo na ginagamit para sa mga biological na layunin.

-Stelite, isang haluang metal ng kobalt at chromium.

-Magnalium, aluminyo haluang metal na may isang mababang porsyento ng magnesiyo (mas mababa sa o katumbas ng 10%). Ang mga ito ay praktikal na mga sheet ng aluminyo na mas lumalaban sa traksyon at mas ligtas.

-White ginto, na ang komposisyon ay binubuo ng 90% na ginto na may 10% ng anumang puting metal, tulad ng pilak o palladium.

Mga Sanggunian

1. Dr.C.Ergun. (sf). Mga Nonferrous Alloys. . Nabawi mula sa: mga gumagamit.fs.cvut.cz
2. Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012). Mga Materyal na Hindi Ferrous Structural (Titanium, Aluminum). . Nabawi mula sa: nipponsteel.com
3. WA Monteiro, SJ Buso at LV da Silva (2012). Application ng Magnesium Alloys sa Transport, Mga Bagong Tampok sa Magnesium Alloys, Waldemar Alfredo Monteiro, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
4. Association ng Copper Development. (2018). Copper at Copper Alloys. Nabawi mula sa: copperalliance.org.uk
5. Michael Oistacher. (Marso 7, 2018). Silver Alloys at ang kanilang mga Gamit. Nabawi mula sa: mgsrefining.com
6. Terrence Bell. (Setyembre 26, 2018). Mga Application ng Beryllium. Nabawi mula sa: thebalance.com
7. Cosmolinux. (sf). Mga diagram ng Mga Aktibidad sa Yugto. Nabawi mula sa: cosmolinux.no-ip.org