MGA DI-FERROUS NA METAL: ISTRAKTURA, URI, KATANGIAN - CHEMISTRY - 2025

Ang mga di - ferrous na metal ay ang mga walang o papabayaang halaga ng bakal. Ang mga ito, sa iba't ibang mga proporsyon ng masa, ay ginagamit upang lumikha ng mga haluang metal na nagpapakita ng mas mahusay na mga pisikal na katangian kaysa sa mga indibidwal na metal.

Sa gayon, ang kanilang mga istruktura ng mala-kristal at mga pakikipag-ugnay ng metal ay ang batayan ng mga aplikasyon na hindi halong ferrous. Gayunpaman, ang mga dalisay na metal na ito ay nakakahanap ng mas kaunting mga gamit dahil napaka sensitibo at reaktibo. Para sa kadahilanang ito, pinakamahusay na gumagana sila bilang isang base at additive para sa mga haluang metal.

Ang tanso ay isang di-ferrous haluang metal; Pangunahing ito ay binubuo ng isang gintong halo ng tanso at lata (rebulto sa imahe sa itaas). Ang tanso sa haluang metal ay nag-oxidize at bumubuo ng CuO, isang tambalan na nagpapagaan sa gintong ibabaw nito. Sa mga kahalumigmigan na kapaligiran, ang CuO hydrates at sumisipsip ng carbon dioxide at asing-gamot upang mabuo ang mga asul-berde na compound.

Halimbawa, ang Statue of Liberty ay sakop ng mga layer ng tanso na carbonates (CuCO ₃ ) na kilala bilang patina. Sa pangkalahatan, ang lahat ng metal rust. Depende sa katatagan ng kanilang mga oxides, pinoprotektahan nila ang mga haluang metal sa isang mas maliit o mas mataas na antas laban sa kaagnasan at panlabas na mga kadahilanan.

Istraktura

Ang bakal ay isa lamang sa lahat ng mga metal sa likas na katangian, kaya ang mga istruktura at haluang metal na hindi ferrous na metal ay mas magkakaibang.

Gayunpaman, sa ilalim ng mga normal na kondisyon ang karamihan sa mga metal ay may tatlong mga istraktura ng mala-kristal na itinatag ng kanilang mga metal na bono: compact hexagonal (hcp), compact cubic (ccp), at body-centered cubic (bcc).

Compact Hex (hcp)

Sa tatlong mga istruktura, ito ang hindi bababa sa siksik at compact, na sa parehong oras ang isa na may pinakamalaking interstice ng lakas ng tunog.

Samakatuwid, mas madaling mapaunlakan ang mga maliliit na molekula at atomo. Gayundin, sa kubo na ito ang bawat atom ay napapalibutan ng walong kapitbahay.

Mga halimbawa

- Vanadium (V).

- Niobium (Nb).

- Chromium (Cr).

- Mga metal na Alkali.

- Tungsten (W).

Bilang karagdagan, mayroong iba pang mga istraktura, tulad ng simpleng kubiko at iba pang mga mas kumplikadong mga bago na binubuo ng hindi gaanong siksik o baluktot na pag-aayos ng unang tatlo. Gayunpaman, ang mga istrukturang kristal sa itaas ay nalalapat lamang sa mga purong metal.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng karumihan, mataas na presyon at temperatura, ang mga pag-aayos na ito ay nagulong at, kapag sila ay mga sangkap ng isang haluang metal, nakikipag-ugnay sila sa iba pang mga metal upang makabuo ng mga bagong istruktura ng metal.

Sa katunayan, ang eksaktong kaalaman at pagmamanipula ng mga pag-aayos na ito ay nagpapahintulot sa disenyo at paggawa ng mga haluang metal na may ninanais na mga pisikal na katangian para sa isang tiyak na layunin.

Mga Uri

Sa mga pangkalahatang termino, ang mga di-ferrous na metal ay maaaring maiuri sa tatlong uri: mabigat (tingga), ilaw (tanso at aluminyo) at ultralight (magnesiyo). Kaugnay nito, ang mga ito ay nahahati sa dalawang mga subclass: yaong may mga medium na natutunaw na puntos at ang mga may mataas na punto ng pagkatunaw.

Ang iba pang mga uri ng mga di-ferrous na metal ay tumutugma sa mga marangal (o mahalaga) na mga metal. Ang mga halimbawa nito ay mga metal na may mga istrukturang ccp (maliban sa aluminyo, nikel at iba pa).

Katulad nito, ang mga bihirang mga metal na metal ay itinuturing na hindi ferrous (cerium, samarium, scandium, yttrium, thulium, gadolinium, atbp.). Panghuli, binibilang din ang mga radioactive metal bilang non-ferrous (polonium, plutonium, radium, francium, astig, radon, atbp.).

Mga katangian at katangian

Kahit na ang mga katangian at katangian ng mga metal ay nag-iiba sa kanilang purong estado at sa mga haluang metal, ipinakikita nila ang mga generalities na naiiba ang mga ito mula sa mga ferrous metal:

- Ang mga ito ay malulugod at mahusay na elektrikal at thermal conductor.

- Hindi gaanong apektado ang mga paggamot sa init.

- Mayroon silang higit na pagtutol laban sa oksihenasyon at kaagnasan.

- Hindi nila ipinapakita ang labis na paramagnetism, na nagbibigay-daan sa kanila na maging mga materyales na ginagamit para sa mga elektronikong aplikasyon.

- Ang mga proseso ng pagmamanupaktura nito ay mas madali, kabilang ang paghahagis, hinang, pagpapalimot at pagulong.

- Mayroon silang mas kaakit-akit na mga kulay, kaya't nakita nila ang mga gamit bilang mga elemento ng pandekorasyon; bilang karagdagan, ang mga ito ay hindi gaanong siksik.

Ang ilan sa mga kawalan nito kumpara sa mga ferrous metal ay: mababang pagtutol, mataas na gastos, mas mababang mga kahilingan at mas kaunting kasaganaan ng mineral.

Mga halimbawa

Sa metalurhiko industriya maraming mga pagpipilian sa paggawa ng mga di-ferrous metal at haluang metal; ang pinakakaraniwan ay: tanso, aluminyo, zinc, magnesium, titan at ang mga superalloy na nakabase sa nikel.

Copper

Ang Copper ay ginamit para sa isang malawak na iba't ibang mga aplikasyon dahil sa mga kapaki-pakinabang na katangian, tulad ng mataas na thermal at electrical conductivities.

Ito ay malakas, malulungkot at malagkit, maraming mga praktikal na disenyo ang maaaring makuha mula dito: mula sa mga tubo hanggang sa mga garapon hanggang sa mga barya. Ginamit din ito upang palakasin ang takong ng mga barko, at nakahanap ng maraming paggamit sa industriya ng elektrikal.

Bagaman sa dalisay na estado ito ay napaka-malambot, ang mga haluang metal (sa pagitan ng mga tanso at tanso na ito) ay mas lumalaban at protektado ng mga layer ng Cu ₂ O (mapula-pula na oksido).

Aluminyo

Ito ay isang metal na itinuturing na ilaw dahil sa mababang density nito; mayroon itong mataas na thermal at electrical conductivities, at lumalaban sa kaagnasan salamat sa Al ₂ O ₃ layer na nagpoprotekta sa ibabaw nito.

Dahil sa mga pag-aari nito, ito ay isang mainam na metal lalo na sa aeronautics, ang industriya ng automotiko at konstruksyon, bukod sa iba pa.

Sink at magnesiyo

Ang mga haluang metal na haluang metal (tulad ng KAYEM, na may 4% na aluminyo at 3% tanso sa pamamagitan ng masa) ay ginagamit para sa paggawa ng mga kumplikadong paghahagis. Ito ay inilaan para sa mga gawa sa konstruksyon at engineering.

Sa kaso ng magnesiyo, ang mga haluang metal ay may mga aplikasyon sa arkitektura, pati na rin sa mga bisikleta sa bisikleta, sa mga sasakyang tulay at sa mga welded na istruktura.

Natagpuan din nito ang paggamit sa industriya ng aerospace, sa makinarya ng high-speed at sa mga kagamitan sa transportasyon.

Titanium

Ang Titanium ay bumubuo ng bahagyang magaan na haluang metal. Ang mga ito ay sobrang lumalaban, at protektado mula sa kaagnasan ng isang layer ng TiO ₂ . Ang pagkuha nito ay mahal at may isang bcc crystalline na istraktura sa itaas ng 882 ºC.

Bilang karagdagan, ito ay biocompatible, na ang dahilan kung bakit maaari itong magamit bilang isang materyal para sa mga medikal na prostheses at implants. Bilang karagdagan, ang titan at mga haluang metal ay naroroon sa makinarya, sa dagat, sa mga sangkap ng jet at sa mga reaktor ng kemikal.

Superalloys

Ang mga superalloy ay napakalakas na solidong phase na binubuo ng nikel (bilang base metal) o kobalt.

Ginagamit ang mga ito bilang mga van sa mga turbin ng sasakyang panghimpapawid at mga makina, sa mga materyales ng reaktor na sumusuporta sa mga agresibong reaksyon ng kemikal, at sa mga kagamitan sa heat exchanger.

Mga Sanggunian

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teorya ng paggawa ng mga di-ferrous na metal at haluang metal. Teknikal na Unibersidad ng Ostrava.
2. C. Ergun. Mga Nonferrous Alloys. Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: users.fs.cvut.cz
3. Adana Science at Teknolohiya. Mga Di-Ferrous Metals. Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Teknolohiya ng mga materyales. Editoryal Trillas SA (1st edition, Mexico). Pahina 282-297.
5. Ferrous Materyal at Non-Ferrous Metals at Alloys. . Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: ikbooks.com
6. Ang pagkakaiba sa pagitan ng ferrous at non-ferrous metal. (2015, Setyembre 23). Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: metalupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Bakit berde ang rebulto ng kalayaan? Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: Wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (Mayo 31, 2014). Ang mala-kristal na istraktura ng mga metal. Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (Marso 18, 2009). Mga kasangkapan sa Copper. . Nakuha noong Abril 22, 2018, mula sa: flickr.com
10. Brandon Baunach. (Pebrero 22, 2007). anim-pack-paper-weight. Nakuha noong Abril 22, 2018, mula sa: flickr.com