Оксиды – бинарные соединения, в состав которых входит кислород.
Сплавы металлов. Оксиды и гидроксиды металлов.
· Сплавы металлов и их классификация
· Оксиды металлов
· Гидроксиды металлов
Сплавы металлов и их классификация
Одним из первых металлов, который человек стал применять для своих нужд, была медь. Но ещё в III тысячелетии люди обнаружили, что медь, сплавленная с оловом, позволяет делать более прочное оружие, долговечную посуду. Материал, полученный при сплавлении меди с оловом, получил название «бронза». Это был первый сплав, изготовленный человеком.
Сплавом называют искусственный материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, из которых, по крайней мере, один является металлом.
В зависимости от количества компонентов различают двойные (бинарные), тройные и многокомпонентные сплавы. Сплавы могут иметь однородную структуру (гомогенные сплавы), а также состоять из нескольких фаз (гетерогенные сплавы). В зависимости от своих свойств сплавы подразделяются на легкоплавкие, тугоплавкие, жаропрочные, высокопрочные, твердые, коррозионно-устойчивые. По предполагаемой технологии обработки различают литейные (изделия производят путём литья) и деформируемые (обрабатывают путём ковки, проката, штамповки, прессования) сплавы.
Чёрные металлы и сплавы на их основе
В зависимости от природы металла, составляющего основу сплава, различают чёрные и цветные сплавы. В чёрных сплавах основным металлом является железо. Самыми распространенными из чёрных сплавов являются сталь и чугун. К чёрным металлам относятся железо, а также марганец и хром, которые входят в состав чёрных сплавов.
|
|
|
Чугун
Чугун – сплав на основе железа, содержание углерода в котором превышает точку предельной растворимости углерода в расплаве железа (2,14%). При остывании сплава, углерод кристаллизуется в виде отдельных включений цементита и графита. Углерод придает чугуну твердость, но снижает пластичность сплава, поэтому чугун хрупкий. Чугун применяют для изготовления литых деталей (коленчатых валов, колёс, труб, радиаторов отопления, ванн, решеток ограждения), кухонной посуды (сковородок, чугунков, казанов).
Сталь
В стали содержание углерода значительно меньше. В низкоуглеродистых сталях количество углерода не превышает 0,25%, в высокоуглеродистой стали содержание углерода может достигать 2%. Самые первые стальные изделия появились 4000 лет назад. В настоящее время выплавляют стальные сплавы с различными свойствами. Это конструкционные, нержавеющие, инструментальные, жаропрочные стали.
Легирующие добавки
Для придания стали особых свойств в процессе её изготовления, вводят легирующие добавки. Легирующими добавками называют вещества, которые добавляют в сплав в определенном количестве для изменения механических и физических свойств материала.
|
|
|
Легированные стали
В зависимости от количества легирующих добавок различают низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Марка стали обозначается с помощью букв и цифр. Буква указывает на химическую природу легирующей добавки, а цифра, стоящая после буквы – на примерное содержание этой добавки в сплаве. Если содержание добавки меньше 1%, то цифру не ставят. Цифры впереди букв показывают содержание углерода в сотых долях процента. Например, в стали марки 18ХГТ содержится 0,18 % С, 1 % Сr, 1 % Мn, около 0,1 % Тi.
Стали применяют для изготовления армирующих железнодорожных рельсов, дробильных установок, конструкций, турбин электростанций и двигателей самолётов, инструментов (пилы, сверла, резцы, зубила, фрезы), химической аппаратуры, деталей автомобилей, тракторов, дорожных машин, труб и много другого.
Цветные металлы и сплавы на их основе
К цветным металлам относят алюминий, цинк, медь, никель, олово, свинец и др. Сплавы на основе цветных металлов называют цветными. Это бронза, латунь, силумин, дюралюминий, баббиты и многие другие. В авиации широкое применение нашли легкие и прочные сплавы на основе алюминия и титана. Изделия из медных сплавов: бронзы и латуни, применяются в химической промышленности, для изготовления запорной аппаратуры: кранов, вентилей. Сплавы на основе олова и свинца используют для изготовления подшипников. Из мельхиора и нейзильбера – сплавов меди и никеля, изготовляют столовые наборы, монеты.
|
|
|
Запомнить!
Сплавом называется материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, один из которых обязательно металл. Сплавы бывают двойные, тройные, многокомпонентные; гомогенные и гетерогенные; легко- и тугоплавкие, жаростойкие и высокопрочные, коррозионно устойчивые; литейные и деформируемые.
Сплавы на основе железа называют чёрными. К ним относится чугун, содержащий от 2,14 % до 4,3 % углерода, и сталь, в которой углерода не более 2,14 %. Для придания сплаву нужных свойств в него вводят легирующие добавки: хром, никель, марганец, кремний, алюминий и другие.
Сплавы на основе алюминия, меди, цинка, никеля, олова, свинца относят к цветным.
Оксиды металлов
Оксиды – бинарные соединения, в состав которых входит кислород.
|
|
|
- Общая формула – Ме2О
Оксиды металлов – твердые, кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.
· Li2O, Na2O – бесцветные, К2О, Rb2O – желтые, Cs2О – оранжевый.
Металл + кислород = оксид или пероксид.
Химические свойства
1. Взаимодействуют с водой, образуя щелочи: Na2О + H2O→ 2NaOH
2. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду: Na2О + НCl→ NaCl + H2O
3. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соли: Na2О +SO3→ Na2SO4
4. Взаимодействуют с амфотерными оксидами образуя соли: Na2О +ZnO→Na2ZnO2
Способы получения:
1. Окислением металла получается только оксид лития
4Li + O2 → 2Li2O
(в остальных случаях получаются пероксиды или надпероксиды)
2Na+O2→Na2O;
K+O2→KO2.
2. Все оксиды (кроме Li2O) получают при нагревании смеси пероксида (или надпероксида) с избытком металла:
Na2O2 + 2Na → 2Na2O
KO2 + 3K → 2K2O
Оксиды и гидроксиды металлов
· в степенях окисления +1 и +2 проявляют основные свойства,
· в степенях окисления +3, +4, +5 проявляют амфотерные,
· в степенях окисления +6, +7 проявляют кислотные.
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 45; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!