КОЛЬОРОВІ СПЛАВИ: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ, ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Ці кольорові метали є ті , які не мають в своєму складі металевого заліза. Тому він не складається з будь-якого типу сталей, і його основна основа може бути основою будь-якого іншого металевого елемента; наприклад, алюміній, срібло, мідь, берилій, магній, титан тощо.

На відміну від щільних сталей, ідеальних для металевої опори будівель та мостових кабелів, чорні сплави зазвичай легші та стійкіші до корозії. З цього моменту кількість його застосувань збільшується експоненціально, кожен вимагає певного типу сплаву з точним металевим складом.

Бронзова скульптура - приклад кольорового сплаву. Джерело: Pixabay.

Одні з найдавніших та найвідоміших в історії кольорових сплавів - бронза та латунь. Обидва мають мідь як металеву основу, з тією різницею, що в бронзі вона переважно змішується з оловом, а в латуні - цинком. Залежно від їх комбінацій та складу можуть утворюватися бронзи та бюстгальтери із великими властивостями.

І переходячи в сучасне сьогодення, сплави, що складають електронні пристрої, по суті є кольоровими. Також каркас найскладніших транспортних засобів та літальних апаратів виготовлений з цих сплавів, щоб надати їм міцності при мінімальній вазі.

Структури кольорових сплавів

Кожен метал має свої кристалічні структури, які можуть бути hcp (компактний шестикутний), ccp (компактний кубічний), bcc (кубічний центр) та ін.

Розплавляючись і зварюючись у твердий розчин, який потім кристалізується, атоми всіх металів з'єднуються металевим зв’язком, і отримані структури додаються або змінюються.

Тому кожен сплав певному складу матиме свої кристалічні структури. Ось чому для їх вивчення використовується скоріше терміни фаз (зазвичай позначаються як α і β), графічно представлені на фазовій діаграмі як функція змінних, таких як температура, тиск та склад.

З цих фазових діаграм можна передбачити, при якій температурі (рідка фаза) плавиться кольоровий сплав системи, що складається з двох або більше металів, а також характер її твердих фаз.

Припустимо, сріблясто-мідна пара. Аналізуючи його фазову діаграму, фізичну та структурну інформацію можна отримати з декількох сплавів з різними комбінаціями срібла і міді (10% Ag і 90% Cu, 25% Ag і 75% Cu тощо). Очевидно, метали повинні бути розчинними один в одному, щоб вони могли кристалізуватися в сплав однорідним способом.

Властивості

Властивості кольорових сплавів дуже різноманітні. Для сталей узагальнити не дуже складно, оскільки вони виявляють синергію властивостей заліза з властивостями заліза-вуглецю, Fe-C. Натомість властивості кольорових сплавів залежать здебільшого від металевої основи.

Наприклад, якщо сплави - алюміній або магній, обидва легкі метали, вони, як очікується, будуть легкими. Якщо титан, більш щільний метал, змішується з будь-яким іншим легким металом, отриманий сплав повинен бути трохи легшим і гнучкішим.

Якщо, як відомо, мідь та золото є хорошими провідниками тепла та електрики, то їхні сплави повинні пропонувати матеріали, які дешевші, менш м'які та стійкіші до механічної роботи та корозії.

Якби всі властивості та характеристики цього типу сплавів могли бути узагальнені, вони повинні були бути: менш щільними, механічно стійкішими щодо їх ваги, більш інертними щодо окислення, спричиненими навколишнім середовищем, деформованими, високопровідними теплом та електрикою. Для решти є безліч її винятків.

Програми

Алюміній

Вони дуже легкі сплави, і тому їх структура повинна бути ОЦК (найменш компактна). Вони можуть бути деформовані в різні форми, як банки, для зберігання їжі та напоїв.

Вони, як правило, мають високу стійкість до корозії, але це обернено пропорційно їх механічній стійкості, яка збільшується при змішуванні з міддю, магнієм або марганцем. Ті, у кого краща механічна міцність, знаходять застосування як для автомобільних деталей кузова, так і для деталей літаків.

Титан

-Тітанові сплави знаходять багато застосувань для проектування кісткових протезів і, як правило, цей метал дуже сумісний з фізіологічними матрицями.

Він також використовується як частини рами та поверхні літальних апаратів, транспортних засобів, мотоциклів, клубів для гольфу, серед інших артефактів та предметів.

-Змішані з алюмінієм його сплави були використані при будівництві дахів японських храмів і пагод, а також у статуях їх драконів.

Срібло

-У його сплаві з графітом (Ag-C) низький електричний опір і тому використовується як компоненти вимикачів.

-Змішаний з ртуттю, виходить амальгама з 50% рт. Ст. Та меншим відсотком міді та олова, яка використовується для заповнення зубних дефектів.

-Який сплав з міддю надає йому такий опір, що він створює металеві ріжучі диски та пилки.

-У ювелірних виробах він використовується у сплаві паладію та платини, стійкий до подряпин та втрати його блиску.

Магній

Вони щільніші за алюміній, але в іншому випадку їх властивості схожі. Вони добре протистоять атмосферним умовам, саме тому їх використовували для виготовлення автомобільних деталей, коробки передач, коліс, ракет, коротше, швидкісних машин (а також велосипедів).

Берилій

-Свій сплав Be-Cu використовується для електронних компонентів для невеликих пристроїв, таких як смартфони, iPad, наручні годинники, планшети тощо.

-Кераміка (змішана з галієм, миш'яком або індієм), застосовується в електронних схемах з високою щільністю струму.

-У медицині берилієві сплави підробляють багато своїх приладів та пристроїв, таких як кардіостимулятори, лазерні скальпелі, сканери, каркас ядерного магнітно-резонансного обладнання.

- Також він кує частину військової та ядерної зброї, він також зробив дзеркала для супутників із берилієвими сплавами.

-Запчастини, ковані з цими сплавами, не створюють іскри при високому терті.

Приклади

Деякі конкретні приклади кольорових сплавів:

-Монель і Константан, обидва нікель-мідні сплави, але зі складом 2: 1 і 45% (55% міді) відповідно.

-Кромель, склад якого становить 90% нікелю та 10% міді. Він використовується як частина електричної системи промислових печей, здатних витримувати високі температури.

-Ті-6Ал-4В, сплав титану з ванадієм, алюмінієм та іншими металами, особливо використовується в біологічних цілях.

-Стеліт, сплав кобальту та хрому.

-Магналій, алюмінієвий сплав з низьким відсотком магнію (меншим або рівним 10%). Це практично алюмінієві листи, більш стійкі до тяги та більш стійкі.

-Біле золото, до складу якого входить 90% золота з 10% будь-якого білого металу, такого як срібло або паладій.

Список літератури

1. Dr.C.Ergun. (sf). Сплави кольорових кольорів . Відновлено з: users.fs.cvut.cz
2. Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation. (2012 р.). Кольорові конструкційні матеріали (титан, алюміній). . Відновлено з: nipponsteel.com
3. WA Монтейро, SJ Buso та LV da Silva (2012). Застосування магнієвих сплавів у транспорті, нові можливості на магнієвих сплавах, Вальдемар Альфредо Монтейро, IntechOpen, DOI: 10.5772 / 48273.
4. Асоціація розвитку міді (2018). Мідь і мідні сплави. Відновлено з: copperalliance.org.uk
5. Майкл Ойстахер. (7 березня 2018 р.). Срібні сплави та їх використання. Відновлено з: mgsrefining.com
6. Терренс Белл. (26 вересня 2018 р.). Застосування берилію. Відновлено з: thebalance.com
7. Cosmolinux. (sf). Діаграми фаз діяльності. Відновлено з: cosmolinux.no-ip.org