Värviliste metallide loetelu: omadused, kasutusala

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Tsivilisatsiooni areng poleks saanud toimuda nii kiiresti, kui inimene poleks leidnud võimalust erinevate metallide kaevandamiseks ja töötlemiseks. Ja kui algul aitasid seda kaasa otse mulla pinnal lebavate looduslike tükikeste edukad leiud, siis peagi hakkas märkimisväärselt laienema nende värviliste metallide nimekiri, mida inimestel õnnestus “t altsutada”. Esimesed katsed ja uute elementide omaduste täpsem uurimine näitasid, et kõikidel ainetel on erinevad omadused ning nende kasutamine samadel eesmärkidel on võimatu. Lisaks olid piiratud varud ja kaevandamisraskused tegurid, mis muutsid värvilised metallid mustast väärtuslikumaks ja kallimaks.

Mis on mitteväärismetallid?

Mõned inimesed arvavad, et mitteväärismetallid on eranditult vääriskuld, hõbe ja plaatina, kuid selline mõtenägemus on vale. Esiteks on üldiselt võimatu kõiki neid metalle lisada ül altoodud värviliste metallide loetellu, kuna need on erinevatesse rühmadesse nii omaduste, meetodite ja ekstraheerimismeetodite, levimuse kui ka kasutuse poolest (välja arvatud puht alt juveelitööstus). Värvilisteks metallideks võib lugeda kõiki neid, mis ei sisalda Fe, see tähendab rauda.

Looduses on tohutult palju selliseid aineid, millest igaühel on ainulaadsed omadused ja mis õigustab täielikult nende ekstraheerimist. Tuntuimate hulgas: vask, alumiinium, titaan, magneesium, nikkel, tina, plii, kroom, tsirkoonium ja rohkem kui tosin materjali, mida kasutatakse kitsastes tööstusharudes. Neile pole mitte ainult võimatu leida analooge, vaid kunstlik loomine kõrgteaduslike laborite tingimustes on üle maailma ja igas vanuses teadlaste ületöötamine ja unistus. Piisab, kui meenutada alkeemilisi töid ja katseid, mida on kirjeldatud nii iidsetes teaduslikes töödes kui ka ajaloolistes töödes, kirjanduses ja paljudes legendides, millel puuduvad usaldusväärsed tõendid.

Tule-, vee- ja vasktorud

Mis on siis metallide eelised peale tavalisema ja odavama raua? Miks kaevandatakse neid sageli väga keerulistes tingimustes ja tohutu hulk erineva kaliibriga ettevõtjaid ei kõhkle värvilise metalli vanaraua tükkhaaval kokku korjamas? Fakt on see, et neil materjalidel on ainulaadsed füüsikalised ja keemilised omadused. Enamasti iseloomustab neid suurenenud pehmus ja plastilisus, suurepäraneenergiajuhtivus ja kuigi on olemas üsna palju metalle, mida inimesed oskavad kaevandada, kasutatakse igaüht neist täiesti erinevatel eesmärkidel.

Tegelikult ei saa kõiki materjale kasutada puhtal, lahjendamata kujul, nn legeeritavate värviliste metallide loetelu on väga suur. Need segunevad omavahel, moodustades uusi ühendeid, mida saab kasutada kosmosetööstuses, meditsiinis ja paljudes teistes inimelu valdkondades. Mõnikord piisab sellest, kui ei valmistata seadme teatud osa või elementi kallist ja ainulaadsest värvilisest metallist, vaid ainult pihustada. Sellise õhukese katte füüsikalistest ja keemilistest omadustest piisab nõutud eesmärkide saavutamiseks.

Kõik, mis sädeleb, pole kuld

Kuld on kõige kuulsam värviline metall. See pole üllatav, selle populaarsus on nii kõrge, et pikka aega maksti kaupade eest, see oli mitmesuguste ehete aluseks ja üldiselt sai sellest omamoodi inimeste heaolu mõõt. Mitu aastakümmet tagasi toimusid riikidevahelised arveldused kullaekvivalendis ning praegugi on iga riigi eelarve kulla- ja välisvaluutareservid majanduse kui terviku taseme ja eelkõige elanikkonna jõukuse näitajaks.

Lisaks on kuld haruldane metall, kuid seda on lihtne töödelda. Selle peamiseks eeliseks on suurepärane vormitavus, tänu millele loovad juveliirid kollasest kauneid ehteid ja tooteidmaterjalist. Puhast kulda on looduses aga vähe ja seda on väga raske kaevandada, seetõttu lisatakse sellele sageli erinevaid lisandeid, mis lõpptulemuses kulla värvi ja pehmust mõnevõrra muudavad. Värviliste metallide loetelu on mitmekesine ja iga lisandit kasutatakse erinevatel eesmärkidel, peamised materjalid on:

vask;

hõbe;

nikkel;

plaatina;

pallaadium;

tsink

Iga neist metallidest muudab saadud materjali algset värvi, mis võib olla roheka, roosa, valge varjundiga. Oluline on ka segametalli tugevus, sest kuld ise on nii pehme, et seda saab kergesti kriimustada, vajaliku pingutusega noaga lõigata, hambaga hammustada. Kõik need meetodid on lihtne ja taskukohane viis toote autentsuse testimiseks.

Lisaks juveelitööstusele kasutatakse kulda keemiatööstuses, elektroonikas, kosmose- ja lennukiehituses ning naftatootmises.

Väärismetallid

Kõige kallimate metallide hulgas pole ül altoodu sugugi kõige kallim, see on reitingus alles neljandal positsioonil. Värviliste metallide loend nende väärtuse järgi on järgmine (börsihinnad 1 grammi kohta):

• californium – alates 500 tuhandest dollarist;

• osmium-187– alates 200 tuhandest dollarist;

• roodium – 225 $;
• plaatina – 77 $;
• kuld – 30 $;
• osmium – 19 $;
• iridium -16 $;
• ruteenium – 15 $;
• pallaadium – 14 $;
• hõbe – 0,6 $.

Harva kasutatakse neid keemilisi elemente puhtal kujul ja kõiki ei kasutata ehtekunsti meistriteoste loomisel. Sageli eeldatakse keeruliste osade üksikute komponentide ülitäpse tootmist, mis puutuvad kokku kõrgete või madalate temperatuuride, agressiivsete kemikaalide jms. Selle rühma värviliste metallide jäägid on ülitäpne, keeruline, kuid tulus tegevus, mis toimub riigis. tasandil või monopoolsete organisatsioonide kaudu. Sõjatööstuses demonteeritakse spetsialiseeritud varustust, rakette, kus osade tükke kogutakse tükkhaaval edasiseks töötlemiseks.

Rakendus

Paljud võivad küsida, miks need materjalid nii kallid on. Ja kui olete omandanud grammi väärismetalli, mida sellega praktikas teha saab? Vastus on lihtne: ilma teatud oskuste ja varustuseta – mitte midagi.

Seega kasutatakse pallaadiumi suveniiride ja kogumisobjektide vermimiseks, mis on investeerimisvahend. Kuid praktilisematel eesmärkidel kasutatakse seda meditsiiniseadmete loomiseks. Ruteenium on kasulik ühe vee puhastamise elemendina ja iriidium tugevdab sulameid toodete jaoks, mis puutuvad kokku uskumatult kõrge temperatuuriga.

Palju värvilisi metalle kasutatakse kapitali teenimise ja säästmise vahendina, osaledes turukaubanduses nii üsna ametlikel börsidel kui kaolles üks varitehingute ja vastastikuste arvelduste vahendeid.

Vasesulamid

Vask on üks populaarsemaid materjale elektrijuhtmete, veetorude ja elektroonika tootmisel. See on väga tulekindel, juhib hästi soojust ja elektrit, samas pole piisav alt tugev ja seda on raske valada. Selle puuduse kõrvaldamiseks lisatakse puhtale metallile mitmesuguseid lisandeid, mis muudavad vase enda vastupidavamaks. Saadud tina ei allu korrosioonile ega kulumisele, tänu sellistele omadustele on selle kasutusala uskumatult lai.

Teine levinud lisand on tsink, teatud protsent sellest metallist võimaldab saada messingit. Sellise koostise puhul on legeeriva aine sisaldus väga oluline, mida suurem on lisandisisalduse protsent, seda kõvem metall, kuid ka vastuvõtlikum korrosioonikahjustustele.

Kuid vase-nikli sulamit kasutatakse sageli ehete valmistamisel, lisand annab toodetele meeldivama värvi ja tugevuse.

Alumiiniumisulamid

Alumiinium on üks juhtivaid värvilisi metalle. Selline populaarsus on tingitud madalast tootmishinnast, töötlemise lihtsusest, metalli suhtelisest kergusest, taaskasutatud materjalide kasutamise võimalusest.

Sarnaselt teistele metallidele lisatakse sulamimisel ka puhtale alumiiniumile erinevaid lisandeid, lisaks võivad sulamitel endil olla erinevad tootmistehnoloogiad, mis on jaotatud termiliseks töötlemiseks karastatud, mitte karastatud, samuti on olemas eraldi, kolmas kategooria, mis võimaldab valamistvajalikud osad ja tooted.

V altsitud värviliste metallide puhul eeldatakse, et materjal on pärast töötlemist varraste, erineva osa ja otstarbega juhtmete, lehtede, torude, valuplokkide ja läbiviikude kujul.