Тяжелые цветные металлы: Цветные металлы: особенности и применение

alexxlab | 15.04.1996 | 0 | Разное

Цветные металлы: особенности и применение

• Главная
• Статьи
• Тяжелые цветные металлы

Термин «тяжелые металлы» появился в период индустриализации, когда в обиход вошло понятие «тяжелая промышленность». Данное название было придумано, опираясь на значение индустрии для развития народного хозяйства, однако в результате удачно отделило тяжелые металлы от легких.

Специалисты проводят грань между тяжелыми и легкими металлами, разделяя их по плотности. Интересно, что в иностранных источниках отсутствуют подобные наименования, которые могли бы обобщить две группы.

Однако, в технике их значение все же признается первостепенным после железа.

Особенности цветных тяжелых металлов и их использование

С начала 19 века цветная металлургия получила широкое развитие. Металлы и сплавы получили роль заменителей железа в сферах производства, которые требовали особенностей, недостаточно выраженных у стали. С этого момента тяжелые металлы стали применяться практически во всех отраслях промышленности.

На сегодняшний день к наиболее распространенным тяжелым цветным металлам можно отнести:

• Медь.
• Никель.
• Свинец.
• Цинк.

Медь

Прежде всего, медь ценится за высокую теплопроводность и электропроводность – если говорить об этих показателях, то уступить она может только серебру. Еще одним достоинством является пластичность. Благодаря ей медь можно быстро обрабатывать, штамповать, перерабатывать.

После того, как в жизнь населения ворвался электротехнический прогресс, медь заняла место основного материала, применяемого для конструкции проводов, контактов, шин и многих других изделий, в которых требуется проводимость тока.

Теплопроводность меди позволяет применять ее в нагревателях и холодильниках, а химическая промышленность приспособила этот металл для изделий, охлаждающих растворы, варочных котлов и деталей лабораторных инструментов.

К недостаткам меди можно отнести неустойчивость к примесям. Даже при минимальном их количестве у материала значительно снижается электропроводность, стойкость к коррозии и другие свойства. Чтобы использовать этот металл с высокими показателями, в меди не должно содержаться более одного процента примесей.

Отсюда вытекает и второй недостаток – абсолютно чистая медь будет слишком мягкой для использования в машинных деталях, арматуре или строительных конструкциях. Благодаря сплавам с другими металлами медь достигает необходимой прочности.

Например, латунный сплав выходит намного дешевле чистой меди, а в результате получается прочнее и долговечнее. Он поддается обработке, обладает высокой устойчивостью к коррозии. Если добавить к этому марганец или железо, то латунь получит еще более высокую прочность. Латунь применяется в военной технике, строительстве судов, химической промышленности.

Стоит упомянуть и бронзу. Из-за дефицита олова, этот сплав научились изготавливать, смешивая медь с другими металлами. В результате, сегодня можно встретить несколько разновидностей этих сплавов:

• Оловянные бронзы.
• Алюминиевые бронзы.
• Свинцовистые бронзы.
• Кремниевые бронзы.
• Бериллиевые бронзы.

Помимо этого, существуют сплавы меди с никелем и цинком – мельхиор и нейзильбер, которые чаще всего применяются в агрессивной среде, взаимодействующей с химическими соединениями. Из сплавов делают медицинские инструменты, столовые приборы и другие изделия.

До середины 20 века медь считалась первой среди известных цветных металлов по масштабам производства, но сегодня она уступает это место алюминию. В некоторых областях он удачно заменил медь, несмотря на более низкую электропроводность. Зато он является более легким и доступным. В других случаях медь заменяется цинковыми сплавами, латунью.

Никель

Как и медь, никель является важным металлом для промышленности и производства. По сравнению с другими металлами, никель самый прочный и твердый, а также обладает высокой стойкостью к коррозии. В чистом виде никель легко поддается любой обработке.

К недостаткам никеля можно отнести его высокую стоимостью, поэтому чистый металл редко используется. Чтобы защитить материал, его покрывают железом, магнием и другими металлами. Зачастую никель используется для производства изделий, используемых в химической промышленности.

Наиболее востребован никель для создания железоникелевых аккумуляторов, которые отличаются легкостью и надежностью, превосходя по всем показателям изделия из свинца.

На сегодняшний день никель больше всего используется в сплавах с железом, так как в этом случае проявляются лучшие качества материала для постройки станков, машин, военной техники. Кроме того, сплавы никеля устойчивы к жару, благодаря способности не окисляться, и используются при создании турбинных двигателей и реакторов.

Никель был открыт еще в середине 18 века, однако только спустя столетие металл начали активно производить для продажи. Основные свойства никеля (жаростойкость, прочность, устойчивость к коррозии) были открыты только в 20 веке. С этого момента спрос на материал вырос в несколько раз.

Сегодня мировое сообщество старается учитывать расход никеля, применяя меры по экономии металла. Для этого его могут заменять хромом и покрывать сталью, чтобы уменьшить потребление.

Свинец

Свинец является одним из старейших известных материалов, он был открыт еще до нашей эры. Высокий спрос на металл объяснялся его высокой плотностью и хорошими показателями для обработки. Свинец входил в состав древних украшений, из него отливали монеты и создавали снаряды. После открытия пороха, свинец стал особенно востребован – из него создавали пули.

В 19 веке свинец стал главным материалом для развития химической промышленности, так как ученые открыли его стойкость к кислотам и реагентам. Кроме того, свинец может защитить изделия от коррозии. Сегодня из свинца делают обмотку кабелей, используемых во влажной среде.

Особенно важны по своим свойствам аккумуляторы из свинца. Они значительно дешевле никелевых, однако обладают похожими характеристиками. Больше половины мировых запасов свинца уходит на создание кабелей, аккумуляторов и других технических устройств. Сплавы свинца ценятся, благодаря их прочности и твердости. Они могут содержать олово, медь, кадмий или натрий и кальций.

На сегодняшний день спрос на свинец значительно превышает его производство, поэтому специалисты напоминают о необходимости экономить металл. Оболочки из свинца заменяются пластиком, а покрытия синтетикой. Часто на замену приходит цинк.

Цинк

Специалисты не могут точно сказать, когда именно началось производство цинка. Некоторые считают, что металл был открыт в пятом веке индийскими и китайскими учеными, однако широкое производство в промышленных масштабах развернулось только в 18 веке специалистами из Англии.

Сегодня больше половины добываемого цинка уходит, чтобы покрывать железо – это предупреждает появление коррозии на материале. Благодаря этому цинк расходуется достаточно экономно, а также предохраняет изделия от влаги и жара. Покрытие цинком стоит намного дешевле, чем использование в этих же целях олова.

Вторым способом использования цинка является добавление его в сплавы. Цинк может заменить бронзу, а при добавлении алюминия и магния становится прочным и твердым. Главным достоинством цинка является его низкая стоимость и доступность – месторождения очень распространены.

Особенности сдачи тяжелых металлов

В любом городе России цветмет можно сдавать в специальные пункты. Каждый пункт функционирует на основе правил приема, которые не слишком отличаются друг от друга. К главным особенностям можно отнести следующие нюансы:

1. Принимаются только сгруппированные металлы, по одной партии.
2. Классификация тяжелого металла проводится по его внешним признакам, специалист также осматривает маркировку и, при необходимости, проводит химический анализ.
3. Сдача осуществляется по массе нетто.
4. Любой металл в крупных партиях принимается только на основе документов, подтверждающих, что он находится в собственности.
5. Металл не должен входит в список запрещенных законами РФ материалов.

Применение тяжелых цветных металлов и сплавов

1. Медь

2. Никель

3. Свинец

4. Цинк

Медь, никель, свинец, цинк и олово у нас называют тяжелыми металлами. Это название возникло в период индустриализации страны в связи с понятием «тяжелая промышленность» и с ее значением для развития народного хозяйства. Вместе с тем такое название удачно отличает тяжелые металлы от столь же важного алюминия и других легких металлов, имеющих меньшую плотность.

Условной границей между тяжелыми и легкими металлами считают плотность, равную 5000 кг/м³. В иностранных языках нет аналогичных наименований, обобщающих эти группы металлов; однако значение их в технике повсюду признается первостепенным после железа.

Железо издавна стало основным материалом для строительных конструкций, машиностроения и транспорта. Однако уже в XIX в. с развитием новых отраслей промышленности и техники выявились некоторые его недостатки. Разумеется, речь идет не о чистом железе, а о его промышленных сплавах – чугунах и сталях. Обладая большим разнообразием ценных свойств, обычные чугуны и стали вместе с тем недостаточно стойки против коррозии на воздухе и особенно под действием воды, растворов солей и кислот, мало теплопроводны, мало электропроводны и обладают довольно высоким коэффициентом трения.

Тяжелые цветные металлы и их сплавы с начала XIX в. стали заменителями железа в тех отраслях производства, где требовались особые свойства, недостаточно выраженные у чугунов и сталей.

Медь

Медь имеет высокую электропроводность и теплопроводность. По показателям этих свойств она уступает только серебру. Пластичность меди позволяет легко обрабатывать ее прокаткой, штамповкой и волочением. С развитием электротехники медь стала основным материалом для проводов, шин, контактов и других токопроводящих изделий.

Высокая теплопроводность меди позволяет применять ее во всяких устройствах, проводящих тепло – в нагревателях и холодильниках. В химической промышленности из меди делают змеевики для нагревания или охлаждения растворов, варочные котлы, трубопроводы и другие детали аппаратуры.

Даже малые примеси других элементов сильно снижают электропроводность, теплопроводность и коррозионную стойкость меди. Для полного использования этих свойств необходим металл, содержащий не более 0,05 % примесей.

Однако чистая медь слишком мягка для строительных конструкций, деталей машин и арматуры. Сплавы ее с другими металлами имеют значительно большую прочность и твердость, многие из них превосходят медь и по другим ценным свойствам, например, по коррозионным и антифрикционным.

Сплавы меди с 10–40 % Zn – латуни дешевле чистой меди. Вместе с тем они хорошо обрабатываются давлением и резанием, более прочны, тверды и стойки против коррозии. Небольшие добавки железа, алюминия и марганца в различных комбинациях придают латуням еще большую прочность и твердость, а присадки олова, алюминия, марганца и никеля усиливают антифрикционность. В виде листов, прутков, труб и разных отливок латуни широко применяются в химическом и общем машиностроении, судостроении и военной технике.

Бронзами раньше называли только сплавы меди с 6–20 % Sn, известные высокими механическими свойствами, коррозионной стойкостью и антифрикционностью. Позднее из-за дефицитности олова подобные сплавы научились получать, добавляя к меди другие металлы. Теперь, помимо оловянных бронз, широко пользуются бронзами алюминиевыми (5–11) % Аl, свинцовистыми (25–33) % Рb, кремниевыми (4–5) % Si, бериллиевыми (1,8–2,3) % Be, кадмиевыми до 1 % Cd и др. Все эти сплавы содержат небольшие количества вторичных легирующих компонентов, которые усиливают те или иные свойства меди.

Каждый вид бронзы ценен в своей области применения: алюминиевые бронзы с добавками свинца нужны для подшипников, а бериллиевые идут для изготовления пружин.

Латуни и бронзы, подобно многим другим сплавам, подразделяются на литейные и деформируемые, пригодные для литья либо для обработки давлением, прокаткой, ковкой, штамповкой, волочением.

Медноникелевые и медноникелевоцинковые сплавы: мельхиор (5–35 % Ni) и нейзильбер (5–30 % Ni и 13–45 % Zn) особенно стойки в агрессивных средах, содержащих активные химические вещества. В виде ленты, листов и проволоки эти сплавы идут на изготовление медицинских инструментов, изделий точной механики, столовых приборов, бытовых и художественных изделий.

Медь известна с древних времен – бронзовый век был периодом быстрого развития материальной культуры. Впоследствии бронзу вытеснило более дешевое и доступное железо. С возникновением крупной промышленности производство и потребление меди вновь стало быстро увеличиваться.

До 1958 г. медь занимала первое среди цветных металлов место по масштабам мирового производства. Теперь она уступает в этом алюминию, но все еще остается дефицитным металлом, требующим заменителей. В электротехнике часть меди стали заменять алюминием – менее электропроводным, но более легким. Это выгодно: расход алюминия по массе почти в два раза меньше, чем меди. На железнодорожном транспорте медь и бронзу частично заменяют цинковыми сплавами. В военной технике патронные гильзы вместо латуни начали делать из стали и только покрывают их слоем латуни – плакируют. Замена меди другими, менее дефицитными металлами и сплавами — важная проблема нашего времени.

Никель

В сравнении с другими тяжелыми цветными металлами никель наиболее прочен, тверд, тугоплавок и стоек против коррозии. Подобно железу и кобальту, он ферромагнитен. Чистый никель пластичен и легко обрабатывается.

Никель сравнительно дорог, и потребление его в чистом виде невелико. Для защиты от коррозии и декоративных целей тонким слоем никеля покрывают изделия из железа, алюминия, магния, цинка и других металлов (никелирование). В виде листов, труб, проволоки его расходуют на особые изделия для химических производств – детали аппаратуры и приборов.

Никель требуется также для производства щелочных аккумуляторов – железоникелевых и никелекадмиевых. Эти аккумуляторы легче, компактнее и надежнее в работе, чем свинцовые. Во многих производствах химической технологии  применяют  никелевые катализаторы.

Более половины всего никеля потребляется в сплавах с железом. Хромоникелевые, нержавеющие и кислотоупорные стали, содержащие обычно до 8% никеля, хром и другие металлы, широко применяются в химической промышленности и станкостроении, а также для постройки долговечных сооружений, в машиностроении и военной технике. Прочные и износоустойчивые никелистые чугуны, содержащие хром, молибден и медь, нужны для производства мощных двигателей внутреннего сгорания локомотивов, специальных станков и штампов.

Многие никелевые сплавы жаростойки: они не окисляются на воздухе при высоких температурах. Сюда относятся сплавы ЭИ, инконель, нимоник, гастеллой и др., способные работать при температурах до 600 °С. Их применяют для производства турбин реактивных самолетов, газотурбинных установок и в атомных реакторах.

Нихром (75–85 % Ni, 10–20 % Cr, остальное железо) и другие подобные термоэлектрические сплавы никеля не только жаростойки, но и обладают высоким омическим сопротивлением и служат для нагревателей из проволоки или ленты.

Сильномагнитный сплав никеля с железом (пермаллой) и другие сходные с ним сплавы применяются в электротехнике и радиотехнике.

Из сплавов никеля с цветными металлами наиболее важны медноникелевые, о них уже говорилось выше.

Первый металлический никель был получен в Швеции в 1751 г., а производство его для продажи началось только в 1825 г. Долгое время оно оставалось незначительным. Многие ценные свойства никеля не были известны вплоть до начала XX в., поэтому только в 20 столетии спрос на этот металл начал быстро расти.

Теперь потребление никеля во всех странах строго учитывают и принимают меры к экономному его расходованию. Для этого все большую часть никеля в нержавеющих сталях заменяют хромом, а обычные стали покрывают тонким слоем нержавеющей стали (плакирование).

Свинец

Свинец известен с древних времен – не менее двух тысячелетий до н. э. Тогда особенно ценилась легкая обрабатываемость мягкого свинца и его высокая плотность. Из свинца делали монеты, украшения, различные сосуды водопроводные трубы, метательные снаряды для пращей и катапульт. С изобретением пороха свинец стали применять для изготовления картечи, пуль и дроби.

Стойкость свинца против разбавленной серной, соляной кислот и многих других реагентов сделала этот металл в XIX в. основным материалом возникавшей тогда химической промышленности. Свинец легко прокатывается. Листовой (рольный) свинец толщиной от 2 до 10 мм удобен для покрытия аппаратуры и защиты ее от коррозии.

Оболочки кабелей, предназначенных для долгой работы под землей, в воде или во влажной атмосфере, делают и теперь из свинца, добавляя к нему для большей пластичности небольшие количества других металлов.

Свинцовые аккумуляторы по-прежнему необходимы для зажигания двигателей внутреннего сгорания, несмотря на появление никелевых аккумуляторов, которые значительно дороже. На производство кабелей и аккумуляторов затрачивается около половины всего свинца.

В атомной технике свинец служит защитой от γ – лучей, которые он поглощает лучше многих других материалов.

В военном деле свинец и теперь нужен для изготовления шрапнелей и сердечниковых пуль.

Сплавы свинца отличаются от чистого металла либо большей прочностью и твердостью, либо антифрикционностью; в большинстве своем они еще и стойки против коррозии.

Сплавы с малым коэффициентом трения – баббиты (по фамилии изобретателя Баббита) – подразделяются на оловянистые и безоловянистые. Первые содержат, кроме свинца, олово, медь, сурьму, кадмий, никель и теллур, а вторые – натрий, кальций, теллур и другие элементы. Баббиты легкоплавки, их заливают в жидком виде во вкладыши подшипников или наносят слоем на стальную ленту.

Типографские сплавы для отливки шрифтов содержат, кроме свинца, сурьму, олово и медь. Сурьма придает им твердость, а олово – литейные качества.

В химической промышленности часто применяют сплавы свинца с сурьмой – твердые и стойкие против коррозии.

В сплавах для пайки – припоях свинцом частично заменяется более дорогое и дефицитное олово.

Спрос на свинец постоянно опережает его производство. Поэтому в современной промышленности намечаются все новые пути экономии свинца. Свинцовые оболочки некоторых кабелей теперь стараются заменять пластмассовыми, а антикоррозионные покрытия – синтетическими органическими материалами. Типографские свинцовые сплавы иногда удается заменить сплавами цинка, а в перспективе – пластмассами, когда будут получены пластмассы с хорошими литейными свойствами.

Цинк

Сведения об истории развития производства цинка различны. По некоторым из них этот металл умели получать в Индии и Китае еще в V в. Промышленное производство цинка в Европе возникло лишь в XVIII в. в Англии, затем в Верхней Силезии.

Сейчас около половины производимого цинка расходуется на покрытие железа для предохранения его от коррозии. Тонкий слой цинка наносят на железо горячим способом либо электролизом. Электролитическое покрытие тоньше и расходуется цинк при этом более экономно; однако из-за более сложного оборудования горячее оцинкование пока применяется чаще, чем электролиз. Цинк надежно предохраняет железо от коррозии на воздухе и в холодной воде. Оцинкование значительно дешевле покрытия оловом – лужения или никелем – никелирования.

Другая важная область потребления цинка – изготовление сплавов, в том числе уже известных нам латуней и нейзильбера.

Сплавами на основе цинка частично заменяют бронзы и баббиты в подшипниках. Эти цинковые сплавы содержат алюминий 8–11 %, медь 1–2 % и магний 0,03–0,06 %. Те же компоненты, но в иных соотношениях с цинком, содержатся в типографских сплавах, сходных по свойствам со свинцовосурьмяными сплавами.

В сравнении с другими цветными металлами цинк дешев, а ресурсы его в известных месторождениях достаточно велики. Поэтому проблема замены цинка другими металлами не возникала. С ростом производства алюминия и снижением его стоимости может оказаться выгодным покрытие железа не цинком, а алюминием – алитирование.

Насчитывалось более 64 видов цветных металлов. — ясность в разделении цветных металлов_SMM

Являясь важной частью современных материалов, цветные металлы и их сплавы играют важную роль в народном хозяйстве, повседневной жизни людей, национальной оборонной промышленности, развитии науки и техники и другие поля.

Человеческие исследования и исследования цветных металлов, как и познание природы, представляют собой процесс углубления от макро к микро. Благодаря постоянному совершенствованию исследований элементы в периодической таблице химических элементов проходят процесс постоянного определения, точности и увеличения.

В настоящее время более 80% из 118 элементов периодической таблицы представляют собой металлические элементы. Относятся ли эти металлы к цветным металлам и как их делить – вопрос, который стоит уточнить еще раз.

Что такое цветные металлы?

Английский перевод «Цветные металлы» – «Цветные металлы», что соответствует английскому переводу «Черные металлы» «черный металл».

«Черные металлы» буквально переводится как металлическое железо, что относится к общему названию железа, марганца и хрома. «Цветные металлы» дословно переводится как цветные металлы, то есть общий термин для металлов, отличных от железа, марганца и хрома.

По словам старика, давно работающего в цветной металлургии, процесс перевода “Черные металлы” и “Цветные металлы” в “черные металлы” и “цветные металлы” тоже интересная история, воплощающая в себе искусство перевода.

Ученые, впервые переведшие «Черные металлы» и «Цветные металлы», считали, что если бы они были напрямую переведены в «железный металл» и «нежелезный металл» или «железосодержащий металл» и «не содержащий железа металл», , хотя и учитывал точность перевода, но не лаконичен, а в употреблении был набит ртом. Так что ученый выпрыгнул из привычного мышления и воссоздал в переводе на основе оптических свойств металлов.

Хотя чистое железо серебристо-белое, железо, которое часто встречается в повседневной работе и жизни людей, черного цвета. Это связано с тем, что поверхность железа покрыта черной оксидной пленкой: четырехокисью железа. Именно из-за этой окисной пленки железо производит впечатление черного цвета, поэтому с этой точки зрения «Черные металлы» воссоздано переводится как «черный металл».

С “черным металлом”, учитывая, что серебро – белое, золото – золото, медь – желтая, свинец – серый, “цветной металл” показывает красочные оптические свойства, поэтому “Цветные металлы” переводится как “цветной металл”. “.

С тех пор «черный металл» и «цветной металл» стали китайскими словами для «черных металлов» и «цветных металлов» и получили распространение в промышленности.

Определение «цветные металлы» в разделе «Металлические материалы — цветные металлы» в «Da Cihai (Том материаловедения)» — это «общий термин для всех металлических элементов, кроме железа, хрома и марганца в периодическом стол.” Можно разделить на четыре категории: (1) тяжелые металлы, включая медь, свинец, цинк, никель и т. д.; (2) легкие металлы, включая алюминий, магний, титан и др.; (3) драгоценные металлы, включая золото, серебро, платину и др.; (4) редкие металлы, включая вольфрам, молибден, тантал, ниобий, торий, бериллий, индий, германий, редкоземельные металлы и так далее. Поскольку редкие металлы играют важную роль в современной промышленности, их часто выделяют из цветных металлов в отдельную категорию.

«редкий металл» определяется как: «также известный как «новый металл». Металлы с низким содержанием, разбросанным распределением, трудной добычей и поздним применением в земной коре. До сих пор в мире не существует единого стандарта деления. Согласно китайской практике, редкие металлы обычно делятся на пять категорий: редкие легкие металлы, редкие металлы с высокой температурой плавления, редкоземельные металлы, редкие рассеянные металлы и радиоактивные металлы Редкие металлы — это новые материалы с превосходными свойствами и особыми функциями, а также их применение обычно включают военные технологии, промышленные приложения, сельскохозяйственные приложения, приложения третичной промышленности и высокотехнологичные приложения» 9.0003

«редкие радиоактивные металлы» определяются как: «также известные как «редкие радиоактивные металлы». Класс редких металлов. Включая естественные радиоактивные металлы. И искусственные радиоактивные элементы».

Согласно определению «цветные металлы» В «Da Cihai» все металлы в периодической таблице, кроме неметаллических элементов и «железо, хром и марганец», являются цветными металлами.

Английский перевод слова «Цветные металлы» как «цветные металлы» также соответствует определению в «Da Cihai».

Таким образом, точным определением «цветной металл» должно быть общее название всех металлических элементов, кроме железа, хрома и марганца в периодической таблице.

Происхождение деления на 64 вида цветных металлов

Что касается деления на 64 конкретных разновидности цветных металлов, то наиболее широкое и распространенное мнение таково: в 1958 г. Китай включил железо, хром и марганец как черные металлы и 64 металла, кроме железа, хрома и марганца, как цветные металлы.

Согласно книге 64 цветных металла под редакцией Ван Ишуй, Ван Чжисюн и Шэнь Цзяньчжун, опубликованной издательством Центрального Южного технологического университета в 1997 году, 64 цветных металла включают: алюминий, магний, калий, натрий, кальций, стронций, барий, медь, свинец, цинк, олово, кобальт, никель, сурьма, ртуть, кадмий, висмут, золото, серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, бериллий, литий, рубидий, цезий, титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал, вольфрам, молибден, галлий, таллий, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, селен, теллур, мышьяк, торий. Этот метод также является наиболее распространенным методом разделения 64 видов цветных металлов.

В 1958 г. в Китае были определены конкретные источники 64 видов цветных металлов, хотя текстовые исследования отсутствуют. Однако г-н Фэй Цзывэнь однажды упомянул в статье, что «мир постоянно меняется от поколения к поколению, глубоко оплакивая товарища Цю Чуньфу и других товарищей-ветеранов бывшего головного офиса»: «Товарищ Цю Чуньфу». С 1956 по 1969 год он был членом партийной группы и директором Главного управления Министерства металлургии, курировал повседневную работу цветных металлов. В этот период он руководил составлением доклада под названием «Стремление к скачку в производстве цветных металлов и захват всех областей цветных металлов», представленного ЦК КПК и председателю Мао. Председатель Мао инструктировал: «64 цветных металла без него не обойтись». Дэн Сяопин поручил: «64 вида цветных металлов использовать как 64 крепости и захватывать одну за другой». После этого, после того, как товарищ Сунь Хунжу организовал Пекинский институт общих исследований цветных металлов и другие научно-исследовательские учреждения для решения ключевых проблем, Китай освоил все 64 вида технологии извлечения цветных металлов.

В статье «Мао Цзэдун и развитие и строительство Паньчжихуа» г-н Чжун Шаоси также упомянул: «5 апреля 1958 года Ван Хэшоу представил в ЦК КПК доклад под названием «стремление к скачку в производстве». цветных металлов. В отчете «оккупировать все области цветных металлов» говорится: независимо от того, тяжелая или легкая промышленность, спрос на все виды цветных металлов растет. Реактивная и ракетная техника в атомной промышленности, электронной промышленности и отечественной оборонной промышленности не может создаваться и развиваться без цветных металлов (особенно редких). Производство цветных металлов должно увеличиваться опережающими темпами по сравнению с другими отраслями. Во второй пятилетке цветная металлургия увеличится более чем в три раза, чтобы постепенно догнать другие отрасли промышленности нашей страны. Центральный Комитет Коммунистической партии Китая издал директиву о том, что он согласен с планами и мерами, выдвинутыми партийной группой Министерства металлургической промышленности по цветной металлургии.

Из вышеприведенного текста видно, что деление на 64 вида цветных металлов в 1958 г. может происходить из отчета «стремящегося к скачку в производстве цветных металлов и занимающего все области цветных металлов “.

Проблемы, существующие при делении 64 видов цветных металлов

В широко распространенном методе деления 64 видов цветных металлов, который изложен в книге «64 вида цветных Металлы».

1. Почему из природных радиоактивных элементов к цветным металлам относится только «торий»?

В предисловии к 64 видам цветных металлов есть введение в деление 64 видов цветных металлов. «Уран, полоний, торий, радий, актиний и перилен» – это 6 видов природных радиоактивных металлов, принадлежащих к 51 виду редких металлов, которые отличаются от 13 видов обычных цветных металлов, включая 64 вида цветных металлов. .

64 вида цветных металлов во введении предисловия отличаются от 64 видов цветных металлов в конкретном содержании книги с использованием пяти видов природных радиоактивных металлов: «уран, полоний, радий, Актиний и перилен». Заменено конкретное содержание книги введенными в «кремний, бор, селен, теллур, мышьяк» пятью квазиметаллами.

Из определения «цветные металлы» не только «торий», но и все радиоактивные металлы, в том числе «уран, полоний, радий, актиниды и малоний», относятся к цветным металлам. В результате насчитывается гораздо больше, чем 64 разновидности цветных металлов.

два. Почему среди редкоземельных металлов только «железо» не относится к цветным металлам?

В книге «64 цветных металла» элемента «кюрий» нет среди 64 цветных металлов. Однако в «Da Cihai» редкоземельные металлы определяются как: «Скандий, иттрий и лантанидные металлы: лантан, церий, празеодим, неодим, фосфин, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий. и лютеций».

Поскольку «редкоземельный металл» относится к «редкому металлу», а «редкий металл» относится к «цветному металлу», то «редкометаллический» металл также должен быть цветным металлом.

3. Является ли квазиметалл цветным металлом?

В “Da Cihai” определение “квазиметалла” звучит так: “Разновидность элементов, которые проявляют характеристики металла по внешнему виду, но проявляют химические свойства металла и неметалла”. Например, бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма, теллур и так далее. Некоторые из этих элементов или их соединений обладают полупроводниковыми свойствами. Некоторые из их оксидов растворимы как в кислотах, так и в основаниях.

«Da Cihai» упоминает в определении «металл»: «…» Иногда трудно провести различие между небольшим количеством металлов и неметаллов. Некоторые элементы могут быть классифицированы как металлы или неметаллы (например, бор, мышьяк, сурьма, селен, теллур и т. д.) в соответствии с их свойствами, иногда называемыми «квазиметаллами». ”

В соответствии с приведенным выше определением пять квазиметаллических элементов “кремний, бор, селен, теллур и мышьяк” могут быть классифицированы как металлы и принадлежат к списку цветных металлов.

Таким образом, существующие 64 метода классификации цветных металлов имеют некоторые недостатки, которые не включают все цветные металлы.

Обсуждение конкретного деления цветных металлов

Существует множество видов цветных металлов, и свойства каждого металла сложны. в конкретной классификации цветных металлов из-за разных определений одна и та же разновидность металла может принадлежать к разным подкатегориям. На международном уровне не существует единого стандарта разделения редких металлов.

Однако, согласно соответствующему определению в «Da Cihai» и практике нашей страны, в сочетании с выдающимися характеристиками различных разновидностей металлов и фактическим применением в отрасли, на основе избегания повторного разделения, следующее подразделение может быть вынесены на обсуждение.

1. Цветные легкие металлы (8 видов)

Алюминий, магний, кальций, натрий, титан, калий, стронций, барий.

В “Da Cihai” “легкий металл” определяется как: “обычно относится к металлу, относительная плотность которого меньше 5”. Его можно разделить на две категории: цветной легкий металл и редкий легкий металл. В первых есть алюминий, магний, кальций, натрий, титан, калий, стронций и т. д., а во вторых — литий, бериллий, рубидий, цезий и т. д.

В соответствии с определением «легкий металл» и практикой и применением в цветной металлургии алюминий, магний, кальций, натрий, титан, калий, стронций и барий классифицируются как «цветной легкий металл».

two。 Тяжелые цветные металлы (10 видов)

Медь, кобальт, никель, свинец, цинк, кадмий, висмут, олово, сурьма, ртуть.

В “Da Cihai” “тяжелый металл” определяется следующим образом: “обычно относится к металлу, относительная плотность которого превышает 5. Например, медь, кобальт, никель, свинец, цинк, кадмий, висмут, олово, сурьма, ртуть, ниобий, тантал, вольфрам, молибден и др.» По этому определению все металлы можно разделить на тяжелые металлы и легкие металлы.

Однако среди тяжелых металлов, хотя относительная плотность ниобия, тантала, вольфрама и молибдена также больше 5, они относятся к списку тяжелых металлов, но учитывая, что тяжелые металлы, такие как ниобий, тантал, вольфрам и молибден обладают характеристиками как редких, так и тугоплавких металлов, их можно дополнительно разделить. Поэтому применительно к «цветным легким металлам» и «редким легким металлам» в определении «легкие металлы» учитываются 10 металлов, таких как медь, кобальт, никель, свинец, цинк, кадмий, висмут, олово, сурьма и ртуть. отдельно классифицируются как «тяжелые цветные металлы», чтобы отличить их от других тяжелых металлов.

3. Металлы драгоценные (8 видов)

Золото, серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий, иридий.

В “Da Cihai” “драгоценный металл” определяется как “класс цветных металлов”. Имея небольшие запасы в земной коре, он когда-то считался самым драгоценным металлом, отсюда и название. Включая золото, серебро и платиновые металлы. Большинство из них обладают сильной химической стабильностью и хорошей пластичностью. Может использоваться в качестве катализатора.

В соответствии с этим определением золото, серебро, платина, рутений, родий, палладий, осмий и иридий относятся к «драгоценным металлам».

4. Редкие легкие металлы (4 вида)

Литий, бериллий, рубидий, цезий.

По определению «дажихай» и «легкий металл» к этой категории относятся литий, бериллий, рубидий и цезий.

5. Редкие тугоплавкие металлы (8 видов)

Вольфрам молибден тантал ниобий ванадий цирконий рений гафний.

В Da Cihai «редкий металл с высокой температурой плавления» определяется как «редкий металл, температура плавления которого выше, чем у железа (1535 ℃)». В том числе группы 4-6 (IVB, VB, VIB), рений и платина, осмий, иридий, рутений, родий и палладий в драгоценных металлах.

Принимая во внимание платину, осмий, иридий, рутений, родий и палладий, они были классифицированы как «драгоценные металлы» в соответствии с их характеристиками. Что касается классификации «цветных легких металлов», «редких легких металлов» и «цветных тяжелых металлов» на «легкие металлы» и «тяжелые металлы», вольфрам, молибден, тантал, ниобий, ванадий, цирконий, рений и гафний относятся к категории «редких тугоплавких металлов». Как подразделение «редких тугоплавких металлов».

6. Металлы редкие рассеянные (4 вида)

Германий, галлий, индий, таллий.

В «Da Cihai» «редкий рассеянный металл» определяется как «также известный как «рассеянный металл». Металл, не образующий самостоятельных месторождений в природе, а рассеянный в других минералах в виде примесей. Это своего рода редкий металл. В том числе германий, галлий, индий, таллий, гафний, рений и другие металлы.

В соответствии с этим определением гафний и рений также являются «редкими рассеянными металлами». Однако, учитывая, что гафний и рений обладают характеристиками обоих «редких тугоплавких металлов», они были соответствующим образом классифицированы. Во избежание повторного деления, и в сочетании с реальностью промышленности только германий, галлий, индий и таллий перечислены как «редкие рассеянные металлы»9.0003

7. Редкоземельные металлы (17 видов)

Лантан, церий, празеодим, неодим, тулий, иттербий, лютеций, скандий, иттрий.

(1) Легкие редкоземельные металлы (7 видов)

Лантан, церий, празеодим, неодим, Sm, EU.

(2) тяжелые редкоземельные металлы (10 видов)

Гадолиний тербий диспрозий гольмий эрбий тулий иттербий лютеций скандий иттрий.

В “Da Cihai” определение “редкоземельного металла” звучит так: “Скандий, иттрий и лантанидные металлы: лантан, церий, празеодим, неодим, см, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. От лантана до европия называют «легким редкоземельным металлом», а от гадолиния до лютеция, включая скандий и иттрий, называют «тяжелым редкоземельным металлом».0003

Согласно определению, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий и иттрий относятся к «редкоземельным металлам». Лантан, церий, празеодим, неодим, sm, самарий и европий относятся к легким редкоземельным металлам, а гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, скандий и иттрий к тяжелым редкоземельным металлам

8. Квази -металл (5 видов)

Бор, кремний, мышьяк, селен, теллур.

Основу деления см. в вопросе 3 раздела 3.

9. Редкие радиоактивные металлы (32)

Технеций, полоний, полоний, радий, торий, торий, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, калифорний , кюрий, калифорний, кюрий, малоний, кюрий, калифорний, цимбий, америций, кюрий, калифорний, цимбий, америций, кюрий, калифорний.

В “Da Cihai” “редкий радиоактивный металл” определяется как “также известный как “радиоактивный редкий металл””. Класс редких металлов. В том числе естественные радиоактивные металлы. И искусственные радиоактивные элементы.

В соответствии с этим определением в эту категорию попадают все радиоактивные металлы. С учетом радиоактивного металла «металл» по своим характеристикам включен в «легкий редкоземельный металл», во избежание дублирования, не включенный в список «редкий радиоактивный металл».

В соответствии с приведенным выше методом деления, на современном этапе цветные металлы включают 9 категорий и 96 видов цветных металлов (конкретную классификацию см. в таблице ниже).

Заключение

Периодическая система и периодическая таблица элементов находятся в процессе постоянного развития и совершенствования. В конце 1920-х годов в периодической таблице было четыре свободных места, состоящих из элементов с 1 по 92, включая 43, 61, 85 и 87. В последующие десятилетия в результате непрерывных исследований и открытий люди заполнили и развили периодическую систему. и периодическую таблицу элементов один за другим.

В 2018 году периодическая таблица элементов, переведенная и выпущенная Китайским химическим обществом по данным Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) (IUPAC), уже содержит 118 элементов. Однако среди 118 элементов, которые были обнаружены или синтезированы, атомный вес и атомная структура некоторых элементов все еще не ясны, и исследование неизвестного человеком все еще продолжается.

Приведенный выше метод классификации разновидностей цветных металлов также основан на результатах предыдущих исследований на современном этапе при всестороннем учете уникальных свойств элементов, а также практики применения и прошлого опыта цветных металлов. металлургическая промышленность, в соответствии с принципом легкой классификации и четкой идентификации, предлагаемый метод разделения. Точность и рациональность деления еще нуждаются в постоянном обсуждении и совершенствовании научными работниками, производственниками и другими работниками цветной металлургии. Недостатки статьи, но и приглашаем большинство друзей в отрасли критиковать и исправлять.

Надеюсь, что благодаря постоянным усилиям людей в цветной металлургии, чтобы исследовать, для преобразования и развития цветной металлургии родины, улучшения качества и инноваций, чтобы внести свой вклад в свои силы.

Поставщики цветных металлов и сплавов

ПРОДУКЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ВИДЕО

Цветные сплавы состоят из цветного металла в качестве матрицы (обычно более 50%) и одного или нескольких других элементов. Цветные металлы можно разделить на тяжелые металлы (такие как медь, свинец, цинк), легкие металлы (такие как алюминий, магний), драгоценные металлы (такие как золото, серебро, платина) и редкие металлы (такие как вольфрам, молибден , германий, литий, лантан и уран).

Product

Tantalum

Niobium

Molybdenum

Titanium

Tungsten

Zirconium

Rhenium

Indium

Iridium

Non-ferrous Metal

Hafnium Metal

Aluminium

Beryllium

{{элемент.название}}

Тантал чрезвычайно устойчив к коррозии благодаря образованию оксидной пленки, а также устойчив к кислотному воздействию (за исключением HF). Он будет реагировать с расплавленными щелочами и различными неметаллами при повышенных температурах.

Содержание ниобия в земной коре составляет 20 частей на миллион. Как чистый металл, он очень реакционноспособен и образует чрезвычайно стабильный оксид при воздействии воздуха, что повышает его коррозионную стойкость. Ниобий будет реагировать с различными неметаллами при повышенных температурах.

Молибден обладает высокой прочностью при высоких температурах, низким давлением паров и низким тепловым расширением, а также отличной проводимостью. Он используется в деталях самолетов, электронных устройствах, производстве стекла, нитей накаливания и во многих других областях. Благодаря своей превосходной теплопроводности и низкому удельному электрическому сопротивлению молибден также широко используется в печной промышленности для радиационных экранов, элементов и поддонов для спекания.

Титан и титановые сплавы могут применяться в аэрокосмической, военной, медицинской, ювелирной, телекоммуникационной и других отраслях промышленности. Существует несколько марок титана. Классы от 1 до 4 изготовлены из чистого титана, а остальные сорта – из сплавов. Чистый титан используется из-за его высокой коррозионной стойкости, а его сплавы из-за их чрезвычайно высокого отношения прочности к весу.

Stanford Advanced Materials поставляет продукты из чистого вольфрама, такие как металлический порошок вольфрама, металлический вольфрам, вольфрамовую проволоку и т. д., продукты из вольфрамового сплава высокой плотности, такие как ферровольфрам. Мы можем изготовить индивидуальные продукты различных форм и спецификаций в соответствии с требованиями клиентов.

Цирконий с атомным символом Zr имеет содержание около 130 частей на миллион в земной коре. В чистом виде в природе не встречается. Из-за превосходной стойкости циркония к химической коррозии его часто используют в составе сплавов, которые должны подвергаться воздействию агрессивных сред. Основным коммерческим источником циркония является силикатный минерал и циркон (ZrSiO4). Цирконий Продукт

Рений является одним из самых редких элементов в земной коре и последним обнаруженным стабильным элементом. Свободный элемент имеет третью по величине температуру плавления и самую высокую температуру кипения среди всех элементов. Крупнейшим потребителем рения является реактивный двигатель, а каталитические применения в химической промышленности являются следующими по важности.

В настоящее время основным применением индия является изготовление прозрачных электродов из оксида индия-олова (ITO) в жидкокристаллических дисплеях и сенсорных экранах, и это использование во многом определяет его глобальное горнодобывающее производство.