Самые интересные сплавы металлов
Самые интересные сплавы металлов
Самые интересные металлы на Земле
Миллионы лет назад наши далекие предки изготавливали себе инструменты из дерева и камней, но спустя тысячелетия они научились пользоваться металлами. С этого момента человечество начало развиваться с немыслимыми темпами и все дошло до того, что большинство окружающих нас объектов сделано из железа, алюминия и других разновидностей этого материала. Практически все металлы хорошо проводят электричество и тепло, при определенных условиях они пластичны и отлично подходят для изготовления различных деталей для электроники, а также обладают характерным металлическим блеском. Но в периодической таблице Менделеева есть металлы, которые обладают уникальными свойствами, которыми не могут похвастаться все остальные. Они по-своему удивительны, и когда-то давно этим металлам присваивали чуть ли не волшебные качества. Итак, давайте перечислим их, а также узнаем о свойствах и других интересных особенностях?
Оглянитесь вокруг — мы окружены металлами
Самый жидкий металл
Ртуть считается самым жидким металлом и, в то же время, одним из самых опасных для человеческого организма. Он практически всегда пребывает в жидком состоянии, потому что температура его плавления равна -38 градусам Цельсия. Именно поэтому этот металл используется в градусниках — при увеличении температуры, жидкость расширяется. Поскольку градусник сделан в виде стеклянной трубочки, расширяться она может только в одном направлении. Чтобы на показатели градусника не влияли другие условия вроде атмосферного давления, из трубочки выкачан воздух.
Несмотря на свою опасность, ртуть используется даже в повседневных вещах
В средневековье считалось, что при смешивании ртути, серы и загадочного «философского камня» можно получить чистое золото. Поэтому внимания этому металлу уделялось очень много. С средние века получить из ртути золота никому не удалось, но это стало под силу ученым в 1947 году — они поместили 100 миллиграмм ртути в атомный реактор и получили 35 микрограмм золота. Вот и второе удивительное свойство ртути — его можно превратить в золото, но это слишком дорогой процесс.
Третья особенность ртути заключается в том, что при вдыхании его паров человек получает сильное отравление — опасные вещества оседают в легких. Симптомы отравления включают в себя слабость, понижение аппетита, боль при глотании, набухание десен и сильная боль в животе. Из-за своей ядовитости, ртуть входит в десятку химических веществ, представляющих опасность для общественного здоровья.
Самый тугоплавкий металл
А теперь давайте поговорим о полной противоположности ртути — металле, именуемом как вольфрам. В то время как ртуть может расплавиться на человеческой ладони, для расплавления вольфрама необходима температура на уровне 3422 градусов Цельсия.
С немецкого «Wolf Rahm» можно перевести как «волчьи сливки»
Сам по себе вольфрам не опасен, но изделия, в котором он используется, могут убить. Этот металл часто используется как наконечник патронов, которые могут пробить даже бронежилет. Только его добавляют совсем чуть-чуть, потому что вольфрам — очень тяжелый металл.
В 2018 году мой коллега Илья Хель написал интересный материал про Секретное оружие США, где поразмышлял о том, что могут скрывать от нас американские военные. Советую почитать.
Из-за своей тугоплавкости, вольфрам трудно поддается деформации, поэтому в чистом виде его используют очень редко. Как правило, изделия из вольфрама имеют и другие примеси — они делают его более податливым и значительно уменьшают вес.
Самый твердый металл
Самым твердым и при этом легким металлом на нашей планете считается титан. Благодаря своим свойствам, он активно используется в авиации и кораблестроении — материал отлично подходит для изготовления корпусов самолетов и кораблей. К тому же, благодаря прочности и легкости, из титана изготавливают бронежилеты. Этот металл безопасен для человеческого организма, поэтому часто применяется в медицине для изготовления инструментов и даже протезов — искусственных частей тела.
Благодаря выдающимся свойствам, словом «титан» называют видеокарты и прочую электронику, чтобы подчеркнуть их мощность
При нагревании, титан начинает поглощать кислород, хлор, азот и другие газы. Благодаря этому удивительному свойству, металл используется в различных фильтрах — пропуская различные газы через нагретые до 600 градусов Цельсия титановые трубки, можно очистить их от примесей. Таким же образом можно очистить воду от кислорода, что особенно полезно в пищевой промышленности. Считается, что содержащийся в воде кислород ухудшает качество некоторых продуктов — как минимум, он может сократить срок годности пива.
Самый радиоактивный металл
Единственным металлом, который может использоваться в качестве топлива в ядерных реакторах, является уран. Многие люди считают его очень опасным из-за высокой радиоактивности. Однако, природный уран безопасен для здоровья человека, а опасность представляет его разновидность под названием U-235 — именно она используется в ядерных реакторах.
Уран-235 использовался при ядерной бомбардировке Хиросимы, в бомбе «Малыш»
Когда-то давно из природного урана даже изготавливали посуду. Например, осколки желтого стекла с содержанием урана были найдены на территории итальянского города Неаполь — по расчетам ученых, стекло было изготовлено в 79 году нашей эры. Он был безопасен для людей и никаких намеков на радиацию вроде свечения не наблюдалось.
Природного урана U-235, пригодного для использования в ядерных реакторах, сегодня в природе очень мало — на протяжении долгих лет он просто улетучился. Зато, миллиарды лет назад его было очень много, и ядерные реакции могли запускаться прямо на природе,без участия человека. Так, на территории африканской страны Габон, около 1,8 миллиарда лет назад происходила естественная реакция деления ядер урана. Уран горел на протяжении сотен лет, но в итоге реакция прекратилась из-за истощения запасов металла.
Самый тяжелый металл
Самым тяжелым металлом из всей таблицы Менделеева считается осмий. Его удивительным свойством является то, что будучи самым тяжелым, на воздухе он становится летучим, ядовитым веществом. Название «осмий» с древнегреческого языка можно перевести как «запах». Такое наименование металлу было дано неспроста — в 1803 году английский химик Смитсон Теннант (Smithson Tennant) на собственном опыте ощутил, что металл пахнет хлором и неприятен настолько, что раздражает горло.
Осмий, кстати, очень красив
Благодаря своей твердости, осмий часто используется в механизмах, а именно в местах, где происходит сильное трение. Также он используется в изготовлении нитей для ламп накаливания. Ядовитые свойства возникают только на открытом воздухе — металл превращается в токсичное вещество тетраоксид осмия, которое вызывает раздражение глаз, поражение верхних дыхательных путей и даже воспаление почек.
Самый стойкий металл
Самым стойким металлом считается иридий — его невозможно растворить ни в одной кислоте. Из-за стойкости, этот металл используется в Международном бюро мер и весов — из него создан эталон килограмма. Этот цилиндр из иридия необходим для того, чтобы у всех стран было единое представление о том, сколько именно должен весить килограмм. Это важно, потому что любое отклонение может стать причиной неисправности в самолётах и кораблях и, впоследствии, серьезной катастрофы.
Иридий — показатель того, сколько должен весить килограмм
Также иридий используется при изготовлении денег. Например, в африканской стране Руанде была выпущена иридиевая монета номиналом 10 руандийских франков. Можно сказать, что это самая устойчивая к химическому воздействию монета. Повредить ее можно разве что кину в сосуд со фтором — сильнейшим окислителем. Но разрушительная реакция начнется только при нагревании до 450 градусов Цельсия.
Самый дорогой металл
Многие люди инвестируют в металлы и одним из самых дорогих сегодня является золото. По курсу за июнь 2020 года, грамм золота стоит около 4000 рублей, тогда как цена той же массы платины еле достигает 2000 рублей. Чуть выше мы уже выяснили, что добывать золото из ртути — это очень дорогой процесс. Поэтому, получением золота занимаются работники аффинажных заводов — грубо говоря, они извлекают золота из смесей других металлов.
Золото уже тысячелетиями сводит людей с ума
Так как персонал работает с очень дорогим металлом, в заводах действует строгий контроль. Если у человека, например, есть золотой зуб — охрана всегда проверяет, находится ли он на месте. А то вдруг человек избавится от золотого зуба и решит пронести кусочек драгоценного металла, поместив его в освободившемся пространстве между зубами? В некоторых аффинажных заводах работники проходят внутрь голыми и облачаются в рабочую одежду внутри.
Самый редкий металл
Франций — самый редкий металл. По расчетам ученых, в земной коре его концентрация равна всего лишь 340 граммам. Получить больше урана можно искусственным путем, но для этого необходимо запускать ядерные реакции.
Франций очень редкий и мало где используется
Франций очень радиоактивен, поэтому на данный момент он практически нигде не используется. Однако, иногда ученые все же используют разновидности франция в ходе научных исследований. Также предпринимались попытки диагностики рака с использованием технологий, где франций тоже был задействован.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!
Самый легкий металл
Звание самого легкого металла, по праву достается литию. Он окрашен в серебристо-белый цвет и настолько мягок, что легко режется ножом. Так как он является самым легким металлом в таблице Менделеева, при попадании в воду он всплывает на поверхность.
А вот и он — литий
Для многих это может стать открытием, но устройство с литием вы прямо сейчас можете держать в руке — это ваш смартфон. В мобильных устройствах используются литиевые аккумуляторы, которые компактны, но обеспечивают работу устройств от одного заряда только на протяжении нескольких дней. Ученые пытаются улучшить показатели литий-ионных батарей, но пока это им никак не удается.
Возможно, в будущем вместо литий-ионных батарей будут использоваться совершенно другие аккумуляторы. Какие? Читайте в этом материале.
Самый дорогой промышленный металл
Напоследок стоит упомянуть про калифорний — металл, которого в чистом виде в природе не найти. Его производят в ядерных реакторах России и США, причем в очень малых количествах. По сообщениям ученых, за один год им удается создать только 40-80 микрограмм этого необычного металла. Из-за сложности добычи и редкости, грамм этого металла стоит до 27 миллионов долларов.
Калифорний — радиоактивный красавец
Этот металл очень радиоактивен, поэтому никаких поделок из него не сделаешь. Зато он нужен ученым во время проведения серьезных испытаний. Хотя, в теории, его можно использовать при создании атомной бомбы. Но вышеупомянутый уран стоит гораздо дешевле, поэтому все используют именно его.
В периодической таблице Менделеева еще много интересных элементов, но эти — по моему мнению, самые интересные металлы. Примечательно, что ученые до сих пор занимаются разработкой металлов с интересными свойствами. В 2019 году мой коллега Владимир Кузнецов рассказал о материале, который не тонет в воде — рекомендую почитать!
Интересные факты о металлах и их сплавах
Металл используется везде и повсюду. Только оглянитесь вокруг и вы поймёте, что в наше время почти в любом изделии используется металл, будь то какая-либо деталь или изделие целиком. Мы ни случайно выбрали для рассмотрения данную тему, ведь большая часть нашей продукции сделана из металла или имеет металлические детали. Поэтому мы решили, что вам будет интересно просмотреть несколько интересных фактов о металлах.
Такая широкая распространенность металлических изделий обусловлена многими факторами: они крепки, практичны и имеют высокий срок эксплуатации. Такие предметы менее требовательны к уходу, нежели, например, изделия из дерева. Тем более, что отдельные части металлических изделий зачастую покрыты другими материалами, поэтому по красоте внешнего вида они ничуть не уступают остальным.
Металлы не пахнут
Итак, поговорим же о самых интересных свойствах металлов. Один из самых распространенных металлов в почве нашей планеты — алюминий, однако, если брать всю планету целиком, то на первое место выходит железо, так как ядро Земли в большей части состоит из него.
Из всего добываемого в мире титана только 7% используется в машиностроении, 13% — на обработку бумаги, 20% — производство пластика и 60% на производство краски.
Характерный запах монет — это не запах металла. Он получается из соединений, образующихся при соприкосновении с металлом, например человеческого пота. Чтобы получить такой «металлический» запах, достаточно лишь малого количества реагентов.
Эффект «памяти»
Некоторым металлическим сплавам, например нитинолу (55% никеля и 45% титана), присущ эффект памяти формы. Он заключается в том, что деформированное изделие из такого материала при нагреве до определённой температуры возвращается к своей первоначальной форме. Это связано с тем, что данные сплавы имеют особую внутреннюю структуру под названием мартенсит, обладающую свойством термоупругости.
В деформированных частях структуры возникают внутренние напряжения, которые стремятся вернуть структуру в исходное состояние. Материалы с памятью формы нашли широкое применение в производстве — например, для соединительных втулок, которые при очень низкой температуре сжимаются, а при комнатной — распрямляются, формируя соединение гораздо надёжнее сварки.
Медь убивает грибок
Предметы, изготовленные из такого металла как медь, а также из ее сплавов, не могут создавать искры. Это свойство меди применяется в производстве инструментов для проведения огнеопасных работ. В Японии, подверженной частым землетрясениям, медь применяют для производства газовых трубопроводов, которые отличаются высокой сейсмоустойчивостью.
Еще одно интересное свойство меди было выявлено в ходе исследования водоемов, в которых обитают карпы. Оказывается, в воде, не содержащей медь, развивается грибок, который губительно влияет на развитие карпов, а в воде, содержащей медь, карпы хорошо растут и размножаются. Медь есть и в организме человека, но она регулярно выводится, и поэтому мы нуждаемся в своеобразной дозаправке ежедневно 2 мг меди.
О богатой история металлов
Впервые железо было выплавлено из руды во втором тысячелетии до нашей эры на территории Западной Азии. Технология железной металлургии начинала распространяться по всему миру и в 9-7 веках нашей эры получило повсеместное распространение практически во всех племенах Европы и Азии. Этот период именуется железным веком, сменившим бронзовый век.
Основным продуктом практически любой промышленности является сталь (сплав железа с углеродом). Для изготовления любых станков и оборудования необходима сталь, а в автомобильной промышленности из стали и вовсе производят кузова и детали ходовой части автомобиля. Сложная электроника и космическая промышленность без стали существовать также не могут.
В данной статье мы рассмотрели одни из самых интересных фактов о металлах и их сплавах. Надеемся, что данная статья была вам интересна.
Мир сплавов вокруг нас
Здравствуйте, Уважаемые читатели! Продолжаем разговор о металлах и сплавах.
Сегодня поговорим о сплавах металлов, которые окружают нас и об интересных их свойствах.
Итак, начнем. С чего бы начать? С захода в квартиру. Достали ключик, вставили в замочную скважину – щелчок и дверь в ваш Сезам открылась. Давайте, пристально посмотрим на то, что мы сейчас сделали. Мы используем много видов ключей для разных задач, и все они изготовлены из разных материалов, но в своих карманах мы скорее обнаружим именно два вида ключей: один из них серебристый, а второй латунный. Насколько это важно нам и чем они отличаются?
Давайте посмотрим, из каких элементов он состоит. Если у ключа медный оттенок, что указывает на наличие в его составе меди и цинка. Сплав меди с цинком и даёт латунь. Но существует много видов или классов латуни, каков же состав металла, из которого делают ключи? Для ключей используют латунь с примерным содержанием цинка в 37% и содержанием меди в 63%.
Подобный состав латуни считается обычным и широко распространённым. Так почему же используется латунь? Латунь довольно дешёвый, коррозийно-устойчивый сплав, который обладает средней твёрдостью и хорошо поддаётся обработке. Не будем забывать, что заготовки ключей из этого сплава нужно еще фрезеровать, чтобы придать им нужный рельеф, который позволит открыть дверной замок.
Давайте теперь перейдём к ключам серебристых оттенков. Исходя из названия, поверхность никелированного ключа будет серебристо — белой. Но если мы посмотрим такой ключ под микроскопом в разрезе, то увидим, что внутри ключ цвета латуни.
Так для чего ключи покрывают никелированным слоем? Никелированное покрытие даёт бОльшую устойчивость к коррозии и повышает износостойкость по сравнению с латунью.
Также мы можем встретить плоские ключи с серебристо-зеркальным покрытием, как правило, такие ключи тяжелее и под определенным наклоном отдают желтоватыми нотками. Данный сплав имеет несколько названий, например такие как: мельхиор, нейзильбер или германское серебро.
Подобные ключи чаще используются для дверных замков в промышленности или на производстве.
По составу такие ключи состоят из меди 60%, цинка 20% и никеля 20%. Но в зависимости от назначения и места использования, пропорции цинка и никеля могут меняться: 30 на 10%, 10 на 30% и т.п. Увеличение доли никеля в составе сплава повышает твёрдость, устойчивость ключа к коррозии, повышает износостойкость, но и увеличивает его стоимость, так как никель самый дорогой металл в этом сплаве.
Ну, вот, вроде простой предмет – ключ, а получилась почти что лекция…
Пойдем дальше. Повернув ключ, мы выводим запирающее устройство из стопорного состояния. Блестящие цилиндрики (квадратики, или овальники) прячутся в корпусе замка.
Интересно, из чего они сделаны? Выдвижные ригели замков, как правило, делают из нержавеющей стали покрытой сверху цементирующим составом. Это может быть насыщение поверхности ригеля углеродом при высокой температуре, или насыщение ванадием. Такой ригель распилить простой ножовкой по металлу невозможно.
Что еще интересного есть в замке? А там есть еще и пружинки.
Если замок цилиндрического типа, то маленькие ригельки внутри его подпираются пружинками, сделанными из высокоуглеродистой стали. Если замок сувальдного типа, то там пружина (пластина) изготовлена из стали с меньшим содержанием углерода.
Итак, вы вошли. Включили в прихожей свет. Какие сплавы начинают работу? Ну,
во первых, в выключателе начинает работу сплав латунь (небольшие полосочки желтоватого цвета). Потом электрический ток побежал по проводам к лампочке.
В лампочке тоже есть сплавы:
Нить накаливания сделана из вольфрама W. Не совсем чистого. С присадками (менее 1% в сумме) оксида кремния SiO2, калия K, натрия Na, иногда оксида алюминия Al2O3.
Держатели нити накаливания сделаны из чистого молибдена Mo. Молибден сохраняет упругость при температуре близкой к температуре его плавления (2623°C = 2896 K, что как бы кстати немного выше 2700 K — температуры раскалённой вольфрамовой нити).
Электроды сделаны из никелированного железа (Fe, Ni). Железная проволока, покрытая никелем. А вовсе не из чистого никеля, как написано везде в интернете
Вводы (кусочки проволоки внутри стекла) сделаны из платинита. Платинит — сплав, состоящий из никеля Ni (42..46%), углерода C (0.15%), железа Fe (54..58%). Из платинита изготавливают биметаллические проволоки и ленты (снаружи — медь, в количестве 1/4 по массе от массы сердечника). Их также называют платинитом. Именно эта медь видится красной проволокой внутри стекла ламп. Платинит имеет такой же тепловой коэффициент линейного расширения, как у стекла, поэтому в этом месте при нагревании лампы ничего не трескается и проволока не выпадает из стекла.
Выводы сделаны из меди Cu, технической, неизвестной чистоты.
Один из выводов припаян к цоколю либо оловянно-свинцовым припоем ПОС-40 (40% олова Sn, 60% свинца Pb), либо точечной контактной сваркой.
Цоколь сделан из оцинкованного железа. Цоколь приклеен к колбе мастикой следующего состава: смесь мраморного порошка, фенолформальдегидного лака, карбамида и уротропина. Сначала при нагревании эта смесь размягчается и прилипает к стеклу колбы и железу цоколя, затем, при дальнейшем нагревании до 240°C, затвердевает.
Изолятор между двумя контактами цоколя сделан из смальты — окрашенное (в данном случае чёрным пигментом-наполнителем) в массе стекло.
Контактная пластина (скорее полусфера, пупырышек) сделана либо из латуни, к которой второй вывод припаян оловянно-свинцовым припоем, либо из оцинкованного железа. Как видите, даже в такой простой электролампе сколько сплавов!
Пойдем дальше. Снимаем верхнюю одежду и вешаем на крючки раздевалки.
А из чего изготовлены, эти крючки? — Из самого широко распространенного дюраля (дюралюминия) – сплава меди, магния и марганца.
Проходим на кухню. Включаем плиту, чтобы разогреть еду. Если это электроплита, то здесь включается в работу нагревательный элемент, состоящий из сплава на основе никеля, хрома, железа и алюминия, все зависит от производителя.
Самым широко распространенным является нихром – сплав никеля и хрома.
Фехраль – это сплав на основе алюминия, железа и хрома используются для производства недорогих нагревателей. Недостатки фехралевых сплавов – более слабая, по сравнению с нихромом, сопротивляемость коррозии и окислению, высокая степень температурного расширения, хрупкость, подверженность намагничиванию и изменяемость электрических качеств после многочисленных циклов использования в качестве ТЭНов.
Широкое применение получили проволочные нагреватели, сделанные из нихрома и фехраля. Они применяются в основном в варочных панелях, электрочайниках и кофемашинах, т.е. там, где требуется быстрый нагрев.
А в какой посуде вы разогреваете и готовите еду? Из чего она сделана? Видов сплавов, применяемых в пищевой промышленности, довольно много. Самая популярная – блестящая, нержавеющая посуда.
Нержавеющая посуда непременно присутствует на каждой кухне – хоть одна кастрюлька у хозяйки, да найдется. А уж о ложках — поварешках и говорить нечего – хорошая кухонная утварь изготавливается только из антикоррозионных сплавов. Что же, рассмотрим ее повнимательнее, из каких металлов ее делают.
Самой лучшей считается аустенитная сталь (или aisi 304), которая используется для изготовления только лучшей наплитной посуды. Европейские производители нередко применяют ее и для элитных столовых приборов. Но и цена ее, соответственно европейская…
Наиболее дешевая — 201 или 202 – так называемая медицинская или хирургическая сталь, годится только для простой кухонной утвари.
Эти сплавы содержат гораздо меньше никеля, который производители частично заменяют марганцем.
Рядом с блестящей кастрюлькой серой мышкой выглядит дюралевая сковородочка. Но и она участвует в приготовлении пищи!
А принимаем мы пищу, используя ножи, ложки и вилки из различных металлов и сплавов.
От бабушек, вероятно, остались алюминиевые ложки и вилки, чугунные сковородки и чугунки. Но это в деревнях, в городах, едва ли такое встретишь.
От них же, в некоторых семьях остались в наследство серебряные столовые приборы. Серебро очень прочный металл и хранится без истирания очень долго.
Есть и другие сплавы, похожие на серебро.
Самый широко распространенный сплав – мельхиор.
Это серебристо-белый сплав из смеси меди с никелем. Ещё во времена СССР иметь столовый набор из этого материала считалось признаком состоятельности.
По внешнему виду очень напоминает серебро, что и не удивительно, ведь на большинство изделий из мельхиора наносят серебряное напыление. Однако по качеству этот сплав превосходит серебро. Мельхиоровые ложки устойчивы к перегибам и деформации, а следовательно, долговечнее и сохраняют свою изначальную форму на более долгий срок. Столовые приборы из мельхиора перестали выпускать в 50-х годах прошлого столетия, его достойно заменил нейзильбер.
Нейзильбер (в дословном переводе с немецкого «новое серебро») — сплав меди, никеля и цинка. По внешнему виду очень напоминает столовое серебро, в чём и проявляется его основное преимущество над другими сплавами. Не подвержен коррозии, не гнётся, довольно долговечный. Цена на ложки из нейзильбера значительно ниже, чем из серебряные или мельхиоровые, а по качеству они практически ничем не отличаются. Изделия из нейзильбера обязательно подвергают серебрению, иначе у пищи наблюдается привкус металла.
Вне всякой конкуренции главенствующее место на кухне занимает нержавеющая сталь. Самый распространённый сплав, из которого сейчас изготавливают ложки. Чаще всего используют нержавейку марки 10/18, состоящую из 10 % никеля и 18 % хрома. Никель защищает от пищевых кислот и придаёт ложке блеск, а хром обеспечивает прочность и антикоррозийные свойства металла. Ложки из нержавейки не склонны к потемнению, тусклости, излому. На вид выглядят очень привлекательно и цена их не высокая.
Покушали? Надо вымыть посуду! Открываем кран. А из чего он сделан? Водопроводные краны делают из латуни — сплава меди с цинком.
Оставили на плите кастрюльку с варевом, а сами ушли отдыхать. И тут зазвенел звонок, замигала сигнальная лампа. Что произошло? Ах, блин, забыл (а) выключить плиту, кажется, пожар…Не дай Бог! На охране вашей квартиры от такой неприятности стоят легкоплавкие сплавы, помещенные в небольшие коробочки под потолком.
Легкоплавкие сплавы производят из висмута, свинца, кадмия, олова и других металлов. Такие сплавы используют в термодатчиках, термометрах, пожарной сигнализации, например, сплав Вуда состоящий из олова, свинца, висмута и кадмия.
Включили музыку. Какие сплавы здесь начали работу? За целостность корпуса вашего музыкального центра отвечает немагнитная сталь: 0,25 – 0,35 % углерода, 22 – 25 % никеля, 2 – 3 % хрома, остальное – железо.
Пайка проводов и разъемов радиодеталей осуществляется с помощью легкоплавких сплавов на основе олова, свинца и серебра.
Высокую электропроводность обеспечивают сплавы золота и серебра.
Интересны сплавы железа, которые применяются для изготовления сейфов. Как правило, сведения о составе таких сплавов засекречены по понятной причине. Но кое-что известно.
Простые, комнатные, или бытовые сейфы изготавливаются из конструкционной углеродистой стали. Чтобы повысить надежность сейфа к резке, сверлению, их изготавливают из легированных сталей с добавкой хрома, молибдена, марганца. Такие сейфы можно сверлить только алмазным сверлом. Часто применяют сплав алюминия с корундом. Такой сейф разрезать «болгаркой», или автогеном не удастся.
Есть сорта сталей, которые усиливают прочность при нагрузке – сверлении, рубке зубилом…
В последние годы самым популярным стал сейф, изготовленный из металлокерамического сплава, не поддающегося почти никакому механическому воздействию.
Как видите, на вас работает довольно много сплавов, о которых мы просто не задумываемся.
Интересные факты о металлах
Несмотря на то, что металлами считаются 82 элемента из 118, каждый из них уникален, имеет свои индивидуальные особенности. Еще одним способом получения новых свойств является смешение различных металлов в сплавы, также в сплавы легируют (добавляют) неметаллические элементы. Ниже приведены самые необычные и интересные факты о металлах, исторические события, связанные с открытием или использованием металлов.
Некоторые металлические сплавы имеют память!
Это явление также называют «эффект памяти формы», он заключается в том, что при нагреве, изделие деформируют, а при охлаждении оно принимает первоначальную форму. Это свойство обусловлено структурой материала, которая позволяет средним слоям материала не менять формы при деформации и возвращать первоначальный вид после прекращения теплового воздействия. И вроде ученные понимают сам механизм явления, но все же объяснить происхождение этого свойства памяти вещества пока не могут.
Радиевые девушки
Эта трагическая история произошла в США в начале 20-х гг. На одном из заводов по изготовлению часов, сотрудницы цеха рисовали радием штрихи на циферблате, делалось все обычной кисточкой, которую для удобства нанесения, девушки периодически облизывали. Радий довольно привлекательный металл и женщины стали даже красить им ногти. Со временем у девушек стали выпадать волосы, появились проблемы со здоровьем, незначительные ушибы приводили к переломам костей, некоторые сотрудницы умирали от отравления. Всего было задействовано в работе около 4070 девушек. Когда стало понятно, что это связано с радием, на завод посыпались иски. Здесь основным фактором, который сыграл в пользу пострадавших стало то, что руководство завода в цехах появлялось только в защитных костюмах, откуда стало понятно, что о радиоактивном свойстве металла было известно.
Метал, который умеет плавать
Литий — самый легкий металл в мире, его плотность составляет 0,534 г/см 3 . если опустить кусочек лития в стакан воды, он останется плавать на поверхности. Для сравнения, литий в 42 раза легче осмия, который, как упоминалось выше, самый плотный металл из известных человечеству.
Хрупкое олово
Несколько необычных историй связано с неспособностью олова выдерживать холодные температуры. После переохлаждения, металл рассыпается. До обнаружения этого свойства в одной из армейских казарм были объявлены поиски мародеров, которые якобы воровали оловянную гарнитуру с обмундирования, в реальности же, оловянные изделия просто рассыпались. Также в свое время, олово погубило целую экспедицию, запасы которой хранились в оловянных бочках. Во время холодов, тара рассыпалась и все содержимое стало негодным. Отсутствие необходимого продовольствия привело к гибели людей.
Алюминий на вес золота
Алюминий — самый распространенный металл на планете, его содержание в земной коре составляет 8%, а золота при этом содержится не более 4,3·10-10%. Но в 19-м веке металл ценился гораздо больше. При французских дворах алюминиевая посуда подавалась только самым значимым гостям, все остальные пользовались золотыми или серебряными столовыми приборами.
Что в имени твоем?
Никель — этот популярный элемент интересен историей своего названия, которое металл получил из немецкой мифологии (Nickel «озорной дух»), по причине того, что при выплавке, выделялся ядовитый мышьяковый газ. Руда металла получила не менее интересное название «Медный дьявол», это связано с тем, что до открытия элемента, из нее пытались выплавить медь, но все попытки вели к поражению.
Самоочищающаяся латунь
Латунь (сплав меди с цинком) умеет хорошо и быстро самоочищаться, поэтому ручки дверей в общественных местах делают именно из него, т.к. несмотря на большое количество бактерий, сплав способен быстро их ликвидировать.
А пахнут ли деньги?
Мы все знаем, что металлические монеты имеют свой специфический запах, на самом деле такое амбре образуется в процессе пользования, так как органика, например, пот, попадая на металл, вступает во взаимодействие с ним. Чистые деньги не пахнут! 🙂
Первые монеты изготавливались из дорогих металлов, номинал определялся согласно тому, сколько стоил металл, расходуемый на монету. В итоге мошенники отрезали кусочки монет по краям. Решение в борьбе с воровством, предложил Исаак Ньютон, оно заключалось в том, чтобы сделать края ребристыми, чтобы сразу видеть целая монета или нет. Такое обрамление металлических денег используется и по сей день. Любопытно, что в настоящее время, производство металлических денег, в том числе и используемое сырье, дороже номинала монеты в 10-ки раз.
И еще несколько интересных фактов о металлах
Железный газ: железо может принимать газообразное состояние, для этого требуется нагреть металл до 5000 °C.
Почему ртуть не летает? Все корпусы самолет выполнены из алюминия, при попадании ртути на алюминий, он начинает «разлагаться», поэтому в самолеты категорически запрещено проносить ртуть.
Наличие металла в космическом теле определяет его возраст, т.к. элементы с большей плотностью образуются в течение долгих лет посредством различных метаморфоз, в т.ч. и взрывов которые происходят со звездами и планетами.
Температура плавления вольфрама равна температуре Солнца, 5500 °C.
Медь — единственный металл, который не дает искры, поэтому его часто используются в огнеопасных изделиях.
Галлиевые ложки: это Ноу Хау пришло в продажу в качестве розыгрыша, Вам предлагается ложка из галия, и форма для литья. Вы можете предложить другу помешать горячий чай такой ложкой и она полностью растворится. Здесь используется низкая температура плавления металла, она составляет 29,76°C.
Heavy metal: топ самых необычных металлов мира
У многих из нас слово «металл» ассоциируется с твердым и холодным веществом, из которого изготавливают входные двери, столовые приборы и прочие элементы обихода. На самом же деле, металлы, известные человечеству, невероятно разнообразны, и далеко не каждый из них подходит для использования в быту. О самых необычных из них читайте далее.
Алхимики древности полагали, что именно из ртути можно извлечь тот самый философский камень, так как считали этот металл «абсолютным веществом» благодаря его необычному свойству – жидкости. На самом деле, ртуть может быть твердой, однако ее температура плавления составляет всего 38,83°C, поэтому чаще мы встречаем ее в жидком виде. Например, в стеклянных градусниках, которые строго запрещается ронять или умышленно разбивать из-за еще одного свойства этого металла – высокой токсичности.
Суровый титан получил свое название в честь могущественнейших из божеств, в которых верили люди, живущие в древности. И неудивительно, ведь именно он является самым твердым металлом в мире. Что интересно, при своей невероятной прочности титан довольно легок, благодаря чему его так охотно используют авиаконструкторы. Нагретый титан способен поглощать различные газы – хлор, кислород и даже азот.
Калий – мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета, имеющий атомный номер 19. В природе он не встречается в чистом виде, а существует лишь в соединении с другими элементами. Так, много калия содержится в морской воде и различных минералах. Этот металл почти мгновенно окисляется на воздухе, а также легко вступает в бурные химические реакции, в частности с водой, соединяясь с которой образует щелочь. Наряду с калием самыми мягкими щелочными металлами на Земле также имеют право называться цезий и рубидий.
Осмий значится в периодической таблице Менделеева как самый тяжелый металл из всех существующих. Отличить это вещество от других металлов можно по бело-синему оттенку и неприятному запаху, похожему на микс хлора и чеснока. Благодаря этому необычному амбре осмий и получил свое название, которое переводится с древнегреческого как «запах». Осмий тугоплавок, поэтому часто используется для изготовления ламп и других приборов. Разделение изотопов осмия – кропотливый и трудоемкий процесс, поэтому некоторые изотопы этого вещества довольно дороги. Так, Казахстан, будучи экспортером чистого осмия-187, с 2004 года предлагает это вещество к продаже по цене 10 000 долларов за один грамм.
Самым легким металлом, известным науке на сегодняшний день, является литий. Как и прочие легкие металлы, он щелочной, поэтому обладает высокой химической активностью. Литий почти вдвое легче воды и может плавать даже в керосине, поэтому для его хранения обычно применяются такие вещества, как минеральное масло, петролейный эфир, парафин и газолин.
Вольфрам – блестящий металл светло-серого цвета, имеющий самые высокие температуры плавления и кипения. Вытянуть кусочек вольфрама в тонкую нить можно, лишь подогрев его до около 1 600°C, расплавить – только при 3 422°C, а довести до кипения – при 5 555°C. Более высокую температуру плавления имеет только углерод, который не является металлическим элементом. Вольфрам проявляет себя очень стойко не только в стандартных условиях, но также и в вакууме, соперничая по прочности со многими самыми твердыми металлами.
Пирофорными называются металлы, способные в тонкораздробленном состоянии воспламеняться на воздухе самопроизвольно. Такую способность проявляет, например, мелкодисперсное железо, окисленное с помощью лимонной кислоты. Соприкасаясь с воздухом, его мелкие частицы образуют особые минералы, повышающие температуру вещества настолько, что оно самовозгорается. Впрочем, пирофорность свойственна не только железу, но и алюминию, магнию, ванадию, кобальту, никелю, хрому и даже твердейшему из металлов – титану.
Наша планета удивительна и богата не только необычными веществами. Ее населяют такие животные и насекомые, которые наверняка смогли бы пережить апокалипсис и построить новый мир на руинах человеческой цивилизации. Подробнее об этих удивительных существах мы рассказываем тут.
Новости Партнеров
- ВКонтакте
- Одноклассники
- Youtube
- Viber
Все права на материалы, опубликованные на сайте VSE42.RU, принадлежат редакции и охраняются в соответствии с законодательством РФ.
Использование материалов, опубликованных на сайте VSE42.RU, допускается только с письменного разрешения правообладателя и с обязательной прямой гиперссылкой на страницу, с которой материал заимствован, при полном соблюдении требований Правил использования материалов. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал VSE42.RU, до или после цитируемого блока.
О проекте VSE42.RU
VSE42.RU — Новости Кемерова, Кузбасса, России и мира — это информация о событиях, происходящих в городах Кемеровской области (Кемерово, Новокузнецк, Белово, Ленинск-Кузнецкий и др.) плюс выборка самых важных и интересных мировых и российских новостей.
Новости сайта дублируются в социальных сетях. К каждой новости можно добавить комментарий.
В разделе «Фоторепортажи», мы размещаем интересные фотографии, а также видеоролики со всего света. Раздел «Комментарии» — мнения известных людей по актуальным вопросам. Особый взгляд на факты и события в разделе «В цифрах». Мы проводим еженедельные «Опросы» среди наших читателей.
Удобная навигация, ежедневное обновление информации, ссылки на фото и видеорепортажи.
Новости в Кемерово и в Кузбассе — наш главный приоритет.
Адрес: 650000, Кемеровская Область, г.Кемерово, ул.Кузбасская 33а, 2 этаж
Техническая поддержка: support@vse42.ru
10 интересных фактов о металлах и их удивительные свойства
10 интересных фактов о металлах и их удивительные свойства
Металлы – группа химических элементов в виде простых веществ. Все они обладают своими собственными свойствами, по которым их можно разделить на разные группы.
Само слово «металл» пришло в русский язык из Германии. Сначала оно означало то же самое, что и «минерал, руда». Начали разделять понятия уже только после трудов Ломоносова.
Слово замечательно влилось в язык, сейчас его знает каждый. Самыми известными из металлов, наверное, являются золото, серебро, ртуть, медь и железо. Только знания даже о них весьма не полны. Природа всегда находит, чем нас удивить.
В этой статье мы рассмотрим 10 интересных фактов о металлах.
10. Титан используют в качестве импланта
9. Серебро имеет бактерицидные свойства
8. Тантал широко используется в протезировании
7. Алюминий входит в состав земной коры
6. Ртуть испаряется в воздухе
5. Олово – самый легкоплавкий металл
4. Иридий – самый плотный металл
3. Компания «Valcambi» выпускает слитки из дорогих металлов в форме шоколадных плиток
2. Медали олимпийцев вовсе не золотые
1. В Африке найдено более 50% золота в мире
10. Титан используют в качестве импланта
Имплантация – способ восстановления утерянных зубов. Сейчас этот метод очень распространен благодаря своей быстроте и доступности. Он заключается в следующем: в челюсть вживляют стержень, который становится опорой для нового зуба.
Этот самый стержень и делают из титана.
Как металл он обладает высокой прочностью, а по упругости похож на кость человека, поэтому вживление проходит проще. Титан – это самая основа зубного импланта, которая уменьшает риск разрушения кости.
9. Серебро имеет бактерицидные свойства
Серебро было известно людям еще до нашей эры. Какое-то время оно даже ценилось выше золота. Однако о его разных свойствах люди узнают до сих пор.
Например, о непосредственном влиянии ионного серебра на бактерии все еще ведутся споры. Доказано, что при соприкосновении бактерий и ионов, первые погибают в результате воздействия.
Было выдвинуто уже множество теорий, однако точно все еще неизвестны причины гибели микроорганизмов под воздействием серебра.
Ионы этого металла хорошо справляются с возбудителями тифа, протеи, дифтерии и других. Там, где серебро не уничтожает бактерии, оно может замедлить процесс прорастания новых спор и распространения микроорганизмов.
8. Тантал широко используется в протезировании
Тантал – это необычный металл, который довольно редко встречается в чистом виде. По этой причине стал очень дорогим.
Его сложно получить, поэтому его назвали так же, как и героя греческих мифов. Там Тантал постоянно старался получить хотя бы немного еды и воды, но ему все никак не удавалось.
Химик, пытающийся получить этот метал в чистом виде, сравнивал свои труды с танталовыми муками. Несмотря на это, сейчас танталу нашли применение во многих сферах.
Очень широко он распространён в медицине, потому что человеческое тело его не отторгает. Из него производят пластины для черепов, скрепки для соединения сосудов, нити для замен сухожилий и сшивания волокон. Иногда используют для изготовления глазных протезов.
7. Алюминий входит в состав земной коры
Сразу же после своего обнаружения алюминий очень ценился из-за своей схожести с серебром. Да и добыча его в чистом виде была непростой.
Уже сейчас ученые доказали, что этот метал широко распространён везде. Земная кора почти на 8% состоит из него.
Если сравнивать металлы по количеству их содержания в земной коре, он уступает только кислороду и кремнию. Но вот интересный факт, несмотря на его распространенность, алюминий невозможно встретить в природе в свободном виде.
6. Ртуть испаряется в воздухе
Когда люди впервые открыли ртуть, ей было дано название «живое серебро». Это очень точное определение того, как выглядит ртуть.
Редкий металл является жидкостью, но при этом очень тяжелой. Самый распространенный предмет, где можно увидеть ртуть – старый градусник. Все родители запрещают своим детям его трогать. А все из-за свойств ртути, которая может испаряться в воздухе.
Пары, образовывающиеся при испарении, очень токсичны и могут навредить организму человека. Они проникают внутрь, нарушают состав и структуру белков, из-за чего некоторые процессы начинают течь в обратном направлении, что влечет за собой отравление и смерть.
Но летальный исход вызывают только большие количества этого металла, больше чем в обычном градуснике. Однако меры по устранению проблемы в любом случае надо принять незамедлительно.
5. Олово – самый легкоплавкий металл
Вот какой металл уже открыл почти все свои тайны людям, так это олово. Оно стало известно человечеству уже давно.
До открытия свойств железа из сплава олова и меди делали практически все: начиная от оружия, заканчивая украшениями. И это объяснимо.
Олово – один из самых легкоплавких металлов. Температура его — 232 – 240 градусов по Цельсию. Таким образом, надо соблюсти только одно требование – для форм не должен плавиться при температуре до 250 градусов. На этом всё, больше ограничений для плавки, литья, пайки и другого использования у данного металла нет.
4. Иридий – самый плотный металл
Иридий – интересный металл. Он встречается в земной коре еще реже, чем золото и платина. Есть предположение, что его количество намного больше, но располагается оно ближе к ядру Земли, вне досягаемости.
Относительно земной коры, иридий часто встречается в метеоритах. Это самый плотный и тугоплавкий металл. Температура его плавления – 2466 градуса по Цельсию.
По плотности он сравним разве что с осмием. Они практически равны, а разница в числах может быть списана на погрешность.
3. Компания «Valcambi» выпускает слитки из дорогих металлов в форме шоколадных плиток
Компания «Valcambi» – организация в Швейцарии, которая весьма творчески подошла к такому понятию, как слитки.
Когда произносят словосочетание «слитки золота», люди всегда представляют красивые блестящие кирпичики, сложенные пирамидкой друг на друга. Но компания решила разрушить такое представление.
Они делают слитки из золота, серебра, платины и палладия в форме шоколадных плиток. Это стало замечательным решением для подарка.
Такой слиток можно наломать на несколько маленьких частей (примерно 1 грамм) и подарить близким и родным. Другой вариант использования – оплачивать покупки в магазинах, где принимают такой вид оплаты, конечно.
2. Медали олимпийцев вовсе не золотые
Золотые медали олимпийцев серебряные. На самом деле Международный Олимпийский комитет объявил, что золотые спортивные награды должны быть покрытыми всего 6 граммами золота.
Остальной состав медалей может быть серебром. Так, например, если изучать медаль с Олимпийских игр в Лондоне в 2012 году, то результаты исследований будут довольно удивительным. Содержание золота в золотой медали составляет всего 1%, хотя все условия соблюдены.
1. В Африке найдено более 50% золота в мире
Все то время что существует человечество, люди тянулись к золоту. Найти жилу – означало несметные богатства. Ради него лгали, воровали, убивали. Но используя все возможные нам методы, за всю историю было найдено около 161 тысячи его тонн.
Больше всего этого дорогого металла обнаружили в ЮАР. Но на самом деле это не так много, как может показаться в самом начале. Легче представить данный факт по-другому.
Если переплавить все найденное золото мира в один большой куб, его сторона составит всего 20 метров. Половина этого куба была найдена в Африке. Примерно каждый час люди достают из земли куб железа таких же размеров. А стоит все золото мира примерно 9 триллионов долларов.
Загрузка...