धातु उत्पादन लागि विधिहरू। मिश्र को प्रकार। क्षारियधातु को तयारी

आधुनिक मानिस आफ्नो दैनिक जीवनमा धातु को एक किसिम घेरिएको छ। हामी प्रयोग सबैभन्दा वस्तुहरू, यी रसायन छैनन्। किनभने मान्छे धातु उत्पादन गर्न विभिन्न तरिका फेला यो सबै भयो।

एक धातु के हो

अकार्बनिक रसायन मा लगे मान्छे को लागि यी बहुमूल्य पदार्थ। धातु प्राप्त बढि सिद्ध प्रविधी सिर्जना गर्न एक व्यक्ति, हाम्रो जीवन सुधार गर्न अनुमति दिन्छ। तिनीहरूले के बुझाउँछ? हामी धातु उत्पादन को साधारण तरिका विचार अघि, तिनीहरूले के हो बुझ्न आवश्यक छ। धातु विशेषता गुण भएको सरल पदार्थ को रूप मा रासायनिक तत्व को एक समूह हो:

• थर्मल र विद्युत चालकता;

• उच्च ductility;

• चम्कने।

एक मानिस सजिलै अन्य पदार्थ तिनीहरूलाई छुट्याउन सक्नुहुन्छ। सबै धातु को एक विशेषता सुविधा विशेष चम्कने उपस्थिति छ। उहाँले सतहमा झर्ने तिनीहरूलाई सम्झना छैन प्रकाश रेज को प्रतिबिम्ब आउँछ। चमक - सबै धातु को साधारण सम्पत्ति छ, तर यो सबै भन्दा स्पष्ट चाँदी मा प्रकट भएको छ।

आज, वैज्ञानिकहरू हुनत तिनीहरू सबै सरकारी विज्ञान द्वारा छन् मान्यता, यी रासायनिक तत्व को 96 खोज। तिनीहरूले निहित विशेषता गुण आधारमा समूह विभाजित भएको हुन्छ। यसरी धातु निम्न छन्:

• alkaline - 6;

• alkaline - 6;

• संक्रमण - 38;

• हल्के - 11;

• semimetals - 7;

• lanthanides - 14;

• actinides - 14।

प्राप्त धातु

यस मिश्र धातु fabricate गर्न पहिलो प्राकृतिक अयस्क देखि धातु प्राप्त गर्नुपर्छ। मूल तत्व - यी निःशुल्क अवस्थामा प्रकृतिका छन् कि पदार्थ हो। यी प्लेटिनम, सुन, टिन र पारा समावेश गर्नुहोस्। तिनीहरूले mechanically अशुद्धताओं देखि वा रासायनिक अभिकर्मकों द्वारा विभाजित छन्।

बाँकी धातु को यौगिकों संग उपचार द्वारा झिकिएको छन्। तिनीहरूले विभिन्न खनिज मा पाइन्छन्। अयस्क - यो खनिज र चट्टानहरू, जो आक्साइड, carbonates, वा sulfides रूपमा धातु यौगिकों समावेश गर्दछ। आफ्नो उत्पादन लागि रासायनिक उपचार प्रयोग गरेर।

धातु प्राप्त लागि तरिका:

• कार्बन आक्साइड को रिकभरी;

• टिन लागि प्राप्त पत्थर देखि टिन;

• देखि डाली फलाम को उत्पादन फलाम अयस्क ;

• विशेष भट्टियों मा सल्फर यौगिकहरु को बलिरहेको।

बाट अयस्क चट्टानको विभिन्न fluxes भनिन्छ पदार्थ तिनीहरूलाई थपिएका छन् प्राप्त धातु सुविधा। तिनीहरूले यस्तो माटो, चूना पत्थर, बालुवा रूपमा अनावश्यक अशुद्धताओं हटाउन मदत। यस प्रक्रियाको फलस्वरूप उत्पादन fusible यौगिकों लावा भनिन्छ।

अनावश्यक घटक को एक ठूलो भाग हटाउन द्वारा सार्थक धातु अयस्क smelting अघि अशुद्धियों महत्वपूर्ण मात्रा को उपस्थिति मा। को प्रयोग सबैभन्दा व्यापक यस उपचार को लागि तरिका - flotation, चुम्बकीय र गुरुत्वाकर्षण विधि।

क्षारियधातु

एक जटिल प्रक्रिया - आम प्राप्त क्षार धातु। यो तिनीहरूले मात्र रासायनिक यौगिकहरु को रूप मा प्रकृति मा फेला भन्ने तथ्यलाई कारण छ। तिनीहरूले एजेन्ट कम भएकोले आफ्नो तयारी उच्च ऊर्जा लागत सँगसँगै। त्यहाँ क्षारियधातु प्राप्त धेरै तरिकाहरू छन्:

• ली यसको ओक्साइड देखि vacuo मा तयार गर्न सकिन्छ वा पिघल द्वारा यसको क्लोराइड प्रशोधन spodumene समयमा गठन इलेक्ट्रोलीज।

• सोडियम छाप crucibles मा कोइला खरानी वा क्याल्सियम को वाहेक संग पिघल को क्लोराइड इलेक्ट्रोलीज संग बरस रही द्वारा निकाले। पहिलो विधि सबैभन्दा समय-खपत छ।

• पोटासियम पिघल इलेक्ट्रोलीज वा यसको लवण, यसको क्लोराइड मार्फत पारित सोडियम वाष्प प्राप्त। पनि 440 ° सी को एक तापमान मा एक पिघला पोटासियम हीड्राकसीड र तरल सोडियम प्रतिक्रिया द्वारा गठन गरिएको छ

• चढाई 700-800 ° C मा काइसियम र आफ्नो क्याल्सियम क्लोराइड पुनस्थापित निकालियो रूबिडियम वा 650 ° सी मा Zirconium यसरी मा क्षार धातु को तयारी धेरै ऊर्जा गहन र महँगो छ।

को धातु र मिश्र बीच मतभेद

सिद्धान्त मा, धातु र वस्तुतः गैर-अस्तित्वहीन आफ्नो मिश्र बीच स्पष्ट सीमा, देखि सबै भन्दा शुद्ध, सरल पदार्थ अशुद्धियों एक अंश हो। त्यसैले तिनीहरूलाई कस्तो भिन्नता छ? उद्योग र अर्थतन्त्रको अन्य शाखा प्रयोग लगभग सबै धातु, मुख्य रासायनिक तत्व अन्य घटक गर्न purposefully थपेर प्राप्त मिश्र को रूप मा प्रयोग गरिन्छ।

मिश्र

प्रविधि धातु सामाग्री को एक किसिम आवश्यक छ। यस मामला मा, शुद्ध रासायनिक तत्व व्यावहारिक तिनीहरूले मानिसहरूलाई आवश्यक गुण छैन किनभने प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ। आफ्नो आवश्यकता लागि हामी मिश्र उत्पादन लागि विभिन्न विधि आविष्कार गरेका छन्। यो अवधि दुई वा बढी रासायनिक तत्व हुन्छन् जो एक macroscopically homogenous सामाग्री, बुझाउँछ। Wherein को धातु घटक को मिश्र धातु मा प्रधान छन्। यो पदार्थ यसको आफ्नै संरचना छ। मिश्र निम्न घटक भेद:

• जग, एक वा बढी धातु को निर्वाचकगण;

परिमार्जन र तत्व alloying को • साना थपिएको;

• मेटाईएन अशुद्धताओं (प्रक्रिया, प्राकृतिक, अनियमित)।

त्यो धातु मिश्र मुख्य संरचनात्मक सामाग्री छन्। प्रविधिमा, त्यहाँ 5,000 भन्दा बढी छन्।

मिश्र को प्रकार

मिश्र को यो विविधता भए तापनि अधिकांश मानिसहरू फलाम र एल्यूमीनियम आधारित छन् जो ती लागि मूल्य खेल्छन्। यो अक्सर दैनिक जीवनमा फेला जो तिनीहरूले छ। मिश्र को प्रकार भिन्न छन्। यसबाहेक, तिनीहरूले धेरै मापदण्ड अनुसार विभाजित छन्। पछि मिश्र उत्पादन लागि विभिन्न विधि छन्। यो मापदण्ड अनुसार तिनीहरूले विभाजित छन्:

• यो पिघल मिश्रित घटक को crystallization प्राप्त छन् जो मिश्र धातु।

• पाउडर, उच्च तापमान मा पाउडर को मिश्रण र पछि sintering को सङ्कुचन प्रयोग गरेर। र त्यस्ता मिश्र को घटक मात्र सरल रासायनिक तत्व हो, तर यस्तो ठोस मा टाइटेनियम वा टंगस्टन मिश्र को carbides रूपमा आफ्नो विभिन्न यौगिकहरु। विभिन्न परिमाणमा थप्ने परिवर्तन धातु को गुण सामाग्री।

एक समाप्त लेख वा workpiece को रूप मा मिश्र को तयारी को लागि विधिहरू मा विभाजित गरिएको छ:

• कास्टिंग (silumin, कच्चा फलाम);

• deformable (इस्पात);

• पाउडर (टाइटेनियम टंगस्टन)।

मिश्र को प्रकार

धातु उत्पादन लागि विधिहरू फरक, र यसरी तिनीहरूलाई सामाग्री फरक गुण owing निर्मित छन्। ठोस राज्य मिश्र मा हो:

• homogenous (वर्दी), समान प्रकारको क्रिस्टल को निर्वाचकगण। तिनीहरूले अक्सर रूपमा एकल-चरण उल्लेख छन्।

• Heterogeneous (heterogeneous), बहु-चरण रूपमा उल्लेख। तिनीहरूले मिश्र धातु को आधार मा प्राप्त गर्दा एक ठोस समाधान (म्याट्रिक्स चरण) को रूपमा लिइएको छ। यस प्रकारका संरचना heterogeneous पदार्थ यसको रासायनिक तत्व को संरचना मा निर्भर गर्दछ। मध्यवर्ती र substitutional ठोस समाधान, रासायनिक यौगिकहरु (carbides, intermetallic यौगिकों, nitrides), सरल पदार्थ को crystallites: यस्तो मिश्र निम्न घटक समावेश हुन सक्छ।

मिश्र धातु गुण

धातु र मिश्र उत्पादन को विधिहरू प्रयोग गरिन्छ के बिना उनको गुण पूर्णतया यी सामाग्री को चरणहरु को क्रिस्टल संरचना र microstructure द्वारा निर्धारित छन्। तिनीहरूलाई प्रत्येक भिन्न छन्। मिश्र को macroscopic गुण आफ्नो microstructure भर पर्छन्। तिनीहरूले चरण विशेषताहरु सामाग्री को क्रिस्टल संरचना मा केवल निर्भर द्वारा प्रतिष्ठित कुनै पनि मामला मा छन्। heterogeneous (multiphase) धातु म्याट्रिक्स मा चरणहरु को वर्दी वितरण गरेर प्राप्त मिश्र को Macroscopic सजातीयता।

यस मिश्र धातु को सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण गुणहरू weldability गर्न मानिन्छ। अन्यथा, तिनीहरूले समान धातु हो। तसर्थ, मिश्र थर्मल र विद्युत चालकता, ductility र reflectivity (चमक) छ।

प्रजातिहरू मिश्र

मिश्र उत्पादन लागि विभिन्न विधि एक व्यक्ति फरक गुण र विशेषताहरु भइरहेको धातु सामाग्री को एक ठूलो संख्या चिंतन गर्न अनुमति छ। तिनीहरूले निम्न समूह विभाजित छन् उद्देश्य अनुसार:

• स्ट्रक्चरल (इस्पात, duralumin, फलाम)। यो समूह समावेश, विशेष गुण संग मिश्र। त्यसैले तिनीहरू intrinsically सुरक्षित वा विरोधी घर्षण गुण फरक। यी पीतल र कांस्य समावेश गर्नुहोस्।

• यो बेयरिंग (babbitt) भर्न गर्न।

• बिजुली ताप र नाप्ने उपकरण (निक्रोम, manganin) को लागि।

• उपकरण काटन को उत्पादन को लागि (जीत)।

मान्छे को उत्पादन मा यस्तो कम पग्लिने, गर्मी प्रतिरोधी, जंग-प्रतिरोधी र amorphous मिश्र रूपमा धातु सामाग्री को अन्य प्रकार प्रयोग गर्नुहोस्। पनि व्यापक प्रयोग चुम्बक र thermoelectrics (teluridy selenide र विस्मुट, नेतृत्व, एन्टिमोनी र अरूलाई) छन्।

ferroalloy

संसारमा smelted फलाम को लगभग सबै सरल र को उत्पादन गर्न निर्देशित छ मिश्र धातु स्टील्स। यो पनि सुँगुर फलाम को उत्पादन मा प्रयोग गरिन्छ। फलाम मिश्र कारण तिनीहरूले मानिसहरूलाई लागि उपयोगी गुण भन्ने तथ्यलाई आफ्नो लोकप्रियता प्राप्त गरियो। तिनीहरूले विभिन्न घटक को सरल रासायनिक तत्व थप्न प्राप्त गरेका थिए। त्यसैले, विभिन्न फलाम मिश्र एकल पदार्थ को आधार मा निर्मित भन्ने तथ्यलाई बावजुद, स्टील्स र डाली फलाम फरक गुण छ। कारण यो तिनीहरूले आवेदन विभिन्न क्षेत्रहरू छन्। सबैभन्दा स्टील्स फलाम भन्दा कठिन। यी धातु तयार लागि विभिन्न विधि फरक ग्रेड (ग्रेड) यी फलाम मिश्र को प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ।

को मिश्र को सुधार गुण

alloying धातु र केही अन्य तत्व मार्फत सुधार विशेषताहरु संग सामाग्री प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ। उदाहरणका लागि, उपजको बल शुद्ध एल्यूमीनियम को 35 MPA छ। तामा (1.6%), Zn (5.6%), म्याग्नेसियम (2.5%) संग धातु को तयारी मा सूचकांक 500 MPA भन्दा बढी छ।

कारण फरक रासायनिक पदार्थ को मिश्रित विभिन्न अनुपात गर्न सुधारिएको, चुम्बकीय थर्मल वा विद्युत गुण संग धातु सामाग्री प्राप्त गर्न सकिन्छ। यस प्रक्रियामा मुख्य भूमिका अणुहरु बीच बन्धन यसको क्रिस्टल को एक वितरण र प्रकार को प्रतिनिधित्व गर्ने मिश्र धातु संरचना छ।

इस्पात र फलाम

यी मिश्र द्वारा उत्पादित गर्दै छन् फलाम को यौगिकों र कार्बन (2%)। alloyed सामाग्री तिनीहरूलाई थपियो एक निकल, क्रोमियम, Vanadium को उत्पादन मा। इस्पात को सामान्य प्रकार को सबै विभाजित छ:

• कम कार्बन (0.25% कार्बन) विभिन्न निर्माण को निर्माण को लागि प्रयोग;

• उच्च कार्बन (0.55% भन्दा) उपकरण काटन को उत्पादन लागि हो।

मिश्र धातु स्टील्स विभिन्न ब्रान्डहरु यांत्रिक, र अन्य उत्पादनहरु प्रयोग गरिन्छ।

2-4% प्रतिशत छ जो कार्बन संग फलाम को एक मिश्र धातु, सुँगुर फलाम भनिन्छ। यो सामाग्री को संरचना सिलिकन समावेश छ। विभिन्न कच्चा फलाम उत्पादनहरु को राम्रो यांत्रिक गुण भएको।

गैर-फलाम धातु

साथै फलाम गर्न, र अन्य तत्व धातु सामाग्री को एक किसिम बनाउन प्रयोग। आफ्नो यौगिकों को फलस्वरूप गैर-फलाम मिश्र छन्। जीवनमा, मान्छे को आधारमा सबैभन्दा ठूलो आवेदन सामाग्री फेला:

• तामा, पीतल भनिन्छ। तिनीहरूले 5-45% जस्ता समावेश गर्दछ। सामग्री 5-20% छ भने, पीतल रातो भनिन्छ, र यदि 20-36% - पहेंलो। त्यहाँ संग सिलिकन, टिन, Beryllium, एल्यूमीनियम कपर मिश्र छन्। तिनीहरूले भनिन्छ bronzes छन्। यी मिश्र धेरै प्रकार छन्।

• एक पारंपरिक मिलाप (tretnik) को प्रतिनिधित्व लिड। यो मिश्र धातु मा, रासायनिक pripadaet 2 भागहरु टिन को 1 भागमा। नेतृत्व, टिन, आर्सेनिक र एन्टिमोनी को एक मिश्र धातु हो जो बेयरिंग प्रयोग babbitt को उत्पादन मा।

• एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, म्याग्नेसियम र Beryllium, जो उच्च बल र उत्कृष्ट यांत्रिक गुण भएको हल्का गैर-फलाम मिश्र छन्।

तयारीको लागि विधिहरू

धातु र मिश्र प्राप्त को मुख्य विधि:

• आरन जो को solidification मा एक homogeneous मिश्रण फरक पिघला घटक। मिश्र लागि प्राप्त र electrometallurgical धातु लागि pyrometallurgical विधिहरू प्रयोग गरेर। पहिलो embodiment दहन प्रक्रिया चलिरहेको बेला परिणामस्वरूप कच्चा तापीय ऊर्जा गर्मी गर्न प्रयोग गरिन्छ। विस्फोट भट्टियों खुला-चूल्हा भट्टियों र फलाम मा pyrometallurgical इस्पात प्राप्त। जब electrometallurgical प्रक्रिया feedstock विद्युत चाप वा प्रेरणा भट्टियों मा गरम छ। यस मामला मा, कच्चा माल rasslavlyaetsya धेरै चाँडै।

• पाउडर, एक मिश्र धातु उत्पादन लागि प्रयोग यसको घटक को पाउडर wherein। कारण तिनीहरूलाई थिचेर एक निश्चित आकार दिन र त्यसपछि विशेष भट्टियों मा sintered।