Цветные металлы — это вещества, в составе которых нет железа и его сплавов. Они отличаются специфическими физическими и химическими характеристиками, что объясняет их популярность в самых разных отраслях промышленности. Главное преимущество цветных металлов — способность сохранять физические качества при высоких температурах.
Классы цветных металлов
Цветные металлы делят на группы:
• Тяжелые
• Легкие
• Благородные
• Редкие
Свойства цветных металлов
Тяжелые металлы плотные — от 5 до 11 г/см3 — и плавятся при высоких температурах:
Медь характеризуется удельным весом 8,9 г/см3, температурой плавления — 1083 °C и хорошим сопротивлением разрыву — 220 МПа. Металл популярен в производстве благодаря показателям электро- и теплопроводности.
У никеля такая же плотность, как у меди, но выше температура плавления — 1453 °C — и кипения — 2913 °C. Сопротивление разрыву составляет от 205 МПа. Никель используется для легирования сплавов.
Олово и свинец отличаются относительно низкими температурами плавления — 232 °C и 327 °C соответственно. Их плотность составляет 7,3 и 11,3 г/см3, что говорит об их сравнительно невысокой прочности. Эти металлы часто добавляют в сплавы.
Легкие металлы характеризуются пониженной плотностью и оптимальным соотношением прочности к весу.
Плотность алюминия — 2,7 г/см3, температура плавления — 660 °C, прочность достигает до 600 МПа. Легкий, пластичный, устойчив к коррозии. Широко используется в авиа- и автомобилестроении.
Магний легче — плотность составляет 1,7 г/см3. Температура плавления — 650 °C, прочность — 250 МПа. Металл помогает снизить вес конструкции.
Титан отличается особой прочностью — до 1100 МПа при плотности 4,5 г/см3. Его температура плавления составляет 1670 °C. Титан стойкий к коррозии, поэтому его часто используют в химической промышленности, медицине.
Благодаря устойчивости к коррозии и окислению, пластичности, благородные металлы используются в инновационных областях.
У золота высокая плотность — 19,3 г/см3 — и температура плавления — 1064 °C. Пластичное и ковкое, его добавляют в сплавы с другими металлами. Используется в ювелирном деле.
Серебро по свойствам близко к золоту. Плотность — 10,5 г/см3, температура плавления — 961 °C. У серебра — самые высокие показатели электро- и теплопроводности по сравнению с другими металлами. Применяется в электронике и для создания ювелирных украшений.
Платина еще плотнее — 21,5 г/см3. Температура плавления составляет — 1774 °C. Платина химически инертна, из нее делают лабораторную посуду и промышленные катализаторы.
Палладий отличается высокой температурой плавления — 1554 °C — при плотности 12 г/см3. Используется в производстве электроники, водородных топливных элементов.
Редкие металлы называют рассеянными или раритетными — они нечасто встречаются в природе и их трудно добывать в промышленных масштабах.
Вольфрам выделяется высокой температурой плавления — 3422 °C, плотность — 19,3 г/см3. Твердый и износостойкий. Применяется для легирования инструментальных и жаропрочных сталей.
Молибден плавится при 2623 °C, плотность — 10,2 г/см3. Этот металл также используется как легирующая добавка к стали, что повышает прочность изделия.
Температура плавления кобальта — 1495 °C, плотность — 8,9 г/см3. Используют в изготовлении специальных жаропрочных и износостойких сплавов.
В каких отраслях используют цветные металлы
- Электротехника и электроника: медь, алюминий, серебро используются для изготовления кабелей, электронных плат и компонентов. Благородные металлы, такие как золото и платина, применяют для подготовки электронных схем из-за электропроводности и стойкости к окислению.
- Машиностроение и транспорт: алюминий, титан, магний — легкие и прочные металлы — материалы, из которых создают детали, корпуса автомобилей и самолетов.
- Строительство: алюминий, медь, цинк используют для изготовления кровли, водостоков, отделки фасадов зданий, так как металлы не разрушает коррозия.
- Ювелирное дело и декор: золото, серебро, платина ценятся за красоту и не подвержены коррозии, поэтому из них делают украшения и декоративные изделия.
- Медицина: титановые имплантаты и аппараты используются в медицинских целях из-за биологической совместимости с ними и прочности.
- Химическая промышленность: никель, хром, кобальт применяют для производства катализаторов, пигментов, красок.
