neželezne kovine

Barvne kovine, znane tudi kot neželezne kovine v ožjem pomenu, se nanašajo na vse kovine razen železa (včasih mangana in kroma) in zlitin na osnovi železa.

Na splošno barvne kovine vključujejo tudi neželezne zlitine, ki so zlitine, sestavljene iz enega ali več drugih elementov, dodanih matrici barvnih kovin (običajno več kot 50 %).

Barvne kovine so temeljni materiali za razvoj nacionalnega gospodarstva in velika večina industrij, kot so letalstvo, vesoljska industrija, avtomobilska industrija, proizvodnja strojev, energetika, komunikacije, gradbeništvo in gospodinjski aparati, temelji na materialih iz barvnih kovin za proizvodnjo . S hitrim razvojem sodobnega kemijskega inženirstva, kmetijstva ter znanosti in tehnologije postaja položaj barvnih kovin v človekovem razvoju vse pomembnejši. Ni samo pomemben strateški material in proizvodno sredstvo v svetu, temveč tudi bistven material za potrošnjo v človeškem življenju.

Aluminij
Aluminij je kovinski element s simbolom Al in atomskim številom 13. Njegova elementarna snov je srebrno bela lahka kovina. Ima raztegljivost. Izdelki so pogosto izdelani v obliki palic, listov, folij, praškov, trakov in filamentov. V vlažnem zraku se lahko oblikuje plast oksidnega filma, da se prepreči korozija kovine. Aluminijev prah lahko pri segrevanju na zraku močno gori in oddaja bleščeče bele plamene. Enostavno topen v raztopinah razredčene žveplove kisline, dušikove kisline, klorovodikove kisline, natrijevega hidroksida in kalijevega hidroksida, vendar težko topen v vodi. Relativna gostota je 2,70. Tališče 660 stopinj. Vrelišče 2327 stopinj. Aluminij je tretji najpogostejši kovinski element v zemeljski skorji, takoj za kisikom in silicijem. Razvoj treh pomembnih industrij letalstva, gradbeništva in avtomobilov zahteva materiale z edinstvenimi lastnostmi aluminija in njegovih zlitin, kar močno olajša proizvodnjo in uporabo te nove kovine aluminija. Široko uporabljen.

Baker
Baker je kovinski element in tudi prehodni element s kemijskim simbolom Cu, angleško copper, in atomskim številom 29. Čisti baker je mehka kovina z rdeče oranžno barvo in kovinskim sijajem ob prvem rezanju ter vijolično rdečo barvo elementarna oblika. Dobra duktilnost, visoka toplotna in električna prevodnost, zato je najpogosteje uporabljen material v kablih, električnih in elektronskih komponentah, lahko pa se uporablja tudi kot gradbeni material za oblikovanje različnih zlitin. Bakrove zlitine imajo odlične mehanske lastnosti in nizko električno upornost, najpomembnejši pa sta bron in medenina. Poleg tega je baker tudi trpežna kovina, ki jo je mogoče večkrat reciklirati brez ogrožanja njegovih mehanskih lastnosti. Dvovalentne bakrove soli so najpogostejše spojine bakra, pri čemer so hidratirani ioni pogosto modri, klorovi ligandi pa zeleni. So vir barv za minerale, kot sta halkopirit in turkiz, in so se v zgodovini pogosto uporabljali kot pigmenti. Bakrene gradbene strukture bodo po koroziji proizvedle bakreno zelenje (alkalni bakrov karbonat). Dekorativna umetnost uporablja predvsem kovinski baker in pigmente, ki vsebujejo baker. Baker je ena najzgodnejših kovin, ki so jih ljudje uporabljali. Že v prazgodovini so ljudje začeli kopati baker na prostem in pridobljeni baker uporabljati za izdelavo orožja, orodja in drugih plovil. Uporaba bakra je močno vplivala na napredek zgodnje človeške civilizacije. Baker je kovina, ki obstaja v zemeljski skorji in oceanih. Vsebnost bakra v zemeljski skorji je približno 0.01 %, v nekaterih nahajališčih bakra pa lahko vsebnost bakra doseže 3 % do 5 %. Baker v naravi večinoma obstaja kot spojina, in sicer bakrova ruda. Baker ima šibko aktivnost in reakcija med elementarnim železom in bakrovim sulfatom lahko izpodrine elementarni baker. Baker je netopen v neoksidirajočih kislinah.

Cink
Cink je kemijski element s kemijskim simbolom Zn in atomskim številom 30. Nahaja se v 4. periodi in skupini IIB periodnega sistema kemijskih elementov. Cink je svetlo siva prehodna kovina in četrta najpogostejša kovina. V sodobni industriji je cink nenadomestljiva in pomembna kovina pri izdelavi baterij. Poleg tega je cink tudi eden bistvenih elementov v sledovih za človeško telo, saj ima izjemno pomembno vlogo.

Po vstopu v 18. stoletje je hiter razvoj znanosti in tehnologije spodbudil odkritje številnih novih elementov barvnih kovin. Med zgoraj omenjenimi 64 barvnimi kovinami jih je bilo 13 odkritih v 18. stoletju, poleg 8 pa jih je bilo priznanih in uporabljenih že pred 17. stoletjem. V 19. stoletju so odkrili 39 vrst, v 20. stoletju pa še 4.

Na biomedicinskem področju se zaradi odlične biokompatibilnosti, mehanskih lastnosti in fototermične pretvorbe široko uporabljajo materiali na osnovi barvnih kovin. Pri intervencijskih potrošnih materialih barvne kovine, kot so titan, magnezij, tantal in cink, izpolnjujejo zahteve za popravilo kosti in vaskularno preoblikovanje ter se pogosto uporabljajo v klinični praksi. Pri diagnostiki in zdravljenju raka je bila vrednost uporabe nanomaterialov na osnovi barvnih kovin dokazana tudi z obsežnimi poskusi in vitro in in vivo. Poleg tega so zdravila s kovinskimi kompleksi in sonde senzorskega substrata drugi dve veliki področji uporabe barvnih kovin, zlasti zaradi prisotnosti milijonov organskih ligandov, zaradi česar so kovinska organska ogrodja in kovinski kompleksi bolj vredni pričakovanj ljudi.

Materiali iz neželeznih kovin imajo širok spekter uporabe v opremi elektrarn. Pogosto uporabljeni vključujejo aluminij in aluminijeve zlitine, baker in bakrove zlitine, titan in titanove zlitine itd. Aluminijeve zlitine se pogosto uporabljajo v proizvodnji toplotnih izmenjevalnikov, cevi, posod, ohišij in zakovic; Bakrova zlitina je bolj primerna za izdelavo nekaterih delov, odpornih proti koroziji, kot so turbine, ležajne lupine, tulci gredi itd.; Titanova zlitina je bolj primerna za opremo, kot so kondenzatorske cevi in ​​turbinske lopatice v termoelektrarnah.

Na področju transporta je najpomembnejša značilnost barvnih kovin, kot so aluminij, cink in magnezij, njihova nizka gostota, zaradi česar so najboljši materiali za izdelavo karoserijskih lupin in drugih delov novih energetskih vozil, ki lahko učinkovito dosežejo lažjo težo. novih energetskih vozil. Uporaba barvnih kovin, kot sta aluminij in titan, ima zelo pomembno vlogo v vesoljski industriji. Lahki materiali so ključ do zmanjšanja teže letal, raket, satelitov in drugih vesoljskih plovil, hkrati pa zagotavljajo pomembno podporo varnosti in energetski učinkovitosti letal. Nikelj, baker in svinec so barvne kovine z visoko gostoto in dobro prevodnostjo, zato se uporabljajo predvsem v akumulatorjih vozil in polnilnih postajah. Nikelj in svinčeve kovine se lahko uporabljajo za proizvodnjo nikelj-vodikovih baterij, svinčeno-kislinskih baterij in ternarnih litijevih baterij, pri čemer so slednje glavni tip baterije v vozilih z novo energijo.

Na področju arhitekture se veliko uporabljajo barvne kovine, kot so izdelki iz bakra, vrata in okna iz aluminijevih zlitin, bakrene stenske plošče in kovinske strehe. Z uporabo barvnih kovin so stavbe lepše, varnejše, trajnejše in energetsko učinkovitejše.

Na področju elektronike igrajo materiali iz barvnih kovin pomembno vlogo pri razvoju tehnologije čipov. V procesu nenehnega zmanjševanja velikosti naprednih procesov imajo plemenite kovine in njihove zlitine ključno vlogo pri doseganju majhnih širin linij, nizke električne upornosti, visoke oprijemljivosti in drugih vidikov. Po vstopu v 21. stoletje so materiali za čipe dodali več kot 40 elementov, od katerih je približno 90% plemenitih kovin in prehodnih kovinskih materialov. Galij in germanij se pogosto uporabljata v polprevodniških materialih, novi energiji in na drugih področjih. Med njimi je galij znan kot "novo zrno polprevodniške industrije" in se pogosto uporablja v fotovoltaiki, magnetnih materialih, medicini, kemikalijah, zlasti pri brezžičnih komunikacijah, LED in drugih področjih.

V zadnjih letih so fotovoltaika, vetrna energija, nova energetska vozila, električna energija in akumulatorji za shranjevanje energije postali glavna področja rasti porabe barvnih kovin.