Kovine nas obdajajo vedno in povsod. Danes je sestavni del mnogih stvari, ki jih uporabljamo vsak dan. Dovolj je samo pogledati po sobi, v kateri se nahajate, da razumete, da je res tako.
Že od šole vemo, da so vsi ti minerali razdeljeni v dve veliki skupini - železove in neželezne kovine. Kateri od njih spadajo v katero skupino, moramo ugotoviti. Katere neželezne kovine obstajajo na našem planetu?
Kaj je black metal
Kategorija "železnih kovin" vključuje železo in vse njegove zlitine, ki trenutno obstajajo. V čisti obliki železo najdemo le v raziskovalnih laboratorijih. V glavnem je jeklo.
Ta vrsta kovine nastane s kombiniranjem železa z ogljikom in dodajanjem dodatnih elementov, ki dajejo nastali kovini določene lastnosti, potrebne pri določeni proizvodnji (na primer magnetne).
železo in jeklo
Pri proizvodnji železnih kovin je praviloma več standardnih faz: pridobivanje rude in njena predelava v plavžu. Po tem se pridobi lito železo, iz katerega se naknadno prejemakakršno koli jeklo in železove zlitine. Slednji se pogosteje uporabljajo v težki industriji. Za razliko od njih so neželezne kovine mehkejša snov z nekoliko drugačnimi lastnostmi, uporabljajo se na drugem področju.
Sestava litega železa vključuje 93% železa in približno 3-5% ogljika, plus preostale elemente v majhnih količinah. Ta material se redko uporablja za proizvodnjo, ker je krhek. Najdemo ga pri izdelavi določenih vrst cevi, ventilov ali ventilov. Toda večina proizvedenega železa (več kot 90 %) se predela v jeklo.
Glavne vrste jekla, ki so izdelane iz železa, so: ogljikovo in nizkoogljično (kaljeno) jeklo, nerjaveče jeklo, ferit-krom, krom, martenzitno-krom, krom-vanadij, zlitina, nikelj, volfram, molibden in manganovo jeklo.
železova ruda
V svoji čisti obliki je ta element periodnega sistema v zemeljski skorji v dokaj majhnih količinah (le 5,5%). Veliko pa ga je v sestavi različnih železovih rud.
Najpomembnejša nahajališča (zaloga je več kot 30 bilijonov ton) so plasti železovega kvarcita, katerih starost je več kot dve milijardi let. Razširjeni so predvsem v krajih, kot so Južna in Severna Amerika, Afrika, Indija in zahodna Avstralija.
Kaj so neželezne kovine
Druga velika skupina kovin, za razliko od prejšnje, ima večmehke lastnosti, so bolj duktilni, imajo toplotno in električno prevodnost, odpornost proti koroziji in številne druge.
Neželezne kovine je združeno ime vseh kovin in njihovih zlitin, razen železa. Lahko jih imenujemo tudi "barvne kovine", kar bi bilo čisto pošteno.
Neželezne kovine so:
- zlato, srebro, platina (plemenite kovine);
- aluminij, titan, magnezij, litij, berilij (lahka);
- baker, kositer, svinec, cink, kob alt, nikelj (težka);
- niobij, molibden, cirkonij, krom, volfram (ognjevzdržni);
- indij, galij, talij (razpršeno);
- skandij, itrij in vsi lantanidi (redke zemlje);
- radij, tehnecij, aktinij, polonij, torij, francij, uran in transuranski elementi (radioaktivni).
Zgodovina barvne metalurgije
Neželezne kovine se danes aktivno uporabljajo v inženiringu, kemični industriji, gradbeništvu in na mnogih drugih področjih proizvodnje. Zahvaljujoč znanstvenemu in tehnološkemu napredku se obseg tega materiala nenehno širi, tehnologije rudarjenja kovin pa se še naprej izboljšujejo.
Sčasoma se je uporaba barvnih kovin povečala, kar je pripeljalo do odkrivanja novih elementov in imen. V proizvodnji se je začelo uporabljati vedno več kovin. Na začetku 20. stoletja je bilo uporabljenih približno 15 predmetov, po 50 letih - dvakrat več. Do danes se uporablja več kot 70 različnih kovin, kar je večina med sedanjimislavni.
Rast povpraševanja po težkih barvnih kovinah je bila posledica naraščajočih potreb vojaške industrije (po proizvodnji streliva), vendar je bila skupina lahkih uporabljena v letalski industriji.
Žlahtna skupina se že od antičnih časov pogosto uporablja za izdelavo nakita in okraskov. V 90. letih 20. stoletja je bilo v te namene uporabljenih 78 % zlata, 36 % platine in 15 % srebra. Če vzamemo druga področja, kjer se uporabljajo plemenite neželezne kovine, so to elektronska proizvodnja (zlati kontakti v napravah), proizvodnja avtomobilov (približno 43 % platine), srebro pa je bilo uporabljeno za izdelavo filmskih in fotografskih materialov.
Lastnosti neželeznih kovin
Vsaka od kovin te skupine ima lastnosti, ki v veliki meri določajo njeno pripadnost. To vodi tudi do uporabe barvnih kovin v številnih panogah.
Tako, na primer, večina jih ima visoko toplotno kapaciteto in toplotno prevodnost, kar jim omogoča, da se po varjenju hitro ohladijo. To ima slabo stran: pri delu s kovinami, kot sta magnezij in baker, jih morate segreti tik pred varjenjem, med samim postopkom pa morate uporabiti močne vire toplote, da se ne ohladijo.
Druga značilna lastnost je zmanjšanje mehanskih lastnosti. Glede na to je treba z njimi skrbno delati, da se izognemo deformaciji.
Neželezne kovine v procesu aktivnega segrevanjareagirajo s plini. Titan, molibden in tantal jasno kažejo to lastnost.
Ta skupina kovin se lahko uporablja dolgo časa, vendar jih je treba zaščititi pred kisikom, ki uničuje kovine. Da bi to naredili, so vodniki, na primer, prekriti z zaščitnim lakom. Prej je kovina primerna za temeljni postopek v dveh slojih.
Bakrene rude
Ta vrsta rud je najpogostejša v kategoriji neželezov. Ta kovina ima tudi najširše področje uporabe: gradbeništvo, industrijska energija, proizvodnja letal, medicina, proizvodnja učinkovitih toplotnih izmenjevalcev in še veliko drugih.
Mesta nahajališč bakra so tudi raznolika. Danes se velik pomen pripisuje slabo razpršenim rudam (porfiranega tipa), ki jih kopljejo v luknjicah vulkanov. Kemični element je nastal iz vroče raztopine, ki je prišla iz magmatskih komor. Velike rezerve takšne rude se nahajajo v Severni in Južni Ameriki.
Druga vrsta bakrove rude je pirit, ki se pridobiva z dna morij in oceanov. Vir - pristane na Uralu.
In še en velik vir takšnih rud je bakrov peščenjak (regija Chita v Rusiji, Katanga v Afriki).
Tako so neželezne kovine nepogrešljiv material za izdelavo mnogih stvari, ki nas obdajajo.
