КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Неорганічні матеріали з рудних і водно-мінеральних ресурсівЛекція 4 Використання неорганічних природних матеріалів 1. Неорганічні матеріали з рудних і водно-мінеральних ресурсів 2. Реорганічні матеріали з природної будівельної, гірнохімічної сировини та нерудних корисних копалин
Рудні ресурси - залізна й марганцева руди, боксити, хроміти, мідні, свинцево-цинкові, нікелеві, вольфрамові, молібденові, олов'яні, сурманові руди, руди шляхетних металів тощо. Водно-мінеральні ресурси (гідромінеральні, мінеральні ресурси морської води, мінеральні ресурси океану). Основними видами водно-мінеральних ресурсів є підземні прісні і мінералізовані води, залізо, свинець, уран, золото, натрій, хлор, бром, магній, поварена сіль, марганець, а також рудоносні жили, шари континентального шельфу й залізно марганцеві включення на глибинах океану (близько 79% мінеральних ресурсів знаходиться під водою Світового океану). Залізні руди - мінерали магнетит, магномагнетит, титаномагнетит, сидерит, залозисті хлорити; марганцеві руди - мінерали піролюзит, родопит, олигонит і ін.; боксити - алюмінієві руди; хроміти - руди хрому. Перераховані вище й інші рудні ресурси служать сировиною для одержання чорних і кольорових металів і сплавів. До чорних металів і їхніх сплавів відносяться: залізо і залізовуглецеві сплави (сталі і чавуни). У групу кольорових металів включають: мідь, алюміній, магній, кобальт, берилій, титан, цинк, свинець, хром, нікель, золото, срібло, платину і сплави на їхній основі. Залізо - У чистому виді залізо практично не використовується. Широке застосування мають залізовуглецеві сплави - сталі й чавуни. Сталь - сплав заліза з вуглецем, зі вмістом вуглецю до 2,14%. Ці сплави розділяють на вуглецеві й леговані (до їхнього складу вводять леговані елементи). Леговані сталі - сталі, у які спеціально вводять один чи декілька легуючих елементів для одержання заданих властивостей. До легуючого елемента відносяться: хром, нікель, молібден, вольфрам, ванадій, титан, ніобій, тантал, алюміній, бор, кремній, марганець та ін. Легуванням можна підвищити міцність і в'язкість сталі, збільшити красностійкість (збереження високої твердості при підвищених температурах), підвищити опір зносу й корозії, додати сталі особливі фізичні і хімічні властивості. Марганець підвищує міцність сталі і властивості інструмента, що ріжуть, виготовленого з цієї сталі. Кремній сприяє росту міцності і твердості сталі, але знижує її пластичність. Легування кремнієм підвищує корозійну стійкість, жаростійкість і магнітну проникність сталі і знижує втрати на гістерезис. Хром поліпшує механічні властивості сталі й збільшує прогартованість. При вмісті хрому більш 13 % сталь здобуває корозійну стійкість. Такі сталі застосовують, як нержавіючі. Хром перешкоджає росту зерна при нагріванні сталі. Нікель підвищує межу пружності сталі, при цьому не знижується її ударна в'язкість. Нікель збільшує прогартованість сталі, перешкоджає росту зерна при нагріванні і знижує короблення сталі при термічній обробці. Для позначення марок сталей прийнята літеро-цифрова система. Умовна позначка, виражена буквами й цифрами, показує зразковий хімічний склад сталі. При вмісті легуючого компонента в межах 1% цифру не ставлять. Наприклад, сталь марки 30ХГС-Ш чи А розшифровується так: 30 - 0,30 вуглецю; 1 % - хрому; 1 % - марганцю; 1 % - кремнію; Ш - особо високоякісні. Якщо наприкінці маркування стоїть буква А, то це означає, що дана сталь відноситься до категорії високоякісних сталей. Якщо легуючі елементи складають більше 1%, то це вказується в марці, наприклад, 12Х18Н9 (0,12 %-С). Сірим називають чавун, у якому весь вуглець чи велика його частина знаходиться у виді графіту. Такий чавун у зламі має сірий колір через велику кількість графіту. Крім вуглецю в чавуні присутні постійні домішки: кремній, марганець, сірка, фосфор і ін. Кремній сприяє графітизації чавуна. Сірі чавуни застосовують для виготовлення методом лиття деталей і виробів, що випробують невеликі навантаження в роботі. Використовують їх для виготовлення посуду, прасок, корпусів м'ясорубок, корпусів замків, швейних машин, деталей холодильників, мотоциклів, автомобілів тощо. З кольорових металів і сплавів найбільше застосування в техніці знаходять мідь, алюміній і сплави на мідній, алюмінієвій і магнієвій основі. Мідь - червоно - рожевого кольору. У чистому виді мідь застосовують головним чином у електротехніці як провідник струму. Значна кількість міді йде для виготовлення сплавів на мідній основі. Сплави міді з цинком, а іноді з добавками невеликих кількостей деяких інших елементів називають латунню. З кольорових сплавів латуні є найпоширенішими. Бронзами називають сплави міді з оловом (бронзи олов'яні), алюмінієм, кремнієм, берилієм, свинцем (бронзи безолов'яні). Крім основних зазначених елементів бронзи, додатково легують фосфором, цинком, марганцем, залізом, нікелем, титаном. Застосовують бронзи для виробництва деформованих і литих напівфабрикатів і виробів. Олов'яні бронзи - сплави міді з оловом застосовують у литому вигляді й використовують як антифрикційний матеріал. Унаслідок високої корозійної стійкості у воді й парі з олов'яної бронзи відливають арматуру (крани, трійники й ін.). Алюміній - метал срібло-білого кольору, легкий, легкоплавкий, м'який і пластичний, має високу електропровідність. Це дозволяє широко використовувати його в електротехніці, а низька питома вага визначила застосування алюмінію для виробництва на його основі легких сплавів; алюмінієві сплави широко застосовують у всіх галузях машинобудування, що полегшує вагу конструкцій і підвищує їхню міцність і довговічність. Всі алюмінієві сплави можна розділити на дві основні групи: - сплави, які деформуються; - ливарні сплави; Титан використовується як розкислювач при виплавці сталей і додання їм спеціальних властивостей, для модифікації чавунів, у ливарних сплавах алюмінію й магнію, для виготовлення твердих сплавів. Нікель - пластичний сріблисто-білий метал, відзначається високою корозійною стійкістю в повітряній атмосфері, у воді, розчинах органічних кислот. Мінеральні кислоти, особливо азотна, сильно діють на нікель. Чистий нікель добре полірується і здобуває приємний зовнішній вигляд і блиск, що зберігається тривалий час. Нікель не токсичний, не руйнує вітамінів і широко використовується як захисно-декоративне покриття столових приладів, посуду. Нікель також широко застосовується для захисту від корозії інструментів, приладів для вікон і дверей, металевих меблів, деталей велосипедів, мотоциклів і автомобілів тощо. Нікель використовують у виробництві лужних акумуляторів. Значна частина нікелю застосовується як легуючий елемент у спеціальних сталях, що володіють високими механічними, антикорозійними, магнітними чи електричними властивостями. Хром широко використовується для хромування металевих виробів. Хромове покриття забезпечує високу корозійну стійкість і зносостійкість сталевих деталей і виробів. Хромуванню піддають інструменти, деталі годинників, велосипедів, друкарських машинок, мотоциклів, автомашин тощо. Хром є необхідним елементом для виробництва хімічних сполук, використовуваних у шкіряній (дубителі) і текстильної (барвники) промисловості. Більш половини цинку, що добувається, застосовують як метал для захисно-дєкоративних покриттів сталевих виробів і листового металу, на які він наноситься шляхом гарячого чи електролітичного оцинкування. Олово - один із самих м'яких і пластичних металів. Легко розгортається у фольгу, тому що при деформації олово рекристалі-зується при кімнатній температурі. Вольфрам є незамінним матеріалом для виготовлення ниток розжарення електричних ламп, деталей електровакуумних приладів у радіоелектроніці й рентгенотехніці. Срібло стійке в багатьох кислотах, лугах і розчинах солей. Легко розчиняє срібло азотна кислота Срібло в чистому вигляді застосовується для виготовлення корозійностійкого хімічного посуду і як каталізатор хімічних реакцій. Значна кількість срібла витрачається у фото- і кінопромисловості для виробництва світлочутливої плівки й паперу. Золото -один з найважчих металів, має яскраво-жовтий колір із сильним металевим блиском. Золото добре обробляється тиском, відзначається високою корозійною стійкістю в звичайній атмосфері, а також у кислотах, лугах і розчинах солей. Воно не змінюється від дії сірководню, але розчиняється в царській горілці (1:3-азотна:соляна), у хлорній і бромній воді. Чисте золото через його м'якість застосовується рідко. Твердість золота значно підвищується при сплавці з міддю. Для виготовлення ювелірних виробів, крім міді, додають срібло і палладій. Залежно від вмісту золота встановлені проби 333, 375, 500, 583,750,958. Платина має високу корозійну стійкість, на неї не діє царська горілка і хлорна вода. Це незамінний матеріал при виготовленні тиглів і чашок для хімічних лабораторій і при виготовленні термопар для високих температур. У ювелірному виробництві застосовують платину 950-й проби для виготовлення кілець, браслетів, оправ діамантів тощо.
Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 396; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |