neželezný kov

Neželezné kovy, také známé jako neželezné kovy v úzkém smyslu, se týkají všech kovů kromě železa (někdy manganu a chrómu) a slitin na bázi železa.

Široce řečeno, neželezné kovy také zahrnují neželezné slitiny, což jsou slitiny složené z jednoho nebo více dalších prvků přidaných do matrice neželezných kovů (obvykle více než 50 %).

Neželezné kovy jsou základními materiály pro rozvoj národního hospodářství a drtivá většina průmyslových odvětví, jako je letectví, letecký průmysl, automobilový průmysl, strojírenství, energetika, komunikace, stavebnictví a domácí spotřebiče, je založena na materiálech z neželezných kovů. . S rychlým rozvojem moderního chemického inženýrství, zemědělství a vědy a techniky nabývá postavení neželezných kovů ve vývoji člověka stále více na významu. Je nejen důležitým strategickým materiálem a výrobním prostředkem ve světě, ale také nezbytným materiálem pro spotřebu v životě člověka.

Hliník
Hliník je kovový prvek se symbolem Al a atomovým číslem 13. Jeho elementární substancí je stříbrný bílý lehký kov. Má rozšiřitelnost. Výrobky se často vyrábějí do tyčí, listů, fólií, prášků, pásů a vláken. Ve vlhkém vzduchu se může vytvořit vrstva oxidu, aby se zabránilo korozi kovu. Hliníkový prášek může při zahřátí na vzduchu prudce hořet a vydávat oslnivé bílé plameny. Snadno se rozpouští ve zředěné kyselině sírové, kyselině dusičné, kyselině chlorovodíkové, hydroxidu sodném a hydroxidu draselném, ale obtížně se rozpouští ve vodě. Relativní hustota je 2,70. Teplota tání 660 stupňů. Bod varu 2327 stupňů. Hliník je po kyslíku a křemíku třetím nejrozšířenějším kovovým prvkem v zemské kůře. Rozvoj tří důležitých odvětví letectví, stavebnictví a automobilů vyžaduje materiály s jedinečnými vlastnostmi hliníku a jeho slitin, což značně usnadňuje výrobu a aplikaci tohoto nového kovového hliníku. Široce aplikován.

Měď
Měď je kovový prvek a také přechodový prvek s chemickou značkou Cu, anglickou mědí a atomovým číslem 29. Čistá měď je měkký kov s červenooranžovou barvou a kovovým leskem při prvním řezání a purpurově červenou barvou. elementární forma. Dobrá tažnost, vysoká tepelná a elektrická vodivost, proto je nejběžněji používaným materiálem v kabelech, elektrických a elektronických součástkách a lze jej použít i jako stavební materiál pro výrobu různých slitin. Slitiny mědi mají vynikající mechanické vlastnosti a nízký elektrický odpor, přičemž nejdůležitější jsou bronz a mosaz. Kromě toho je měď také odolným kovem, který lze několikrát recyklovat, aniž by došlo ke snížení jeho mechanických vlastností. Nejběžnějšími sloučeninami mědi jsou soli dvojmocné mědi, přičemž hydratované ionty často vypadají modře a chlórové ligandy se jeví zeleně. Jsou zdrojem barev pro minerály, jako je chalkopyrit a tyrkys, a byly v historii široce používány jako pigmenty. Měděné stavební konstrukce budou po korozi produkovat měděnou zeleň (alkalický uhličitan měďnatý). Dekorativní umění používá hlavně kovovou měď a pigmenty obsahující měď. Měď je jedním z nejstarších kovů používaných lidmi. Již v pravěku lidé začali těžit povrchové měděné doly a získanou měď používali k výrobě zbraní, nástrojů a dalších nádob. Použití mědi mělo hluboký dopad na pokrok rané lidské civilizace. Měď je kov, který existuje v zemské kůře a oceánech. Obsah mědi v zemské kůře je asi 0,01 % a v některých ložiskách mědi může obsah mědi dosahovat 3 % až 5 %. Měď v přírodě většinou existuje jako sloučenina, konkrétně měděná ruda. Měď má slabou aktivitu a reakce mezi elementárním železem a síranem měďnatým může vytěsnit elementární měď. Měď je nerozpustná v neoxidujících kyselinách.

Zinek
Zinek je chemický prvek s chemickou značkou Zn a atomovým číslem 30. Nachází se ve 4. periodě a skupině IIB periodické tabulky chemických prvků. Zinek je světle šedý přechodový kov a čtvrtý nejběžnější kov. V moderním průmyslu je zinek nenahraditelným a důležitým kovem při výrobě baterií. Kromě toho je zinek také jedním z nezbytných stopových prvků pro lidský organismus, který hraje nesmírně důležitou roli.

Po vstupu do 18. století rychlý rozvoj vědy a techniky podpořil objevy mnoha nových prvků z barevných kovů. Mezi 64 výše uvedenými neželeznými kovy bylo 13 objeveno v 18. století, kromě 8, které byly uznány a používány již před 17. stoletím. 39 druhů bylo objeveno v 19. století a 4 další byly objeveny ve 20. století.

V biomedicínské oblasti jsou materiály na bázi neželezných kovů široce používány díky jejich vynikající biokompatibilitě, mechanickým vlastnostem a fototermální přeměně. Co se týče intervenčního spotřebního materiálu, neželezné kovy jako titan, hořčík, tantal a zinek splňují požadavky na opravu kosti a vaskulární remodelaci a jsou široce používány v klinické praxi. Při diagnostice a léčbě rakoviny byla také pomocí rozsáhlých experimentů in vitro a in vivo prokázána aplikační hodnota nanomateriálů na bázi neželezných kovů. Kromě toho jsou léky na bázi kovových komplexů a sondy se substrátem senzorů dalšími dvěma hlavními aplikačními oblastmi neželezných kovů, zejména s přítomností milionů organických ligandů, díky nimž jsou kovové organické struktury a kovové komplexy více hodné očekávání lidí.

Materiály z barevných kovů mají širokou škálu aplikací v zařízeních elektráren. Mezi běžně používané patří hliník a slitiny hliníku, měď a slitiny mědi, titan a slitiny titanu atd. Slitina hliníku se běžně používá při výrobě výměníků tepla, trubek, nádob, pouzder a nýtů; Slitina mědi je vhodnější pro výrobu některých dílů odolných proti korozi, jako jsou turbíny, ložiskové pánve, pouzdra hřídele atd.; Titanová slitina je vhodnější pro zařízení, jako jsou potrubí kondenzátorů a lopatky turbín v tepelných elektrárnách.

V oblasti dopravy je nejvýraznější charakteristikou neželezných kovů, jako je hliník, zinek a hořčík, jejich nízká hustota, což z nich činí nejlepší materiály pro výrobu karosérií a dalších dílů nových energetických vozidel, které mohou účinně dosáhnout nízké hmotnosti. nových energetických vozidel. Aplikace neželezných kovů, jako je hliník a titan, hraje v leteckém průmyslu velmi důležitou roli. Lehké materiály jsou klíčem ke snížení hmotnosti letadel, raket, satelitů a dalších kosmických lodí a zároveň poskytují důležitou podporu pro bezpečnost letadel a energetickou účinnost. Nikl, měď a olovo jsou všechny neželezné kovy s vysokou hustotou a dobrou vodivostí, takže se používají hlavně v automobilových bateriích a nabíjecích stanicích. Nikl a olovo mohou být použity k výrobě nikl-vodíkových baterií, olověných baterií a ternárních lithiových baterií, přičemž ternární lithiové baterie jsou hlavním typem baterií v nových energetických vozidlech.

V oblasti architektury jsou neželezné kovy široce používány, jako jsou měděné výrobky, dveře a okna z hliníkových slitin, měděné stěnové panely a kovové střechy. Díky využití neželezných kovů jsou budovy krásnější, bezpečnější, odolnější a energeticky úspornější.

V oblasti elektroniky hrají materiály neželezných kovů důležitou roli ve vývoji čipové technologie. V procesu neustálého zmenšování velikosti pokročilých procesů hrají drahé kovy a jejich slitinové materiály klíčovou roli při dosahování malých šířek čar, nízkého elektrického odporu, vysoké adheze a dalších aspektů. Po vstupu do 21. století čipové materiály přidaly více než 40 prvků, z nichž asi 90 % tvoří drahé kovy a materiály přechodných kovů. Gallium a germanium jsou široce používány v polovodičových materiálech, nové energetice a dalších oborech. Mezi nimi je gallium známé jako „nové zrnko polovodičového průmyslu“ a je široce používáno ve fotovoltaických, magnetických materiálech, lékařství, chemické, zejména bezdrátové komunikaci, LED a dalších oborech.

V posledních letech se hlavními oblastmi růstu spotřeby neželezných kovů staly fotovoltaika, větrná energie, nová energetická vozidla, baterie a akumulátory energie.