비 - 철 금속은 철 없거나 무시할 금액이없는 것들이다. 이들은 서로 다른 질량 비율로 개별 금속보다 더 나은 물리적 특성을 나타내는 합금을 만드는 데 사용됩니다.
따라서 결정 구조와 금속 상호 작용은 비철 합금 응용 분야의 초석입니다. 그러나 이러한 순수 금속은 매우 민감하고 반응성이 높기 때문에 용도가 적습니다. 이러한 이유로 합금의 기본 및 첨가제로 가장 잘 작동합니다.
청동은 비철 합금입니다. 주로 구리와 주석의 황금색 혼합물로 구성됩니다 (위 이미지의 동상). 합금의 구리는 산화되어 황금색 표면을 검게하는 화합물 인 CuO를 형성합니다. 습한 환경에서 CuO는 이산화탄소와 염분을 수화하고 흡수하여 청록색 화합물을 형성합니다.
예를 들어, 자유의 여신상은 녹청으로 알려진 탄산 구리 (CuCO 3 ) 층으로 덮여 있습니다. 일반적으로 모든 금속은 녹슬지 않습니다. 산화물의 안정성에 따라 부식 및 외부 요인으로부터 합금을 어느 정도 보호합니다.
구조
철은 자연의 모든 금속 중 하나에 불과하므로 비철금속의 구조와 합금이 더 다양합니다.
그러나 정상적인 조건에서 대부분의 금속은 금속 결합에 의해 설정된 세 가지 결정 구조를 가지고 있습니다.
컴팩트 육각 (hcp)
세 가지 구조 중 밀도가 가장 낮고 콤팩트하며 동시에 가장 큰 체적 간극을 가진 구조입니다.
따라서 작은 분자와 원자를 더 쉽게 수용 할 수 있습니다. 마찬가지로,이 입방체에서 각 원자는 8 개의 이웃으로 둘러싸여 있습니다.
예
-바나듐 (V).
-니오븀 (Nb).
-크롬 (Cr).
-알칼리 금속.
-텅스텐 (W).
또한 단순한 입방체 및 처음 세 가지의 덜 조밀하거나 왜곡 된 배열로 구성된 다른 더 복잡한 구조와 같은 다른 구조가 있습니다. 그러나 위의 결정 구조는 순수한 금속에만 적용됩니다.
불순물, 고압 및 온도 조건에서 이러한 배열은 왜곡되며 합금의 구성 요소 인 경우 다른 금속과 상호 작용하여 새로운 금속 구조를 생성합니다.
실제로 이러한 배열에 대한 정확한 지식과 조작을 통해 특정 목적을 위해 원하는 물리적 특성을 가진 합금을 설계하고 제조 할 수 있습니다.
종류
매우 일반적인 용어로 비철금속은 무거운 (납), 경 (구리 및 알루미늄) 및 초경량 (마그네슘)의 세 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다. 차례로 이들은 녹는 점이 중간 인 것과 높은 녹는 점이있는 두 가지 하위 클래스로 나뉩니다.
다른 유형의 비철금속은 귀금속 (또는 귀금속)에 해당합니다. 이러한 예로는 ccp 구조를 가진 금속 (알루미늄, 니켈 및 기타 제외)이 있습니다.
유사하게 희토류 금속은 비철 (세륨, 사마륨, 스칸듐, 이트륨, 툴륨, 가돌리늄 등)으로 간주됩니다. 마지막으로 방사성 금속도 비철 (폴로늄, 플루토늄, 라듐, 프랑슘, 아 스테이트, 라돈 등)으로 간주됩니다.
특성 및 특성
금속의 특성과 특성은 순수한 상태와 합금에서 다양하지만 철 금속과 구별되는 일반성을 나타냅니다.
-그들은 가단하고 우수한 전기 및 열 전도체입니다.
-열처리에 의한 영향이 적습니다.
-산화 및 부식에 대한 내성이 더 큽니다.
-그들은 너무 많은 상자성을 나타내지 않아 전자 응용에 사용되는 재료가 될 수 있습니다.
-주조, 용접, 단조, 압연 등 제조 공정이 용이합니다.
-그들은 더 매력적인 착색을 가지고 있기 때문에 장식용 요소로 사용됩니다. 또한 밀도가 낮습니다.
철 금속에 비해 단점 중 일부는 낮은 저항, 높은 비용, 낮은 수요 및 적은 광물 풍부입니다.
예
야금 산업에는 비철금속 및 합금 제조에 많은 옵션이 있습니다. 가장 일반적인 것은 구리, 알루미늄, 아연, 마그네슘, 티타늄 및 니켈 기반 초합금입니다.
구리
구리는 높은 열 및 전기 전도도와 같은 유리한 특성으로 인해 다양한 응용 분야에 사용되었습니다.
강하고 가단하며 연성이므로 파이프에서 항아리, 동전에 이르기까지 많은 실용적인 디자인을 얻을 수 있습니다. 그것은 또한 선박의 용골을 강화하는 데 사용되었으며 전기 산업에서 많이 사용됩니다.
순수한 상태에서는 매우 부드럽지만 합금 (황동과 청동 사이)은 저항력이 더 강하고 Cu 2 O (적색 산화물) 층으로 보호됩니다 .
알류미늄
낮은 밀도로 인해 빛으로 간주되는 금속입니다. 열 및 전기 전도성이 높고 표면을 보호 하는 Al 2 O 3 층 덕분에 부식에 강합니다 .
그 특성을 감안할 때 특히 항공, 자동차 및 건설 산업에서 이상적인 금속입니다.
아연과 마그네슘
아연 합금 (예 : KAYEM, 4 % 알루미늄 및 3 % 구리 질량)은 복잡한 주물 제조에 사용됩니다. 건설 및 엔지니어링 작업을위한 것입니다.
마그네슘의 경우 합금은 건축, 자전거 하우징, 교량 난간 및 용접 구조물에 적용됩니다.
또한 항공 우주 산업, 고속 기계 및 운송 장비에서 사용됩니다.
티탄
티타늄은 약간 가벼운 합금을 형성합니다. 그들은 매우 저항력이 있으며 TiO 2 층에 의해 부식으로부터 보호됩니다 . 추출 비용이 많이 들고 882ºC 이상의 bcc 결정 구조를 가지고 있습니다.
또한 생체에 적합하기 때문에 의료용 보철물 및 임플란트 재료로도 사용할 수 있습니다. 또한 티타늄과 그 합금은 기계, 해양, 제트 부품 및 화학 반응기에 존재합니다.
초합금
초합금은 니켈 (비금속) 또는 코발트로 구성된 매우 강한 고체상입니다.
항공기 터빈 및 엔진, 공격적인 화학 반응을 지원하는 원자로 재료 및 열교환 기 장비에서 베인으로 사용됩니다.
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