Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
мткм.docx
Скачиваний:
9
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
298.82 Кб
Скачать

2. Черные и цветные металлы

Металлами называются химически простые веще-

ства, отличающиеся хорошим блеском, высокими

тепло- и электропроводностью, непрозрачностью,

плавкостью. К черным относят железо и сплавы на

его основе — чугун и сталь, а также ферросплавы.

Остальные металлы составляют группу цветных. Из

цветных металлов наиболее важное промышленное

значение имеют медь, алюминий, свинец, олово, ни-

кель, титан и др. Цветные металлы обладают рядом

физико-химических свойств, которые делают их не-

заменимыми в технике.

Галлий, имея низкую температуру плавления

(29,8°С), кипит при температуре 2230°С; он широко

используется для изготовления термометров, пред-

назначенных для измерения высоких температур. Ин-

дий обладает высокой отражательной способностью

равномерно рассеивать свет и используется для из-

готовления зеркал и прожекторов. Бериллий — са-

мый прочный из всех легких металлов. Его плотность

1,84 г/см3. Скорость звука в нем распространяется в

2,5 раза быстрее, чем в стали. Он необходим для ис-

пользования в атомной технике. Литий применяется

в ядерной технике, радиотехнике. Смазочный мате-

риал на основе оксида лития не замерзает при тем-

пературе −50°С. Температура плавления ниобия

2500°С. Из сплава ниобия с цезием изготовляют цен-

тральную часть атомного реактора. Тантал — тугоп-

лавкий металл применяется в костной и пластической

хирургии. Осмий — очень износоустойчив, использу-

ется для изготовления хирургических инструментов,

осей и опор точных измерительных приборов.

3. Типы кристаллических решеток

Кристаллическая решетка — это воображаемая

пространственная сетка, в узлах которой располага-

ются атомы (ионы), образующие металл.

В аморфных телах (стекле, пластмассах) в отли-

чие от кристаллов атомы или молекулы расположены

беспорядочно, хаотично.

Формирование кристаллической решетки в метал-

ле происходит:

1) при переходе металла из жидкого в твердое со-

стояние расстояние между атомами сокращается,

а силы взаимодействия между ними возрастают;

2) при сближении атомов электроны, находящиеся на

внешних оболочках, теряют связь со своими атомами

вследствие отрыва валентного электрона одного ато-

ма положительно заряженным ядром другого и т.д.;

3) происходит образование свободных электронов,

так как они не принадлежат отдельным атомам.

Связь в металле осуществляется электростати-

ческими силами. Между ионами и свободными

электронами возникают электростатические силы

притяжения, которые стягивают ионы. Такую связь

между частицами металла называют металличес-

кой.

Силы связи в металлах определяются силами от-

талкивания и силами притяжения между ионами и

электронами. Ионы находятся на таком расстоянии

один от другого, при котором потенциальная энергия

взаимодействия минимальна. В металле ионы распо-

лагаются в определенном порядке, образуя кристал-

лическую решетку. Такое расположение ионов

обеспечивается взаимодействием их с валентными

электронами, которые связывают ионы в кристалли-

ческой решетке. Типы кристаллических решеток у

различных металлов различны. Наиболее часто

встречаются решетки: объемно-центрированная

кубическая (ОЦК) — -Fe, Cr, W, гранецентриро-

ванная кубическая (ГЦК) — -Fe, Al, Сu и гексаго-

нальная плотно упакованная (ГПУ) — Mg, Zn и др.

Наименьший объем кристалла, дающий представ-

ление об атомной структуре металла в любом его

объеме, называют элементарной кристаллической

ячейкой.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]