Разновидности и преимущества цветных металлов

В класс металлов входит 94 химических элемента. Их многообразие определяет широкий диапазон свойств и характеристик и применение в любой области человеческой деятельности. Уровень развития добычи и технологии обработки является одним из основных факторов развития цивилизации и одним из важнейших показателей уровня экономики государства.

Научная и промышленная классификации единообразно разделяют все металлы на черные и цветные. В группу черных металлов входит всего 3 элемента – железо, марганец и хром. Все остальные, то есть абсолютное большинство, являются цветными или, по некоторым определениям, нежелезными. По некоторым классификациям в отдельную подгруппу из цветных выделяют благородные металлы в количестве 8 элементов платиновой группы.

Разновидности цветных металлов

Существующая, так называемая, производственная классификация цветных металлов, определяющая их применение в промышленности, основана на их технологических свойствах, таких как удельный вес, прочность, тепло- и электропроводность, тугоплавкость, коррозионная стойкость. При этом один и тот же элемент может по различным характеристикам относиться к различным группам, например, титан относится к легким металлам (с плотностью до 5 г/см) и одновременно к тугоплавким с температурой плавления более 1539С.

Основу промышленного использования составляют металлы из группы, классифицируемой как «основные тяжелые». Термин «тяжелые» в данном случае характеризует масштаб их применения в промышленности. К ним относятся медь, свинец, никель, олово и цинк.

Значительное место в различных технологиях занимают металлы еще двух групп – легких и тугоплавких металлов. Наиболее известным представителем легких металлов является алюминий, а тугоплавких – вольфрам.

Остальные металлы менее распространены в природе и доступны для добычи и промышленной переработки, имеют более узкую область использования в науке и промышленности.

Производственная классификация группирует их следующим образом:

малые тяжелые;
легкие редкие;
рассеянные;
редкоземельные;
радиоактивные.

Благородные металлы в производственной классификации отнесены к цветным. Промышленное использование металлов этой группы – золота, серебра и элементов платиновой группы обусловлено их высокой стойкостью к воздействию агрессивных веществ и сред.

Применение цветных металлов

Указанные выше, технологические характеристики цветных металлов определяют их применение практически во всех отраслях промышленности, таких как энергетика и электроника, машиностроение, в том числе авиа-, судостроение, пищевая промышленность, производство строительных материалов и многих других.

Применение различных сплавов на основе цветных металлов позволяет получить огромное количество материалов с характеристиками, сочетающими или превосходящими природные качества исходных металлов.

В качестве примера рассмотрим сплавы на основе наиболее применяемых в промышленности цветных металлов.

Медь широко применяется в энергетике благодаря хорошей тепло- и электропроводности, в химических производствах, благодаря коррозионной стойкости, но не используется в машиностроении в чистом виде из-за низкой прочности. Этот недостаток отсутствует у многочисленных сплавов меди, например, латуни или бронзы. Латунный лист в СПБ применяется в основном в энергетике и химической промышленности.

Алюминий при меньшем удельном весе обладает сравнимыми с медью характеристиками, в том числе низкими механическими, его область применения – электротехника, химическое и приборостроение. Зато широко в качестве легких и прочных конструкционных материалов используются его многочисленные сплавы. Основными из них являются дюралюмины — сплавы алюминия с медью и магнием и силумины – сплавы алюминия с кремнием.