Types de métaux non ferreux, précieux et ferreux et leurs caractéristiques

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les métaux sont un grand groupe d'éléments simples avec des caractéristiques telles qu'une conductivité thermique et électrique élevée, un coefficient de température positif et plus encore. Pour classer et comprendre correctement ce qui est quoi, vous devez gérer toutes les nuances. Essayons avec vous de considérer des types de métaux de base tels que ferreux, non ferreux, précieux, ainsi que des alliages. C'est un sujet assez vaste et complexe, mais nous essaierons de tout mettre de côté.

Ce que tout le monde devrait savoir ?

Avant de classer les métaux en groupes, il est nécessaire de comprendre les principales caractéristiques. Les principaux incluent le coefficient négatif de conductivité de l'électricité. Cela suggère que lorsque la température diminue, la conductivité augmente et certains conducteurs deviennent des supraconducteurs. Dans le même temps, une augmentation de la température entraîne uneou perte totale de bande passante. Les caractéristiques secondaires comprennent un éclat métallique, ainsi qu'un point de fusion élevé. De plus, certains métaux sous forme de composés jouent le rôle d'agent réducteur dans les réactions redox. Veuillez noter que les métaux purs ne se trouvent pratiquement jamais dans la nature, vous ne devez donc pas non plus oublier le minerai et les pépites.

À propos des métaux ferreux

Ce groupe comprend le fer, ainsi que ses alliages (fonte, ferroalliages). En fait, les métaux ferreux sont un alliage de fer et de carbone, mais à cela s'ajoutent d'autres éléments chimiques, comme le soufre, le phosphore, le silicium, etc. qui sont le plus souvent du cuivre, du chrome ou du nickel. Tous les types de métaux ferreux sont classés par teneur en carbone. Ainsi, il existe les alliages suivants:

• Fonte - la quantité de carbone varie de 2 à 4,3 %, atteignant dans certains cas un niveau critique de 5 %. Divers éléments chimiques affectent directement les propriétés du produit. Ainsi, le soufre avec le phosphore augmente la fragilité, tandis que les additifs au chrome et au nickel rendent la fonte plus résistante à la chaleur et à la corrosion.
• Acier - teneur en carbone jusqu'à 2 %. Elle se distingue de la fonte par sa haute ductilité, ainsi que ses hautes performances technologiques (plus facile à traiter).

Caractéristiques de la fonte et de l'acier en détail

Existe actuellementplusieurs types de fonte qui sont utilisées dans la vie courante, ainsi que dans l'industrie: fonderie (gris) et conversion (blanc). Ce dernier diffère du premier type en ce que le carbone est à l'état lié sous forme de ciment, dans le premier cas - à l'état libre sous forme de graphite. La diminution de la résistance de ce matériau est due au fait que des plaques de graphite cassent la structure métallique, la fragilisant ainsi. Il s'agit de fonte grise modifiée. Ses caractéristiques sont que le graphite a une forme sphérique, ce qui augmente les propriétés mécaniques du produit.

Vous avez probablement déjà réalisé qu'ils sont devenus plus polyvalents, en raison de la faible quantité de carbone dans la composition. Ainsi, les aciers de construction contiennent de 0,02 à 0,85 % de carbone et sont utilisés pour la construction. Leur principal avantage est une bonne plasticité. Le degré de fragilité est faible. Il existe également des alliages instrumentaux, dans lesquels la teneur en carbone est légèrement supérieure - de 0,65 à 1,4%, il s'agit donc d'un alliage plus résistant, mais cassant. Il est utilisé, comme son nom l'indique, comme ébauche pour la création d'outils (coupe, sciage de pièces de machines et d'assemblages). Ici, nous avons examiné les types de métaux ferreux, alors allons plus loin.

Métaux précieux

Ce groupe comprend les alliages chimiquement stables qui ne s'oxydent pas dans l'eau et l'air. Il convient de noter que le nombre de ces métaux sur la planète entière est relativement faible et que le processus d'extraction et de traitement est extrêmement complexe et prend du temps. Si pendant longtemps l'humanité n'a connu qu'environ 7 groupes, il en existe aujourd'hui plusieurs. Suite. Ainsi, les types de métaux précieux les plus connus: or, argent, platine, osmium, rhodium, palladium, iridium, etc. Tous se trouvent dans la nature. Il y a aussi ce qu'on appelle les isotopes. Ils sont obtenus en laboratoire par des réactions chimiques complexes. Le métal le plus cher est le californium-252, d'une valeur de 500 000 dollars le gramme. L'osmium-187, obtenu dans des laboratoires modernes, est parmi les plus demandés.

À propos de l'argent et de l'or

Depuis l'âge de pierre, les gens connaissent un métal tel que l'or. Il est sûr de dire que c'est le métal précieux le plus important au monde. Dans la nature, on le trouve le plus souvent sous forme de pépites avec une petite quantité d'impuretés ou dans un alliage avec de l'argent. Les caractéristiques exceptionnelles incluent la conductivité thermique et une très faible résistance. Bien sûr, on ne peut manquer de noter la malléabilité de l'or, c'est pourquoi c'est un matériau extrêmement populaire pour la fabrication de bijoux. Fait intéressant: la plus grosse pépite d'or a été trouvée en Australie. Il pesait environ 90 kilogrammes.

Si nous considérons les principaux types de métaux précieux, nous ne pouvons pas en dire autant sur l'argent. Dans la nature, ce matériau se trouve sous forme native (minerai d'argent). Mais il convient de noter que la production principale est réalisée à partir de minerais complexes, où il y a relativement peu d'argent, mais les gisements de ces minéraux sont plus courants. C'est un métal très doux et ductile qui a une conductivité électrique et thermique exceptionnelle.

Rhodium et Platine

Le rhodium est un métal, pasavoir ses propres minéraux est donc l'un des plus chers. Vous devrez débourser plus de 220 dollars le gramme. Ce métal noble a une couleur argentée avec une teinte bleutée. Il se distingue par sa résistance aux influences chimiques et thermiques, mais est extrêmement vulnérable aux dommages mécaniques en raison de sa fragilité. Comme il est assez cher, il n'est utilisé que lorsqu'il est impossible de trouver un analogue.

Si l'on considère les types et les types de métaux, on ne peut pas dire à propos du platine, découvert en 1952 par un chimiste suédois. C'est un matériau assez rare et ne se trouve dans la nature qu'en combinaison avec des alliages avec d'autres métaux. Le processus d'extraction est extrêmement laborieux et nécessite de gros investissements, mais cela en vaut la peine, car aucun acide connu à ce jour n'affecte le platine. Lorsqu'il est chauffé, il ne change pas de couleur et ne s'oxyde pas.

Types de métaux non ferreux

Ce groupe est le plus demandé, car la plupart des matériaux sont des matières premières pour la production de métal laminé. Si nous parlons du champ d'application, alors il est assez étendu, c'est: génie mécanique, métallurgie, radioélectronique, haute technologie, etc. Selon les propriétés physiques, il existe les types de métaux non ferreux suivants:

• lourd (plomb, zinc, étain, nickel, etc.);
• léger (aluminium, titane, magnésium, etc.).

Selon cette classification, il existe une métallurgie des métaux légers et des métaux lourds. Ce n'est un secret pour personne qu'absolument toutes les techniques peuvent être fabriquées à partir de ce groupe. Veuillez noter que pour la couleurcomprend tous les types d'alliages métalliques, à l'exception du fer. Passons maintenant à autre chose.

Principaux types de métaux lourds

À ce jour, il existe environ 40 définitions du concept de ce groupe de matériaux. Parmi les caractéristiques distinctives, il y a un poids atomique impressionnant, généralement supérieur à 50. Nous pouvons en conclure que tout ce qui vient après le vanadium (quelle que soit sa densité) devrait être inclus dans la liste. Mais si une autre définition est utilisée, alors le paramètre déterminant peut être la densité, qui devrait être supérieure à celle du fer (8 g/cm3). Dans ce cas, la liste comprendra: le plomb, le mercure, le cuivre, mais l'étain sera derrière la liste. Aujourd'hui, le problème de la pollution de l'environnement par ce groupe est extrêmement aigu. Cela est dû au fait que de nombreux métaux sont utilisés dans l'industrie lourde et se retrouvent dans l'océan avec les eaux usées. Le principal problème est la forte toxicité du mercure, du plomb et du cadmium. De plus, certains types de métaux lourds ont tendance à s'accumuler dans les organismes vivants. Ainsi, en raison d'un empoisonnement au mercure en 1977, il y a eu plus de 2300 victimes.

Mercure, plomb et cadmium

Ce sont les métaux lourds non ferreux les plus dangereux. Ce sont les principaux polluants environnementaux. Le mercure est un métal hautement toxique pour l'homme, il pénètre dans l'océan par l'atmosphère et avec les eaux usées. Lorsque le charbon est brûlé dans les centrales électriques, des composés de mercure sont libérés dans l'atmosphère puis tombent dans l'océan sous forme de précipitations. De plus, de nombreuses espèces d'eau douce et marines s'accumulent dans leurune quantité importante de mercure dans le corps, ce qui a conduit plus d'une fois à l'empoisonnement humain, voire à la mort.

Le cadmium est un élément dispersé et assez rare qui pénètre dans l'océan avec les eaux usées des industries métallurgiques et de traitement des minerais. Il convient de noter que le cadmium est présent dans le corps humain, mais il est très faible. En cas d'intoxication chronique, les os sont détruits et l'anémie commence. Quant au plomb, ce métal à l'état dispersé se retrouve presque partout. Ces types de métaux, dont nous avons donné les photos ci-dessus, sont excrétés du corps, mais plutôt lentement, de sorte que leur excès provoque de graves problèmes de santé. Avec la poussière continentale, environ 25 000 tonnes de plomb pénètrent dans l'océan avec les précipitations.

Remarque

Comme vous pouvez le voir, il existe une variété de types et de propriétés de métaux. Quelque chose n'est pas dangereux du tout, et chaque jour nous portons une croix en argent et une bague en or à la main. Les substances radioactives peuvent tuer une personne, c'est pourquoi les écologistes du monde entier tentent de résoudre en partie le problème du rejet de métaux dangereux dans l'océan et l'atmosphère. Bien sûr, il est très difficile de résoudre de tels problèmes, d'autant plus que la plupart des entrepreneurs ne prennent aucun contact. Néanmoins, n'oubliez pas que sans conducteurs, qui sont également constitués de métal, les circuits électriques sont impossibles, et sans fer, il n'y aura pas de voitures et d'autres choses qui nous sont familières.

Nous n'avons pas abordé le groupe des métaux dits radioactifs du tableau périodique de Mendeleïev. Icicomprennent: le technétium, le polonium, le prométhium, etc. Le but principal est l'utilisation dans les réacteurs nucléaires et les armes, ce qui les rend très dangereux.

Conclusion

Vous devez avoir remarqué qu'il existe de nombreux types de métaux différents. Dans la nature, la plupart d'entre eux sont présents sous forme de minerais et forment divers sulfures, carbonates et autres composés chimiques. Pour obtenir des métaux purs et leur utilisation ultérieure, des lignes technologiques modernes de nettoyage et d'enrichissement sont utilisées. Vous serez sûrement intéressé de savoir que le corps humain contient également une petite quantité de composés métalliques - environ 3%. Ainsi, nous avons du calcium dans les os, du fer dans le sang, du magnésium qui s'accumule constamment dans les muscles et du cuivre dans le foie.

Eh bien, c'est en principe tout ce que l'on peut dire sur les types d'alliages métalliques qui existent. Bien qu'il s'agisse d'un sujet assez compliqué, il peut intéresser les passionnés de métallurgie.