К физическим свойствам металлов и сплавов относится
Обновлено: 02.07.2024
Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок.
Пластичность – способность материала изменять свою форму и размеры по действием внешних сил.
Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого тела.
К физическим свойства относят:
- цвет
- плотность
- температуру плавления
- теплопроводность
- электропроводность
- магнитные свойства
Цвет – способность металлов отражать излучение с определенной длиной волны. Например, медь имеет розовато-красный цвет, алюминий – серебристо-белый.
Плотность металла определяется отношением массы к единице объема. По плотности металлы делят на легкие (менее 4500 кг/м 3 ) и тяжелые.
Температура плавления – температура, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. По температуре плавления различают тугоплавкие (вольфрам – 3416 о С, тантал – 2950 о С и др.) и легкоплавкие (олово – 232 о С, свинец – 327 о С). В единицах СИ температуру плавления выражают в градусах Кельвина (К).
Теплопроводность – способность металлов передавать тепло от более нагретых участков тела к менее нагретым. Большой теплопроводностью обладают серебро, медь, алюминий. В единицах СИ теплопроводность имеет размерность Вт/(м·К).
Способность металлов проводить электрический ток оценивают двумя противоположными характеристиками – электрической проводимостью и электрическим сопротивлением.
Электропроводность оценивается в системе СИ в сименсах (См). Электросопротивление выражают в омах (Ом). Хорошая электропроводность необходима, например, для токонесущих проводов (их изготавливают из меди, алюминия). При изготовлении электронагревательных приборов и печей необходимы сплавы с высоким электросопротивлением (из нихрома, константана, манганина). С повышением температуры металла его электропроводность уменьшается, а с понижением – увеличивается.
Магнитные свойства выражаются в способности металлов намагничиваться. Высокими магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и их сплавы, которые называют ферромагнитными. Материалы с магнитными свойствами применяют в электротехнической аппаратуре и для изготовления магнитов.
Химические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, растворами щелочей и др.
К химическим свойствам относят:
- коррозионную стойкость
- жаростойкость
Коррозионная стойкость – способность металлов сопротивляться химическому разрушению под действием на их поверхность внешней агрессивной среды (коррозия происходит при вступлении в химическое взаимодействие с другими элементами).
Жаростойкость – способность металлов сопротивляться окислению при высоких температурах
Химические свойства учитывают в первую очередь для изделий или деталей, работающих в химически агрессивных средах:
- емкости для перевозки химических реактивов
- трубопроводы химических веществ
- приборы и инструменты в химической промышленности
Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться различным способам холодной и горячей обработки.
1. Литейные свойства — характеризуют способность материала к получению из него качественных отливок.
Жидкотекучесть – характеризует способность расплавленного металла заполнять литейную форму.
Усадка (линейная и объемная)– характеризует способность материала изменять свои линейные размеры и объем в процессе затвердевания и охлаждения. Для предупреждения линейной усадки при создании моделей используют нестандартные метры.
Ликвация – неоднородность химического состава по объему.
2. Способность материала к обработке давлением — это способность материала изменять размеры и форму под влиянием внешних нагрузок не разрушаясь.Она контролируется в результате технологических испытаний, проводимых в условиях, максимально приближенных к производственным. Листовой материал испытывают на перегиб и вытяжку сферической лунки. Проволоку испытывают на перегиб, скручивание, на навивание. Трубы испытывают на раздачу, сплющивание до определенной высоты и изгиб.Критерием годности материала является отсутствие дефектов после испытания.
3. Свариваемость — это способность материала образовывать неразъемные соединения требуемого качества. Оценивается по качеству сварного шва.
4. Способность к обработке резанием — характеризует способность материала поддаваться обработке различным режущим инструментом. Оценивается по стойкости инструмента и по качеству поверхностного слоя.
Эксплуатационные свойства характеризуют способность материала работать в конкретных условиях.
1. Износостойкость– способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения.
2. Коррозионная стойкость (см. Электрохимическая и химическая коррозия металлов) – способность материала сопротивляться действию агрессивных кислотных, щелочных сред.
3. Жаростойкость (см. Жаростойкость. Жаростойкая сталь. Жаростойкие сплавы.) – это способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре.
4. Жаропрочность – это способность материала сохранять свои свойства при высоких температурах.
5. Хладостойкость – способность материала сохранять пластические свойства при отрицательных температурах.
6. Антифрикционность – способность материала прирабатываться к другому материалу.
Способность металла принимать новую форму и размеры
Технологические свойства характеризуют способность металлов подвергаться обработке в холодном и горячем состояниях.
Свойства металлов и сплавов, характеризующие способность
сопротивляться воздействию внешних сил, называются …
Д) механическими.
Механические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться действию внешних сил - статистических и динамических, растягивающих, сжимающих, изгибающих, скручивающих, которые вызывают различные виды деформации
3. Свойства металлов и сплавов, характеризующие способность
сопротивляться окислению, называются …
Б) химическими.
Химические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться окислению или вступать в соединение с различными веществами: кислородом воздуха, растворами кислот, растворами щелочей и др.
4. К физическим свойствам металлов и сплавов относится:
Б) плотность.
Г) ударная вязкость.
К физическим свойствам металлов и сплавов относятся цвет, плотность (удельный вес), плавкость, тепловое расширение, теплопроводность, теплоемкость, электропроводность и способность их намагничиваться
5. К механическим свойствам металлов и сплавов относится:
Б) пластичность.
В) температура плавления.
К механическим свойствам обычно относят сопротивление металла (сплава) деформации (прочность) и сопротивление разрушению (пластичность, вязкость, а также способность металла не разрушаться при наличии трещин).
К технологическим свойствам металлов и сплавов
относится:
Б) ударная вязкость.
В) ковкость.
Технологические свойства металлов и сплавов – ковкость, свариваемость, прокаливаемость, склонность к обезуглероживанию, обрабатываемость резанием, жидкотекучесть, закаливаемость. Они характеризуют способность металлов и сплавов обрабатываться различными методами
7. К химическим свойствам металлов и сплавов относится:
Б) коррозионная стойкость.
Г) температура плавления.
Под химическими свойствами металлов и сплавов понимают их способность вступать в соединения с различными веществами и в первую очередь с кислородом. К химическим свойствам металлов и сплавов относят: стойкость против коррозии на воздухе, кислотостойкость, щелочестойкость, жаростойкость.
8. Масса вещества, заключённая в единице объёма называется …
А) плотностью.
В) тепловым расширением.
Способность металлов и сплавов сопротивляться
Проникновению в него другого, более твёрдого тела называется..
Б) твёрдостью.
Твердостью называется способность металла или сплава оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела.
Способность материала сопротивляться разрушению под
действием нагрузок называется …
Б) ударной вязкостью.
В) прочностью.
Про́чность (в физике и материаловедении) — свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих под воздействием внешних сил.
Уменьшение объёма металла при переходе из жидкого
состояния в твёрдое называется ….
Г) температурой плавления.
При температуре плавления, определенной для каждого металла, твердый металл переходит в жидкий. Многие свойства при этом меняются незначительно. Например, плотность падает на5-7% ,электропроводность и теплопроводность возрастают
Способность металла при нагревании поглащать
определённое количество тепла называется ….
Б) тепловым расширением.
В) теплоёмкостью.
Г) температурой плавления.
Теплоемкостью называют способность металла при нагревании поглощать определенное количество тепла
Способность металла принимать новую форму и размеры
под действием внешних сил, не разрушаясь, называется …
А) пластичностью.
Пластичность , т. е. способность материала принимать новую форму и размеры под действием внешних сил не разрушаясь, характеризуется относительным удлинением и относительным сужением.
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.01)
Физические, химические, механические и технологические свойства металлов
Чтобы правильно выбрать материал для определённых целей, необходимо знать свойства металлов. Так, например, для изготовления режущих инструментов требуются прочные, твердые и износоустойчивые металлические материалы.
Физические свойства металлов и сплавов определяются цветом, удельным весом, плотностью, температурой плавления, тепловым расширением, тепло- и электропроводностью, а также магнитными свойствами.
Физические свойства металлов характеризуются определенными числовыми значениями, которые приведены в таблице 1.
Физические свойства некоторых металлов
| Металл | Символ | Цвет | Плотность, кг/м 3 | Температура плавления, °С | Удел. электро- сопротивление при 20 °С, 10 -6 Ом∙м |
| Алюминий | Al | Серебристо-белый | 2700 | 658,7 | 0,029 |
| Вольфрам | W | Блестящий белый | 19300 | 3380 | 0,053 |
| Железо | Fe | Серебристо-белый | 7800 | 1539 | 0,100 |
| Кобальт | Co | Серебристо-белый | 8900 | 1490 | 0,062 |
| Магний | Mg | Блестящий серебристо-белый | 1700 | 650 | 0,047 |
| Медь | Cu | Красный | 8900 | 1083 | 0,017 |
| Никель | Ni | Серебристо-белый с сероватым оттенком | 8900 | 1452 | 0,070 |
| Олово | Sn | Серебристо-белый | 7300 | 231,9 | 0,124 |
| Свинец | РЬ | Синевато-серый | 11400 | 327,4 | 0,220 |
| Титан | Ti | Серебристо-белый | 4500 | 1668 | 0,470 |
| Хром | Сr | Блестящий серовато-белый | 7100 | 1550 | 0,150 |
| Цинк | Zn | Синевато-серый | 7100 | 419,5 | 0,060 |
Отношение массы тела к его объему является постоянной величиной для данного вещества и называется плотностью.
Плотность и удельный вес имеют большое значение при выборе металлических материалов для изготовления различных изделий. Так, детали и конструкции в приборостроении, в авиа- и вагоностроении наряду с высокой прочностью должны обладать малой плотностью. Из металлов, наиболее широко применяемых в технике, наименьшую плотность имеют магний и алюминий.
Все металлы как тела кристаллического строения переходят при определенной температуре из твердого состояния в жидкое и наоборот. Температура, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое, называется температурой плавления.
Температура плавления является важным физическим свойством металлов. Знание температуры плавления металлов и сплавов необходимо в металлургии, в литейном производстве, при горячей обработке металлов давлением, при сварке, пайке и других процессах, сопровождающихся нагреванием металлических материалов.
Способность металлов передавать теплоту от более нагретых частей тела к менее нагретым называется теплопроводностью.
Среди металлических материалов лучшей теплопроводностью обладают серебро, медь, алюминий. Эти же металлы являются и лучшими проводниками электрического тока.
Теплопроводность металлов имеет большое практическое значение. Из металлов и сплавов, обладающих высокой теплопроводностью, изготовляют детали машин, которые при работе поглощают или отдают теплоту.
Металлы и сплавы с низкой теплопроводностью для полного прогрева нуждаются в медленном и длительном нагревании. Быстрый нагрев и быстрое охлаждение таких металлических материалов может вызвать образование трещин. Это необходимо учитывать при термической обработке, горячей обработке давлением, литье в металлические формы и т. д.
Различные вещества, в том числе и металлы, при нагревании расширяются, при охлаждении - сжимаются. Неодинаковость величины теплового линейного расширения материалов характеризуется коэффициентом линейного расширения α, который показывает, на какую долю первоначальной длины l0 при 0 °С удлинилось тело вследствие нагревания его на 1°С. Единица измерения α - °С -1 .
Тепловое расширение металлов необходимо учитывать при изготовлении и эксплуатации точных измерительных приборов и инструментов, изготовлении литейных форм, горячей обработке металлов давлением и в других случаях, связанных с нагреванием и охлаждением.
Детали точных приборов и измерительных инструментов изготавливаются из материалов с малым коэффициентом линейного расширения, детали автоматически действующих механизмов, которые, удлиняясь, должны замыкать электрическую цепь, делают из материалов с большим коэффициентом линейного расширения.
Электропроводностью называется способность металлов проводить электрический ток.
Высокой электропроводностью обладают те металлы, которые хорошо, т. е. без потерь на тепло, проводят электрический ток.
Магнитные свойства. Некоторые металлы намагничиваются под действием магнитного поля. После удаления магнитного поля они обладают остаточным магнетизмом. Это явление впервые обнаружено на железе и получило название ферромагнетизма. Сильно выраженными магнитными свойствами обладают железо, никель, кобальт и их сплавы. Перечисленные выше металлические материалы называют ферромагнитными. У остальных металлов и сплавов магнитные свойства выражены крайне слабо, поэтому практически они считаются немагнитными.
Магнитные превращения не связаны с изменением кристаллической решетки или микроструктуры, они обусловлены изменениями в характере межэлектронного взаимодействия.
Магнитной проницаемостью называют способность металлов намагничиваться под действием магнитного поля.
При нагреве ферромагнитные свойства металла уменьшаются постепенно: вначале слабо, затем резко, и при определённой температуре (точка Кюри) исчезают (точка Кюри для железа - 768°С, у никеля - 360° С, у кобальта - 1130° С.). Выше этой температуры металлы становятся парамагнетиками (слабомагнитными материалами).
К химическим свойствам металлов следует отнести их способность сопротивляться химическому или электрохимическому воздействию различных сред (коррозии) при нормальных и высоких температурах.
Рассмотренные выше физические свойства металлов обнаруживаются в явлениях, не сопровождающихся изменением вещества. Так, например, нагрев металлов или прохождение через металлы электрического тока не сопровождается химическими изменениями их. При химических же явлениях происходит превращение металлов в другие вещества с иными свойствами.
Многие металлы подвергаются химическому изменению под воздействием внешней среды, т. е. разрушаются от коррозии. Мерой коррозионной стойкости служит скорость распространения коррозии металлов в данной среде и в данных условиях: чем эта скорость меньше, тем металл более коррозионностоек.
Высокой коррозионной стойкостью в атмосфере и в агрессивных средах обладают никель, титан и их сплавы. Титан и его сплавы по коррозионной стойкости приближаются к благородным металлам.
Прочность — это способность материала сопротивляться действию внешних сил без разрушения.
Упругость — это способность материала восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил, вызвавших деформацию.
Пластичность — это способность материала изменять свою форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, и сохранять полученные деформации после прекращения действия внешних сил.
Механическими свойствами металлов называется совокупность свойств, характеризующих способность металлических материалов сопротивляться воздействию внешних усилий (нагрузок).
К механическим свойствам металлических материалов относятся: прочность, твердость, пластичность, упругость, вязкость, хрупкость, усталость, ползучесть и износостойкость.
Твердость - способность металла оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела.
Прочность - способность металла сопротивляться разрушению под действием внешних сил.
Для определения прочности образец металла установленной формы и размера испытывают на наибольшее разрушающее напряжение при растяжении, которое называют пределом прочности (временное сопротивление).
Пластичность - способность металла, не разрушаясь, изменять форму под нагрузкой и сохранять ее после прекращения действия нагрузки.
Вязкость – способность металла оказывать сопротивление быстровозрастающим (ударным) нагрузкам.
Технологические свойства металлов и сплавов характеризуют их способность поддаваться различным методам горячей и холодной обработки. К технологическим свойствам металлов и сплавов относятся литейные свойства, ковкость, свариваемость, обрабатываемость режущими инструментами, прокаливаемость.
Обрабатываемость металлов характеризуется их механическими свойствами: твердостью, прочностью, пластичностью.
Эксплуатационные свойства характеризуют способность материала работать в конкретных условиях.
Износостойкость – способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием внешнего трения.
Коррозионная стойкость – способность материала сопротивляться действию агрессивных кислотных, щелочных сред.
Жаростойкость – это способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре.
Жаропрочность – это способность материала сохранять свои свойства при высоких температурах.
Хладостойкость – способность материала сохранять пластические свойства при отрицательных температурах. Хладоломкостью называется склонность металла к переходу в хрупкое состояние с понижением температуры. Хладоломкими являются железо, вольфрам, цинк и другие металлы, имеющие объемноцентрированную кубическую и гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку.
Красноломкасть - склонность металла к переходу в хрупкое состояние с повышением температуры.
При выборе материала для создания конструкции необходимо полностью учитывать механические, технологические и эксплуатационные свойства.
Тесты по материаловедению с ответами
А) нитрид бора, алмаз, кремень, электрокорунд, наждак.
Б) алмаз, электрокорунд, кремень, нитрид бора, наждак.
В) алмаз, нитрид бора, электрокорунд, наждак, кремень.
Г) алмаз, нитрид бора, электрокорунд, кремень, наждак.
12. По крупности абразивные материалы подразделяются на …
А) 4 группы и 28 номеров.
Б) 6 групп и 24 номера.
В) 2 группы и 10 номеров.
Г) 4 группы и 24 номера.
13. Абразивный инструмент принято маркировать
обозначениями, характеризующими:
А) абразивный материал, связку, твёрдость, прочность.
Б) зернистость, твёрдость, прочность, связку.
В) твёрдость, зернистость, прочность, ударную вязкость.
Г) абразивный материал, связку, зернистость, твёрдость.
14. На маркировке шлифовального круга
ПП450х50х127ЗАЗЭ50С1Б цифра 450 обозначает …
А) диаметр отверстия круга.
Б) зернистость круга.
Г) наружный диаметр круга.
15. Процесс термообработки, заключающийся в нагреве стали
до определённой температуры, выдержке и последующим
медленном охлаждении вместе с печью, называется …
16. Процесс термообработки, заключающийся в нагреве стали
до температур, превышающих фазовые превращения,
выдержке и последующим быстрым охлаждением называется …
17. Процесс термообработки, применяемый после закалки, и
заключающийся в нагреве стали, выдержке и
последующим охлаждением, называется …
18. Процесс насыщения поверхностного слоя одновременно
азотом и углеродом в расплавленных цианистых солях
называется …
19. Получение стали с высокой твёрдостью, прочностью,
износоустойчивостью достигается …
20. Неметаллический композиционный материал на основе
полимеров (смол) называется …
Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором углерода содержится …
А) от 2,14% до 6,67%.
В каких печах сталь не производят?
В) кислородных конверторах.
Сталь, содержащая в своём составе углерод, марганец,
кремний, серу и фосфор называется …
Г) с особыми свойствами.
У углеродистой конструкционной стали обыкновенного
качества, поставляемой по химическому составу, впереди
маркировки ставится буква …
Г) буква не пишется.
У углеродистой конструкционной стали обыкновенного
качества, поставляемой по механическим свойствам, впереди
6. Углеродистые стали, содержащие до 0,25% углерода
называются …
Г) с повышенным содержанием углерода.
7. В углеродистых инструментальных сталях впереди маркировки
ставится буква …
8. Сталь, в состав которой вводят специальные элементы для
придания ей требуемых свойств, называется …
9. Сталь, в которой легирующих элементов содержится свыше
10%, называется …
10. У быстрорежущих сталей впереди маркировки ставится
У высококачественных сталей в конце маркировки
Коррозионностойкие (хромистые) стали содержат хрома
К сталям и сплавам с особыми физическими и химическими свойствами относится …
В маркировке легированных сталей буквой Г
обозначают …
15. В маркировке легированных сталей буквой Ф
16. Какой металл не является цветным?
17. Какой из перечисленных цветных металлов является
самым легкоплавким?
18. Какой из перечисленных цветных металлов имеет
наименьшую плотность?
19. Какой из перечисленных цветных металлов имеет
наилучшую электропроводность?
20. Сплав меди с цинком называется …
Процесс термообработки, заключающийся в нагреве
стали до определённой температуры, выдержке и
последующим медленном охлаждении вместе с печью,
называется …
Процесс термообработки, заключающийся в нагреве стали до
температур, превышающих фазовые превращения, выдержке
и последующим быстрым охлаждением называется …
стали до температуры 800-1150 0 , выдержке и
последующим охлаждением на воздухе, называется …
Процесс термообработки, применяемый после закалки,
и заключающийся в нагреве стали, выдержке и
5. Недостатком закалки в одной среде является …
А) неравномерное охлаждение и термическое напряжение.
Б) определение точного времени охлаждения.
В) большая продолжительность процесса.
Г) большие затраты на процесс.
6. Процесс насыщения углеродом поверхностного слоя стали при
нагреве в соответствующей среде называется …
7. Процесс насыщения поверхностного слоя одновременно азотом
и углеродом в расплавленных цианистых солях называется …
8. Процесс насыщения поверхностного слоя одновременно
азотом и углеродом в газовой среде называется …
9. Ковкий чугун получают после отжига …
А) белого чугуна.
Б) серого чугуна.
В) высокопрочного чугуна.
Г) специального чугуна.
Улучшение микроструктуры стали, её механических свойств и подготовка изделий к последующей термообработки достигается …
Устранение внутренних напряжений, уменьшение
хрупкости, понижение твёрдости, увеличение вязкости и
улучшение обрабатываемости достигается …
12. Получение стали с высокой твёрдостью, прочностью,
13. Уменьшение внутренних напряжений в деталях после
механической обработки, изменение структуры в целях
облегчения условий обработки, выравнивание
химического состава стали в слитках достигается …
14. Свойства металлов и сплавов, характеризующие способность подвергаться обработке в холодном и горячем состояниях, называются …
15.Свойства металлов и сплавов, характеризующие способность
16. Свойства металлов и сплавов, характеризующие способность
17. К физическим свойствам металлов и сплавов относится:
18. К механическим свойствам металлов и сплавов относится:
19. К технологическим свойствам металлов и сплавов
20. К химическим свойствам металлов и сплавов относится:
Б) коррозионная стойкость.
1. Свойства металлов и сплавов, характеризующие
способность подвергаться обработке в холодном и горячем
состояниях, называются …
2. К механическим свойствам металлов и сплавов относится:
3. Масса вещества, заключённая в единице объёма называется …
4. Способность металла принимать новую форму и размеры
под действием внешних сил, не разрушаясь, называется …
5. К физическим свойствам металлов и сплавов относится:
6. Чугуном называется сплав железа с углеродом, где углерода
содержится …
Б) от 2,14% до 6,67%.
7. Чугун выплавляют в….
А) доменных печах.
Б) мартеновских печах.
8. Вредными примесями при производстве стали и чугуна
А) сера и фосфор.
Б) кремний и марганец.
В) углерод и кислород.
Г) все примеси вредные.
9. Сухой перегонкой угля при t=1000 0 С без доступа кислорода
Физические свойства металлов
Металлическая связь и особенности кристаллического строения обуславливают особые физические свойства металлов.
Металлическая связь основана на обобществлении электронов, входящих в состав атомов металла. Все электроны на внешних энергетических уровнях атомов металлов обобществленные, т.е. принадлежат всем атомам вещества. И эти электроны легко отрываются и попадают на энергетические уровни таких же атомов металлов. Постоянно перемещаясь по кристаллической решетке, электроны компенсируют силы электростатического отталкивания между положительно заряженными ионами и тем самым связывают их в устойчивую металлическую решетку.
Содержимое разработки
9. Физические свойства металлов
Металлическая связь основана на обобществлении электронов, входящих в состав атомов металла. Все электроны на внешних энергетических уровнях атомов металлов обобществленные, т.е. принадлежат всем атомам вещества. И эти электроны легко отрываются и попадают на энергетические уровни таких же атомов металлов. Постоянно перемещаясь по кристаллической решетке, электроны компенсируют силы электростатического отталкивания между положительно заряженными ионами и тем самым связывают их в устойчивую металлическую решетку.
Металлическая связь – это связь в металлах и сплавах между атом-ионами посредством обобществленных электронов.
Разобраться в том, какой электрон принадлежал какому атому, просто невозможно, так как все оторвавшиеся электроны становятся общими, соединяясь с ионами. Эти электроны временно образуют атомы, потом снова отрываются и соединяются с другим ионом. Этот процесс продолжается бесконечно. Таким образом, в металлических соединениях атомы непрерывно превращаются в ионы и наоборот.
Именно строением металлической связи обусловлены физические свойства металлов.
К физическим свойствам металлов относятся:
Металлический блеск.
Электропроводность и теплопроводность.
Пластичность.
Высокая плотность и температура плавления.
Рассмотрим каждое из свойств более подробно.
Металлический блеск обусловлен металлической связью между атомами, для которой свойственны обобществленные электроны. Они как раз и испускают под воздействием света свои, вторичные волны излучения, которые мы воспринимаем как металлический блеск.
В порошкообразном состоянии большинство металлов теряют металлический блеск и приобретают серую или черную окраску.
Металлический блеск в порошкообразном состоянии сохраняют алюминий и магний.
Прекрасно отражают свет палладий Pd, ртуть Hg, серебро Ag, медь Cu.
Из алюминия, серебра и палладия, основываясь на их отражательной способности, изготавливают зеркала, в том числе и применяемые в прожекторах.
Все металлы хорошо проводят электрический ток и имеют высокую теплопроводность, также благодаря наличию металлической связи. При нагревании металла, увеличивается скорость движения электронов. Быстро движущиеся по кристаллической решетке электроны выравнивают температуру по всей поверхности металла, проводя тепло. Высокая теплопроводность металлов используется для изготовления из них посуды.
Высокая электропроводность металлов обусловлена направленным движением электронов в кристаллической решетке при воздействии электрического тока. Серебро Ag, медь Cu, золото Au и алюминий Al обладают наибольшей электропроводностью, поэтому медь Cu и алюминий Al используют в качестве материала для изготовления электрических проводов.
Наименьшей электропроводностью обладают марганец Mn, свинец Pb, ртуть Hg и вольфрам W.
Пластичность – это физической свойство вещества изменять форму под внешним воздействием и сохранять принятую форму после прекращения этого воздействия.
Большинство металлов пластично, так как слои атом-ионов металлов легко смещаются относительно друг друга и между ними не происходит разрыва связи.
Наиболее пластичные металлы – золото Au, серебро Ag, медь Cu. Из золота Au можно изготовить тонкую фольгу толщиной 0,003 мм, которую используют для золочения изделий.
Именно на пластичности металлов основано кузнечное дело и возможность изготавливать различные предметы с помощью механического воздействия на металл.
Все металлы (кроме ртути) при нормальных условиях представляют собой твердые вещества. Твердость металлов различна. Наиболее твердыми являются металлы побочной подгруппы шестой группы Периодической системы Д.И. Менделеева. Наименее твердыми являются щелочные металлы.
По плотности металлы классифицируют на легкие (их плотность от 0,53 до 5 г/см 3 ) и тяжелые (плотность этих металлов от 5 до 22,6 г/см 3 ). Самым легким металлом является литий Li, плотность которого 0,53 г/см 3 . Самыми тяжелыми металлами в настоящее время считают осмий Os и иридий Ir (плотность около 22,6 г/см 3 ).
Температура плавления.
Температура плавления металлов находится в диапазоне от 39 (ртуть Hg) до 3410 о С (вольфрам W). Температура плавления большинства металлов высока, однако некоторые металлы, например, олово Sn и свинец Pl, можно расплавить на электрической плите.
Физические свойства металлов и в настоящее время широко используются в промышленности и электронике.
В технике все металлы делятся на черные, к ним относятся железо и его сплавы, и цветные.
Изделия из различных видов металлов используются повсеместно благодаря их пластичности, но чаще всего в сплавах.
К драгоценным металлам относят золото, серебро, платину и некоторые другие редко встречающиеся металлы.
-82%
Читайте также: