Самые пластичные металлы список

Обновлено: 12.05.2024

Перед тем, как выяснить, какому элементу из периодической таблицы Менделеева присвоено звание «самый пластичный металл», нужно четко понимать, что же такое пластичность. Это одно из физических свойств, связанных со строением металла.

Пластичность – это способность принимать новую форму, при этом не вызывая разрыв ионных связей. На практике результатом пластичности является хорошая ковкость, благодаря чему металлы могут использоваться в промышленности, медицине, электротехнике и хозяйстве. Из 126 элементов периодической таблицы, золото признано самым пластичным металлом. Благодаря сегодняшним технологиям его можно вытянуть в тончайшую нить, которая не будет заметна человеческому глазу.

Иридий

Итак, самый прочный металл ‒ это иридий. Получают его путем выпадения осадка от растворения платины в серной кислоте. По прошествии реакции вещество приобретает черный цвет, в дальнейшем в процессе различных соединений может менять цвет: отсюда и название, в переводе означающее «радуга». Иридий открыли в начале XIX века, и с тех пор было найдено всего два способа растворить его: расплавленная щелочь и перекись натрия.

Иридий очень редко встречается в природе, в составе земли его количество не превышает 1 к 1 000 000 000. Вследствие этого, одна унция материала стоит как минимум 1000 долларов.

Иридий широко применяется в разных сферах деятельности человека, особенно в медицине. Из него производят глазные протезы, слуховые аппараты, электроды для мозга, а также специальные капсулы, которые вживляют в раковые опухоли.

По теории ученых, столь малое количество вещества говорит о том, что оно имеет инопланетное происхождение, а именно, принесено каким-либо астероидом.

Золото

Золото является самым популярным материалом для изготовления и приобретения мужских обручальных колец. При выборе золотого мужского обручального кольца необходимо помнить о двух вещах: о качестве, выраженном в пробе, и о желаемом цвете золота или комбинации цветов.
Как правило, мужские обручальные кольца выполняются из золота 585, 750 пробы. Чем выше пропорция чистого золота в сплаве, тем более ценным и дорогим будет металл. При прочих равных кольцо из золота 750 пробы будет стоить дороже, чем такое же кольцо из золота 585 пробы.

Многие мужчины при выборе кольца учитывают его прочность и долговечность. Твердость металла оценивается по так называемой шкале Викерса: металлы с более высокой прочностью получают соответственно более высокие баллы на шкале.

Так, например золото 585 пробы по шкале твердости Викерса получает 120 баллов, а 750 пробы – 125 баллов. Это показывает нам, что золото 750 пробы является более твердым металлом, однако, в сущности, в отношении твердости разница между 585 и 750 пробой не велика, они практически идентичны по характеристике твердости.

Из золота 585 кольца делать немного сложнее, так как оно более упруго, чем 750 проба, поэтому редко создают замысловатые формы кольца из золота 585 пробы, в этом случае используют золото 750 пробы. Однако если кольцо выполнено в соответствии с четкими стандартами и хорошо разработана его конструкция, то оно будет легко приобретать задуманную форму, неважно из какого металла оно делается.

Следующим шагом в выборе кольца является подбор цвета золота.

Золото может иметь несколько цветов. Наиболее популярным является желтое золото, затем идет белое золото и розовое золото. Относительно редко встречаются золотые кольца таких оттенков, как бронзовый, персиковый, красный и зеленоватый. Вследствие того, что в украшениях любого оттенка золота содержится одинаковое количество чистого золота, золото любого цвета одного и того же уровня пробы будет обладать одинаковым баллом по шкале Викерса.

Еще одно преимущество золота состоит в том, что при необходимости вы легко можете поменять размер золотого кольца, отдав его в местную ювелирную мастерскую. Однако золотое кольцо с рифлеными краями, или кольцо с волнообразными линиями довольно трудно изменить в размере, не повредив при этом первоначальный дизайн.

Рутений

Другой самый крепкий металл в мире, наименование которого произошло от названия нашей страны. Впервые его обнаружили на Урале. Вернее там нашли платину, в составе которой русские ученые позднее выявили новый металл. Это было 200 лет назад.

Благодаря своей красоте рутений нередко применяется в ювелирном деле, но не в чистом виде, ведь он очень редок

Рутений относится к благородным металлам. Он обладает не только твердостью, но и красотой. По твердости он лишь немного уступает кварцу. Но при этом он весьма хрупкий, его легко раскрошить в порошок или разбить, уронив с высоты. Кроме того, это самый легкий и прочный металл, его плотность едва ли составляет тринадцать граммов на сантиметр в кубе.

При всем своем плохом сопротивлении ударам рутений прекрасно противостоит высоким температурам. Чтобы его расплавить, необходимо нагреть более чем до 2300 градусов. Если сделать это при помощи электрической дуги, вещество может перейти сразу в газообразное состояние, миновав стадию жидкости.

В составе сплавов его применение чрезвычайно широко, даже в космической механике, к примеру, сплавы металлов рутения и платины были избраны для изготовления топливных элементов для искусственных спутников Земли.

Стратегии инвестирования

Какие существуют виды стратегий? Чем они полезны?

Спекулятивная. Приносит высокий доход, но и по праву считается самой рискованной. Она подразумевает огромные временные и финансовые затраты. Ведь придется часами отслеживать изменения цен, совершать десятки сделок. На ежедневных сделках можно получить прибыль до 0,1 %. Но стоит ли игра свеч? Это тернистый путь побед и поражений.
Страховка от нестабильности. Инвестиции в физические драгоценные металлы – тихая гавань, где можно переждать финансовые проблемы. Инвестиция без высоких шансов на получение дополнительного дохода, защитный актив.
Средство сбережения. В портфеле любого инвестора должна быть обязательная доля 5–10 % капитала для вложения в драгметалл на длительный срок. Эта игра не подразумевает выигрыша первые 3–5 лет, но стабильное будущее обеспечит точно.
Покупка золотых изделий. Не самый удачный способ инвестиций в драгоценные металлы. Ювелирные изделия не получится продать, не потеряв часть вложений. Лучше все-таки покупать украшения для себя, носить их с удовольствием и передавать из поколения в поколение.

Тантал

Первым на Земле этот металл открыл шведский ученый Экеберг. Но выделить его в чистом виде химику так и не удалось, с этим возникли трудности, поэтому он и получил название греческого героя мифов, Тантала. Активно использоваться тантал начал лишь в период Второй мировой войны.

Тантал ‒ твердый долговечный металл серебристого цвета, при обычной температуре проявляет мало активности, окисляется лишь при нагреве свыше 280°С, а плавится лишь при почти 3300 Кельвин.

Невзирая на свою прочность, тантал довольно пластичен, приблизительно как золото, и работа с ним не вызывает затруднений

Допускается использование тантала в качестве заменителя нержавеющих сталей, срок службы может отличаться на целых двадцать лет.

Также тантал применяется:

А еще советуем почитать:

Самая сильная кислота в мире

в авиации для изготовления жаропрочных деталей;
в химии в составе антикоррозийных сплавов;
в ядерной энергетике, поскольку он крайне устойчив к парам цезия;
медицине для изготовления имплантатов и протезов;
в вычислительной технике для производства сверхпроводников;
в военном деле для разного рода снарядов;
в ювелирном деле, поскольку при окислении он может приобретать различные оттенки.

История открытия

Титан был открыт в конце XVIII века независимыми учеными из Англии и Германии. В периодической таблице элементов Д.И. Менделеева титан расположился в 4 группе с атомным номером 22. Довольно продолжительное время ученые не видели в титане никаких перспектив, поскольку он был очень хрупким. Но в 1925 году голландские ученые И. де Бур и А. Ван Аркель в лаборатории смогли получить чистый титан, который стал настоящим прорывом во всех отраслях.

Этот металл считается биогенным, значит, способен положительно влиять на живые организмы. К примеру, количество хрома регулирует уровень холестерина. Если хрома в организме меньше шести миллиграммов, то это приводит к резкому увеличению холестерина в крови. Получить ионы хрома можно, к примеру, из перловки, утятины, печёнки или свёклы. Хром тугоплавок, не реагирует на влагу и не окисляется (только при нагревании выше 600°С).

Металл активно используют для создания хромированных покрытий, зубных коронок

За и против

У ОМС как инвестиционного инструмента есть преимущества и недостатки.

Можно получить высокий доход, не ограниченный суммами и процентами.
Нет НДС 18% при покупке драгоценного металла.
Можно купить хоть 1 грамм золота.
Можно пополнять счет или частично забирать средства.
Можно закрыть счет в любое время, не теряя полученный доход.

Доход не гарантирован — как и при других способах инвестирования, можно получить убыток.
На металлические счета, как правило, не начисляются проценты.
Счет не застрахован государством.
Банк самостоятельно устанавливает цену покупки и продажи металла — это может сократить вашу прибыль.
Нужно уплачивать НДФЛ 13% от полученной прибыли — если это не делает банк, то придется делать это самостоятельно.

Бериллий

Этот долговечный металл ранее назывался глюцинием, потому что люди отметили его сладковатый вкус. Кроме того, у этого вещества еще много удивительных свойств. Он неохотно вступает в химические реакции. Чрезвычайно прочен: опытным путем установлено, что бериллиевая проволока толщиной в миллиметр способна удержать на весу взрослого человека. Для сравнения, алюминиевая проволока выдерживает лишь двенадцать килограммов.

Бериллий очень ядовит. При попадании в организм он способен заменять магний в костях, это состояние носит название бериллиоз. Он сопровождается сухим кашлем и отечностью легких, может привести к смерти. Ядовитость, пожалуй, единственный существенный недостаток бериллия для человека. В остальном же у него масса плюсов и масса способов применения: тяжелая промышленность, ядерное топливо, авиация и космонавтика, металлургия, медицина.

Бериллий очень легок, в сравнении с некоторыми щелочными металлами

Осмий

Этот прочный металл еще более дорогой, чем иридий (а уступает лишь калифорнию). Однако применяется он в таких областях, где важнее результат, чем затраты на него: для производства медицинского оборудования в самые лучшие мировые клиники. Кроме того, может использоваться для изготовления электрических контактов, деталей измерительной техники и дорогих часов вроде «Ролекс», электронных микроскопов, военных боеголовок. Благодаря осмию они становятся прочнее и выдерживают более высокие температуры, вплоть до экстремальных.

Осмий не встречается в природе самостоятельно, только в паре с родием, так что после добычи предстоит задача разделить их атомы. Реже встречается осмий в «комплекте» с платиной, медью и некоторыми другими рудами.

В год на планете вырабатывается лишь несколько десятков килограммов вещества

Палладий

Этот металл является менее популярным среди инвесторов, однако динамика изменения цен на него является довольно интересной. В 2011 года стоимость тройской унции палладия составляла 819,7 доллара, в 2012 – 580 долларов, а к середине 2020 года этот показатель достиг отметки в 540 долларов. Причем в промежутке между этими датами стоимость металла несколько раз существенно изменялась – так, в августе 2014 года цена тройской унции поднималась до 880 долларов.

Эти явления происходили на фоне уверенного снижения цен на золото, заставляя инвесторов обратить пристальное внимание на металл. Однако прогнозы аналитиков на ближайший год не предвещают серьезных изменений котировок – по мнению большинства аналитиков, стоимость палладия будет колебаться в пределах от 500 до 550 долларов.

Рений

Этот металл обладает очень прочной структурой. Сам он беловатого цвета, а при измельчении в порошок становится черным. Металл очень редок и добывается в совокупности с другими рудами и минералами. Концентрация рения в природе ничтожно мала.

Из-за невероятной дороговизны вещество используются лишь в случаях крайней необходимости. Ранее его сплавы благодаря своей жаростойкости использовались в авиации и ракетостроении, в том числе для оснащения сверхзвуковых истребителей. Именно эта сфера и была основным пунктом мирового потребления рения, сделав его материалом военно-стратегического назначения.

Из рения делают нити накаливания и пружины для измерительных приборов, самоочищающиеся контакты и специальные катализаторы, необходимые для получения бензина. Именно это в последние годы повысило спрос на рений в разы. Мировой рынок готов буквально сражаться за этот редкий металл.

Во всем мире есть лишь одно его полноценное месторождение, и находится оно в России, второе, гораздо меньше, — в Финляндии

Ученые изобрели новое вещество, которое по своим свойствам может стать прочнее известных металлов. Его назвали «Ликвид-металл». Эксперименты с ним начались совсем недавно, но он уже зарекомендовал себя. Вполне возможно, в скором времени «Ликвид-металл» потеснит так хорошо известные нам металлы.

Физические свойства металлов: твердость, плотность и др.

Металлы имею такие физические свойства, как твердость, температуру плавления, плотность, пластичность, электропроводность, теплопроводность и цвет.

Твёрдость:

Все металлы, кроме ртути и, условно, франция, при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью.

Таблица твёрдости металлов по шкале Мооса:

Твёрдость	Металл
0.2	Цезий
0.3	Рубидий
0.4	Калий
0.5	Натрий
0.6	Литий
1.2	Индий
1.2	Таллий
1.25	Барий
1.5	Стронций
1.5	Галлий
1.5	Олово
1.5	Свинец
1.5	Ртуть
1.75	Кальций
2.0	Кадмий
2.25	Висмут
2.5	Магний
2.5	Цинк
2.5	Лантан
2.5	Серебро
2.5	Золото
2.59	Иттрий
2.75	Алюминий
3.0	Медь
3.0	Сурьма
3.0	Торий
3.17	Скандий
3.5	Платина
3.75	Кобальт
3.75	Палладий
3.75	Цирконий
4.0	Железо
4.0	Никель
4.0	Гафний
4.0	Марганец
4.5	Ванадий
4.5	Молибден
4.5	Родий
4.5	Титан
4.75	Ниобий
5.0	Иридий
5.0	Рутений
5.0	Тантал
5.0	Технеций
5.0	Хром
5.5	Бериллий
5.5	Осмий
5.5	Рений
6.0	Вольфрам
6.0	β-Уран

Температура плавления:

Температуры плавления чистых металлов лежат в диапазоне от −38,83 °C (ртуть) до 3422 °C (вольфрам).

Температура плавления большинства металлов (за исключением щелочных) высока, однако некоторые металлы, например, олово и свинец, могут расплавиться на обычной электрической или газовой плите.

В зависимости от температуры плавления металлы делятся на: легкоплавкие (до 600 °C); среднеплавкие (от 600 до 1600 °C); тугоплавкие (выше 1600 °C).

Таблица температуры плавления легкоплавких металлов и сплавов:

Название металла	Температура плавления, о С
Ртуть	-38,83
Франций	25
Цезий	28,44
Галлий	29,7646
Рубидий	39,3
Калий	63,5
Натрий	97,81
Индий	156,5985
Литий	180,54
Олово	231,93
Полоний	254
Висмут	271,3
Таллий	304
Кадмий	321,07
Свинец	327,46
Цинк	419,53

Таблица температуры плавления среднеплавких металлов и сплавов:

Название металла	Температура плавления, о С
Сурьма	630,63
Нептуний	639
Плутоний	639,4
Магний	650
Алюминий	660,32
Радий	700
Барий	727
Стронций	777
Церий	795
Иттербий	824
Европий	826
Кальций	841,85
Лантан	920
Празеодим	935
Германий	938,25
Серебро	961,78
Неодим	1024
Прометий	1042
Актиний	1050
Золото	1064,18
Самарий	1072
Медь	1084,62
Уран	1132,2
Марганец	1246
Бериллий	1287
Гадолиний	1312
Тербий	1356
Диспрозий	1407
Никель	1455
Гольмий	1461
Кобальт	1495
Иттрий	1526
Эрбий	1529
Железо	1538
Скандий	1541
Тулий	1545
Палладий	1554,9
Протактиний	1568

Таблица температуры плавления тугоплавких металлов и сплавов:

Название металла	Температура плавления, о С
Лютеций	1652
Титан	1668
Торий	1750
Платина	1768,3
Цирконий	1855
Хром	1907
Ванадий	1910
Родий	1964
Технеций	2157
Гафний	2233
Рутений	2334
Иридий	2466
Ниобий	2477
Молибден	2623
Тантал	3017
Осмий	3033
Рений	3186
Вольфрам	3422

Плотность:

В зависимости от плотности металлы делят на лёгкие (плотность от 0,53 до 5 г/см³) и тяжёлые (от 5 до 22,6 г/см³).

Самым лёгким металлом является литий (плотность 0,53 г/см³). Самый тяжёлый металл в настоящее время назвать невозможно, так как плотности осмия и иридия — двух самых тяжёлых металлов — почти равны (около 22,6 г/см³ — ровно в два раза выше плотности свинца ), а вычислить их точную плотность крайне сложно: для этого нужно полностью очистить металлы, ведь любые примеси снижают их плотность.

Пластичность:

Большинство металлов пластичны, то есть металлическую проволоку можно согнуть, и она не сломается. Это происходит из-за смещения слоёв атомов металлов без разрыва связи между ними.

Самыми пластичными являются золото, серебро и медь. Из золота можно изготовить фольгу толщиной 0,003 мм, которую используют для золочения изделий. Однако не все металлы пластичны. Проволока из цинка или олова хрустит при сгибании; марганец и висмут при деформации вообще почти не сгибаются, а сразу ломаются.

Пластичность зависит и от чистоты металла . Так, очень чистый хром весьма пластичен, но, загрязнённый даже незначительными примесями, становится хрупким и более твёрдым. Некоторые металлы, такие, как золото, серебро, свинец, алюминий, осмий, могут срастаться между собой, но на это могут уйти десятки лет.

Электропроводность:

Все металлы хорошо проводят электрический ток, обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля.

Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность. По этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов. Очень высокую электропроводность имеет также и натрий. В экспериментальной аппаратуре известны попытки применения натриевых токопроводов в форме тонкостенных труб из нержавеющей стали, заполненных натрием. Благодаря малому удельному весу натрия, при равном сопротивлении натриевые «провода» получаются значительно легче медных и даже несколько легче алюминиевых.

Теплопроводность:

Теплопроводность металлов зависит от подвижности свободных электронов.

Поэтому ряд теплопроводностей похож на ряд электропроводностей, и лучшим проводником тепла, как и электричества, является серебро. Натрий также находит применение как хороший проводник тепла. Широко известно, например, применение натрия в клапанах автомобильных двигателей для улучшения их охлаждения.

Наименьшая теплопроводность — у висмута и ртути.

Цвет у большинства металлов примерно одинаковый — светло-серый, иногда с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета.

Металлы подразделяются на цветные и черные.

Чёрные металлы – железо и сплавы на его основе (стали, ферросплавы, чугуны). К чёрным металлам также зачастую относят марганец и, иногда, – хром и ванадий.

Цветные металлы — это особый класс нержавеющих металлов и сплавов, в составе которых нет железа. Металлы называются цветными, потому что каждый из них имеет определенный окрас. К цветным металлам относятся медь, молибден, свинец, цинк, олово, никель, кадмий, кобальт, алюминий, титан, магний, висмут, вольфрам, ртуть, золото, платину, серебро, палладий, родий, рутений, осмий, иридий.

Вода, огонь…земля? И немного о пластичных металлах.

Сплав магния и наночастиц для сверхлегких самолетов

Разработанный на основе магния и кремния металл взял лучшие свойства от своих «родителей»: плотность и легкость — от магния, твердость — от кремния. Совместить эти качества в одном материале удалось благодаря особой технологии производства — карбидокремниевые наночастицы не смешиваются с магнием, а распыляются в него. Именно поэтому готовый металл прочный и пластичный, но одновременно устойчив к воздействию высоких температур.

Исследователи рассчитывают, что их изобретение найдет применение в самолето- и автомобилестроении, также материал планируют использовать в производстве медтехники и электроники.

Так выглядит поверхность нового металла под микроскопом.

Купола в России кроют чистым золотом…

Несмотря на многовековую историю золотодобычи, этот металл всегда относился к редким и драгоценным. Это самый пластичный металл. Это качество делает применение золотой фольги для декоративной отделки элементов интерьера или даже для покрытия церковных куполов рентабельным. Для покрытия большой площади требуется очень немного драгоценного металла: 1 грамм пластинки может быть раскован в лист площадью 1 м2.

Даже ручной способ получения листов для золочения дает возможность добиться толщины в тысячную долю миллиметра. Такая толщина позволяет золотым пластинкам держаться на поверхности за счет молекулярного притяжения. Технология получения сусали значительно усовершенствовалась. Теперь для расплющивания золотых листов применяются роботизированные линии, но в основе процесса – высокая пластичность исходного материала.

Мягкое, вязкое и прочное

По шкале твердости Мооса у золота показатель — 2,5–3,7. В чистом виде этот металл значительно мягче многих широко распространенных материалов и царапается ножом или даже ногтем. Поэтому, чтобы избежать быстрого износа золотых изделий, в металл для их изготовления добавляют специальные упрочняющие лигатурные элементы, обычно серебро или медь. Существуют у золота и вредные примеси. Самый пластичный металл в таблице Менделеева в присутствии свинца, платины, кадмия или серы становится хрупким.

Мягкость золота особого характера, она дополняется его вязкостью и тягучестью. Удобство формовки и технологической обработки деталей дополняется высокими показателями прочности на растяжение – 3300 кг/см2. Такое уникальное сочетание физико-механических характеристик золота используется с давних времен. Пример – сусальное золото.

Металлы. Самый пластичный металл Самый не пластичный металл в таблице менделеева

Прежде чем выяснять какой элемент из таблицы Менделеева соответствует званию «самый пластичный металл», следует определиться с понятием пластичности. Это физическое качество, связанное с особенностями строения вещества.

Пластичностью называют способность к деформации без разрыва связей между переместившимися ионами. Практическим результатом данного качества является высокая ковкость, что позволяет использовать металл в хозяйственной деятельности. Из всех элементов, присутствующих в таблице Менделеева, наиболее пластичным признается золото. С помощью современных технологий его легко вытягивают в тончайшие нити, невидимые человеческому глазу.

Впрочем, не имея должного оборудования, ушедшие поколения превосходно освоили способ проковки металла в «Сусальное золото», лист, достигавший в толщине всего несколько микрон. Подобный лист был полупрозрачным, играющим желтыми оттенками при достаточно ярком освещении, а при проходящем свете давал синевато-зеленоватые всполохи.

Мягкое чистое золото имеет желтый цвет. Но, в ювелирной промышленности чаще используют сплавы с добавлением меди, которая и придает им характерный красноватый оттенок. В особо тонком плетении золото способно окрашиваться в изумительную зеленоватую гамму. Это действительно невероятно красивый металл, с помощью которого мастера создают поистине восхитительные предметы.

Несмотря на свою мягкость, золото обладает достаточно высокой плотностью. Это качество существенно облегчает работу по его добыче. Используют простейшие технологии промывки, чтобы отделить вещество от прочей породы. Золото может причинить существенный вред здоровью человека, так как способно накапливаться в печени, селезенке, почках. В то же время официальная медицина использует золото для создания фармакологических органических соединений, необходимых при лечении ревматоидного артрита либо ряда аутоиммунных заболеваний.

Золото не только наиболее ценный пластичный металл. Ему по праву принадлежит и слава самого кровавого. Мифология многих народов упоминает о тайных кладах и забытых сокровищницах. Наиболее известным примером «золотой бойни» может до сих пор служить трагедия инков. Известно, что изначально в планы Кортеса не входило уничтожение древней цивилизации. Однако увиденное в Новом Свете вскружило завоевателю голову. Знаменитый храм Куриканча, стены которого были выполнены из пластин чистого золота, а пол из серебра, не оставил испанцев равнодушными. Считается, что в этом храме на тот момент были собраны крупнейшие запасы драгоценного металла во всем мире! Даже растения в саду были выполнены из чистого золота. Впрочем, завоевателям удалось вывезти в Севилью лишь часть обнаруженного богатства, прочее золото бесследно исчезло. Хотя, сложно назвать скромной добычу, которую перевозили в Севилью на 4-х кораблях. Инки заплатили кровью за сохранение тайны. До сих пор их секрет остается неразгаданным.

Пластичный и мягкий металл, невероятно красивый и опасный, золото постоянно внушает страстный трепет, желание обладать. С веками его ценность не становится ниже. Золото также приводит в восторг и заставляет сердца биться чаще.

Металлы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, в виде простых веществ обладающих характерными металлическими свойствами, такими как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент (из них не все официально признаны), к металлам относят:

6 элементов в группе щелочных металлов,
6 в группе щёлочноземельных металлов,
38 в группе переходных металлов,
11 в группе лёгких металлов,
7 в группе полуметаллов,
14 в группе лантаноиды + лантан,
14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний,
вне определённых групп бериллий и магний.

Таким образом, к металлам, возможно, относится 96 элементов из всех открытых.

В астрофизике термин «металл» может иметь другое значение и обозначать все химические элементы тяжелее гелия

Характерные свойства металлов

Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита)
Хорошая электропроводность
Возможность лёгкой механической обработки
Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов)
Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы)
Большая теплопроводность
В реакциях чаще всего являются восстановителями.

Физические свойства металлов

Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Ниже приводится твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса.

Характеристика металлов IIA группы

Элементы IIA группы — Ве, Mg, Са, Sr, Ва, Ra. Радий — радиоактивный элемент. Электронное строение атомов IА и IIА групп имеет много общего. Повторяется конфигурация энергетических уровней инертного газа из предыдущего периода, дополненная двумя s-электронами на последнем уровне. Например, электронная конфигурация Са (Ar)4s2.

Радиус атомов возрастает сверху вниз от 0,112 у бериллия до 215 нм у стронция. Электроотрицательность выше, чем у щелочных металлов. ЭО бериллия — 1,57, магния — 1,31, кальция — 1, стронция — 0,95. Щелочноземельные металлы проявляют валентность II(+), степень окисления +2. Образуют двухзарядные катионы, например, Са2+.

Все щелочноземельные металлы при комнатной температуре — твердые вещества. Цвет серый или темно-серый, блеск металлический. Стронций режется ножом, кальций с трудом, магний твердый.

Общие признаки:

относятся к s-элементам;
на внешнем электронном слое по 1 и по 2 электрона;
в свободном состоянии в периоде не встречаются;
все металлы серебристо-белого цвета;
имеют низкие температуры кипения и плавления

Внутри групп существуют различия в химических свойствах. Например, бериллий и магний больше напоминают алюминий, отличаются от кальция и бария. Щелочноземельные металлы в химических реакциях с окислителями легко отдают валентные электроны и превращаются в двухзарядные катионы. Химическая активность повышается от бериллия к радию.

Способы получения

Технологию выплавки легких металлов отработали к середине 19 века.

Для их получения в металлургии используется три способа:

Электролиз расплава солей. То есть аккумуляция на электродах компонентов растворенных либо других веществ. Реакцию запускает электрический ток, пропускаемый через раствор либо расплав электролита.
Металлотермия. Восстановление из их соединений другими, более активными металлами. Процесс проходит при повышенных температурах.
Электротермия. Материал нагревается, затем расплавляется теплом, полученным из электрического тока.

Производство легких элементов – весьма энергоемкий процесс. Поэтому металлургические комбинаты располагают поближе к источникам энергии.

В отличие от тяжелых металлов: их базовые предприятия привязывают к месторождению.

Ценностью легких, особенно цветных металлов, обусловлен второй способ получения – переработка лома.

Классификация

Каждый представитель «легкой» группы относится еще к какому-нибудь сообществу.

Основанием становится не плотность, а другие физико-химические характеристики:

Щелочные элементы – литий.
Щелочноземельные – бериллий, магний.
Цветные металлы – алюминий, титан, магний.
Легкоплавкие – висмут, галлий, кадмий, таллий, индий.
Тугоплавкие – титан, магний.

Каждый химический элемент наделен специфическими свойствами, присущими своей группе.

Золотая нить

Способность золота выдерживать растягивающее усилие без разрыва известно с самого начала его коммерческого использования. Изготовление такой проволоки для ювелирных изделий было налажено еще в античные времена — древние мастера уже знали, какой металл самый пластичный. В середине XX века производили микропровод с золотым сердечником, который даже с пластиковой изоляцией был в 7 раз тоньше человеческого волоса. Из 1 грамма металла вытягивали непрерывную золотую нить длиной около 3,5 км.

Сегодняшние технологии довели толщину золотой проволоки до нескольких микрон, дальнейшее освоение технологических достоинств металла продолжается.

Как представлены в природе

На легкий металлический сегмент приходится пятая часть литосферы (по массе).

Чаще они входят в состав руды либо минерала. Особенно химически сверхактивные элементы, например, литий. Этот самый легкий металл в природе представлен собственными минералами – лепидолитовой слюдой и сподуменом.

Сподумен

Испытание на пластичность

Характеристики пластичности металлов обычно определяются при статичных испытаниях. Самым показательным является испытание на растяжение. Чтобы выяснить, какой металл самый пластичный, необходимо подвергнуть такому воздействию образцы одинакового размера при сходных температурных условиях. Величина деформации, которую способен выдержать образец металла перед разрушением, – объективный показатель пластичности.

Числовым выражением результата испытаний на растяжение являются два основных коэффициента. Относительное удлинение – процентное отношение увеличенной длины образца после разрыва, вызванного деформацией, к первоначальной. Самый пластичный металл – золото – имеет показатель – 65%. Для сравнения: у железа – 40-50, у алюминия – 30-40.

Второй показатель пластичности – относительное сужение поперечного сечения образца. У золота первоначальное сечение образца на 90% больше того, какое он имеет перед разрывом. У алюминия эта цифра – 80%, у меди – 75%.

Определение пластичности

От греческого Πλαστική («ваяние», «лепка») произошло слово «пластика», давшее корень другим, связанным с изменением формы твердого тела. Пластичность – свойство твердого тела менять форму и размеры и сохранять остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил без изменения объема и нарушения целостности.

Для металлов это одна из важнейших характеристик, позволяющая использовать их в практике. Без возможности придавать заготовкам из металла нужную форму было бы невозможно создание даже простейших бытовых предметов. Золото – самый пластичный металл, и изделия из него — пример того, какую форму можно придать достаточно податливому материалу ковкой, давлением, прокаткой, вытяжкой, волочением и т. д. Обратным по смыслу свойством материала является хрупкость.

Применение

Издавна золото использовалось в качестве объекта инвестирования, кроме того активное применение оно нашло и в ювелирной промышленности.

Во многих странах золотые монеты использовались как деньги. Несмотря на это в качестве мировой валюты его признали только в 19 веке. В 1922 году в России в обороте появились банковские билеты с золотым содержанием, получившие названия «червонцев». Один банковский билет приравнивался к 10-ти золотым рублям старой чеканки.

Золото – самый распространенный материал, который используется при изготовлении ювелирных украшений. Чем выше проба золота, тем лучшей стойкостью к коррозии будет обладать материал, прочность и различные оттенки цветов придают изделию серебро и медь.

Самый «металлический» металл

В золоте сконцентрированы все самые явные свойства, которые ученые называют металлическими. По электропроводимости оно уступает только серебру, меди и чистому палладию. По теплопроводности — тому же серебру, меди и кобальту. По способности поглощать тепловую энергию золото уступает только экзотическому висмуту, опережая ртуть и серебро. По другим «металлическим» свойствам — ковкости и — оно является чемпионом. Золото — это самый пластичный металл в мире, а блеск его — понятие легендарное.

Золота тоже очень «металлическое». Оно представляет собой геометрически правильную кристаллическую решетку с положительными ионами в узлах и плотное по кон газа между ними. Эту часть атома составляют свободные электроны, расположенные на внешнем энергетическом уровне. Они создают силу притяжения между узлами решетки, что и обеспечивает способность металла деформироваться без нарушения общей целостности. Так устроен самый пластичный металл.

Защитные пленки от коррозии

Это понятие обозначает покрытие поверхности металла слоем на основе цинка для повышения защиты от разрушения и коррозии. Принцип защиты основывается на некоторых свойствах цветных металлов. Алюминий, цинк, олово на открытом воздухе окисляются, в результате этого образуется пленка. Она не пропускает кислород внутрь металла и тормозит дальнейший процесс окисления.

В железе процесс происходит по-другому. В результате окисления появляются соединения, гидроксиды, отличающиеся увеличением объема относительно первоначального металла. Из-за этого пленка становится рыхлой и быстро разрушается. Она не защищает тело нетронутого металла от кислорода, и окисление затрагивает внутренние слои.

Железо плохо переносит действие воздуха, поэтому на поверхности образуется ржавый слой. Для защиты от этого используется защитная пленка из цветных металлов, например, олова, что защищает железо от разрушающей коррозии.

Принцип действия олова и цинка приблизительно одинаков до той поры, пока защитную пленку не повредить до обнажения железа. Если железо имеет цинковое покрытие, то вместе они создают гальваническую пару. При взаимодействии железо более пассивное по сравнению с цинком, который окисляется первым, и железо из-за этого защищено.

Олово также образует пару с железом, но не относится к активным веществам, поэтому в случае повреждения оловянного слоя первым окисляется железо, что провоцирует его дальнейшее разрушение и коррозию в месте нарушения целостности.

От греческого Πλαστική («ваяние», «лепка») произошло слово «пластика», давшее корень другим, связанным с изменением формы твердого тела. Пластичность — свойство твердого тела менять форму и размеры и сохранять остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил без изменения объема и нарушения целостности.

Для металлов это одна из важнейших характеристик, позволяющая использовать их в практике. Без возможности придавать заготовкам из металла нужную форму было бы невозможно создание даже простейших бытовых предметов. Золото — самый пластичный металл, и изделия из него — пример того, какую форму можно придать достаточно податливому материалу ковкой, давлением, прокаткой, вытяжкой, волочением и т. д. Обратным по смыслу свойством материала является хрупкость.

Области применения

Различное использование материалов в промышленности обусловлено разнообразием свойств. Изделия, полученные горячим и холодным методом, отличны по свойствам. Горячекатаные металлические пластины чаще всего находят применение:

при строительстве судов, авиалайнеров, машин, материал используют в конструкциях, где соединение узлов происходит с помощью метизов и без применения сварки;
в строительной области металл находит применение в виде несущих элементов каркаса и при изготовлении элементов внутреннего устройства с последующей отделкой;
для изготовления труб методом пайки;

Холоднотянутый лист используется в следующих случаях:

при изготовлении профнастила и для выпуска гладкой оцинковки;
в производстве автомобилей;
для выпуска тонкой жести с оловянным укрывающим слоем, применяемым в производстве консервной тары;
при изготовлении декапира (отожженных пластин), задействованных при производстве эмалированной посуды;
качественная ровная поверхность обуславливает его окрашивание порошковыми составами, никелирование и хромирование;
для холодной штамповки.

Характеристики пластичности металлов обычно определяются при статичных испытаниях. Самым показательным является испытание на растяжение. Чтобы выяснить, какой металл самый пластичный, необходимо подвергнуть такому воздействию образцы одинакового размера при сходных температурных условиях. Величина деформации, которую способен выдержать образец металла перед разрушением, — объективный показатель пластичности.

Числовым выражением результата испытаний на растяжение являются два основных коэффициента. Относительное удлинение — процентное отношение увеличенной длины образца после разрыва, вызванного деформацией, к первоначальной. Самый пластичный металл — золото — имеет показатель — 65%. Для сравнения: у железа — 40-50, у алюминия — 30-40.

Второй показатель пластичности — относительное сужение поперечного сечения образца. У золота первоначальное сечение образца на 90% больше того, какое он имеет перед разрывом. У алюминия эта цифра — 80%, у меди — 75%.

Пластичный металл — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Пластичный металл

Пластичные металлы и сплавы являются наиболее приемлемыми для операции деформирующего протягивания. [1]

Пластичные металлы не всегда проявляют меньшую чувствительность к надрезу. Например, медь весьма чувствительна к надрезу. Особенно резко это явление отмечается у литого сплава МЛб, обладающего большой неоднородностью свойств. [2]

Пластичные металлы хорошо выдерживают механическую обработку давлением, не разрушаясь. [3]

Пластичные металлы — медь, железо ( чистые сорта), малоуглеродистые стали, никель, тантал и др. — более устойчивы по структуре и характеризуются сравнительно низким пределом текучести, большим относительным удлинением и малой твердостью, которые позволяют без особых затруднений придавать нм штамповкой требуемую форму и во многих случаях эффективно обрабатывать режущим инструментом. [4]

Пластичные металлы — никель, медь, железо, малоуглеродистые стали др. — отличающиеся незначительной величиной коэффициента вытяжки, могут быть вытянуты на очень большую глубину ( до 6 — 8 диаметров) в несколько операций с промежуточными отжигами для снятия возникающих при обработке напряжении. Основные затруднения при их вытяжке связаны с получением точных размеров, формы и чистоты поверхности. [5]

Пластичный металл с меньшей твердостью лучше сопротивляется образованию и распространению трещин. [7]

Пластичные металлы при испытании на изгиб не доводятся до разрушения ( фиг. Предельное сопротивление пластической деформации ( O BU) в этом случае не достигается. [8]

Пластичные металлы и сплавы ( сталь и латунь) разрушаются после пластической деформации, а хрупкие металлы ( чугун) разрушаются без деформации. [9]

Пластичные металлы, например, медь или низкоуглеродистую сталь, в испытаниях на сжатие нельзя довести до разрушения и, следовательно, нельзя определить предел прочности, так как образцы таких металлов деформируются ( сплющиваются), увеличивая площадь поперечного сечения без разрушения. Испытания на сжатие применяют поэтому для хрупких металлов, главным образом чугуна, образцы которых разрушаются при сжатии. [10]

Пластичные металлы при атмосферном давлении разрушаются с образованием шейки. [12]

Индий-чрезвычайно пластичный металл и под давлением поддается почти любой деформации. Его относительное удлинение необычно низкое, так как иидий не подвержен дисперсионному твердению. Почти вся деформация, получаемая при механических испытаниях, локализуется, в результате чего происходит значительное сужение поперечного сечения. Значения относительного сужения поперечного сечения, приведенные в табл. 4, были получены при механических испытаниях листового материала. Для круглых стандартных образцов эти значения будут значительно выше. [13]

Очень ковкий и пластичный металл, отлично прокатывается в тончайшую фольгу толщиною менее 0 0002 мм. Отличается высокой тепло — и электропроводностью, уступая в этом отношении только серебру и меди. [14]

Жаропрочный, жаростойкий, пластичный металл, легко паяется и сваривается. [15]

По шкале твердости Мооса у золота показатель — 2,5-3,7. В чистом виде этот металл значительно мягче многих широко распространенных материалов и царапается ножом или даже ногтем. Поэтому, чтобы избежать быстрого износа золотых изделий, в металл для их изготовления добавляют специальные упрочняющие лигатурные элементы, обычно серебро или медь. Существуют у золота и вредные примеси. Самый пластичный металл в таблице Менделеева в присутствии свинца, платины, кадмия или серы становится хрупким.

Мягкость золота особого характера, она дополняется его вязкостью и тягучестью. Удобство формовки и технологической обработки деталей дополняется высокими показателями прочности на растяжение — 3300 кг/см 2 . Такое уникальное сочетание физико-механических характеристик золота используется с давних времен. Пример — сусальное золото.

Самым лёгким металлом является литий (плотность 0,53 г/см³). Самый тяжёлый металл в настоящее время назвать невозможно, так как плотности осмия и иридия — двух самых тяжёлых металлов — почти равны (около 22,6 г/см³ — ровно в два раза выше плотности свинца), а вычислить их точную плотность крайне сложно: для этого нужно полностью очистить металлы, ведь любые примеси снижают их плотность.

Несмотря на многовековую историю золотодобычи, этот металл всегда относился к редким и драгоценным. Это самый пластичный металл. Это качество делает применение для декоративной отделки элементов интерьера или даже для покрытия церковных куполов рентабельным. Для покрытия большой площади требуется очень немного драгоценного металла: 1 грамм пластинки может быть раскован в лист площадью 1 м 2 .

Даже ручной способ получения листов для золочения дает возможность добиться толщины в тысячную долю миллиметра. Такая толщина позволяет золотым пластинкам держаться на поверхности за счет молекулярного притяжения. Технология получения сусали значительно усовершенствовалась. Теперь для расплющивания золотых листов применяются роботизированные линии, но в основе процесса — высокая пластичность исходного материала.

Видимые дефекты листов

В процессе производства возникают дефекты на поверхности или размерные отклонения. Они классифицируются в определенные категории. Появление отклонений и дефектов определенного вида характеризуется неправильной организацией и оснащением производственного процесса.

Царапины, немерность, косой рез

Характеризуются такие нарушения появлением механических повреждений полосы в виде углублений поперек и вдоль направления прокатки. Диагностируются отклонения в размерах по длине и ширине от стандартных заданных параметров на величину, сверх допускаемых номиналов. На поверхности образуются выступы материала по ширине и длине на краях полос или листов, имеющие прямой угол с поверхностью.

Причинами, вызывающими такие отклонения от нормы, могут быть:

выступающие сверх нормы металлические элементы оборудования, иногда дефекты провоцируются застрявшими кусочками металла;
плохая настройка летучих или дисковых ножниц, или их слабое закрепление при установке;
несвоевременная заточка ножей;
серповидная форма самой полосы;
неправильная организация подачи прокатной полосы в станок поперечной порезки;
непрофессиональная настройка протягивающих и подающих роликов.

Навар, волна, разброс и серповидность

Появляется малая волнистость прокатной полосы по обеим кромкам или только в одностороннем порядке. На поверхности пластины видны отпечатки различных размеров и форм в виде удлиненных пятен или полос. Гладкость нарушается появлением острых ям, углублений рисок и отпечатков механического происхождения.

Наблюдаются изломы и сгибы на пластине в разных направлениях, углы и кромки часто загнуты. При упаковке листов в пачки проявляется смещение размеров листов по ширине или длине пакета относительно друг друга больше допустимой нормы. На боковых кромках отмечаются повреждения в том или ином числе, углы могут быть завернуты, а сама полоса имеет серповидную форму.

Дефекты вызываются следующими причинами:

перекос подающих и принимающих роликов или вальцов;
плохая настройка правильных роликов и дисковых ножей;
на вальцах и правильных роликах происходит налипание отходов и других металлических частей;
незащищенность полосы при порезке от попадания мелких металлических стружек и частей;
застревание прокатного материала в устройствах для пакетирования;
неправильная заправка полосы для продвижения тянущими и правильными роликами, наплывы и надавы на винтах рулона с внешней стороны;
небрежная настройка арматуры проводкового действия, сбой в функционировании ленточного транспортера, неправильная регулировка кармана и подъемного стола по высоте;
установка с нарушением стандартов упоров в пакетирующих агрегатах (в их карманах);
неправильная настройка ножниц и разбалтывание вертикальных роликов и проводок.

Особенности динамной стали

Полосы динамной холоднотянутой стали отличаются от полос, полученных горячим методом большей толщины, лучшей поверхностью, отсутствием окалины. Высокие характеристики динамной стали используют при изготовлении электрических машин. Это дает высокий коэффициент заполнения, экономит энергию, увеличивает мощность при старых габаритах.

Поставка холоднокатаной стали в полосах дает преимущество в раскрое и получении из-за меньшего количества отходов. Динамная сталь из-за качественной обработки имеет более стабильные свойства.

Самый пластичный металл - золото

Золото - это самый популярный металл в истории, в культуре, в экономике. За обладание им проливались реки крови, вспыхивали семейные раздоры и даже велись войны. Его значение для всей человеческой цивилизации основано на его уникальных химических и физических свойствах, на особенностях внутреннего строения.

Золото – это самый пластичный металл. Данное качество делает его востребованным всюду: от ювелирного дела до микроэлектроники.

Самый "металлический" металл

В золоте сконцентрированы все самые явные свойства, которые ученые называют металлическими. По электропроводимости оно уступает только серебру, меди и чистому палладию. По теплопроводности - тому же серебру, меди и кобальту. По способности поглощать тепловую энергию золото уступает только экзотическому висмуту, опережая ртуть и серебро. По другим «металлическим» свойствам - ковкости и отражению света - оно является чемпионом. Золото - это самый пластичный металл в мире, а блеск его – понятие легендарное.

Молекулярное строение золота тоже очень «металлическое». Оно представляет собой геометрически правильную кристаллическую решетку с положительными ионами в узлах и плотное по концентрации облако «электронного» газа между ними. Эту часть атома составляют свободные электроны, расположенные на внешнем энергетическом уровне. Они создают силу притяжения между узлами решетки, что и обеспечивает способность металла деформироваться без нарушения общей целостности. Так устроен самый пластичный металл.

От греческого Πλαστική ("ваяние", "лепка") произошло слово «пластика», давшее корень другим, связанным с изменением формы твердого тела. Пластичность – свойство твердого тела менять форму и размеры и сохранять остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил без изменения объема и нарушения целостности.

Для металлов это одна из важнейших характеристик, позволяющая использовать их в практике. Без возможности придавать заготовкам из металла нужную форму было бы невозможно создание даже простейших бытовых предметов. Золото – самый пластичный металл, и изделия из него - пример того, какую форму можно придать достаточно податливому материалу ковкой, давлением, прокаткой, вытяжкой, волочением и т. д. Обратным по смыслу свойством материала является хрупкость.

По шкале твердости Мооса у золота показатель - 2,5–3,7. В чистом виде этот металл значительно мягче многих широко распространенных материалов и царапается ножом или даже ногтем. Поэтому, чтобы избежать быстрого износа золотых изделий, в металл для их изготовления добавляют специальные упрочняющие лигатурные элементы, обычно серебро или медь. Существуют у золота и вредные примеси. Самый пластичный металл в таблице Менделеева в присутствии свинца, платины, кадмия или серы становится хрупким.

Мягкость золота особого характера, она дополняется его вязкостью и тягучестью. Удобство формовки и технологической обработки деталей дополняется высокими показателями прочности на растяжение – 3300 кг/см 2 . Такое уникальное сочетание физико-механических характеристик золота используется с давних времен. Пример – сусальное золото.

Способность золота выдерживать растягивающее усилие без разрыва известно с самого начала его коммерческого использования. Изготовление такой проволоки для ювелирных изделий было налажено еще в античные времена - древние мастера уже знали, какой металл самый пластичный. В середине XX века производили микропровод с золотым сердечником, который даже с пластиковой изоляцией был в 7 раз тоньше человеческого волоса. Из 1 грамма металла вытягивали непрерывную золотую нить длиной около 3,5 км.

Читайте также: