Metalai - naudojamos medžiagosžmogus nuo senų senovės. Šios medžiagų grupės yra labai daug, tačiau jos visos turi bendras fizines savybes, kurios paprastai vadinamos metalinėmis.
Geležis ir jo lydiniai (plienas, ketaus), varis,aliuminis ... Šių medžiagų naudojimas žymi mokslo ir technologijų pažangą įvairiuose civilizacijos etapuose. Kiekvienas iš šių metalų turi savybių, kurios suteikia unikalią praktinę vertę. Bendros jų savybės yra didelis šilumos ir elektros laidumas, plastiškumas - gebėjimas išlaikyti vientisumą deformacijos metu, metalinis blizgesys.
Damasko peilis, pjaustantis geležies šarvus irminkštiausias metalas, kuriame lieka mažiausio poveikio pėdsakai, turi panašią vidinę struktūrą. Jis grindžiamas kristalų grotelėmis, kurių mazgai yra teigiamo ir neutralaus krūvio atomai, tarp kurių yra „elektronų dujos“. Speciali metalinė jungtis tarp teigiamų jonų, esančių grotelių vietose, yra dėl patrauklių jėgų, atsirandančių „elektronų dujose“. Metalo kietumas, tankis, lydymosi temperatūra priklauso nuo šios „dujų“ koncentracijos.
Atsakymas į klausimą, kuris metalas yra švelniausiasvisada bus diskusijų tema, jei nesutarsite dėl vertinimo kriterijų ir apibrėžsite pačią švelnumo sampratą. Skirtingų pramonės šakų specialistų nuomonė apie šią medžiagos savybę bus skirtinga. Metalurgas gali suprasti minkštumą kaip padidėjusį plastiškumą, polinkį suvokti deformacijas iš abrazyvinių medžiagų ir kt.
Medžiagų mokslininkams svarbu mokėtiobjektyviai palyginti skirtingas medžiagų savybes. Švelnumas taip pat turėtų turėti visuotinai priimtus vertinimo kriterijus. Švelniausias metalas pasaulyje turėtų turėti visuotinai pripažintą pasirodymą, įrodantį jo „rekordinį“ pasirodymą. Yra keletas būdų, kuriais siekiama išmatuoti įvairių medžiagų minkštumą.
Dauguma sertifikuotų matavimo metodųkietumas yra pagrįstas kontaktiniu poveikiu bandomajai medžiagai iš kietesnio kūno, vadinamo indenteriu, matuojamas tiksliaisiais instrumentais. Priklausomai nuo įtraukiklio tipo ir matavimo metodų, išskiriami keli pagrindiniai metodai:
- Brinelio metodas. Nustatomas įspaudimo, kurį palieka metalinis rutulys, prispaudus bandomosios medžiagos paviršių, skersmuo.
- Rokvelo metodas. Matuojamas įdubimo į rutulio arba deimantinio kūgio paviršių gylis.
- Vickerso metodas. Nustatomas deimanto tetraedrinės piramidės paliktas atspaudo plotas.
- Kranto kietumas. Yra svarstyklės labai kietoms ir labai minkštoms medžiagoms - matuojamas specialios adatos panardinimo gylis arba atkovoto kamuolio aukštis nuo specialaus puolėjo paviršiaus.
Ši skalė skirta nustatyti giminaitįpradžioje mineralų ir metalų kietumą pasiūlė vokietis Friedrichas Moosas. Jis pagrįstas įbrėžimo metodu, kai kietesnis mėginys palieka pėdsaką ant minkštesnio, ir yra labai patogu sužinoti, kuris metalas yra minkščiausias. Dešimt etaloninių mineralų, kuriems buvo priskirtas sąlyginis kietumo indeksas, bandomajai medžiagai nustatoma vieta skalėje ir skaitmeninis indeksas. Minkščiausias etalonas yra talkas. Jo Mohso kietumas yra 1, o kietiausias deimantas yra 10.
Mohso skalės kietumas vertinamas pagalprincipas „minkštesnis - kietesnis“. Tiksliai nustatyti, kiek kartų, pavyzdžiui, aliuminį, kurio Mohso indeksas yra 2,75, yra minkštesnis už volframą (6,0), galima gauti tik atlikus matavimus, pagrįstus kitais metodais. Tačiau norint nustatyti minkščiausią metalą periodinėje lentelėje, pakanka šios lentelės.
Tai labiausiai rodo Mohso mineraloginė skalėminkštosios medžiagos yra medžiagos, susijusios su šarminiais metalais. Net gyvsidabrio, daugeliui pažįstamo iš skysčio iš termometro, kietumo indeksas yra 1,5. Keletas panašių fizinių, mechaninių ir cheminių savybių turinčių medžiagų yra minkštesnės už jį: ličio (0,6 pagal Mohso skalę), natrio (0,5), kalio (0,4), rubidžio (0,3). Švelniausias metalas yra cezis, kurio Mohso kietumas yra 0,2.
Fizinės ir cheminės šarminės savybėsmetalai nustatomi pagal jų elektroninę konfigūraciją. Jis tik nedaug skiriasi nuo inertinių dujų struktūros. Elektronas, esantis išoriniame energijos lygyje, turi judrumą, kuris lemia didelį cheminį aktyvumą. Minkščiausi metalai yra ypač lakūs, juos sunku išgauti ir nepažeisti. Jiems būdinga smurtinė cheminė sąveika su oru, vandeniu, deguonimi.
Pavadinimas „cezis“ kilęs iš lotynų kalbos caesius- „dangaus mėlyna“: labai kaitrios medžiagos skleidžiamame spektre infraraudonųjų spindulių diapazone matomos dvi ryškiai mėlynos juostelės. Gryna forma gerai atspindi šviesą, atrodo kaip šviesiai auksas ir turi sidabriškai geltoną spalvą. Cezis yra švelniausias metalas pasaulyje, Brinelio kietumas - 0,15 MN / m2 (0,015 kgf / cm2). Lydymosi temperatūra: + 28,5 ° С, todėl normaliomis sąlygomis kambario temperatūroje cezis yra pusiau skystas.
Tai reta, brangi ir nepaprastai cheminė medžiaga.aktyvus metalas. Elektronikoje, radijo inžinerijoje ir aukštųjų technologijų chemijos pramonėje cezis ir jo lydiniai vis dažniau naudojami ir jo paklausa nuolat auga. Reikalingas jo cheminis aktyvumas ir gebėjimas sudaryti junginius, kurių elektrinis laidumas yra didžiausias. Cezis yra svarbus komponentas gaminant specialius optinius prietaisus, unikalių savybių lempas ir kitus aukštųjų technologijų gaminius. Tuo pačiu metu minkštumas nėra pati paklausiausia jo kokybė.
