МамандықҚа кіріспе



жүктеу 1.9 Mb.
бет1/7
Дата25.04.2016
өлшемі1.9 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7
: fulltext -> buuk
buuk -> М ж. КӨпеев шығармаларындағы кірме сөздер тарихы оқУ ҚҰралы
buuk -> Іскери – КӘсіби қазақ тілі
buuk -> Қазақ тілі пәнінен практикалық сабақтарға арналған әдістемелік нұсқау Павлодар Кереку 2009 (07) ббк 81. 2 каз- 9 Қ 17 С. Торайғыров атындағы пму-дың қазақ тілі кафедрасының оқу-әдістемелік кеңесі басуға ұсынған Рецензент
buuk -> ДӘСТҮР – ДӘріс қазақ тілі пәнінен студенттерге арналған оқу құралы Павлодар Кереку 2010 Т. Х. Сматаев ДӘСТҮР – ДӘріс
buuk -> М. Аллаберген тарих тудырған тұлғалар
buuk -> МӘШҺҮр-жүсіп шығармалары тілінің морфологиялық ерекшеліктері
buuk -> Мамандыққа кіріспе «Музыкалық білім»
buuk -> Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
buuk -> Қылмыстық ҚҰҚЫҚ (Жалпы бөлімі)
buuk -> МӘШҺҮР – ЖҮсіптің лингвистикалық КӨЗҚарастары оқу құралы Павлодар Кереку
Қазақстан Республикасының бiлiм және ғылым Министрлiгi
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттiк университетi
Металлургия, машина жасау және көлік факультеті
Металлургия кафедрасы

МАМАНДЫҚҚА КІРІСПЕ
пәнінен бойынша

дәріс сабақтарының сүйеніш конспекті

Павлодар

Кереку


2008

УДК 669.01 (07)

ББК 34.3я7

М 18


С. Торайгыров атындағы ПМУ-дың металлургия, машина жасау және көлік факультетінің металлургия кафедрасының отырысында басуға ұсынылған
Пікірсарапшы:

техника ғылымдарының докторы, профессор Ж.О. Нурмаганбетов


Құрастырушы: С.Ж. Кеңпейілова

М 18 Мамандыққа кіріспе. 050709 «Металлургия» мамандығына арналған дәріс сабақтарының сүйеніш конспекті / құраст. С.Ж. Кеңпейілова. – Павлодар: Кереку, 2008. – 129 б.


Дәріс сабақтарының сүйеніш конспекті «Мамандыққа кіріспе», пәні бойынша негізгі сұрақтарын қамту.

Дәріс сабақтарының сүйеніш конспекті 050709 «Металлургия» мамандығының жұмыстық оқу жоспарына сәйкес құрастырылды.
УДК 669.01 (07)

ББК 34.3я7


© Кеңпейілова С.Ж.., 2008

© С. Торайгыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2008

Кіріспе
Адамзат тарихының дамуы металлдар өндірісінің дамуымен тікелей байланысты. Ертеден бастап, көптеген жылдар бұрын адамдар бағалы металлдарды, одан кейін қола мен темірді тауп оларды өндеу мен қолдануды үйренді. Ерте заманда тек бірнеше металлдар белгілі болды: алтын, күміс, қола, қорғасын, сынап және сурьма. XVIII ғасырдың аяғына қарай жиырма шақты металлдар белгілі болды, ал XIX ғ. аяғына қарай елу шақты. Қазіргі кезде периодтық жүйенің 106 елементердің 92 металлдар болып табылады. Өндірістік жіктелуіне сәйкес металлдар екі топқа бөлінеді қара және түсті. Қара металлдарға темір мен оның қортындылар (қола, ферроқортындылар) сонымен бірге марганец және хром жатады. Қалған металлдардың барлығы түсті металлдарға жатады да жеңіл (алюминий, магний, титан жане т.б.), ауыр (мыс, никель, қорғасын, кобальт, кадмий, вольфрам, сурьма, сынап, висмут), бағалы (алтын, күміс, платина және платиноидтар) және сирек пен радиоактивті металлдар болып жіктеледі.

Сипаты бойынша алтын металлдардың арасында ерекше орын алады. Алтын мен онаң қорытпаларымен материалды мәдениет, барлық салалардағы өндірістік прогресс тікелей байланысты. Әлемдік металлдар өндірісінде 90 % темір мен оның қотындылары құрайды. Олардың кеңінен қолданылуы физикалық және механикалық қасиеттеріне байланысты. Сонымен қатар оған табиғатта кеңінен таралуы мен табудың салыстармалы жеңіл және арзан болуы да әсерін тигізеді.

Темір адамдарға бірнеше мыңжылдақтар шамасында белгілі. Ресей териториясында, Причерноморье жерінде археологиялық мәліметтерге сәйкес темірды адамдар 3000 жыл бұрын қолдана бастады. Ертеде темірды арнайы жасалынған балқыту жарықтарда (горндарда) алды. Тастан салынған горнға женің тотығатын кен мен көмірді салатын болды. Көмір жану үшін үрлеу горнның табанында орналасқан. Түзілген газдар (CO) темір оксидің тотықтықсыздандырған. Температураның өте жоғары болмауы мен темір шлактарының болуы горнда тек қамыр күйіндегі, азкөміртекті темірді алуға мүмкіндік берді. Темірдін осындай алу тәсілі XII-XIII ғ болды.

Ақырындып горн өзгерін, түрленіп шахта тәрізді кішкентай пешке айналды (домница). Биіктіктің үлкеюі мен үрлеудің күшеюі температураның жоқарлауы мен тотығу процесінің тездеуне әкелді. Домницаларда құрамынды кремнийй мен марганец (шоин) бар, сапалы-кенді сұйық темірді ала бастады. Басында шоин жағынсыз қоспа болып саналды, бірақ жақсы балқу қасиетіне орай оны түрлі құйындыларды алуға қолдана бастады. XIV ғ. шоинды теміді дәнекерлеуде қолдана бастады (кричты процесс). Шоинды рафинирлеуді кричті горнда жүргізді. Жылытылған горнға көмірдін үстіне шоин мен сапалы-темірді шлак салды. Сонымен қатар қосындылардың (кремний, марганец, көмірсу) тотығуы жүріп жатты. шоинның болуы горнда жоғарырыақ сапалы аз көмірді темірді алуға мүмкіндік берді. Осылай қазіргі заманға дейін сақталған, темірді алудың екі қадамды тәсіл пайда болды. Заманға орай домницалардық құрылысы өзгерді (биіктігі жоғарлап, көлденең кесіндісі жақсарып) және оның өндірісі жоғарлады. Біртінден домница домен пешіне айналды.

Шоин металлургиясындаға маңызды өзгерістер XVIII-XIX ғ. болды. Көмірдін кокспен ауыстырылуы (1735), жаңа ауа үрлеуіш машиналарды қолдану (XVIII ғ. аяғы), үрлеуді жылыту (1828) және жабық колошникке көшу (1832).

Домен процессінің келкшек дамуы көлемнің ұлғаюы, рационалды профильге кешу, домен пештерінің жақсаруы, процестің автоматтандырылуымен байланысты.

XVIII ғ. аяғында кричты процесс пудлингтеумен ауыстырылды. Шоинды өндеу бұл тәсілмен бейнелейтін пештерде жүргізілді. Шоинды қосындылардын тазарту тотығу орта мен сапалытеміді пеште өтті. Жоғары температура нәтижесінде темір қамыр күйінде болды.

Шоинды стальге ауыстыру мәселесі 1856 жылы Бессемермен шешілді. Ол сұйық шоинды ауалы конверттіде үрлеумен өндеуді ұсынды. 1864 ж. П. Мартен балқу сталды регенерытивті бейнелейтін пеште алу тәсілін тапты.

XIX ғ. аяғында металлургияның жаңа саласы пайда болды- сапалы сталды электрикалық пештерде алу. Домен процессінің дамуы мен сталды табудың жаңа тәсілдерінің түрленіп дамуы Шоин мен стал өндірісінің дамуымен тура жүрді.

Қара металлдармен қатар түсті металлдарда қазіргі өндірісте аса маңызды. Түсті металлдар шаруашылықта кеңінен таралған, әсіресе ұшақ пен әуе, радио және электро, машино техникасында. Тусті металлдардың кең қолданылуы, олардың физико-химиялық және басқа қара металдарда болмайтын ерекше қасиеттерімен байланысты.

Түсті металлдардың арасында кең таралғандары мыс, никель, қорғасын және алюминий. Оларды табу процесстер үнемі түрленеді. Келешекте сапа мен шығарылатын өнімдер асортиментінің кеңеюі мен табу мен өндеу тәсілдерінің жақсаруы, минералды шикізат қолдану бағдарланады. Сонымен қатар титан, магний, асыл металлдарды, вольфрам мен молибден концентраттарын кенінен қолдану жоспарланады.

1 Металлургия туралы тарихи мәліметтер. Металлургия тәжірибесі мен теориясының дамуы. Ресей мен Қазақстандағы металлургияның дамуы



    1. Металлургия туралы тарихи мәліметтер. Металлургия

тәжірибесі мен теориясының дамуы
Металлургия – бұл екінші ретті шикі заттардан және шикі зат өңдеудің түрлі аралық өнімдері мен кенді шикі заттардан металлдар мен қорытпаларды өндірумен айналысатын өндіріс саласы. Өз кезегінде металлургия – бұл металлды алу әдістері мен тазарту, ұнтақ және композициялы материалдар алу туралы химия, физика, физикалық химия және бірқатар техникалық пәндер негізінде туып, дамыған ғылым.

Металлургия өте ертеде пайда болды. Б.д.д бірнеше мың



жылдық бұрын алтын, күміс, мыс, қорғасын сияқты металдар өндірілген. Қазіргі таңда металлургия саласына 72 металл жатады. Бүгінде 92 металл белгілі, олардың 63-і, яғни 75% -ға жуығы XIX ғ басынан ашылған. Металлды ашу мен оны таза түрде алу арасында көп уақыт өткен. Мәселен, бериллий 1798 ж ашылып, таза маталл ашылғаннан кейін 101 жыл өте келе зертханада 1899 ж алынған болатын. Металды зертханада алу мен өндірісте өндіруге дейінгі жол аз уақытты қажет етпейді. Қандайда бір металды алу үрдісін өндірістік менгеру ұзақтығы өндіру құнымен ғана емес, оны тәжірибелік қолданумен анықталады.

Адамзаттың даму тарихы үш негізгі даму дәуіріне бөлінеді: тас

дәуірі, қола дәуірі және темір дәуірі. Тас дәуірінен кола дәуіріне өту, адамзат дамуында революциялық рөл ойнаған мыстың ашылуы кезінде, яғни Христос Туғанына дейін 8000 мың жыл бұрын болды. Адам тас пен металды тең дәрежеде қолданған кезең – хальколитті деген атқа ие (гректің халькос- мыс, литос – тас). Бұл кезеңде өркениеттің дамуына әсер ететін негізгі металл осы уақытта алтын мен күміс белгілі болуына карамастан – мыс болды. Жерге метеориттермен түскен темір металдарының түрлері белгілі болғандығына қарамастан, оңай түсіндірілетін себептерге орай «қола» дәуірі болды. Бастапқыда темірден тек қана қару жасаған, кейіннен құралдар мен түрлі еңбек заттарын жасай бастаған. Сондықтан бастапқыда темір аз дәрежеде өндіргіш күштердің дамуына әсерін тигізді. Бірақ бұл жаңа металл материал таралуына орай өндіріске көптеп әсер етті. Қола әдетте көптеген салада қолданылды, әсіресе әшекей бұйымдарды дайындауда. Қоланың артықшылығы оны еш қиындықсыз балқытып түрлі қалыпта құюға болады. Ал темірдің балқу температурасы жоғары болғандықтан ол кезде онымен айналыса алмады.

Келесі кезеңде, яғни кеінгі темір дәуірінде темір заттар көптеп пайда бола бастады. Көпшілік мойындаған жайт, кельттердің темірдің таралуына қосқан үлесі. Европалық кейінгі темір дәуірі латен мәдениеті деп аталған.(Швейцариядағы кельт мәдениет орындары табылған жерлер). Ол кездегі жай темір бұйымдар мен дайындамалар әрқашан бір текті болмаған: олар жұмсақ темір мен болаттан тұрған. Тотық ең алдымен жұмсақ темірді бұзады, сондықтан сипатталған кельтиберлік ұсталардың әдісі біртектілеу қатты болат алуға мүмкіндік берді.

Мыс, мыстан жасалған бұйымдар қару мен құрал жасауға қолданылды, ал алтын болса әшекей ретінде қолданылды. Мысты алудың жалпы әдісі балқыту болған. Балқу үрдісіне қажетті температураны туғызу үшін алғаш рет балқыту үшін отын тотықсыздандырғышпен бірге ауа үрлеуді жаңа дәуірге дейін 1300ж жуық қолдана бастады. Мыс өздігінен түрлі фунционалды қасиеттерге ие болғанына қарамастан адам оны еңбек құралдары мен қару өндіруде қолдану мүмкіндігін тапты. Қола деп аталатын мыс пен қалайының қорытпалары ойлап табылды. Осылай қола дәуірі басталы. Бірақ қола дәуірі ұзаққа созылған жоқ; қоланы жаңа металл темірдің ығыстыруымен аяқталған болатын.

Адам түрлі металдар мен эмпирикалық әдістермен көптеп тәжірибе жүргізу нәтежиесінде әр түрлі қызықты металл мен қорытпа өндіру үрдістерін ойлап тапты.

Адам металды жаңа дәуірге дейінгі 8000 ж бастап қолдануына қарамастан біздің жыл санағымыздың 15 ғасырына дейін аз ғана металдар(алтын, күміс, мыс, қалайы, қорғасын, темір мен ) мен солардың негізіндегі қорытпалар белгілі болған. Бірінші болып металды қолданған мессопотамиялықтар, мысырлықтар, гректер мен римдіктер. Антикалық кезеңде қолданылған металдардың аз ғана тізімі мына себептермен түсіндіріледі:

– Табиғатта металл күйіндегі металдар белгілі болды (алтын, күміс, сынап, темір – метеориттер).



  • 800 оС-тан төмен температураларда тотықсызданатын мыс,

қалайы мен қорғасын сияқты металдар белгілі болды. Мұндай температураларға құрамында көміртегі бар материалдарды қосымша техникалық жетілдірусіз жағу арқылы қол жеткізу оңайға түседі.

Белгілі металдардың қатысты балқу температурасы төмен (қалайы 232 оС, қорғасын 327 оС, мыс 1083 оС) болғандықтан алуды жеңілдетеді.

Сол уақытта белгілі металдар негізіндегі қорытпалар төмен температураға ие болған.

Төменде металлургия тарихындағы қызықты күндер келтірілген:

– жаңа дәуірге дейін 8000 (ЖД) – (неолит)- Батыс Азия шаруалары металл заттарды қолдана бастады.

– Ж.д.д. 4000 – мысырлықтар кеннен мысты алуды менгерді. Қытайлықтар темір мен қоланы алуда алаула технологияны қолдана бастады.

– Ж.д.д. 2000-1000- үндістер мысты кеннен алуды және құрамы түрлі мысты-қалайылы қоланы өндіруді менгерді. Үнділік және Қытайлық халық өнерінің шеберлері мысты-қалайылы қорытпаларлы құю, соғу, жапсыру, пісіруді үйренді. Үндістер мен мысырлықтар ұсақталған тау кенінен немесе алтыны бар құмнан алтын жууды және агломирацияны менгерді. Қытайлық және үнділік шеберлер металл темірді кенді ағаш көмірімен тотықсыздандыру арқылы алуды үйренді.

– Ж.д.д. 1500-1000 – батыс Азия мен Индияда қорғасынды ағаш көмірмен тотықсыздандыруды, киновариден металл сынап алу мен оны тері арқылы басып өткізу арқы лы тазартуды үйренді. Кеннен ластанған қорғасын мен қалайыны ала бастады.

– Ж.д.д. 300 – Аристотель кеннен алаулы технология бойынша күмісті алуды сипаттады.

– Ж.д.д. 79 – Плиний қорғасын даярлауды ретортерде дистиляция және электрохимиялық алмастыру жолдарын сипаттады және де ол алтынды амольгамациямен тазартты.

– Біздің дәуіріміздің 700-800 – Европада мысты қышқыл металл темір ерітінділерінен тұндырылды.

– Б.д. 1100-1300 – алхимиктер металдар мен кендерді өңдеуде бейорганикалық қышқылдарды қолдана бастады. Мышьяк пен сурьма ашылды.

– Б.д. 1550 – металлургия бойынша түсіндірмелер пайда бола бастады,

– 1700-1800 – көптеген жаңа металдар ашылды: Со, Pt, Zn, Ni, Bi, Mn, Mo, Те, W, U, Zr, Ti, У, Be и Сr. Шахталы және домналы пештерде қолдану үшін жаппай кокс өндірісі басталды.

– 1800-1900 – мына металдар ашылды: Та, Ir, Оs, Pa, Rh, К, Nа, В, Ва, Са, Mg, Sr, Ce, Li, Cd, Se, Si, Al, Th, V, La, Ru, Rb, In, Ga, сирек металдар, Ra, Ac, Po.

1860 жылға дейін металл алудың теариялық негіздері жасалмады. 1860 – 1940 жылдар аралығында бейорганикалық және физикалық химия негізінде металлургияда фундаменталды негіздер туды. Электрометаллургия дамуы өріс алды.




    1. Ресей мен Қазақстандағы металлургияняң дамуы


Өткен ғасырдың аяғы мен өтіп жатқан ғасырдың басында машинажасау, автомобиль және теміржол көлігінің, авиация және әскери техниканың дамуымен өспелі мөлшерде жаңа материалдар, металдар мен қорытпаларға қажеттілік тез арада артты.

XVIII ғасырда Ресей алтын, күміс және мыс өндіруден алдынғы қатарлы елдердің бірі болды. Орал шойыны Англияға экспортталды; бірақ бірінші дүние жүзілік соғыстың басына дейін орыс металлургиясы тек қана шойын бойынша ішкіқажеттіліктерді қамтамассыз ете алды; ал мыс бойынша 85%, мырыш бойынша 6%, қорғасын бойынша 3%. Никель, алюминий, магний, қалайы және сирек металдар Ресейде мүлде балқытылған жоқ. Жиырмасыншы-отызыншы жылдары КСРО-дағы металдар өндірісі қарқынды дами бастады. Алюминий және мырыш зауыттары, домналы пештер іске қосылып, никель, қалайы, магнидің отандық өндірісі пайда болды. КСРО зауыттарында 70-ке жуық металл мен 8 ерікті элементтер алынды, осылардың көбінің өндіріс масштабы бойынша КСРО әлемде бірінші орынға шықты.

Металлургия – Қазақстанның алдынғы қатарлы өндіріс салаларының бірі болып табылады. Металлургиялық кәсіп орындарда 50-ге жуық түрлі металдар, 70-тен аса түрлі түсті металдар илемдері мен 500-ден аса суық және ыстық илемделген қара маталдар профилдері алынады. Қазақстанда саланың 120-дан астам өндіріс орындары жұмыс жасауда.

XX ғасырдың басындығы Қазақстанның металлургиясы шағын алтын, күміс, қорғасын мен мыс өндіріс өрындарымен таныстырылған, қөбі Шығыс Қазақстан мен Қарсақбайда (қазіргі Қарағанды обл) шоғырланған болатын.

Е. Бекмухаметов мәліметтеріне сүйенсек 1917 жылға дейін жұмыс жасаған барлық зауыттар өндірген:

– мыс кендері – 321377 тонна;

– күміс-қорғасын кендері мен концентраттар – 33838 тонна;

– мырыш концентраттары – 4557тонна.

Мұнда алынғаны:

– тазартылған мыс – 40976тонна;

– қорғасын – 6592 тонна;

– мырыш – 619,3 тонна.

Қазақстан территориясындағы түсті металлургияның бұл даму кезеңі гидрометаллургия кешенін кәсіпорындарын ұлттандырумен аяқталды. 20 ғасырдың 20 жылдарындағы технико-технологиялық даму тұрғысынан металл алумен тура пиро-гидрометаллургиялық өңдеуге жарамды тотыққан, карбонатты және сульфидті емес типті кендерді өндіру мен іздеу кезеңі аяқталды деп есептеуге болады. Осыған орай еріткіш ретінде: аммиак, күкірт қышқылы, араласқан хлорлы темір ерітінділіері мен ас тұзы қолданылатын гидрометаллургия үрдістері қызығушылық танытады. 1889-1908 жылдары мысты сілтілеу сүлбесі бойынша Шоптыкөл тәжірибелі және Желтау гидрометаллургиялық зауыттары жұмыс жасады. Алдын ала күйдірілген кеннен мысты сілтілеу тәжірибелері жүргізілді. Тәжірибе перколяционды және же чанды сілтілеу нұсқаларында жүргізілді.

1928 жылы Қазақстанда ғана емес, КСРО-дағы алғаш салынған металлургиялық кәсіпорын – Қарсапай мыс балқыту зауыты қатарға қосылды. 1929 жылы құрылысы басталып, ал 1933-1937 ж өндіріске Шымкент қорғасын зауыты қосылды. 30-шы жылдары Қазақстанда 20 ірі түсті металлургия кәсіпорындары іске қосылды, соның ішінде Ашысай полиметалл комбинаты, Лениногор полиметалл комбинаты, Балхаш тау- металлургиялық комбинаты, Ертіс мыс балқыту зауыты. Қазақстанның бірінші қара металлургия кәсіпорны Дон хромитті кен басқармасы болды.

Ұлы Отан соғысы жылдарында Қазақстанда 2 байыту фабрикасы еңгізілді, Ақшатау тау кен байыту комбинаты, Текелі қорғасын-мырыш комбинаты.

1947 жылы Өскеменде алғашқы мырыш алынды, ал 1952 жылдан бастап Өскемен қорғасын-мырыш комбинаты жұмыс жасауда. Осы уақытта Зырян қорғасын комбинатында қорғасын-мырыш концентраттарын, БГМК –да тазартылған мыс өндіру ұйымдастырылды, ШҚЗ толық жөндеуден өтті. 60 -70-ші жылдары елімізде қара металлургия қарқынды дамыды; Соколов-Сарыбай таукен байыту комбинаты іске қосылды (КСРО-дағы ең ірі), Ермак ферроқорытпа зауыты, Қарағанды металлургиялық комбинатында алғашқы цехтер салынды. Өскемен титанмагнилі комбинаты, Павлодар алюминий зауыты сияқты бірқатар түсті металлургия кәсіпорындары іске қосылды.

Бүгінгі таңда Қазақстан дүние жүзінде хром, қорғасын, мырыш, уран, мыс жәнеде бірқатар ерікті металдар өндіруде алдынғы қатарда.
2 Металикалық күй. Металдың физико-химиялық қасиеттері. Металдардың жіктелуі. Периодтық заң.

«Металл бұл не?» деген сұраққа үзілді кесілді жауап беру қиын. Орта ғасырлардан бері ғалымдар металдарды алу мен қолдану, олардың қасиеттері мен тәртібі жайлы ой тоқтатуға тырысқан. Ғасырдың ортасында неміс ғалымы Агрикола (1494-1555 ж.) алғаш болып тау-металлургия өндірісі тәжірибесін XVIII ғ дейін гология, тау ісі және металлургия бойынша негізгі әдістемелік болып табылған «Тау ісі жайлы» (1550 ж., 12 том) деген еңбегінде жинақтады. Бұл еңбекте технологиялық үрдістер мен жабдықтар анық және түсінікті сипатталған. Автор өз еңбегін кез келген білімді адамға түсінікті етіп жасауға тырысқан.

Теориялық металлургияның ары қарай дамуы ұлы орыс ғалымы М. В. Ломоносов (1711-1766 ж.) жұмыстарында жалғасын тапты. Өзінің «Кен ісі мен металлургия түп негізі» атты еңбегінде ол металдарға мынадай анықтама берді: «Металл негізінен соғуға болатын жарық дене». Ол кезге мұндай қысқа анықтама дұрыс болды. Ломоносов алты металды атаған: алтын, күміс, мыс, темір, қорғасын және қалайы. Өте ертеден белгілі сынап пен сурьма оның анықтамасына сай келмеді, өйткені сынап қалыпты жағдайда сұйық, ал сурьма өте сынғыш нәзік оны соғуға болмайды.

Қазіргі уақытта заттың металикалық күйі келесі негізгі белгілермен бағаланады: жоғары электр және жылу өткізгіштік, электрөткізгіштіктің теріс температуралық коэфиценті, жылтырлық пен мөлдір еместігін белгілейтін жарық толқындарын қайтару қасиеті, жоғары илемділігі (соғылғыштығы) және ашық-сұр түстен қара-сұрға дейін.сонғы белгілерден екі метал ерекшеленеді, олар – қызыл мыс және сары алтын.

Маталдың түсі көрінетін толқын ұзындығы аралығында жарықты қайтару қабілеттілігі нәтежиесі. Металдың тазартылған беті 50-ден 95% -ға дейін оған түскен жарықты қайтара алады. Мысалы, күміс бізге жылтыр «күмісті» ақ металл болып көрінеді. Ол спектрдің оптикалық аймағындағы жарықты бірдей қайтарумен түсіндіріледі. Металдардың көбі көрінетін диапозон шегінен артық жарықты жұтады, яғни ультракүлгін аймақта, сондықтан түсетін көрінетін жарық бетпен бірегей қайтарылады, бұл металдар бізге түссіз түрлі ақшыл болып көрінеді.

Металдар түрлі балқу температураларына ие. Бөлме

температурасында сынап сұйық күйде қалады (балқу температурасы -39°С-қа жуық), галий 29,8 °С-де балқиды, ал вольфрам мен рениді балқыту үшін сәйкесінше 3410 пен 3180°С дейін қыздыру керек.

Металл материалдар басқада физика-химиялық қасиеттерімен ерекшеленеді, мысалы, электрөткізгіштік (электр кедергі). Күмістің, мыстың, алюминидің жақсы электр өткізгіштігі күмән тудырмайды, ал жартылай өткізгіш болып табылатын германий электр тоғын жаман өткізеді.


2.1 Металдардың физико-химиялық қасиеттері. Металдардаң жіктелуі. Периодтық заң
Барлық белгілі металдар олардың қолдану саласы мен алу әдістерін анықтайтын үлкен түрлі физико-химиялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Ғылым мен техниканың көптеген саласында қолданылатын металдардың маңызды қасиеттері:

Балқу температурасы Тбал [К, °С] – бұл температурада қатты кристалл зат толығымен сұйық күйге өтеді (бірінші жақты фазалық ығысу). Тұрақты қысымда таза заттың балқуы – балқу жылуы деп аталатын, тұрақты температурада қатаң анықталған жылу мөлшерін сіңірумен жүреді.

– Балқу үрдісіне кері үрдіс қату деп аталады. Таза заттардың қатуы тұрақты температурада, шамасы балқу жылуына тең жылу жұмсаумен қатар жүреді.

– Жылулық кеңею α [К-1, (С)-1] – сызықты немесе көлемдік кеңеюмен сипатталатын температураның өзгеруімен өлшемдердің өзгеруі ( ұзындығы немесе көлемі).

Жылуөткізгіштік λ [Вт/(м.К)] – атом молекулярлы (деңгейде металдар үшін электрондар) бөлшектердің әсерлесуі мен жылу қозғалысы нәтежиесінде энергияны аса қызған бөліктен азырақ қыздырылған бөлікке тасымалдау.

Шекті жылу сиымдылығы с [Дж/(г . К)] – температураны 1 °С немесе 1 К арттыру үшін зат массасы бірлігіне жеткізетен жылу мөлшері.

Электрөткізгіштік σ [Ом/м] – бойында қозғалатын зарядталған бөлшектердің – электрондардың болунан заттың электр тоғын өткізу қабілеті.

Шекті элетр кедергісі ρ [Ом .м] – электрөткізгіштікке кері шама.

– Заттың магнит қабылдағыштығы χ 3/кг] – бұл заттағы магнит өрісі кернеуі Н мен магнит моменті j арасындағы байланысты сипаттайды: χ = j/Н

– Будың қысымы (қатаңдық) [Па] – берілген температурада зат бетінің үстінде булану немесе сублимация нәтежиесінде түзілетін нақты зат буының қысымын сипаттайды. Қайнау температурасы кезінде зат буының қысымы атмосфералық қысымға тең, яғни 101,325 кПа.

– Өте көп мөлшерде өндірілетін қорытпалар мен металдарды тұтыну мен қажеттіліктерді анықтау жағдайында механикалық қасиеттері маңызды. Механикалық қасиеттер көптеген өлшемдермен сипатталады. Маңыздыларының бірі қаттылық пен қатаңдық ығысу модулі болып табылады.

Металдың химиялық активтігін бағалау үшін олардың Периодты жүйедегі орны мен сыртқы электрон қабатынан өзге металдың электрохимиялық кернеу қатарында орналасумен сипатталатын металдың электрохимиялық қасиеттерінің теориялық және тәжірибелік маңызы зор.

Кернеу қатары (активтілік) – электрод пен түйісіп жатқан электролит арасындағы электростатикалық потенциалдар айырмасы – қалыпты электродты потенциалының өсу ретімен металдардың тізбектей орналасуы. Электродты потенциалдың абсолют мәнін анықтау мүмкін емес, сондықтан тәжірибеде оның қатысты мәнін қолданады. Кернеу катарында сутегі потенциалы нолдік деп қабылданған. Кез келген электртерістірек металл қосылыстан электроң металды ығыстыра алады. Электродты потенциалдары теріс металдар үлкен химиялық активтікпен ерекшеленеді, яғни оңай тотығады және металл емес элементтердің көбімен активті әрекеттеседі.

Металлургияда элементтердің электрохимиялық қасиеттері маңызды рөл атқарады. Олардың қатысты шамалары ерітіндіден металдар қатарын цементті тұндыру негізінде жатыр, мысалы, мысты электртерісірек темір, мырыш, никельді қолданумен және де белсенді металл-тотықсыздандырғыштар (алюминий, кремний, кальция) көмегімен металлотермиялық үрдістер қатары. Металлотермия қиынтотықсызданатын қосылыстардан металдар қатарын алу үшін қолданылады.

Металлургиялық және жылутехникалық есептеулер жүргізу кезінде металлургиялық үрдіске қатысатын металдар мен басқа да материалдардың жылусиымдылығын білу қажеттілігі жиі туындайды.

Қарастырылған металдардың қасиеттері олардың қолдану саласын анықтап, алу технологиясын таңдауға көмектеседі. Металдарды қолдануды бағалау олардың алу құнын ескеусіз, яғни тұтынушы нарығындағы металл бағасын ескерусіз мүмкін емес. Қазіргі экономикалық жағдайда бағаны нақты анықтау мүмкін емес, сұраныс пен ұсынысқа тәуеді баға тұрақты емес. Бірлік ретінде қабылданған шартты темір бағасына қатысты металл бағаларын жуықтап белгілеу үшін (кесте 1) қолданамыз.



  1   2   3   4   5   6   7


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет