Виды сплавов в химии и способы их использования

В процессе сплавления металлы изменяют свои физико-химические свойства. Этими знаниями люди обладают с давних времен. К примеру, 5 тысяч лет назад наши предки освоили технологию изготовления бронзы, которая заключается в сплаве олова и меди. В результате полученный бронзовый сплав приобретает большую твердость по сравнению с теми металлами, которые входят в его состав.Чистые металлы не обладают нужными свойствами. Подробнее на сайте zpsplav.com.ua.

В связи с этим практически во всех сферах хозяйственной деятельности применяют их сплавы. Такой материал является результатом затвердения двух или более расплавленных веществ.Определение Сплав — является макроскопически однородной смесью металлов, в состав которой входит два и более химических элементов с преобладанием металлических компонентов.Состав сплава:основа в виде одного или более металлов;малые примеси из легирующих и модифицирующих компонентов.В процессе получения из материала удаляют следующие примеси:природные;технологические;случайные.

Сплавы часто применяют в качестве конструкционных материалов. Особым спросом пользуются соединения, в основу которых входят железо и алюминий. В технической отрасли используется свыше 5 тысяч сплавов.Кроме металлов, сплав может включать в состав вещества, которые являются неметаллами. В качестве примера можно привести углерод и кремний. Путем смешивания металлов и неметаллов в определенных соотношениях получают множество материалов, обладающих неодинаковыми эксплуатационными качествами и полезными свойствами.Отличия сплава от начальных компонентов могут заключаться в следующих характеристиках:большая механическая прочность и твердость;повышенная или пониженная температура плавления;устойчивость к коррозийным процессам;стабильность при высокотемпературном воздействии;сохранение формы и размеров во время нагрева или охлаждения.К примеру, железо в чистом виде является достаточно мягким металлом. Если в расплав железа добавить углерод, то его твердость значительно увеличивается. В зависимости от концентрации углерода различают следующие сплавы железа:сталь (меньше 2,7% углерода от общей массы);чугун (более 2,7% углерода в общей массе).

Свойства стали меняют не только путем добавления углерода. С помощью примесей хрома повышают устойчивость стали к коррозии. За счет вольфрама увеличивается твердость материала, благодаря марганцу, сталь становится устойчивой к износу, ванадий повышает прочность сплава.Классификация сплавов, какие бывают разновидностиВ зависимости от метода получения сплавы бывают:литые;порошковые.Литые сплавы являются продуктом кристаллизации расплавленных компонентов в смеси. Порошковые сплавы получают в процессе прессования порошкового состава, который затем спекают в условиях высокой температуры.

В данном случае составными компонентами могут являться простые вещества и сложные соединения, измельченные в порошок, к примеру, карбиды вольфрама или титана.Исходя из технологии получения заготовки (изделия), сплавы классифицируют на следующие виды:литейные (к примеру, чугуны, силумины);деформируемые (например, стали);порошковые сплавы.Сплавы в твердом агрегатном состоянии бывают таких типов, как:гомогенные (однородные, однофазные — состоят из кристаллитов одного типа);гетерогенные (неоднородные, многофазные).

Роль основы сплава играет твердый раствор, то есть матричная фаза. Фазовый состав гетерогенного сплава определяется его химическим составом. Составными компонентами могут быть следующие материалы:твердые растворы внедрения;твердые растворы замещения;химические соединения (включая карбиды, нитриды, интерметаллиды);кристаллиты простых веществ.Примеры решения задач по сплавамОдним из способов решения задач по химии на сплавы является использование стандартного алгоритма:Составление таблицы, в которой требуется указать общую и чистую массы каждого компонента. Как правило, данная информация представлена в условии задания. Неизвестные величины принято обозначать за х и у.Запись системы уравнений. В процессе соединения сплавов их массы суммируют. Необходимо учитывать общую массу исходных сплавов и чистую массу каждого вещества, которые входят в их состав. Записанную систему требуется решить.Когда система решена, и неизвестные найдены, следует обратиться к условиям задачи и записать корректно ответ.Данный способ решения задачи можно рассмотреть на практических примерах.