Värmeledningsförmågan hos metaller och dess användning

Metall - en substans med en kristallstruktur. Vid upphettning, de kan smälta, det vill säga in i ett flytande tillstånd. Några av dem har en låg smältpunkt: de kan smältas genom att placera en vanlig sked och hålla lågan av ett ljus. Denna bly och tenn. Andra kan smältas endast i speciella ugnar. Hög smältpunkt har koppar och järn. För sin reduktion till metalltillsatsen införs. De erhållna legeringar (stål, brons, gjutjärn, mässing) med en smältpunkt lägre än grundmaterialet.

Från vad gör smälttemperaturen för metallen? De har alla vissa egenskaper - värmekapacitet och värmeledningsförmåga av metaller. Värmekapacitet är förmågan att absorbera värme då det upphettas. Dess numeriska index - specifik värme. Enligt det är en energikvantitet som kan absorbera en massenhet av metall som är uppvärmd av en ° C. Av denna figur beror på bränsleförbrukningen i uppvärmning av en metallarbetsstycke till en önskad temperatur. Det specifika värmet för de flesta metaller är inom intervallet 300-400 J / (kg * K), metallegeringar - 100-2000 J / (kg * K).

Den värmeledningsförmåga av metaller - är överföring av värme från varmare till kallare partiklar genom Fouriers lag i deras makroskopiska orörlighet. Det beror på strukturen av materialet, dess kemiska sammansättning och typen av interatomär bindning. I metaller, är värmeöverföringen som bärs av elektroner, andra fasta material - fononer. Den termiska ledningsförmågan hos metallen är högre, desto mer perfekt kristallin struktur de har. Ju fler metallföroreningar är, desto mer förvrängd kristallgitter, och den lägre värmeledningsförmågan. Legerings göra en sådan distorsion i metallstrukturen, och minskar värmeledningsförmågan med avseende på modermetallen.

All metall är en god värmeledningsförmåga, men en högre än den andra. Exempel på sådana metaller - guld, koppar och silver. Lägre värmeledningsförmåga - tenn, aluminium och järn. Ökad termisk ledningsförmåga av metaller är en fördel eller nackdel, beroende på omfattningen av deras användning. Till exempel krävs det en metallskål för snabb uppvärmning av mat. Samtidigt har användningen av metaller med hög värmeledningsförmåga för tillverkning av köksredskap handtag gör det svårt att använda - hantera alltför snabbt uppvärmd och för dem är det omöjligt att röra. Därför använder isoleringsmaterial här.

En annan egenskap av metall som påverkar dess egenskaper - värmeutvidgning. Det verkar som en ökning i volym av metallen när den upphettas och minskande - under kylning. Detta fenomen är absolut nödvändigt att ta hänsyn till vid tillverkning av metallprodukter. Till exempel, pan lock gör fakturor, från tekannor gav också ett gap mellan locket och huset så att när upphettat lock inte har fastnat.

För varje metall beräknades koefficient av termisk expansion. Det bestäms genom upphettning vid en ° C testprov med en längd av 1 m. Största koefficienten är bly, zink, tenn. Mindre det av koppar och silver. Även lägre - järn och guld.

Genom kemiska egenskaper hos metallerna är uppdelade i flera grupper. Där aktiva metaller (t ex kalium- eller natrium) i stånd att ögonblickligen reagera med luft eller vatten. De sex mest aktiva metallerna som utgör den första gruppen i det periodiska systemet kallas alkalisk. De har lite smältpunkt och så mjuka att de kan skäras med en kniv. Kombinera med vatten bildar de alkaliska lösningar, därav namnet.

Den andra gruppen består av de alkaliska jordartsmetallerna -. Kalcium, magnesium, etc. De har hittats i många mineraler och en eldfast, fast ämne. Exempel på dessa metaller, kan tredje och fjärde grupperna fungera som bly och aluminium. Det är ganska mjuka metaller och de används ofta i legeringar. De övergångsmetaller (järn, krom, nickel, koppar, guld, silver) är mindre aktiva, ett smide, och används ofta i industriella applikationer såsom legeringar.

Läget för varje metall i raden aktiviteten karakteriserar dess förmåga att reagera. Ju mer aktiv metall, desto lättare är det plockar upp syre. De är mycket svåra att separera från föreningar, medan låg aktivitet arter av metaller kan hittas i sin rena form. De mest aktiva av dem - kalium och natrium - Håll fotogen ut av det de omedelbart oxideras. Av de metaller som används i branschen, är koppar den minst aktiva. Däri göra tankar och varmvattenledningar och elektriska ledningar.