ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Розділ 12. ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ
§ 12.4. Метали та сплави в техніці
Сплавами називаються системи, що складаються з двох і більше металів, а також металів і неметалів. Властивості сплавів дуже різноманітні і відрізняються від властивостей вихідних компонентів. Так, наприклад, сплав, що складається з 40 % кадмію (т. пл. 321 °С) і 60 % бісмуту (т. пл. 271°С), плавиться при температурі 144°С. Сплав золота із сріблом характеризується значною твердістю,
Хімічний зв’язок у сплавах металічний. Тому вони мають металічний блиск, електричну провідність та інші властивості металів.
Сплави добувають змішуванням металів у розплавленому стані, вони тверднуть при наступному охолодженні. При цьому можливі такі типові випадки.
1. Розплавлені метали змішуються між собою в будь-яких співвідношеннях, необмежено розчиняючись один в одному. До них належать метали, які кристалізуються в однотипних решітках і мають близькі за розмірами атоми, наприклад Ag-Cu, Cu-Ni, Аg-Au та ін. Під час охолодження таких Таблиця 12.1.
Розплавів утворюються тверді розчини. Кристали останніх містять атоми обох металів, чим зумовлюється їх повна однорідність. Порівняно з чистими металами тверді розчини характеризуються вищою міцністю, твердістю і хімічною стійкістю; вони пластичні і добре проводять електричний струм.
2. Розплавлені метали змішуються між собою в будь-яких співвідношеннях, однак під час охолодження твердий розчин не утворюється. При твердненні таких сплавів утворюється маса, що складається з найдрібніших кристаликів кожного з металів. Це характерно для сплавів Pb-Sn, Ві-Cd, Ag-Pb та ін.
3. Розплавлені метали при змішуванні взаємодіють один з одним, утворюючи хімічні сполуки – інтерметаліди. Наприклад, сполуки утворюють мідь і цинк (CuZn, CuZni2, Cu3Zn2), кальцій і стибій (Ca3Sb2), натрій і свинець (Na2Pb, Na2Pb5, Na4Pb) та ін. Деякі сплави розглядають як суміші вихідних металів з продуктами їх взаємодії – інтерметалідами.
Нині деякі сплави готують методом порошкової металургії. Беруть суміш металів у вигляді порошків, пресують її під великим тиском і спікають при високій температурі у відновлювальному середовищі. Таким способом отримують надтверді сплави.
Значний внесок у вивчення сплавів вніс М. С. Курнаков (1860-1941). Він розробив новий метод дослідження сплавів – так званий фізико-хімічний аналіз. За допомогою цього методу встановлено залежності між складом і властивостями багатьох сплавів, відкрилася можливість добувати сплави з наперед заданими властивостями: кислототривкі, жароміцні, надтверді та ін.
Величезне значення мають сплави на основі алюмінію і заліза. До складу деяких сплавів входять неметали, наприклад вуглець, кремній, бор та ін.
(2 votes, average: 4,00 out of 5)