МЕТАЛЛЫ

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Более 200 лет назад вышла книга русского ученого-энциклопедиста М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии или рудных дел». В ней Ломоносов дал свое определение металла, указав на его характерные свойства: «Металлом называется светлое тело, которое ковать можно». Ученый находил в металлах два особых свойства — цвет и способность принимать нужную форму под воздействием внешних сил, т. е. пластичность. В те времена знали всего несколько металлов: золото, серебро, медь, свинец, железо, олово... В наши дни известно более 80 металлов, что составляет 4/5 всех химических элементов периодической системы Менделеева. Металлы обладают самыми разнообразными свойствами. Одни так прочны, что изменить их форму можно только под мощным прессом (титан), другие относительно мягки (магний); одни плавятся при температуре свыше 3000° С (вольфрам), другие же при комнатной температуре находятся в жидком состоянии (ртуть); одни применяются в медицине для изготовления зубных протезов, скрепления поврежденных костей и т. п. (тантал), другие до того ядовиты, что их опасно взять в руки (бериллий); одни камнем идут на дно (железо), другие настолько легки, что плавают на поверхности воды (калий). Но металлы имеют и общие свойства, по которым их отличают от неметаллов. В обычных условиях металлам присуща высокая электрическая проводимость и теплопроводность, способность хорошо отражать электромагнитные волны, «металлический» блеск. В твердом состоянии все металлы имеют кристаллическое строение. Из наиболее ценных и важных для современной техники металлов лишь немногие содержатся в земной коре в больших количествах: алюминий — более 8%, железо — 4,65%, магний — около 2%, титан — около 0,5%. Количество остальных металлов составляет в земной коре сотые (медь, марганец, хром, ванадий) и даже тысячные доли процента (вольфрам, цинк, олово, свинец, никель, кобальт). Поэтому применение в технике того или иного металла или сплава в немалой степени определяется и его запасами в земной коре, доступностью и рентабельностью его добычи. В металлургии все металлы делят на черные (к ним относят железо и сплавы на его основе; на их долю приходится около 90% всей металлопродукции) и цветные (все остальные металлы и сплавы). В технике принята условная классификация, по которой металлы разделены на несколько групп по различным признакам (физико-химическим свойствам, характеру залегания в земной коре), присущим той или иной группе: легкие металлы (алюминий, магний), тяжелые (медь, свинец и др.), тугоплавкие (ванадий, молибден и др.), благородные (золото, платина и др.), рассеянные (гафний, тантал и др.), редкоземельные (лантан и лантаноиды и др.), радиоактивные (радий, уран и др.). Металлы, которые производятся и используются в ограниченных масштабах, называют редкими металлами. К ним относят все рассеянные, редкоземельные и радиоактивные металлы, большую часть тугоплавких и некоторые легкие металлы. В технике используется в настоящее время более 10 тыс. различных сплавов металлов.