Металдар мен қорытпалардың біздің өмірімізге тығыз енгені сонша, кейде біз олар туралы ойламаймыз да. Біздің эрамызға дейінгі 4-3 мыңжылдықтардың өзінде-ақ адамның түйіршіктермен алғашқы танысуы болды. Содан бері көп уақыт өтті және жыл өткен сайын металл өңдеу жақсара түсті.
Мұнда мырыш үлкен рөл атқарды. Оның негізіндегі қорытпалар көптеген салаларда қолданылады. Бұл мақалада біз мырыш қорытпаларын және олардың өміріміздегі рөлін қарастырамыз.
Өтпелі металл
Мырыш көкшіл-ақ сынғыш өтпелі металл екені белгілі. Ол жартылай металл рудаларынан өндіріледі. Таза мырыш алу процесі өте күрделі және көп уақытты қажет етеді. Біріншіден, құрамында 1-4% мырыш бар руда селективті флотация әдісімен байытылады. Бұл процесс арқылы концентраттар (55% Zn) алынады. Әрі қарай, мырыш оксидін алу керек. Ол үшін алынған концентраттар пештерде сұйық қабатта күйдіріледі. Тек бастапмырыш оксиді, сіз бұл металды таза күйінде ала аласыз және мұны істеудің екі жолы бар.
Мырыш алу
Біріншісі – электролиттік, мырыш оксидін күкірт қышқылымен өңдеуге негізделген. Осы реакция нәтижесінде қоспалардан тазартылып, электролизге ұшыраған сульфат ерітіндісі түзіледі. Мырыш алюминий катодтарында тұндырылады, содан кейін ол индукциялық пештерде балқытылады. Осылайша алынған мырыштың тазалығы шамамен 99,95% құрайды.
Екінші әдіс, ең ескісі - айдау. Концентраттар өте жоғары температураға дейін қызады (шамамен 1000 ° C), мырыш булары бөлінеді, олар конденсация арқылы сазды ыдыстарға түседі. Бірақ бұл әдіс бірінші сияқты тазалықты бермейді. Алынған будың құрамында шамамен 3% әртүрлі қоспалар бар, соның ішінде кадмий сияқты құнды элемент. Сондықтан Zn сегрегация арқылы одан әрі тазартылады. 500°С температурада біраз уақыт қорғалып, 98% тазалық алынады. Қорытпаларды одан әрі өндіру үшін бұл жеткілікті, өйткені мырыш бұрынғысынша бірдей элементтермен легирленген. Егер бұл жеткіліксіз болса, ректификация қолданылады және 99,995% тазалықпен мырыш алынады. Осылайша, екі әдіс те жоғары таза мырыш алуға мүмкіндік береді.
Ажыратылмайтын металдар жұбы
Әдетте қорғасын мырыш қорытпаларында қоспа ретінде болады. Табиғатта бұл ажырамас металдар жұбы жиі кездеседі. Бірақ шын мәнінде, мырыш қорытпасындағы жоғары қорғасын мөлшері оның физикалық қасиеттерін нашарлатады, егер ол болса, түйіршікаралық коррозияға бейімділік тудырады.мазмұны 0,007%-дан асады. Қорғасын мен мырыш көбінесе қалайы қола мен жезде бірге кездеседі.
Егер бұл екі элементтің эвтектикасы туралы айтатын болсақ, олар 800°C температураға дейін бір-бірімен араласпайды және екі түрлі сұйықтықты бейнелейтінін ескеру қажет. Жылдам салқындату кезінде Pb біркелкі таралуы дән шекаралары бойынша дөңгелектелген қосындылар түрінде жүреді. Мырыш-қорғасын қорытпасы қышқылда өте тез еритіндіктен баспа табақтарын жасау үшін қолданылады. Көбінесе қорғасын қоспалары мырыштан дистилляция әдісі арқылы жойылады.
Мыс мырыш қорытпасы
Жез - біздің дәуірімізге дейін белгілі қорытпа. Ол кезде мырыш әлі ашылмаған, бірақ кен кеңінен қолданылған. Бұрын жезді смитсонит (мырыш кені) мен мысты легирлеу арқылы алатын. Бұл қорытпа алғаш рет 18 ғасырда ғана металл мырыш арқылы жасалды.
Біздің уақытымызда жездің бірнеше сорттары бар: бір фазалы және екі фазалы. Біріншісінде шамамен 35% мырыш бар, ал екіншісінде 50% және 4% қорғасын бар. Бірфазалы латундар өте икемді, ал екінші сорт сынғыштығымен және қаттылығымен ерекшеленеді. Осы екі элементтің күй диаграммасын қарастыра отырып, олардың электрондық фазалар қатарын құрайтыны туралы қорытынды жасауға болады: β, γ, ε. Жездің қызықты түрі - томпақ. Оның құрамында тек 10%-ға дейін мырыш бар және осыған байланысты ол өте жоғары икемділікке ие. Томпак болат қаптау және биметалл өндірісінде сәтті қолданылады. оның алдындатиындар жасау және алтынға еліктеу үшін қолданылады.
Мырыш және болат
Әр үйде дерлік мырышталған заттарды таба аласыз: шелектер, кәстрөлдер, қайнаған су және т.б. Олардың барлығы мырыштың арқасында тоттан сенімді түрде қорғалған. Бейнелеп айтқанда, әрине, болат бұл металлмен қапталған, ал логикалық тұрғыдан алғанда, біз қорытпа туралы айтпаймыз. Екінші жағынан, мырыштау қалай болатынын біле отырып, керісінше дәлелдеуге болады. Мырыш өте төмен температурада (шамамен 400 ° C) балқиды, ал сұйық күйде болат бетіне түскенде, ол оған таралады.
Екі заттың атомдары бір-бірімен өте тығыз байланысып, темір-мырыш қорытпасын құрайды. Осы себепті Zn бұйымға «қойылған» емес, оған «енгізілген» деп сенімді түрде айта аламыз. Мұны қалыпты тұрмыстық жағдайда байқауға болады. Мысалы, мырышталған шелекте сызат пайда болады. Бұл жерде тот басады ма? Жауап біржақты - жоқ. Өйткені, ылғал кірген кезде мырыш қосылыстары ыдырай бастайды, бірақ сонымен бірге олар болат үшін қандай да бір қорғаныс түрін құрайды. Сонымен, көп жағдайда мұндай мырыш қорытпалары өнімдерді коррозиядан қорғауға арналған. Әрине, бұл мақсаттар үшін хром немесе никель сияқты басқа заттарды да қолдануға болады, бірақ бұл өнімдердің құны бірнеше есе жоғары болады.
Қалайы мен мырыш
Бұл қорытпа біз қарастырған басқалардан кем емес танымал. 1917-1918 жылдары Болгарияда ол ұзақ уақыт бойы жылы сұйықтықты ұстайтын арнайы ыдыстарды жасау үшін кеңінен қолданылды.(қазіргі термостардың аналогтары). Қазіргі уақытта цинк-қалайы қорытпасы радио және электр өнеркәсібінде өте кең қолданылады. Бұл құрамында мырыш мөлшері 20% болатын композиция өте жақсы дәнекерленгенімен және шөгінді жылтырату ұзақ уақыт сақталады.
Әрине, коррозияға қарсы жабын ретінде бұл қорытпаны да қолдануға болады. Оның сипаттамалары кадмий жабынына өте ұқсас, бірақ сонымен бірге арзанырақ.
Мырыш қорытпаларының қасиеттері
Әрине, бұл металдан тұратын барлық композициялар бір-бірінен пайыздық мөлшерімен ерекшеленеді. Жалпы, мырыш қорытпалары жақсы құю және механикалық қасиеттерге ие. Ең алдымен, коррозияға төзімділік. Ең бастысы, ол құрғақ таза ауа атмосферасында көрінеді. Коррозияның ықтимал көріністерін өнеркәсіптік қалаларда көруге болады. Бұл ауада тұз қышқылының буларының, хлор және күкірт оксидтерінің болуына байланысты, олар ылғалмен конденсацияланып, қорғаныс қабықшасының түзілуін қиындатады. Мыс-қалай-мырыш - жоғары қорғаныш қасиеттерімен сипатталатын қорытпа. Дәл осы композиция коррозияға ең аз сезімтал, әсіресе өнеркәсіптік атмосферада. Егер мырыштың құю қасиеттері туралы айтатын болсақ, онда, әрине, олар оның қорытпаларындағы легірлеуші элементтерге байланысты.
Сонымен, мысалы, алюминий олардың құрылымын біртекті, ұсақ түйіршікті етеді, оны асылдандырады, темірдің теріс әсерін азайтады. Тағы бір маңызды легирлеуші элемент - мыс. Ол күшті арттырады және азайтадыкристаларалық коррозия. Мыс-мырыш қорытпасының соққыға төзімділігі жоғары, бірақ сонымен бірге құю қасиеттерін ішінара жоғалтады.
Мырыш пен оның қорытпаларының қолдану өрістері
Негізінде мырыш қорытпаларынан жасалған бөлшектер біздің заманымызда жиі кездеседі. Пластмасса металл бұйымдарын алмастырып жатқанына қарамастан, кейбір жағдайларда олардан бас тартуға болмайды. Мысалы, автомобиль өнеркәсібі - мырыш қорытпаларынсыз жасай алмайтын сала. Сүзгілер, шұңқырлар, карбюратор және жанармай сорғысының корпустары, дөңгелек қақпақтары, глушительдер - осының барлығы және т.б. осы химиялық элементтің қосылыстары арқылы жасалған.
Мырыш қорытпалары жақсы құйма қасиеттеріне ие болғандықтан, олардан қабырғасының минималды қалыңдығымен әртүрлі пішіндегі күрделі бөлшектер құйылады. Құрылыс - бұл қорытпалар таптырмайтын тағы бір сала. Прокат мырыш шатырды жабуға, құбырлар мен суағарларға қолданылады. Мырыш қорытпаларын өндіруді азайту тенденциясы бар екеніне қарамастан, материалдың салыстырмалы арзандығы мен механикалық қасиеттеріне байланысты оларды өндіруден бас тарту мүмкін емес.
