Металл
Что такое
металл?
Еще М.В.
Ломоносов определял металл (metall), как "светлое тело, которое
ковать можно". Это простейшее определение металла не потеряло
своего значения и сейчас. Однако более типичными, характерными свойствами
металлов и их сплавов являются высокие тепло- и
электропроводность, увеличивающаяся с понижением температуры.
Отмеченные
свойства металла обусловлены его электронным строением. В
металлах, находящиеся на внешних оболочках, не связаны с
определенными атомами, а оторваны от них и принадлежат всему куску металла в
целом.
Сплавы
металлов - вещества, состоящие из нескольких металлов, часто с примесями
неметаллов, и получаемые обычно сплавлением.
Каждый металл
отличается строением и свойствами от другого, тем не менее по некоторым
признакам металлы можно объединить в группы.
Металлы
(metall) прежде всего можно разделить на две большие группы - черные металлы и
цветные металлы.
Черные
металлы имеют темно-серый цвет, большую плотность, высокую температуру
плавления, относительно высокую твердость и во многих случаях полиморфизмом.
Наиболее типичным металлом этой группы является железо.
Цветные металлы чаще всего имеют характерную
окраску: красную, желтую, белую. Цветные металлы обладают большой пластичностью,
малой твердостью, относительно низкой температурой плавления, для них характерно
отсутствие полиморфизма. Наиболее типичным металлом этой группы является
медь.
Черные
металлы в свою очередь можно подразделить следующим образом:
- Железные металлы - железо, кобальт, никель (так называемые ферромагнетики) и
марганец.
- Тугоплавкие металлы, температура плавления которых выше, чем железа.
- Урановые металлы - актиниды, имеющие преимущественное применение в сплавах
для атомной энергетики.
- Редкоземельные металлы (РЗМ) - лантан, церий, неодим, празеодим и др.
- Металлы щелочноземельные применяются в особых случаях.
Цветные металлы подразделяются на:
- Легкие металлы
- Благородные металлы
- Легкоплавкие металлы
Применение
металла определяется его распространенностью в природе, а в
историческом аспекте - развитием техники.
Применение
металлов началось с меди, серебра и золота. Человечество еще не было знакомо с
металлургией, способом получения металла из руд, а эти металлы в отличие от
других, встречаются в природе в чистом (самородном) виде. Затем начали применять
металлы, которые относительно легко восстанавливаются (олово, свинец) или их
достаточно много в природе.
Большинство
металлов было открыто в XIX в., хотя тогда они не все получили
промышленное применение.
Металл благодаря металлической связи способен
к пластической деформации и к самоупрочнению в результате пластической
деформации. Поэтому, если внутри металла есть дефект или форма детали такова,
что имеются концентраторы напряжений, то в этих местах напряжения достигают
большой величины и может возникнуть даже трещина. Но так как пластичность
металла высока, то в этом месте, в том числе и в устье трещины,
металл пластически продеформируется, упрочнится и процесс разрушения металла
приостановится.
Этими
обстоятельствами и обусловлено то, что металлы являются надежными
конструкционными материалами.
Подготовлено по
материалам БСЭ.
|