neželjezni metal

Obojeni metali, također poznati kao obojeni metali u užem smislu, odnose se na sve metale osim željeza (ponekad mangana i kroma) i legura na bazi željeza.

Općenito govoreći, obojeni metali također uključuju legure obojenih metala, koje su legure sastavljene od jednog ili više drugih elemenata koji se dodaju matrici obojenih metala (obično više od 50%).

Obojeni metali temeljni su materijali za razvoj nacionalnog gospodarstva, a velika većina industrija kao što su zrakoplovstvo, zrakoplovstvo, automobilska industrija, proizvodnja strojeva, energetika, komunikacije, građevinarstvo i kućanski uređaji temelje se na materijalima od obojenih metala za proizvodnju . Brzim razvojem suvremenog kemijskog inženjerstva, poljoprivrede te znanosti i tehnologije, položaj obojenih metala u ljudskom razvoju postaje sve važniji. To nije samo važan strateški materijal i sredstvo proizvodnje u svijetu, već i bitan materijal za potrošnju u ljudskom životu.

Aluminij
Aluminij je metalni element sa simbolom Al i atomskim brojem 13. Njegova elementarna supstanca je srebrno bijeli laki metal. Ima rastegljivost. Proizvodi se često izrađuju u šipke, listove, folije, prahove, trake i filamente. Sloj oksidnog filma može se formirati u vlažnom zraku kako bi se spriječila korozija metala. Aluminijski prah može snažno gorjeti kada se zagrije na zraku i emitirati blistavo bijeli plamen. Lako se otapa u otopinama razrijeđene sumporne kiseline, dušične kiseline, klorovodične kiseline, natrijevog hidroksida i kalijevog hidroksida, ali se teško otapa u vodi. Relativna gustoća je 2,70. Talište 660 stupnjeva. Vrelište 2327 stupnjeva. Aluminij je treći najzastupljeniji metalni element u Zemljinoj kori, nakon kisika i silicija. Razvoj tri važne industrije zrakoplovstva, građevinarstva i automobila zahtijeva materijale s jedinstvenim svojstvima aluminija i njegovih legura, što uvelike olakšava proizvodnju i primjenu ovog novog metala aluminija. Široko primijenjen.

Bakar
Bakar je metalni element i također prijelazni element, s kemijskim simbolom Cu, engleski bakar, i atomskim brojem 29. Čisti bakar je mekani metal crveno narančaste boje i metalnog sjaja kada se prvo reže, i ljubičasto crvene boje elementarni oblik. Dobra duktilnost, visoka toplinska i električna vodljivost, stoga je najčešće korišteni materijal u kabelima, električnim i elektroničkim komponentama, a može se koristiti i kao građevinski materijal za oblikovanje raznih legura. Bakrene legure imaju izvrsna mehanička svojstva i mali električni otpor, a najvažnije su bronca i mjed. Osim toga, bakar je također izdržljiv metal koji se može više puta reciklirati bez ugrožavanja njegovih mehaničkih svojstava. Dvovalentne bakrene soli najčešći su bakreni spojevi, pri čemu se hidratizirani ioni često pojavljuju plavo, a ligandi klora zeleno. Oni su izvor boja za minerale kao što su halkopirit i tirkiz i naširoko su korišteni kao pigmenti u povijesti. Bakrene građevinske konstrukcije će nakon korozije proizvoditi bakreno zelenilo (alkalni bakreni karbonat). Dekorativna umjetnost uglavnom koristi metalni bakar i pigmente koji sadrže bakar. Bakar je jedan od najranijih metala koje su ljudi koristili. Već u prapovijesti ljudi su počeli eksploatirati rudnike bakra na otvorenom, a dobiveni bakar koristiti za izradu oružja, alata i drugih plovila. Upotreba bakra imala je dubok utjecaj na napredak rane ljudske civilizacije. Bakar je metal koji postoji u Zemljinoj kori i oceanima. Sadržaj bakra u Zemljinoj kori je oko 0.01%, au nekim nalazištima bakra sadržaj bakra može doseći 3% do 5%. Bakar u prirodi uglavnom postoji kao spoj, odnosno bakrena ruda. Bakar ima slabu aktivnost, a reakcija između elementarnog željeza i bakrenog sulfata može istisnuti elementarni bakar. Bakar je netopljiv u neoksidirajućim kiselinama.

Cinkov
Cink je kemijski element s kemijskim simbolom Zn i atomskim brojem 30. Nalazi se u 4. periodi i skupini IIB periodnog sustava kemijskih elemenata. Cink je svijetlosivi prijelazni metal i četvrti najčešći metal. U modernoj industriji cink je nezamjenjiv i važan metal u proizvodnji baterija. Osim toga, cink je također jedan od esencijalnih elemenata u tragovima za ljudsko tijelo, igrajući izuzetno važnu ulogu.

Nakon ulaska u 18. stoljeće, brz razvoj znanosti i tehnologije potaknuo je otkriće mnogih novih elemenata obojenih metala. Među gore spomenuta 64 obojena metala, 13 ih je otkriveno u 18. stoljeću, uz 8 koji su već bili prepoznati i primjenjivani prije 17. stoljeća. U 19. stoljeću otkriveno je 39 vrsta, au 20. stoljeću još 4 vrste.

U biomedicinskom području naširoko se koriste materijali na bazi obojenih metala zbog njihove izvrsne biokompatibilnosti, mehaničkih svojstava i fototermalne pretvorbe. Za intervencijske potrošne materijale, obojeni metali kao što su titan, magnezij, tantal i cink ispunjavaju zahtjeve za popravak kostiju i vaskularno remodeliranje i naširoko se koriste u kliničkoj praksi. U dijagnostici i liječenju raka, vrijednost primjene nanomaterijala na bazi obojenih metala također je dokazana kroz opsežne in vitro i in vivo eksperimente. Osim toga, lijekovi za metalne komplekse i sonde supstrata senzora druga su dva glavna područja primjene obojenih metala, posebno s prisutnošću milijuna organskih liganada, čineći metalne organske okvire i metalne komplekse dostojnijima očekivanja ljudi.

Materijali od obojenih metala imaju široku primjenu u opremi za elektrane. Najčešće korišteni uključuju aluminij i aluminijske legure, bakar i bakrene legure, titan i titanove legure itd. Aluminijske legure obično se koriste u proizvodnji izmjenjivača topline, cijevi, spremnika, kućišta i zakovica; Bakrena legura je prikladnija za izradu nekih dijelova otpornih na koroziju, kao što su turbine, školjke ležaja, rukavci vratila itd.; Legura titana je prikladnija za opremu kao što su kondenzatorske cijevi i lopatice turbina u termoelektranama.

U području transporta, najistaknutija karakteristika obojenih metala kao što su aluminij, cink i magnezij je njihova niska gustoća, što ih čini najboljim materijalima za proizvodnju školjki karoserije i drugih dijelova novih energetskih vozila, čime se može učinkovito postići mala težina novih energetskih vozila. Primjena obojenih metala kao što su aluminij i titan igra vrlo važnu ulogu u zrakoplovnoj industriji. Lagani materijali ključni su za smanjenje težine zrakoplova, raketa, satelita i drugih svemirskih letjelica, a istovremeno pružaju važnu podršku sigurnosti i energetskoj učinkovitosti zrakoplova. Nikal, bakar i olovo su obojeni metali visoke gustoće s dobrom vodljivošću, pa se uglavnom koriste u baterijama za napajanje vozila i stanicama za punjenje. Metali nikal i olovo mogu se koristiti za proizvodnju nikl-vodikovih baterija, olovno-kiselih baterija i ternarnih litijevih baterija, pri čemu su potonje glavne vrste baterija u novim energetskim vozilima.

U području arhitekture naširoko se koriste obojeni metali, kao što su proizvodi od bakra, vrata i prozori od aluminijskih legura, bakreni zidni paneli i metalni krovovi. Korištenjem obojenih metala zgrade su ljepše, sigurnije, dugotrajnije i energetski učinkovitije.

U području elektronike, materijali od obojenih metala igraju važnu ulogu u evoluciji tehnologije čipova. U procesu stalnog smanjivanja veličine naprednih procesa, plemeniti metali i njihovi legirani materijali igraju ključnu ulogu u postizanju malih širina linija, niskog električnog otpora, visoke adhezije i drugih aspekata. Nakon ulaska u 21. stoljeće, čip materijali dodali su više od 40 elemenata, od kojih su oko 90% plemeniti metali i prijelazni metalni materijali. Galij i germanij naširoko se koriste u poluvodičkim materijalima, novoj energiji i drugim područjima. Među njima, galij je poznat kao "novo zrno industrije poluvodiča" i naširoko se koristi u fotonaponskim, magnetskim materijalima, medicini, kemiji, posebice bežičnoj komunikaciji, LED i drugim poljima.

Posljednjih su godina fotonapon, energija vjetra, vozila s novom energijom, energija i baterije za pohranu energije postala glavna područja rasta potrošnje obojenih metala.