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📜  合金——定义、成分、特性和用途

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:11.612000             🧑  作者: Mango

合金——定义、成分、特性和用途

由两种或多种金属混合而成的物质称为合金。金属和其他元素的组合也可用于制造合金。合金的特性通常与其组成成分的质量不同。与纯金属相比，合金通常具有更高的强度和硬度。通过结合铜和金制成的红金是合金的一个例子。白金是由银和金结合而成，是另一种主要的金合金。金属的几种特性，如延展性、延展性、强度等，可以通过将其他金属与它们混合来提高。各种金属的混合物称为合金。

什么是合金？

纯金属从未在工业中用于制造目的。金属的组合用于增强单一金属的性能，这种金属组合称为合金。它也可能含有金属和非金属。一般来说，金属合金是通过将各种金属以适当的比例熔化，然后将混合物冷却至室温而制成的。金属和非金属的合金可以通过首先熔化金属，然后将非金属溶解在其中，然后将其冷却至室温来制备。与金属相比，合金的强度更高，使用寿命更长。

例如-

  1. 铝金属轻但不坚固，但铝与铜、镁和锰的合金既轻又坚固。
  2. 铝金属轻但不硬，但铝镁合金既轻又硬。
  3. 铁是使用最广泛的金属。但它从不以纯铁的形式使用，因为纯铁非常柔软，并且在受热时很容易拉伸。当少量的碳与铁混合时，就得到了一种叫做钢的合金。此外，当铁与铬和镍混合时，我们会得到一种称为不锈钢的合金，它坚固、坚韧且完全不生锈。

各种合金成分

一些常见的合金是黄铜，钢，不锈钢，青铜，焊料，汞合金等。各种合金的成分如下：

  • 青铜是第一种被发现的合金。它由铜和锡组成。它的铜含量为 90%，锡含量为 10%。为了改善整体特性，可以添加非常少量的锌、镍或锰。
  • 铜和锌结合制成黄铜。它含有大约 80% 的铜和 20% 的锌。可以少量添加其他组分。黄铜用于改善铜的电气特性。
  • 钢由 90% 的铁和 1% 的碳混合而成。它更耐腐蚀，更持久。
  • 不锈钢是通过将铁与铬和镍混合制成的。它含有大约 18% 的铬和 5% 的镍。
  • 铝镍钴合金是一种由铁、镍、钴和铝组成的金属合金。
  • 锡和铅合金用于制造焊料。它由 50% 的铅和 50% 的锡组成。
  • 铸铁是通过将铁与碳混合而成的。它含有 96-98% 的铁和 2-4% 的碳。也可能发现硅痕迹。
  • 925 纯银由 92.5% 的银和 7.5% 的其他金属（最常见的是铜）混合而成。如果空气中含有硫化合物，银会腐蚀并变黑。铜或其他金属可以与银混合制成这种合金，以减少失去光泽。
  • 镍、铬和铁用于制造镍铬合金。它具有高电阻、熔点、延展性等性能。它对电子流动具有很高的阻力，并且难以氧化。
  • 汞合金是一种汞合金，包括一种或多种附加金属。金属钠在液态汞金属中的溶液称为钠汞齐。
  • 纯度为 24 克拉的黄金被认为是最纯净的。纯金非常柔软，因此不适合制作珠宝。为了使黄金更硬，它与少量的银或铜混合。在印度，金饰由 22 克拉的黄金制成，这意味着 22 份纯金与 2 份银或铜制成合金。

合金的特性

每种合金都具有某些有用的特性。合金的特性不同于生产它的单个金属的特性。下面给出合金的一些特性。

  1. 合金比其组成金属更硬。
  2. 合金比纯金属更耐腐蚀。
  3. 合金比制造它们的金属更耐用。
  4. 合金的电导率低于纯金属。
  5. 合金的熔点低于制造它们的金属。
  6. 合金比其组成金属具有更大的延展性。

合金的用途

合金在我们的日常生活中以多种方式使用。下面给出了合金的一些最常见的用途。

  • 黄铜用于制造炊具、螺丝、锁具、门把手、电器、拉链、乐器、装饰品和礼品
  • 青铜用于制作雕像、硬币、奖章、炊具和乐器等。
  • 铝镍钴是一种铁磁性物质，用于永磁体。
  • 焊料用于修复或连接两块金属，即用于永久连接电气元件。
  • 手术器械、乐器、餐具和珠宝均由纯银制成。
  • 不锈钢用于修建铁路、桥梁、公路、机场等，也用于制造炊具和其他产品。
  • 铝合金重量轻，因此它们用于制造飞机机身及其零件。
  • 由于其高温强度和超塑性行为，钛合金广泛用于航空航天工业。
  • 汞合金是一种用于医疗程序的汞合金。牙医也用它来修复牙齿上的蛀牙。
  • 某些黄金合金，如玫瑰金，用于珠宝制作。

德里的铁柱

德里 Qutub Minar 附近的铁柱由低碳钢熟铁制成。它高8米，重6000公斤。公元前 400 年，印度铁匠建造了这座柱子。尽管随着时间的推移，熟铁会慢慢生锈，但铁匠们已经开发出一种工艺，即使在数千年后也能防止熟铁柱生锈。

铁磁性氧化物薄膜的形成Fe_{3}O_{4} 表面防止腐蚀。这种薄层是在柱子的表面上形成的，这是对柱子进行精加工处理的结果，即在柱子上涂上不同的盐的混合物，然后加热和快速冷却。这根柱子在制造 2000 多年后仍然完好无损。这根柱子根本没有生锈。这表明古印度人精通金属和合金。

示例问题

问题一：22克拉黄金是什么意思？

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问题2：合金是如何制成的？

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问题 3：航空航天工业如何使用合金？

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问题 4：牙医使用哪种合金？

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问题五：为什么德里的铁柱还没有生锈？

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问题六：不锈钢的成分有哪些？

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