Mis on raua tihedus. Alumiiniumi erikaal
Sellist inimest, kes poleks kollast metalli terve elu jooksul näinud, pole olemas. Looduses leidub mitmeid mineraale, mis on välimuselt sarnased kollase metalliga. Aga nagu öeldakse: "Kõik, mis sädeleb, pole kuld." Selleks, et väärismetalli teiste materjalidega mitte segi ajada, on vaja teada kulla tihedust.
Väärismetalli tihedus
Kulla molekulaarstruktuur.
Väärismetalli üks olulisi omadusi on selle tihedus. Kulla tihedust mõõdetakse kg m3.
Erikaal on kulla jaoks väga oluline omadus. Tavaliselt ei võeta seda arvesse, kuna ehted: sõrmused, kõrvarõngad, ripatsid on väga kerged. Kui aga käes hoida kilogrammilist ehtsa kollase metalli valuplokki, on näha, et see on väga raske. Kulla märkimisväärne tihedus hõlbustab selle kaevandamist. Seega tagab lukkude juures loputamine kõrge kulla taastumise pestud kivimitest.
Kulla tihedus on 19,3 grammi kuupsentimeetri kohta.
See tähendab, et kui võtta teatud kogus väärismetalli, kaalub see peaaegu 20 korda rohkem kui sama maht tavalist vett. Kaheliitrine kuldse liivaga plastpudel kaalub umbes 32 kg. 500 grammist väärismetallist saate välja panna kuubi, mille külg on 18,85 mm.
Erinevate näidiste ja värvide kulla tiheduse tabel.
Algse kulla tihedus on mitu ühikut väiksem kui juba puhastatud metallil ja võib varieeruda vahemikus 18–18,5 grammi kuupsentimeetri kohta.
583 kuld on vähem tihe, kuna see sulam koosneb erinevatest metallidest.
Kodus saate kulla tiheduse ise määrata. Selleks on vaja väärismetalltoode kaaluda tavalistel kaaludel, mille jaotusväärtus peaks olema vähemalt 1 gramm. Pärast seda tuleb mahumärgistusega anum täita vedelikuga, antud juhul veega, millesse ehted alla lasta. Tuleb jälgida, et vedelik ei hakkaks üle ajama.
Pärast seda mõõdame, kui palju on vedeliku maht pärast kullatoote anumasse langetamist muutunud. Koolipingist tuntud spetsiaalse valemi järgi arvutame tiheduse: mass jagatud mahuga.
Tuleb meeles pidada, et väärismetalltoode ei koosne puhtast kullast, mistõttu on vaja sulamiproovi tihedust kohandada.
Kuidas eristada tõelist kollast metalli võltsist
Hetkel on nii Venemaa kui ka välisturgudel võltsitud kulla protsent väga suur. On suur oht omandada kuldehteid, mis sisaldavad kuni 5% väärismetallist või ilma selleta. Põhireeglid kulla ostmisel aitavad teil mitte tunda end petetuna.
Alustuseks peaksite toodet hoolikalt kontrollima. Sellel peab olema näidis. Pealegi ei tohiks see koosneda kõveratest numbritest ega määrdunud kaubamärgist. Vastasel juhul on see esimene märk võltsimisest.
Kuldesemete ühtse osariigi tunnusmärgi näide.
Järgmine võltsingu tunnus on väärismetallist ehte vale pool. See peab olema sama hästi tehtud kui esikülg, muidu on tegemist ebakvaliteetse tootega. Toote kvaliteeti on võimalik määrata ka sellise tunnuse abil nagu kulla tihedus, kuid poes pole sellist katset võimalik läbi viia.
On olemas ka selline määramismeetod nagu tugevuskatse. Tõsi, alati ei ole võimalik kullast eset müüja silme all ära kriimustada, mistõttu seda meetodit rakendada ei saa.
Joodi kontroll.
Järgmised keemilised meetodid võivad olla head viisid toote kvaliteedi määramiseks. Kollasest metallist ehetele võid tilgutada veidi joodi. Kui plekk on tumedat värvi, siis võime julgelt rääkida pakutava toote kvaliteedist. Abiks võib olla ka lauaäädikas. Kui pärast kolme selles veedetud minutit on väärismetall tumenenud, võite toote ohutult prügimäele viia.
Kloorkuld võib olla kvaliteedi määramisel suureks abiks. Keemia käigus sai teatavaks mitte ainult kulla tihedus, vaid ka asjaolu, et see ei saa osaleda keemilistes reaktsioonides. Seega, kui pärast väärismetallile kloorikulla kandmist hakkas see riknema, on see tõeline võlts ja asetage see prügikasti.
Üks parimaid viise võltsitud kaupade omandamise eest kaitsmiseks on väärismetalltoodete ostmine tuntud spetsialiseeritud kauplustes.
Sel juhul on tõenäoline, et ostetakse tõeliselt kvaliteetne toode. Las hind on neis veidi kõrgem kui erinevates poodides ja turgudel, kuid kvaliteet on seda väärt. Vastasel juhul võite osta võltsitud toote ja kahetseda säästetud raha.
kuldsed kaksikud
Looduses on mitu metalli, mille tihedus on kullaga sama. Need on uraan, mis on radioaktiivne, ja volfram. See on odavam kui kollane metall, kuid volframi ja kulla tihedus on peaaegu sama, vahe on kolm kümnendikku. Volframi eristab kullast see, et sellel on erinev värv ja see on palju kõvem kui kollane metall. Puhas kuld on väga pehme ja seda saab kergesti küünega kriimustada.
Seestpoolt volframiga täidetud võltskullakang.
Asjaolu, et elementide, nagu volfram ja kuld, tihedus on sama, on võltsijate jaoks väga atraktiivne. Need asendavad kullakangid sarnase tiheduse ja kaaluga volframiga ning katavad pealt õhukese väärismetallikihiga. Samas muudab kollase metalli kõrge hind volframi noorte seas populaarsemaks. Volframtooted on palju odavamad ja kriimustuskindlamad.
Plii tihedus
Mida puhtam kuld, seda vähem kõva see on, nii et enne hammustati kollast metalli, et kontrollida. See meetod on ebausaldusväärne. Kaunistus võib olla valmistatud pliist, mis on kaetud väga õhukese kullakihiga. Ja pliil on ka pehme struktuur. Ehet võib proovida kriimustada mitte esiküljelt ning mitteväärismetalli võib leida väga õhukese väärismetallikihi alt.
Perioodilise tabeli elemendi - plii ja selle vaste - kulla tihedus on erinev. Plii tihedus on palju väiksem kui kullal ja on 11,34 grammi kuupsentimeetri kohta. Seega, kui võtta sama mahuga kollane metall ja plii, on kulla mass palju suurem kui plii oma.
Valge kuld on kollase väärismetalli sulam plaatina või muude metallidega, mis annavad sellele valge või pigem tuhmi hõbedase värvi. Igapäevaelus on arvamus, et "valge kuld" on üks plaatina nimedest, kuid see pole nii. Seda tüüpi kuld maksab veidi rohkem kui tavaliselt. Välimuselt sarnaneb valge metall hõbedaga, mis on palju odavam. Perioodilise tabeli selliste elementide nagu kuld ja hõbe tihedus on erinev. Kuidas eristada valget kulda hõbedast? Nendel väärismetallidel on erinev tihedus.
Hõbe on kõige vähem tihe materjal kõigist artiklis käsitletutest.
Kulla tihedus on suurem kui hõbeda tihedus. Selle tihedus on 10,49 grammi kuupsentimeetri kohta. Hõbe on palju pehmem kui valge metall. Seega, kui hoiate hõbedast toodet valgel lehel, jääb jälg alles. Kui teed sama valge väärismetalliga, siis ei jää jälgegi.
Kõigil metallidel on teatud füüsikalised ja mehaanilised omadused, mis tegelikult määravad nende erikaalu. Et teha kindlaks, kuidas üks või teine musta või roostevaba terase sulam tootmiseks sobib, arvutatakse valtsmetalli erikaal. Kõik metalltooted, millel on sama maht, kuid mis on valmistatud erinevatest metallidest, näiteks rauast, messingist või alumiiniumist, on erineva massiga, mis sõltub otseselt selle mahust. Teisisõnu, sulami ruumala ja selle massi suhe - eritihedus (kg / m3) on konstantne väärtus, mis on antud ainele iseloomulik. Sulami tihedus arvutatakse spetsiaalse valemi abil ja see on otseselt seotud metalli erikaalu arvutamisega.
Metalli erikaal on selle aine homogeense keha massi ja metalli mahu suhe, s.o. see on tihedus, teatmeteostes mõõdetakse seda kg / m3 või g / cm3. Siit saate arvutada valemi, kuidas metalli kaalu teada saada. Selle leidmiseks peate tiheduse kontrollväärtuse korrutama mahuga.
Tabelis on toodud värviliste ja mustade raudmetallide tihedus. Tabel on jagatud metallide ja sulamite rühmadeks, kus iga nime all on märgitud GOST-i järgi klass ja vastav tihedus g / cm3, sõltuvalt sulamistemperatuurist. Eritiheduse füüsikalise väärtuse määramiseks kg / m3 peate tabeli väärtuse g / cm3 korrutama 1000-ga. Näiteks saate sel viisil teada saada, milline on raua tihedus - 7850 kg / m3.
Kõige tüüpilisem mustmetall on raud. Tiheduse väärtust - 7,85 g/cm3 võib pidada raual põhineva musta metalli erikaaluks. Mustmetallid tabelis on raud, mangaan, titaan, nikkel, kroom, vanaadium, volfram, molübdeen ja nendel põhinevad rauasulamid, näiteks roostevaba teras (tihedus 7,7-8,0 g / cm3), must teras (tihedus 7,85 g) /cm3) kasutatakse peamiselt malmi (tihedus 7,0-7,3 g/cm3). Ülejäänud metalle peetakse värvilisteks metallideks, aga ka nendel põhinevateks sulamiteks. Tabelis olevad värvilised metallid hõlmavad järgmist:
− kerge - magneesium, alumiinium;
− väärismetallid (väärismetallid) – plaatina, kuld, hõbe ja poolvääriskisvask;
− sulavad metallid – tsink, tina, plii.
Värviliste metallide erikaal
Tabel. Metallide erikaal, omadused, metallide nimetused, sulamistemperatuur |
|||
Metalli nimetus, tähistus |
Aatomi kaal | Sulamistemperatuur, °C | Erikaal, g / cc |
Tsink Zn (tsink) | 65,37 | 419,5 | 7,13 |
Alumiinium Al (alumiinium) | 26,9815 | 659 | 2,69808 |
Plii Pb (plii) | 207,19 | 327,4 | 11,337 |
Tin Sn (tina) | 118,69 | 231,9 | 7,29 |
Vask Cu (vask) | 63,54 | 1083 | 8,96 |
Titanium Ti (titaan) | 47,90 | 1668 | 4,505 |
Nikkel Ni (nikkel) | 58,71 | 1455 | 8,91 |
Magneesium (magneesium) | 24 | 650 | 1,74 |
Vanaadium V (Vanadium) | 6 | 1900 | 6,11 |
Volfram W (Wolframium) | 184 | 3422 | 19,3 |
Chrome Cr (Chromium) | 51,996 | 1765 | 7,19 |
Molübdeen Mo (Molybdaenum) | 92 | 2622 | 10,22 |
Silver Ag (Argentum) | 107,9 | 1000 | 10,5 |
tantaal ta (tantal) | 180 | 3269 | 16,65 |
Raud Fe (raud) | 55,85 | 1535 | 7,85 |
Gold Au (Aurum) | 197 | 1095 | 19,32 |
Platinum Pt (Platina) | 194,8 | 1760 | 21,45 |
Värvilistest metallidest toorikute valtsimisel on siiski vaja täpselt teada nende keemilist koostist, kuna sellest sõltuvad nende füüsikalised omadused.
Näiteks kui alumiinium sisaldab räni või raua lisandeid (vähemalt 1% piires), on sellise metalli plastilised omadused palju halvemad.
Teine nõue värviliste metallide kuumvaltsimisel on metalli ülitäpne temperatuuri reguleerimine. Näiteks tsink nõuab valtsimise ajal rangelt 180-kraadist temperatuuri - kui see on veidi kõrgem või madalam, kaotab kapriisne metall järsult oma plastilisuse.
Vask on temperatuuri "ustavam" (saab valtsida 850 - 900 kraadi juures), kuid see nõuab sulatusahjus oksüdeerivat (kõrge hapnikusisaldusega) atmosfääri - muidu muutub see rabedaks.
Metallisulamite erikaalu tabel
Metallide erikaal määratakse kõige sagedamini laboris, kuid puhtal kujul kasutatakse neid ehituses väga harva. Palju levinum on värviliste metallide sulamite ja mustade metallide sulamite kasutamine, mis erikaalu järgi jagunevad kergeteks ja rasketeks.
Kaasaegne tööstus kasutab kergsulameid nende suure tugevuse ja heade mehaaniliste omaduste tõttu kõrgel temperatuuril. Selliste sulamite peamised metallid on titaan, alumiinium, magneesium ja berüllium. Magneesiumil ja alumiiniumil põhinevaid sulameid ei saa aga kasutada agressiivses keskkonnas ja kõrgel temperatuuril.
Rasked sulamid põhinevad vasel, tinal, tsingil ja pliil. Paljude tööstusharude rasketest sulamitest kasutatakse pronksi (vasesulam alumiiniumiga, vasesulam tina, mangaani või rauaga) ja messingit (tsingi ja vase sulam). Nendest sulamitest toodetakse arhitektuurseid detaile ja sanitaartehnikat.
Allolev viitetabel näitab kõige levinumate metallisulamite peamised kvalitatiivsed omadused ja erikaal. Nimekiri sisaldab andmeid peamiste metallisulamite tiheduse kohta ümbritseva õhu temperatuuril 20°C.
Metallisulamite loetelu |
Sulamite tihedus |
Admiraliteedi messing – Admiraliteedi messing (30% tsinki ja 1% tina) |
8525 |
Alumiiniumpronks – Alumiiniumpronks (3-10% alumiiniumi) |
7700 - 8700 |
Babbit – hõõrdumisvastane metall |
9130 -10600 |
Berüllium pronks (berüllium vask) - Berüllium vask |
8100 - 8250 |
Delta metall – Wikiwand Delta metall |
8600 |
Kollane messing – kollane messing |
8470 |
Fosforpronksid - Pronks - fosfor |
8780 - 8920 |
Tavalised pronksid – pronks (8–14% Sn) |
7400 - 8900 |
Inconel – Inconel |
8497 |
Incoloy – Incoloy |
8027 |
Tempermalm – sepistatud |
7750 |
Punane messing (vähe tsinki) - punane messing |
8746 |
Messing, valamine - Messing - valamine |
8400 - 8700 |
Messing , valtsitud - Messing - valtsitud ja tõmmatud |
8430 - 8730 |
Kopsud sulamid alumiinium – Al-põhine kergsulam |
2560 - 2800 |
Kopsud sulamid magneesium – Mg-põhine kergsulam |
1760 - 1870 |
Mangaani pronks – mangaani pronks |
8359 |
Melchior - Cupronickel |
8940 |
Monel – Monel |
8360 - 8840 |
Roostevaba teras – roostevaba teras |
7480 - 8000 |
Nikkelhõbe – niklihõbe |
8400 - 8900 |
Joote 50% tina/ 50% plii - Joote 50/50 Sn Pb |
8885 |
Heledat värvi hõõrdumisvastane sulam laagrite valamisel = |
7100 |
Plii pronks, pronks - plii |
7700 - 8700 |
Süsinikteras – teras |
7850 |
Hastelloy – Hastelloy |
9245 |
Malm - malm |
6800 - 7800 |
Electrum (kulla-hõbeda sulam, 20% Au) - Electrum |
8400 - 8900 |
Tabelis toodud metallide ja sulamite tihedus aitab teil toote kaalu arvutada. Osa massi arvutamise meetod on selle ruumala arvutamine, mis seejärel korrutatakse materjali tihedusega, millest see on valmistatud. Tihedus on ühe kuupsentimeetri või kuupmeetri metalli või sulami mass. Kalkulaatoril valemite abil arvutatud massiväärtused võivad tegelikest mitme protsendi võrra erineda. Seda mitte sellepärast, et valemid pole täpsed, vaid selles, et elus on kõik veidi keerulisem kui matemaatikas: täisnurgad pole päris õiged, ring ja kera pole ideaalsed, tooriku deformatsioon painutamisel, tagaajamisel ja mulgustamisel. viib ebaühtlase paksuseni ja võite loetleda hunniku muid ideaalsest kõrvalekaldeid. Viimane löök meie pühendumusele täpsusele tuleb lihvimisest ja poleerimisest, mille tulemuseks on ettearvamatu kaalukaotus. Seetõttu tuleks saadud väärtusi käsitleda soovituslikena.
Inimesed on vaske oma igapäevaelus kasutanud iidsetest aegadest peale. Kaasaegse inimese jaoks on väga oluline parameeter selle tihedus ja erikaal.
Neid andmeid kasutatakse materjalide koostise arvutamisel erinevate kommunikatsioonide, osade, toodete ja komponentide tootmisel tehnikatööstuses.
Põhiteave vase kohta
Vask on kõige levinum värviline metall. See sai oma nime ladina keeles - Cuprum - Küprose saare auks. Seal kaevandasid seda vanad kreeklased tuhandeid aastaid tagasi. Ajaloolased on isegi vaseajastu välja mõelnud, mis kestis 4.–5. sajandil eKr. e. Sel ajal valmistasid populaarsest metallist inimesed:
- tööriist;
- nõud;
- kaunistused;
- mündid.
Tabelis D.I. Mendelejev saavutab 29. koha. Sellel elemendil on ainulaadsed omadused - füüsikalised, keemilised ja mehaanilised. Iidsetel aegadel võis vaske leida looduslikust keskkonnast tükikeste kujul, mõnikord väga suurte mõõtmetega. Inimesed kuumutasid kivi lahtisel tulel ja jahutasid seda siis järsult. Selle tulemusena see pragunes, mis võimaldas metalli taastada. Selline lihtne tehnoloogia võimaldas alustada populaarse elemendi väljatöötamist.
Omadused
Vask on roosaka varjundiga punaka värvi värviline metall. mis on varustatud suure tihedusega. Looduses on rohkem kui 170 tüüpi mineraale, mille koostises on Cuprum. Ainult 17-st elemendist kaevandatakse seda kaubanduslikult. Suurem osa sellest keemilisest elemendist sisaldub maagi metallide koostises:
- kalkosiin - kuni 80%;
- bronita - kuni 65%;
- covelin - kuni 64%.
Nendest mineraalidest rikastatakse ja sulatatakse vaske. Värvilise metalli eristavad omadused on kõrge soojusjuhtivus ja elektrijuhtivus. See hakkab sulama 1063 ° C juures ja keeb temperatuuril 2600 ° C. Cuprumi kaubamärk sõltub tootmismeetodist. Metalli juhtub:
- külmtõmmatud;
- rullimine;
- valatud.
Igal tüübil on oma spetsiaalsed parameetrilised arvutused, mis iseloomustavad nihkekindluse astet, deformatsiooni koormuste ja surve mõjul, samuti materjali tõmbetugevust.
Värviline metall oksüdeerub kuumutamisel aktiivselt. Temperatuuril 385 ° C moodustub vaskoksiid. Selle sisaldus vähendab teiste metallide soojusjuhtivust ja elektrijuhtivust. Niiskusega suheldes moodustab metall kupriiti, happelises keskkonnas - vitriooli.
Oma omaduste tõttu kasutatakse seda keemilist elementi aktiivselt elektri- ja elektroonikasüsteemide ning paljude muude toodete tootmisel muuks otstarbeks. Kõige olulisem omadus on selle tihedus 1 kg/m 3, kuna selle indikaatori abil määratakse valmistatud toote kaal. Tihedus näitab massi ja kogumahu suhet.
Kõige tavalisem tihedusühikute mõõtmise süsteem on 1 kilogramm m3 kohta. See vase indikaator on 8,93 kg / m 3. Vedelas vormis on tihedus 8,0 g/cm 3 . Üldine tiheduse indeks võib varieeruda sõltuvalt metalli kaubamärgist, millel on mitmesuguseid lisandeid. Selleks kasutatakse aine erikaalu. See on vaske sisaldavate materjalide tootmisel väga oluline omadus. Erikaal iseloomustab vase massi suhet sulami kogumahus.
Vase erikaal on 8,94 g / cm3. Vase eritiheduse ja massi parameetrid on samad, kuid selline kokkulangevus ei ole tüüpiline teistele metallidele. Erikaal on väga oluline mitte ainult selle sisuga toodete valmistamisel, vaid ka vanaraua töötlemisel. On palju meetodeid, mille abil saate toodete moodustamiseks materjale ratsionaalselt valida. Rahvusvahelistes SI-süsteemides väljendatakse erikaalu parameetrit njuutonites 1 mahuühiku kohta.
Väga oluline on teha kõik arvutused seadmete ja mehhanismide projekteerimisetapis. Erikaal ja kaal on erinevad väärtused, kuid neid kasutatakse tingimata erinevate Cuprumit sisaldavate osade toorikute massi määramiseks.
Kui võrrelda vase ja alumiiniumi tihedust me näeme suurt erinevust. Alumiiniumi puhul on see näitaja toatemperatuuril 2698,72 kg / m 3. Temperatuuri tõustes muutuvad parameetrid aga erinevateks. Kui alumiinium läheb kuumutamisel vedelasse olekusse, on selle tihedus vahemikus 2,55–2,34 g / cm3. Indikaator sõltub alati legeerelementide sisaldusest alumiiniumisulamites.
Metallisulamite tehnilised näitajad
Levinumad vasepõhised sulamid peetakse messingiks ja pronksiks. Nende koostis on moodustatud ka muudest elementidest:
- tsink;
- nikkel;
- tina;
- vismut.
Kõik sulamid erinevad struktuuri poolest. Tina olemasolu kompositsioonis võimaldab valmistada suurepärase kvaliteediga pronksisulameid. Odavamate sulamite hulgas on nikkel või tsink. Toodetud materjalid Cuprumi baasil on järgmised omadused:
- kõrge plastilisus ja kulumiskindlus;
- elektrijuhtivus;
- vastupidavus agressiivsele keskkonnale;
- madal hõõrdetegur.
Vasepõhiseid sulameid kasutatakse laialdaselt tööstuslikus tootmises. Neid kasutatakse nõude, ehete, elektrijuhtmete ja küttesüsteemide tootmiseks. Cuprumiga materjale kasutatakse sageli majade fassaadi kaunistamiseks, kompositsioonide tegemiseks. Materjali kasutamise peamised omadused on kõrge stabiilsus ja plastilisus.