Классификация материалов

Все химические элементы, которые представлены в таблице Менделеева, делятся на две основных категории металлы и неметаллы. Они очень сильно отличаются не только по своим физическим и химическим свойствам, но и по строению кристаллической решетки.

При проведении различных производственных работ в большинстве случаев применяются металлы и сплавы.

Классификация металлов

Все металлические материалы можно разделить на две основные подгруппы - черные, к которым относятся чугун и сталь, и цветные, к которым относятся все остальные сплавы.

Черные металлы представляют собой железо и различные сплавы железа. Такие материалы чаще всего применяются во многих производственных процессах.

Цветные металлы, которые применяются в технике делятся на несколько подгрупп:

• легкие, плотность которых составляет до 5 г/см3, к ним относятся Mg, Al, Be, Ti;


• тяжелые, у которых плотность выше 10 г/см3 - Pb, Mo, Au, Pt, Ag, W, Та, Os, Ir;


• легкоплавкие, температура плавления которых ниже 400 °С - Sn, Pb, Zn;


• тугоплавкие, которые плавятся при температуре выше плавления железа, то есть выше 1536 °С - Nb, W, Mo, Та;


• благородные металлы, которые обладают очень высокой устойчивостью против коррозии - Au, Ag, Pt;


• урановые или актиноиды, которые нашли применение в атомной технике;


• редкоземельные или ланатноиды, применяемые для того, чтобы модифицировать сталь;


• щелочноземельные , такие как Li, Ca, Na, К. Эти металлы чаще всего применяются в качестве жидкометаллических теплоносителей в ядерных реакторах, очень часто применяются в качестве катализатора или для легирования легких и прочных сплавов на основе алюминия.

Свойства металлов

Все металлы вне зависимости от того, к какой группе относятся, имеют уникальные свойства, правильное применение которых позволяет использовать материалы в различных отраслях техники. Их пластичность определяет возможность механической обработки, что позволяет получить заготовку нужной формы. Использование металлов и сплавов различной теплопроводности дает возможность создавать изделия, которые будут или поглощать или выделять тепло. Электропроводность позволяет минимизировать затраты на преодоление внутреннего сопротивления металла при передаче электроэнергии на расстояния. Комплексное использование всех свойств металлов и сплавов позволяет подобрать материал, который отвечал бы требованиям, предъявляемым на производстве.

Применение металлов и сплавов

Любое современное производство требует правильного подбора материалов. В зависимости от требований к конечному изделию применяются различные комбинации металлов и сплавов. Черные металлы чаще всего используются в качестве основы или каркаса для многих изделий и механизмов. Цветные же металлы в большинстве случаев находят применение либо в качестве покрытий, дающих дополнительные свойства черным металлам, либо же самостоятельно, обеспечивая при этом вспомогательные функции при проектировании оборудования или изделий.