De thermische geleidbaarheid van metalen en het gebruik ervan

Metalen - een stof met een kristalstructuur. Bij verhitting, kunnen ze smelten, dat wil zeggen in een vloeibare toestand. Sommigen van hen hebben een laag smeltpunt: ze kunnen worden gesmolten door het plaatsen van een gewone lepel en het houden van de vlam van een kaars. Dit lood en tin. Anderen kunnen worden gesmolten alleen in speciale ovens. Hoog smeltpunt hebben koper en ijzer. Om deze te reduceren tot het metaal additief wordt geïntroduceerd. De verkregen metaal (staal, brons, gietijzer, messing) met een smeltpunt lager dan het basismateriaal.

Van wat doet de smelttemperatuur van het metaal? Ze hebben allemaal bepaalde kenmerken - warmtecapaciteit en warmtegeleidbaarheid van metalen. De warmtecapaciteit is van het vermogen van het absorberen van warmte wanneer verwarmd. De numerieke index - soortelijke warmte. Daaronder is een hoeveelheid energie die in staat is een eenheidsmassa van metaal die wordt verwarmd met 1 ° C absorberen Uit deze figuur is afhankelijk van het brandstofverbruik verwarmen van een metalen werkstuk tot een gewenste temperatuur. De soortelijke warmte van de meeste metalen in het traject van 300-400 J / (kg * K), metaallegeringen - 100-2000 J / (kg * K).

De thermische geleidbaarheid van metalen - is de warmteoverdracht van de hetere het koudere deeltjes wet van Fourier in hun macroscopische immobiliteit. Het hangt af van de structuur van het materiaal, de chemische samenstelling en de aard van interatomaire binding. In metalen, wordt de warmteoverdracht gedragen door elektronen, andere vaste stoffen - fononen. De thermische geleidbaarheid van metaal hoger, hoe volmaakter kristallijne structuur ze. Hoe metaalverontreinigingen, des vervormde kristalrooster, en hoe lager de thermische geleidbaarheid. Legeren maken van dergelijke vervorming in de metaalstructuur, en verlaagt de thermische geleidbaarheid ten opzichte van het basismetaal.

Alle metaal een goede thermische geleidbaarheid, maar een hoger dan de andere. Voorbeelden van dergelijke metalen - goud, koper en zilver. Lagere thermische geleidbaarheid - tin, aluminium en ijzer. Verhoogde thermische geleidbaarheid van metalen is een voordeel of nadeel, afhankelijk van de omvang van het gebruik. Bijvoorbeeld, het vereist een metalen kom voor het snel verwarmen van voedsel. Tegelijkertijd is het gebruik van metalen met een hoge thermische geleidbaarheid voor het vervaardigen van pannen handgrepen maakt het moeilijk te gebruiken - hanteer te snel verhit en het voor hen onmogelijk te raken. Daarom worden bij isolatiematerialen hier.

Een ander kenmerk van metaal beïnvloeden de eigenschappen - thermische uitzetting. Het verschijnt als een volumetoename van het metaal bij verhitting en afnemende - tijdens het afkoelen. Dit fenomeen is absoluut noodzakelijk om rekening te houden bij de vervaardiging van metalen producten. Bijvoorbeeld pan deksels maken facturen van theepotten ook een spleet tussen het deksel en de behuizing, zodat bij verhitting deksel niet geblokkeerd.

Voor elk metaal werd berekend coëfficiënt van thermische expansie. Wordt bepaald door verhitting bij 1 ° C testmonster met een lengte van 1 m. De grootste coëfficiënt zijn lood, zink, tin. Less is van koper en zilver. Zelfs lager - ijzer en goud.

Door chemische eigenschappen van de metalen worden onderverdeeld in verschillende groepen. Er actieve metalen (bijvoorbeeld kalium of natrium) in staat instantaan te reageren met lucht of water. De zes meest actieve metalen die de eerste groep van het periodiek systeem genoemd alkalisch. Ze hebben weinig smeltpunt en zo zacht dat ze kunnen worden gesneden met een mes. Combineren met water, vormen ze logen, vandaar de naam.

De tweede groep bestaat uit de aardalkalimetalen -. Calcium, magnesium, enz. Ze worden in veel mineralen en refractaire solide. Voorbeelden van deze metalen, kunnen derde en vierde groepen dienen als lood en aluminium. Het is heel zachte metalen en ze worden vaak gebruikt in legeringen. De overgangsmetalen (ijzer, chroom, nikkel, koper, goud, zilver) minder actief, smeden en vaak gebruikt in industriële toepassingen legeringen.

De positie van elk metaal in de rij activiteit karakteriseert het reactievermogen. Hoe actiever de metaal, hoe makkelijker het zuurstof opneemt. Ze zeer moeilijk te scheiden van verbindingen, terwijl lage activiteit soorten metalen kunnen worden gevonden in zuivere vorm. De meest actieve van hen - kalium en natrium - Houd kerosine uit het ze onmiddellijk geoxideerd. Van de metalen die in de industrie, koper het minst actief. Daarvan maken tanks en warmwaterleidingen en elektrische draden.