Фізичні властивості металів

У той момент, коли людство навчилося отримувати метали з руди і обробляти їх, почався новий виток технічного прогресу, який триває досі. Якщо до появи пластмаси в далекому 1835 основними міцними матеріалами, які були доступні людям, були метали і деревина, то зараз до списку додалися пластики. Тим не менш, неможливо уявити собі область, де не використовувалися б метали та їх сплави. Можна сказати, що прогрес у його існуючому вигляді став можливий саме завдяки їм.

Цілком зрозуміло, що фізичні та хімічні властивості металів були дуже добре вивчені. Зараз з основними з них знаком кожна людина. У даній роботі ми докладно розглянемо загальні фізичні властивості металів. Однак щоб не плутати два терміни, наведемо короткий список того, що саме розуміється під хімічними властивостями.

Перш за все, це здатність металів вступати у взаємодію з газами, водою та іншими речовинами. Сюди ж можна віднести растворяемость. Все це визначає окислюваність, корозійну стійкість та ін.

Фізичні властивості металів представлені електропровідністю, щільністю, магнітною проникністю, теплоємністю, а також забарвленням, пластичністю та ін. Повний список досить великий, тому тут не наводиться. Перерахуємо лише основні фізичні властивості металів.

Уявімо ситуацію: зима, холодно. На вулиці дві лавочки - дерев'яна і металева. Яка з них більш холодна? Навіть дитина знає, що металева. Однак температура повітря однакова, отже, поняття «холодна» в даному випадку не застосовується. Що ж викликає відчуття холоду? Фізичні властивості металів. Зокрема, теплопровідність і теплоємність. Завдяки особливостям будови атомарної кристалічної решітки, метали набагато швидше споживають теплову енергію, при цьому рівномірно прогріваючись. Дана властивість дозволяє легко виконувати з'єднання шляхом зварювання або пайки.

Відомо, що для плавки деяких металів потрібні високі температури, а інші можна розплавити буквально в руках. Наприклад, метал натрій переходить в рідку форму вже при 100 градусах (трохи менше), тому відчути себе металургом може кожен бажаючий. Його протилежність - вольфрам (з нього виготовляють нитки розжарювання в лампах), який плавиться при 3400 градусах.

Зрозуміло, фізичні властивості металів цим не вичерпуються. Уявімо, що необхідно зробити і встановити металеві двері. Точна підгонка габаритів без «запасу» призведе до того, що в жарку пору року через лінійного температурного розширення двері неможливо буде закрити (або відкрити). Відповідно, зі зниженням температури габарити виробу трохи зменшаться на коефіцієнт F. Всі ці моменти необхідно враховувати.

Величезне значення метали мають для електротехніки. З них виконується практично все: від провідників до корпусів електричного обладнання. Для виробництва проводів використовують мідь і алюміній, так як саме вони чинять найменший опір проходженню заряджених частинок. Варто відзначити, що кращі характеристики у золота і срібла, проте через високу вартість даних металів вони використовуються обмежено. Взаємозалежне властивість - це електричний опір. З даних матеріалів виготовляють нагрівальні спіралі, нитки розжарювання та ін. Представники цієї групи металів - це вольфрам і нихром (сплав).

Один з найважливіших елементів електроланок - це котушка індуктивності. Досить внести в неї сердечник з магнітомягкого матеріалу, як режим роботи кардинальним чином змінюється. Це відбувається через намагнічування металу.

Отримати від виробу необхідні характеристики можна лише в тому випадку, якщо знати фізичні властивості використовуваного металу.