金屬的基本特性

2021-06-01 04:41:20 字數 5943 閱讀 3717

1樓:黃海花園

金屬顏料的特性及其應用

常用的金屬粉有鋁粉、鋅粉、鉛粉,合金形式的金屬粉有銅鋅粉(俗稱金粉)、鋅鋁粉、不鏽鋼粉等。

與其他顏料相比較,金屬顏料有它的特殊性。由於粉末狀的金屬顏料以金屬或合金組成,故有明亮的金屬光澤和顏色。困此,許多金屬顏料用做裝飾性顏料,如銅鋅粉,它的色相從淡金直至赤金,使被塗裝的物品絢麗多彩;鋁粉色相銀白,也用於裝飾。

近年來鋁粉的新品種閃光鋁粉與透明顏料配合使用,塗裝面不僅有金屬亮點,而且五彩繽紛,裝飾效果非常好;鱗片狀的鋅粉略呈淡色的金屬光,能使塗裝物與周圍景物混為一體,有偽裝效果。

大多數金屬顏料都是鱗片狀粉末,它調入成膜物而且塗裝成膜時,像落葉鋪地一樣與被塗物平行,互相連結,互相遮掩,多層排列,形成屏障,金屬鱗片阻斷了成膜物的微細孔,阻止外界有害氣體或液體在塗膜中的滲透,保護了塗膜及被塗裝物品,這是它物理遮蔽的防腐能力,而鋅粉除了有遮蔽能力之外,還有陰極保護作用,大量的鋅粉在塗膜內互相連成導電層,當塗層遇到電化學腐蝕時,由於鋅比鐵具有負的電極電位差,首先被腐蝕,從而保護了鋼鐵底材。不鏽鋼粉具有良好的化學穩定性,能阻止化學腐蝕。

色淺、高光澤的金屬粉還有保溫能力,這類金屬粉幾乎不吸收光線,能反射可見光、紫外光,對於熱輻射也是如此,因此,可用於需要保溫、防止光和熱輻射的物品上,如貯存油品、氣體的罐、塔上,金屬粉能反射日光中紫外線的60%以上,故又能防止塗膜因紫外光照射老化,有利於延長塗膜的壽命。

金屬顏料是極微細的粉末,且多屬鱗片狀,但也有球形、水滴形、樹枝形的,都與其製造方法有關。金屬粉末須經過表面處理才具有顏料特性,如分散性、遮蓋力等,不同的表面處理可使金屬親油或親水,以適應不同塗料的要求。

大多數金屬顏料通過物理加式方式進行生產,使純金屬或合金成為特定的粉,如從固態、液態及氣態金屬轉化為粉末。

一、由金屬的氣相狀態轉化為粉末如昇華法制取鋅粉、超細鋁粉粉。

二、由金屬的液相狀態轉化為粉末如氣動霧化法制取鋁粉、鋅粉及銅金粉。

三、由金屬的固相狀態轉化為粉末的如切削法、球磨法制造鎂粉、鋁粉、不鏽鋼粉及鈦粉。

通常用於粉末塗料的金屬顏料主要是鋁粉和銅粉、珠光粉。由於粉末塗料所選用的樹脂或固化劑不是含有鹼性就是有一定的酸性,對於這些金屬及金屬氧化物都會產生一定程度的影響,因此對金屬顏料的表面處理就顯得尤為重要。雖然大多數金屬顏料在出廠前都已尼過表面處理,但是能否經受粉末塗料施工條件(200度10分鐘)的考驗是很成問題的。

銅粉可採用苯並三氮唑等進行表面保護,對耐化學不穩定的鋁粉就無計可施了,所以銀色的美術型粉末塗層往往在使用一個階段後會出現發黑現象。

鎳粉在無色透明的樹脂中呈黃色,如果將它和其他顏色透明樹脂配合,可製成金色、橙色、黃綠色的塗層。

在含有金屬顏料的粉末塗料中如果要製造彩色塗層,其遮蓋力應依靠金屬顏料而不應依靠著色顏料。最好選用遮蓋力較低的著色顏料或透明顏料,尤其要少用或不用鈦白炭黑等。因為高遮蓋力顏料的存在將使金屬顏料黯然失色。

金屬材料效能為更合理使用金屬材料,充分發揮其作用,必須掌握各種金屬材料製成的零、構件在正常工作情況下應具備的效能(使用效能)及其在冷熱加工過程中材料應具備的效能(工藝效能)。

材料的使用效能包括物理效能(如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等)、化學效能(耐用腐蝕性、抗氧化性),力學效能也叫機械效能。

材料的工藝效能指材料適應冷、熱加工方法的能力。

(一)、機械效能

機械效能是指金屬材料在外力作用下所表現出來的特性。

1、強度:材料在外力(載荷)作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應力。

2、屈服點(бs):稱屈服強度,指材料在拉抻過程中,材料所受應力達到某一臨界值時,載荷不再增加變形卻繼續增加或產生0.2%l。時應力值,單位用牛頓/毫米2(n/mm2)表示。

3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。單位用牛頓/毫米2(n/mm2)表示。

4、延伸率(δ):材料在拉伸斷裂後,總伸長與原始標距長度的百分比。

5、斷面收縮率(ψ)材料在拉伸斷裂後、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。

6、硬度:指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力,常用硬度按其範圍測定分佈氏硬度(hbs、hbw)和洛氏硬度(hka、hkb、hrc)。

7、衝擊韌性(ak):材料抵抗衝擊載荷的能力,單位為焦耳/釐米2(j/cm2)。

對低碳鋼拉伸的應力——應變曲線分析

1.彈性:εe=σe/e, 指標σe,e

2.剛性:△l=p·l/e·f 抵抗彈性變形的能力強度

3.強度: σs---屈服強度,σb---抗拉強度

4.韌性:衝擊吸收功ak

5.疲勞強度: 交變負荷σ-1<σs

6.硬度 hr、hv、hb

ⅰ階段 線彈性階段 拉伸初期 應力—應變曲線為一直線,此階段應力最高限稱為材料的比例極限σe.

ⅱ階段 屈服階段 當應力增加至一定值時,應力—應變曲線出現水平線段(有微小波動),在此階段內,應力幾乎不變,而變形卻急劇增長,材料失去抵抗變形的能力,這種現象稱屈服,相應的應力稱為屈服應力或屈服極限,並用σs表示。

ⅲ階段 為強化階段,經過屈服後,材料又增強了抵抗變形的能力。強化階段的最高點所對應的應力,稱材料的強度極限。用σb表示,強度極限是材料所能承受的最大應力。

ⅳ階段 為頸縮階段。當應力增至最大值σb後,試件的某一區域性顯著收縮,最後在縮頸處斷裂。

對低碳鋼σs與σb為衡量其強度的主要指標。

剛性:△l=p·l/e·f,抵抗彈性變形的能力。

p---拉力,l---材料原長,e---彈性模量,f---截面面積

塑性變形:外力去處後,不能恢復的變形,即殘餘變形稱塑性變形。

材料能經受較大塑性變形而不破壞的能力,稱為材料的塑性或延伸性。

衡量材料塑性的兩個指標是延伸率和斷面收縮率。

延伸率δ=(△l0/l)×100% 斷面收縮率ψ=((a-a1)/a)×100%

韌性(衝擊韌性):常用衝擊吸收功 ak 表示,指材料在衝擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的力。

疲勞強度:材料抵抗無限次應力(107)迴圈也不疲勞斷裂的強度指標,交變負荷σ-1<σs為設計標準。

硬度:材料軟硬程度。

測定硬度試驗的方法很多,大體上可以分為彈性回條法(肖氏硬度)壓入法(布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度)和劃痕法(莫氏硬度)等三大類,生產上應用最廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測材料表層,以留下的壓痕表面面積大小或深度計算材料的硬度值。

由於硬度測定時的測定規範,所用儀器裝置等不同,用壓入法井臺測定材料的硬度的方法也有多種。

常用的方法是布氏硬度法(hb),維氏硬度法(hv),洛氏硬度法(hr)。

(二)、工藝效能

指材料承受各種加工、處理的能力的那些效能。

8、鑄造效能:指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝效能,主要包括流效能、充滿鑄模能力;收縮性、鑄件凝固時體積收縮的能力;偏析指化學成分不均性。

9、焊接效能:指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法,把兩個或兩個以上金屬材料焊接到一起,介面處能滿足使用目的的特性。

10、頂氣段效能:指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的效能。

11、冷彎效能:指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂效能。彎曲程度一般用彎曲角度α(外角)或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示,a愈大或d/a愈小,則材料的冷彎性愈好。

12、衝壓效能:金屬材料承受衝壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進行衝壓叫冷衝壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。

13、鍛造效能:金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。

(三)、化學效能

指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發生化學或電化學反應的效能。

14、耐腐蝕性:指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。

15、抗氧化性:指金屬材料在高溫下,抵抗產生氧化皮能力。

2樓:

現在人們已經發現了109種元素,按照這些元素的原子結構和性質,把它們分為金屬和非金屬兩大類。金屬與非金屬的不同點主要表現在以下幾方面:

(l)從原子結構來看,金屬元素的原子最外層電子數較少,一般小於4;而非金屬元素的原子最外層電子數較多,一般大於4。

(2)從化學性質來看,在化學反應中金屬元素的原子易失電子,表現出還原性,常做還原劑。非金屬元素的原子在化學反應中易得電子,表現出氧化性,常做氧化劑。

(3)從物理性質來看,金屬與非金屬有著較多的差別,主要是:

①一般說來金屬單質具有金屬光澤,大多數金屬為銀白色;非金屬單質一般不具有金屬光澤,顏色也是多種多樣。

②金屬除汞在常溫時為液態外,其他金屬單質常溫時都呈固態;非金屬單質在常溫時多為氣態,也有的呈液態或固態。

③一般說來,金屬的密度較大,熔點較高;而非金屬的密度較小,熔點較低。

④金屬大都具有延展性,能夠傳熱、導電;而非金屬沒有延展性,不能夠傳熱、導電。

必須明確上述各點不同,都是「一般情況」或「大多數情況」,而不是絕對的。實際上金屬與非金屬之間沒有絕對的界限,它們的性質也不是截然分開的。有些非金屬具有一些金屬的性質,如石墨是非金屬,但具有灰黑色的金屬光澤,是電的良導體,在化學反應中可做還原劑;又如矽是非金屬,但也具有金屬光澤,矽既不是導體也不是絕緣體,而是半導體。

也有某些金屬具有一些非金屬的性質,如銻雖然是金屬,但它的性質非常脆,灰銻的熔點低、易揮發等,這些都屬於非金屬的性質。金屬 金屬元素的原子結構特徵是最外層電子數較少,一般為1—3 個,且在化學反應中較易失去,從而使次外層變為最外層,通常達到8 個電子的穩定結構。原子結構的這一特徵,決定了金屬的性質特點。

物理性質方面:金屬有金屬光澤、不透明、容易傳熱、導電,可以被拉成細絲、展成薄片、塑成各種形狀。不少金屬(遊離態及其化合態)在火焰上灼燒時,會使火焰呈現特殊的顏色,根據這種顏色可以判定某種金屬或金屬離子的存在。

如鈉呈黃色、鉀呈淺紫色(透過藍色的鈷玻璃觀察)、鈣呈磚紅色、銅呈綠色。金屬也具有各自不同的密度、熔點、硬度等。如密度最小的鋰li(只0.

534克/釐米3,20℃)、熔點最低的汞hg 為-38.87℃、而鎢的熔點高達3370℃。

化學性質方面:金屬跟氧化合時,生成金屬氧化物。活潑金屬(如鉀k、鈣ca、鈉na)跟活潑非金屬(如氟f、氧o、氯cl 等)化合時,金屬原子失去電子變成陽離子,非金屬原子奪得電子變成陰離子,陰陽離子通過靜電的相互作用形成離子化合物。

如nacl、mgo 等。金屬跟酸、鹽溶液的置換反應遵循金屬活動性順序。即位於金屬活動性順序氫以前的金屬跟鹽酸、稀硫酸、磷酸等非氧化性酸起置換反應,產生氫氣。

反應中金屬原子失去電子變成陽離子,酸中氫離子h+奪得電子變成氫原子,氫原子結合成h2 放出。金屬跟鹽溶液發生的置換反應中,位於金屬活動性順序前面的金屬能夠把後面的金屬從它的鹽溶液裡置換出來。反應中前面金屬的原子失去電子,變成陽離子,後面金屬的離子奪得電子,變成原子,若干個原子聚整合金屬而析出。

如:fe+h2so4=feso4+h2↑

fe+cus4=feso4+cu

目前發現的金屬元素有80 多種。金屬應用廣泛,採用不同的方法分類。按密度大小的不同將它分為輕金屬和重金屬,密度小於4.

5 克/釐米3 的叫輕金屬,如kca、na、mg、al 等;密度大於4.5 克/釐米3 的叫重金屬如cu、ni、pb 等。按活動性強弱又可把金屬分為活動金屬和不活動金屬。

冶金工業上常把鐵fe、鉻cr、錳mn 叫黑色金屬,其餘叫有色金屬。此外還把金屬分為常見金屬和稀有金屬,前者如fe、al,後者如鋯zr、鉿hf、鈮nb、鉬mo 等。

非金屬目前已發現的109 種元素中,非金屬元素佔16 種。非金屬元素原子結構的特徵,最外層電子一般為4—7 個(氫為1 個,硼b 是3 個),所以在化學反應中,容易結合電子,達到8 個電子的相對穩定結構。由非金屬元素組成的單質稱為非金屬。

非金屬一般沒有金屬光澤,不易傳熱導電(石墨除外),常溫下為固體(如c、s、p、b、si)、液體(如溴br2)或氣體(如h2、o2、n2、f2、cl2),一般質脆(指固態),密度較小。非金屬的化學性質是:易跟氧反應,生成非金屬氧化物。

多數非金屬氧化物是酸性氧化物,其對應水化物為酸,如s—so2—h2so3。非金屬元素間化合,形成共價化合物,如hcl、co2。活動非金屬與活動金屬化合,形成離子化合物,如cacl2。

非金屬跟氫氣反應,生成氣態的氫化物,如***hcl 氣體,水蒸氣等。

非金屬和金屬之間沒有絕對的界限,如矽既有金屬性質,又有非金屬性質。

金屬的特性有什麼 什麼和什麼等,金屬的特性有什麼和什麼和什麼等

金屬的特性 金屬都有顏色 有光澤。多數金屬是固態。金屬表面可能和某些物質發生反應而使光澤發生了變化。金屬具有導熱性,金屬具有導電性。金屬具有延展性。金屬為何具有其特性和金屬鍵的概述 晶體分為金屬晶體與非金屬晶體,兩者在內部結構與效能上除有著晶體所共有的特徵外,金屬晶體還具有它獨特的效能,如具有金屬光...

何謂酶?它有何基本特性,什麼是酶?酶有什麼特性?

酶 指具有生物催化功能的高分子物質。在酶的催化反應體系中,底物通過酶的催化轉化為另一種分子。幾乎所有的細胞活動程序都需要酶的參與,以提高效率。酶通過降低化學反應的活化能來加快反應速率,大多數的酶可以將其催化的反應之速率提高上百萬倍 事實上,酶是提供另一條活化能需求較低的途徑,使更多反應粒子能擁有不少...

簡答題 組織形象的基本特性是什麼

主客觀二重性 系統性 動態性 相對穩定性。決定組織形象的因素,對組織內部而言,取決於組織的執行 管理情況和全體員工的精神風貌 對組織外部而言,取決於組織在公益事業中的表現。就企業而言,在 產品趨於相同 的情況下,其形象內容不僅僅限於產品的質量和 更重要的是企業整體所表現出來的正直 友善 活力 想象力...