Сплави

Матеріали по педагогіці » Методичне забезпечення вивчення теми "Метали" в 9 класі » Сплави

У рідкому стані більшість металів розчиняється один в одному, утворюючи рідкий сплав. Сплавами називаються гомогенні суміші металів у розплавленому і затверділому станах. Затверділі сплави мають різну природу: вони можуть виявляти характер твердих розчинів, хімічних сполук, бути гетерогенними.

Щоб визначити природу сплаву, поверхню досліджують мікроскопічним методом, а також піддають його рентгеноструктурному аналізу. Проте найчастіше сплави досліджують, проводячи фізико-хімічний аналіз.

Про взаємодію між металами можна судити на підставі вимірювання питомої електропровідності систем (електропровідність окремих металів вища за електропровідність утворених ними інтерметалідів). Внаслідок взаємодії металів змінюється їхня твердість, магнітна сприйнятливість. Склад утвореного металіду можна визначити, не виділяючи його в чистому вигляді, якщо вивчати зміну однієї з названих властивостей.

Нині фізико-хімічний аналіз є основним методом вивчення природи різних сплавів. Розділ фізико-хімічного аналізу, що досліджує перетворення в системі за зміною температури її плавлення або тверднення залежно від складу, називається термічним аналізом. Діаграми температура плавлення — склад називаються діаграмами стану, або діаграмами плавлення системи. Термічний аналіз до вивчення сплавів вперше застосував у 1868 р. Д. К. Чернов, а в 1900 р. видатний російський вчений М. С. Курнаков розробив метод встановлення складу сполук у сплавах за допомогою термічного аналізу.

Для того щоб побудувати діаграму стану, досліджують експериментально криві охолодження. Розплавлений чистий метал поступово охолоджують, вимірюючи зміну температури сплаву з часом. На діаграмі температура — час дістають горизонтальну лінію, що відповідає температурі плавлення металу (затримка в охолодженні металу зумовлена виділенням прихованої теплоти кристалізації). Якщо до металу А додати метал В, то в разі поступового охолодження рідкого сплаву кристали металу А осідатимуть за нижчої температури, ніж коли б це був чистий метал. Якщо ж до чистого металу В додати метал А, спостерігатиметься аналогічна картина. Щоб побудувати діаграму стану для двохкомпонентної системи, виготовляють суміші двох чистих металів із різним їх кількісним складом, розплавляють їх і визначають температури початку кристалізації як зупинки на діаграмах температура — час (рис. 2).

Діаграми плавлення мають різну форму залежно від характеру взаємодії компонентів суміші між собою.

Якщо два метали між собою не утворюють сполуку, а в твердому стані не утворюють розчин, то діаграма стану для такої системи має так звану евтектичну точку, яка вказує на існування сплаву з найнижчою температурою плавлення. Сплав, який має таку низьку температуру плавлення, у твердому стані є сумішшю дрібних кристалів і називається евтектикою.

Рис. 2. Криві охолодження (а) та діаграма стану двохкомпонентної системи (б)

Термічний аналіз дає змогу виявити велику кількість сполук одних металів з іншими (інтерметалідних сполук). Такі сполуки утворюють лужні, лужноземельні метали з металами, що мають слабкі металічні властивості. Склад інтерметалідних сполук виражається формулами, в яких валентності металів не збігаються з валентностями цих металів у сполуках з неметалами. Наприклад, натрій з оловом утворює такі сполуки: NaSn4, NaSn6, NaSn3, NaSn2, NaSn, Na4Sn2, Na2Sn, Na4Sn.

Властивості сплавів відрізняються від властивостей компонентів сплаву. Температура плавлення сплаву, як правило, нижча за температуру плавлення найбільш легкоплавкого його компонента, а твердість вища, ніж твердість складових частин сплаву. Особливо сильно зростає твердість сплаву, якщо під час сплавляння утворюються хімічні сполуки металів. Високою твердістю характеризуються сплави, що містять тверді розчини. Низькі температури плавлення, висока твердість надають сплавам більшої цінності для сучасної техніки, ніж цінність металів, з яких їх виготовляють.

Більше про педагогіку:

Підготовка до уроку фізичної культури
Якісне вирішення педагогічних завдань уроку можливе при ідеальній підготовці вчителя до нього. В підготовці до уроку розрізняють два етапи. Метою першого етапу є визначення оптимального варіанту змісту та побудови уроку, а саме: уточнення освітніх, виховних та оздоровчих завдань, розробка змісту ур ...

Експериментальне дослідження на виявлення рівня моральної вихованості старших дошкільників
Для виявлення рівнів моральної вихованості було проведено констатувальний експеримент. Базою дослідження був дошкільний навчальний заклад № 160 м. Одеси у старшій групі. У експерименті брали участь 20 дітей, віком 5–6 років. Мета: експериментально дослідити та обґрунтувати рівні моральної вихованос ...

Сутність гри як специфічної форми навчання іноземної мови
Мова для людини є посередником у засвоєнні більшості найважливіших рис світових явищ; завдяки мові ми можемо впливати на зовнішній світ. Знання рідної та іноземної мов – це пізнання культури народів, що духовно збагачує кожного, дає можливість краще пізнати своєрідність кожної нації. Вивчення інозе ...

Університетська освіта

Університетська освіта

Навчальна дисципліна “Університетська освіта” є однією з нормативних дисциплін циклу гуманітарної підготовки студентів.
Види та значення ігор

Види та значення ігор

Давно відомо, що при розвитку мислення і формуванні особистості важливу роль відіграє не тільки освітній фактор, але і характер ігрової діяльності.

Розділи

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.educateua.com