合金的性质与成分如何?
合金的性质与成分如何?
合金的性质和成分
将两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。合金比它的成分金属具有许多优良的物理、化学或机械加工性能。如硬铝(含2.2—4.9%Cu、0.2—1.8%Mg、0.3—0.9%Mn、少量的硅,其余是铝),有良好的机械性能、强度大又便于加工,而且密度小,可作轻型结构材料。目前世界各国生产的铝约有60%以上用于制造合金。铝的合金主要是在铝中加入铜、镁、锌、锰、硅等元素,有时还加入铬、钛、铍等元素。许多合金的熔点比它的成分金属的熔点要低。如铝硅合金(除铝外还含有4.0—13%的硅,0.2—1.5%的镁,0.5—8%的铜,0.1—0.9%的锰)的熔点比各成分金属的熔点都低。又如锡的熔点为231.9℃,铅的熔点为327.5℃,锡和铅按2∶1组成的合金熔点为180℃,比锡或铅的熔点都低,这种合金就是通常用的焊锡。又比如做保险丝材料的“伍德合金”,是锡、铋、镉、铅按1∶4∶1∶2质量比组成的合金,熔点仅67℃,比水的沸点还低。因此,当电路上电流过大、电线发热到70℃左右,保险丝即可熔化,自动切断电路,保证用电安全。现在使用相当广泛的高压锅易熔片,也是一种低熔点合金。当高压锅压力阀通路被堵,锅内压力增加,温度升高到熔片的熔点时,易熔片熔化通路打开,于是锅内减压、降温、从而保证了使用安全。但是组成上述低熔点合金的成分金属的熔点都在二、三百度以上。
合金的硬度一般比组成合金的成分金属的硬度大。由铝或镁制成的轻合金往往比铝或镁的硬度要大得多。有时制成合金后,其硬度增大的程度是惊人的,例如在铜里加入1%的铍制成的铜合金,其硬度要比纯铜大7倍!
合金可以分为三种类型:
(1)金属固溶体:这是一种金属均匀地分布在另一种金属内形成的复合体,是固态溶液。固溶体只有一种晶格类型。像黄铜(67%Cu,33%Zn)、银与金的合金都是金属固溶体。
(2)金属互化物:金属与金属之间生成的化合物。其组成有的是固定不变的,如铜化锌(ZnCu)、碳化铁(Fe3C)等;有的是可变的,如铜锡合金就有Cu5Sn、Cu31Sn8、Cu3Sn等多种不同组成。金属互化物不能用通常的化合价来解释。
(3)机械混合物:其晶体由两种或两种以上的晶体结构混合而成,每一小晶体中只有一种金属。同前两类合金不同,机械混合物的组成是非均一的。钢、生铁、青铜等属这一类合金。
从以上介绍可以看出,笼统地说合金是混合物或化合物都是不合适的。
3.金属的熔沸点高低、硬度、密度大小的比较规律
在金属晶体中,金属离子半径越小,阳离子电荷数越高,其金属键也就越强,金属的熔沸点也就越高,硬度、密度越大。
求镭有那些应用价值
镭 radium 一种化学元素。化学符号Ra,原子序数88,原子量226.0254,属周期系ⅡA族,为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭,1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭,它的英文名称来源于拉丁文radius,含义是“射线”。镭在地壳中的含量为1×10-9%,已发现质量数为206~230的同位素中,除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外,其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中,每2.8吨铀矿中含1克镭。镭是银白色金属,熔点700℃,沸点低于1140℃,密度约5克/厘米3。镭是最活泼的碱土金属,在空气中迅速与氮气和氧气作用,生成氮化物和氧化物,与水反应剧烈,生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子,氧化态为+2,只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物,化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水,硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭难溶于水。镭有剧毒,它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集,急性中毒时,会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物,用硫酸从铀矿石中浸出铀时,镭即成硫酸盐存在于矿渣中,然后转变为氯化镭,用钡盐为载体,进行分级结晶,可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线,能破坏人体内的恶性组织,因此镭针可治癌症 .发现人:[url]玛丽·居里(Marie Curie)和皮尔·居里(Pierre Curie) 发现年代:1898年发现过程:1898年,由玛丽·居里(Marie Curie)和皮尔·居里(Pierre Curie)发现。1910年,居里夫人和德比恩电解纯的氯化镭溶液,用汞作阴极,先得镭汞齐,然后蒸馏去汞,获得金属镭。元素描述:密度6.0克/厘米3(20℃)。熔点700℃,沸点约1140℃。银白色有光泽的软金属。在空气中不稳定,易与空气中氮和氧化合。与水作用放出氢气,生成氢氧化镭Ra(OH)2。溶于稀酸。化学性质与钡十分相似;所有镭盐与相应的钡盐是同晶型的。镭能生成仅微溶于水的硫酸盐、碳酸盐、铬酸盐、碘酸盐;镭的氯化物、溴化物、氢氧化物溶于水。已知镭有13种同位素,226Ra半衰期最长,为1622年。元素来源:存在于多种矿石和矿泉中,但含量极稀少,较多的来源于沥青铀矿中。在处理沥青铀矿提取铀时,镭经常与钡一起在不溶于酸的残渣中以硫酸盐形式回收,提纯获得。元素用途:镭能放射出α和γ两种射线,并生成放射性气体氡。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌。因此,常用来治疗癌症等。此外,镭盐与铍粉的混合制剂,可作中子放射源,用来探测石油资源、岩石组成等。元素辅助资料:居里夫妇在发现钋后不久,又有另一个惊人的结果。他们从铀矿中分离出富集钋的铋的化合物后,又分离出具有强烈放射性的钡的化合物。他们相信这种矿物中还含有和钡同时分离出来的第二种未知的放射性元素。他们的合作者贝蒙成功地研究了这个未知的放射性元素。在1898年12月,巴黎科学院发表了他们和贝蒙合作的报告:“……上述理由使我们相信,这种放射性的新物质里含有一种新元素,我们提议叫它镭。……”镭的拉丁名称radium是从拉丁文“射线”(radius)一词而来,它的元素符号定为Ra。镭在沥青铀矿中含量很小,不过一千万分之一或一千万分之三,要分离出它,就要大量的沥青铀矿。1898年至1902年间,在简陋的实验室里艰苦顽强地分析了巨大量(一吨)的矿渣,终于在1902年提炼出0.1克金属镭,并初步测定了它的原子量。