Gustoća aluminija. Gustoća metala i legura Gustoća aluminija i bakra stol

Koristeći tablicu gustoće metala i legura, možete izračunati težinu potrebne duljine valjanog proizvoda koji ste odabrali. To je potrebno u slučajevima kada se u procjeni cijeli asortiman izračunava u dužini, a prodaja se vrši po težini. Također, znajući specifičnu gustoću metala iz tablice, možete izračunati težinu strukture zbrajanjem mase svakog elementa koji je uključen u njegov sastav. Potreba za takvim izračunom javlja se pri odabiru prijevoza za prijevoz ovog dizajna. Gustoća metala u tablici omogućuje vam izračunavanje gustoće legure čiji je sastav poznat kao postotak. Poznavajući masu i materijal bilo kojeg dijela, moguće je izračunati njegov volumen.

Tablica prikazuje gustoću metala i legura, kao i koeficijent DO omjer njihove gustoće prema . Gustoća metala i legura u tablici je izražena u jedinicama g/cm 3 za temperaturno područje od 0 do 50°C.

S obzirom na gustoću metala, kao što su: berilij Be, vanadij V, bizmut Bi, galij Ga, hafnij Hf, germanij Ge, indij In, kadmij Cd, kobalt Co, paladij Pd, platina Pt, renij Re, rodij Rh, rubidij Rb, rutenij Ru, Ag, stroncij Sr, antimon Sb, talij Tl, tantal Ta, telur Te, krom Cr, cirkonij Zr.

Gustoća aluminijskih legura i metalnih strugotina:: AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL7, AL8, AL9, AL11, AL13, AL21, AL22, AL24, AL25. Nasipna gustoća strugotine: mala drobljena aluminijska strugotina, fina čelična strugotina, gruba čelična strugotina, strugotina od lijevanog željeza. Napomena: gustoća strugotine u tablici je izražena u t/m 3 .

Gustoća legura magnezija i bakra: kovane legure magnezija: MA1, MA2, MA2-1, MA8, MA14; ljevaoničke legure magnezija: ML3, ML4, ML6, ML10, ML11, ML12; legure bakra i cinka () ljevaonica: LTs16K4, LTs23A6Zh3Mts2, LTs30A3, LTs38Mts2S2, LTs40Sd, LTs40S, LTs40 Mts3Zh, LTs25S2; tlačno obrađene legure bakra i cinka: L96, L90, L85, L80, L70, L68, L63, L60, LA77-2, LAZH60-1-1, LAN59-3-2, LZhMts59-1-1, LN65-5, LM-58-2, LM-A57-3-1.

Gustoća bronce različitih stupnjeva: bez kositra, obrađeno pod pritiskom: BrA5, 7, BrAMts9-2, BrAZh9-4, BrAZhMts10-3-1.5, BrAZhN10-4-4, BrKMts3.1, BrKN1-3, BrMts5; berilijeve bronce: BrB2, BrBNT1.9, BrBNT1.7; deformabilne kositrene bronce: Br0F8,0-0,3, Br0F7-0,2, Br0F6,5-0,4, Br0F6,5-0,15, Br0F4-0,25, Br0Ts4-3, Br0TsS4-4-2, 5, Br0CS4-4-4; bronce za lijevanje kositra: Br03Ts12S5, Br03Ts7S5N1, Br05Ts5S5; ljevaoničke bronce bez kositra: BrA9Mts2L, BrA9Zh3L, BrA10Zh4N4L, BrS30.

Gustoća legura nikla i cinka: obrađeno pritiskom: NK0.2, NMts2.5, NMts5, NMtsAK2-2-1, NX9.5, MNMts43-0.5, NMTs-40-1.5, MNZHMts30-1-1, MNZH5-1, MN19, 16, MNTs15- 20, MNA 13-3, MNA6-1,5, MNMts3-12; antifrikcijske legure cinka: TsAM9-1.5L, TsAM9-1.5, TsAM10-5L, TsAM10-5.

Gustoća čelika, lijevanog željeza i babita:, lijevanje čelika, brzorezni čelik s udjelom volframa od 5 ... 18%; antifrikcijski lijev, kovan i visoke čvrstoće, sivi lijev; kositreni i olovni babiti: B88, 83, 83S, B16, BN, BS6.

Navedimo ilustrativne primjere gustoće raznih metala i legura. Prema tablici je jasno da Litij ima najmanju gustoću, smatra se najlakšim metalom, čija je gustoća još manja - gustoća ovog metala je 0,53 g / cm 3 ili 530 kg / m 3. Koji metal ima najveću gustoću? Metal s najvećom gustoćom je osmij. Gustoća ovog rijetkog metala je 22,59 g / cm 3 ili 22590 kg / m 3.

Također treba napomenuti prilično visoku gustoću plemenitih metala. Na primjer, gustoća takvih teških metala kao što je zlato je 21,5 odnosno 19,3 g/cm 3 . Dodatne informacije o gustoći i talištu metala prikazane su u.

Legure također imaju širok raspon gustoća. Lake legure uključuju legure magnezija i legure aluminija. Gustoća aluminijskih legura je veća. Legure visoke gustoće uključuju legure bakra poput mjedi i bronce, kao i babite.

DEFINICIJA

Gustoća materije je omjer njegove mase i volumena:

M / V, [g / cm 3, kg / m 3]

Gustoća čvrste tvari je referentna vrijednost. Gustoća bakra je 9,0 g/cm 3 . U svom elementarnom stanju bakar je metal crvene boje (slika 1). Njegove najvažnije konstante prikazane su u tablici ispod:

Tablica 1. Fizikalna svojstva bakra.

Bakar karakterizira visoka gustoća, prilično visoka točka taljenja i niska tvrdoća. Njegova savitljivost i savitljivost izuzetno su visoki: bakar se može uvući u žicu promjera 0,001 mm (oko 50 puta tanju od ljudske vlasi).

Riža. 1. Bakar. Izgled.

Pronalaženje bakra u prirodi

Po rasprostranjenosti u prirodi bakar daleko zaostaje za odgovarajućim alkalnim metalima. Njegov sadržaj u zemljinoj kori procjenjuje se na oko 0,003% (mase). Bakar se javlja uglavnom u obliku sumpornih spojeva, a češće zajedno sa sumpornim rudama drugih metala. Od pojedinačnih minerala bakra najvažniji su halkopirit (CuFeS 2) i halkozit (Cu 2 S). Mnogo manji industrijski značaj imaju minerali koji sadrže kisik - kuprit (Cu 2 O) i malahit ((CuOH) 2 CO 3).

Kratak opis kemijskih svojstava i gustoće bakra

Bakar tvori legure s mnogim metalima. Konkretno, legiran je zlatom, srebrom i živom.

Kemijska aktivnost bakra je niska. Na zraku je stalno prekriven gustim zelenkasto-sivim filmom bazičnih ugljikovih soli. Spaja se s kisikom pod normalnim tlakom i kada se zagrijava:

4Cu + O 2 \u003d 2CuO;

2Cu + O 2 \u003d 2CuO.

Ne reagira s vodikom, dušikom i ugljikom čak ni pri visokim temperaturama.

Na normalnoj temperaturi, bakar se polako spaja s halogenima klorom, bromom i jodom:

Cu + Cl2 \u003d CuCl2;

Cu + Br 2 \u003d CuBr 2.

Bakar je slabo redukcijsko sredstvo; ne reagira s vodom i razrijeđenom solnom kiselinom. Stavlja se u otopinu s neoksidirajućim kiselinama ili amonijak hidratom u prisutnosti kisika ili kalijevog cijanida. Oksidiraju ga koncentrirane sumporne i dušične kiseline, "carska vodica", halkogeni i oksidi nemetala. Zagrijavanjem reagira s halogenovodikom.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

DEFINICIJA

U slobodnom obliku aluminij je srebrnobijeli (slika 1) laki metal. Lako se izvlači u žicu i mota u tanke listove.

Na sobnoj temperaturi aluminij se ne mijenja na zraku, ali samo zato što je njegova površina prekrivena tankim slojem oksida koji ima vrlo jak zaštitni učinak.

Riža. 1. Aluminij. Izgled.

Aluminij se odlikuje visokom savitljivošću i visokom električnom vodljivošću, koja je približno 0,6 električne vodljivosti bakra. To je povezano s njegovom upotrebom u proizvodnji električnih žica (koje su, uz presjek koji osigurava jednaku električnu vodljivost, dvostruko lakše od bakrenih žica). Najvažnije aluminijske konstante prikazane su u donjoj tablici:

Tablica 1. Fizikalna svojstva i gustoća aluminija.

Rasprostranjenost aluminija u prirodi

Kratak opis kemijskih svojstava i gustoće aluminija

Kad se fino usitnjeni aluminij zagrijava, on snažno gori na zraku. Slično se odvija i njegova interakcija sa sumporom. S klorom i bromom, kombinacija se javlja već na običnoj temperaturi, s jodom - kada se zagrijava. Na vrlo visokim temperaturama, aluminij se također spaja izravno s dušikom i ugljikom. Naprotiv, ne stupa u interakciju s vodikom.

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3;

2Al + 3F 2 = 2AlF 3 (t o = 600 o C);

2Al + 3Cl2 \u003d 2AlCl3;

2Al + 2S \u003d Al 2 S 3 (t o \u003d 150 - 200 o C);

2Al + N 2 \u003d 2AlN (t o \u003d 800 - 1200 o C);

4Al + P 4 \u003d 4AlPt o \u003d 500 - 800 o C, u atmosferi H 2);

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3 (t o \u003d 1500 - 1700 o C).

U odnosu na vodu, aluminij je gotovo potpuno stabilan. Visoko razrijeđene, kao i vrlo koncentrirane otopine dušične i sumporne kiseline nemaju gotovo nikakav učinak na aluminij, dok se pri srednjim koncentracijama tih kiselina on postupno otapa.

2Al + 6HCl \u003d 2AlCl3 + 3H2;

8Al + 30HNO3 \u003d 8Al (NO3)3 + 3N2O + 15H2O.

U odnosu na octenu i fosfornu kiselinu, aluminij je stabilan. Čisti metal je također prilično stabilan u odnosu na solnu kiselinu, ali uobičajeni tehnički se otapa u njemu. Aluminij je lako topiv u jakim alkalijama:

2Al + 2NaOH + 6H2O = 3H2 + 2Na.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

U tablici su prikazana termofizička svojstva bakra ovisno o temperaturi u rasponu od 50 do 1600 stupnjeva Kelvina.

Gustoća bakra je 8933 kg / m 3 (ili 8,93 g / cm 3) na sobnoj temperaturi. Bakar je gotovo četiri puta teži i. Ovi metali će plutati na površini tekućeg bakra. Vrijednosti gustoće bakra u tablici navedene su u jedinici kg/m 3 .

Ovisnost gustoće bakra o njegovoj temperaturi prikazana je u tablici. Treba napomenuti da se gustoća bakra tijekom zagrijavanja smanjuje iu čvrstom metalu iu tekućem bakru. Smanjenje vrijednosti gustoće ovog metala je zbog njegovog širenja kada se zagrijava - povećava se volumen bakra. Treba napomenuti da tekući bakar ima gustoću od oko 8000 kg / m 3 na temperaturama do 1300°C.

Toplinska vodljivost bakra je 401 W / (m deg) na sobnoj temperaturi, što je prilično visoka vrijednost koja se može usporediti s .

Na 1357K (1084°C) bakar prelazi u tekuće stanje, što se u tablici očituje naglim padom vrijednosti toplinske vodljivosti bakra. Jasno je da toplinska vodljivost tekućeg bakra gotovo je dva puta niža od one čvrstog metala.

Toplinska vodljivost bakra ima tendenciju smanjenja kada se zagrijava, međutim, na temperaturama iznad 1400 K vrijednost toplinske vodljivosti ponovno počinje rasti.

U tablici se raspravlja o sljedećim termofizičkim svojstvima bakra pri različitim temperaturama:

• gustoća bakra, kg / m 3;
• specifični toplinski kapacitet, J/(kg deg);
• toplinska difuzivnost, m 2 / s;
• toplinska vodljivost bakra, W / (m K);
• Lorentzova funkcija;
• omjer toplinskog kapaciteta.

Toplinska svojstva bakra: KTŠ i specifični toplinski kapacitet bakra

Bakar ima relativno visoke topline taljenja i vrelišta: specifična toplina taljenja bakra je 213 kJ/kg; specifična toplina vrenja bakra je 4800 kJ/kg.

Donja tablica prikazuje neka od termofizičkih svojstava bakra ovisno o temperaturi u rasponu od 83 do 1473K. Vrijednosti svojstava bakra dane su pri normalnom atmosferskom tlaku. Treba napomenuti da specifični toplinski kapacitet bakra je 381 J/(kg deg) na sobnoj temperaturi, a toplinska vodljivost bakra je 395 W/(m deg) na 20°C.

Iz vrijednosti koeficijenta toplinskog širenja i toplinskog kapaciteta bakra u tablici može se vidjeti da zagrijavanje ovog metala dovodi do povećanja ovih vrijednosti. Na primjer, toplinski kapacitet bakra na temperaturi od 900°C postaje jednak 482 J/(kg deg).

Tablica daje sljedeća termofizička svojstva bakra:

• gustoća bakra, kg / m 3;
• specifični toplinski kapacitet bakra, kJ/(kg K);
• koeficijent toplinske vodljivosti bakra, W/(m deg);
• električni otpor, Ohm m;
• linearni koeficijent toplinske ekspanzije (KTE), 1/grad.

Izvori:
1.
2. .