Свойства жидких металлов: плотность, теплопроводность, вязкость

Плотность металлов

Таблица плотности ρ материалов г/см3 (кг/дм3) и коэффициентов К = ρ/7.85*

* Согласно данным справочника П.М. Поливанов, Е.П. Поливанова. Таблицы для расчета массы деталей и материалов: Справочник. 13-е издание, 2006 г. (переработанное в соответсвие с ГОСТами).

Показатели удельного веса других металлов

Удельный вес – показатель, являющийся неотъемлемой характеристикой и других металлов.

На удельный вес серебра влияет проба сплава. При добавлении в него других металлов (медь, никель) удельный вес и плотность теряются. Так, плотность меди составляет 8,93 г/см3, никеля – 8,91 г/см3. Все значения рассчитываются по формулам.

Серебро – такой же благородный металл, как и золото. Его удельный вес составляет 10,5 г/см3. Плавится оно при температуре 960 градусов. Основными физическими характеристиками серебра являются:

• устойчивость к коррозии;
• низкая сопротивляемость;
• повышенная светоотражаемость.

Несмотря на природную мягкость, серебро обладает высокой плотностью и удельным весом.

Титан – цветной металл бело-серебристого оттенка. Он обладает высокой прочностью, хоть и легкий на вес. Так, он в 12 раз прочнее алюминия и в 4 раза – меди и железа. По степени нахождения в земной коре титану отводится четвертое место среди остальных.

Низкий удельный вес титана – 4,505 г/см3 более соответствует щелочным металлам. На его поверхности образуется оксидная пленка, которая препятствует образованию коррозии.

Цинк – также цветной металл бело-синеватого оттенка. Обладает средней твердостью и начальной температурой плавления 419 градусов. Под воздействием температуры 913 градусов этот металл приобретает парообразное состояние. У цинка удельный вес составляет 7,13 г/см3.

Обычная температура делает цинк хрупким, но ее повышение до 100 градусов превращает металл в гибкий и пластичный. При взаимодействии с воздухом, на поверхности цинка образуется пленка из оксида.

Цвет свинца – грязно-серый, но это не влияет на природный блеск металла. Однако сияние довольно быстро прекращается за счет образования на поверхности свинца оксидной пленки. Свинцовый сплав обладает повышенным удельным весом – 11,337 г/см3. По этому показателю он превышает цинк, алюминий, железо и некоторые другие металлы. Несмотря на высокий показатель плотности, свинец – очень мягкий металл.

В таблице приведены значения удельного веса и температура плавления других металлов.

Читать также: Подключение вилки к духовому шкафу

Как определить пробу металла по плотности?

Этот способ был изобретен в Древней Греции Архимедом. Его смысл заключается во взвешивании в воде. Также этот метод относится к неразрушающим способам контроля. Смысл заключается в поиске плотности, для этого необходимо взвесить ваше изделие и определить его объем. С первой величиной все понятно, а как же определить объем?

Для этого необходимо замерить объем вытесненной воды при помещении в нее ювелирного изделия. Затем массу необходимо разделить на объем. Таким образом, получаем значение плотности. Далее, используя формулу, описанную выше, выводим выражение для расчета значения пробы конкретного сплава: Д= 6,481- 57,56/р.

Определение и использование плотности

Как известно, чтобы найти плотность вещества, его массу делят на объем. Плотность является физико-химической характеристикой вещества. Она постоянна. Материалы для промышленного производства должны соответствовать этому показателю. Для её обозначения принято использовать греческую букву ρ.

Плотность железа равна 7874 кг/м³, никеля — 8910 кг/м³, хрома — 7190 кг/м³, вольфрама — 19250 кг/м³. Конечно, это относится к твёрдым сплавам. В расплавленном состоянии веществам присущи другие характеристики.

В природе лишь некоторые металлы присутствуют в большом количестве. Удельный вес железа в земной коре 4,6%, алюминия — 8,9%, магния — 2,1%, титана — 0,63%. Металлы незаменимы в большинстве сфер человеческой деятельности. Их производство растёт год от года. Для удобства металлы разделены на группы.

Железо и его сплавы

Чёрными металлами принято называть стали и чугуны разных марок. Сплав железа и углерода считается сталью, если железа не менее 45%, а содержание углерода 0,1%—2,14%. Чугуны, соответственно, углерода содержат больше.

Для получения необходимых свойств сталям и сплавам их легируют (присаживают при переплаве легирующие добавки). Таким образом плавят заданные марки. Все марки металла строго соответствуют определённым техническим условиям. Свойства каждой марки регламентированы государственными стандартами.

В зависимости от состава плотность стали варьируется в диапазоне 7,6—8,8 (г/см³) в СГС или 7600—8800 (кг/м³) в СИ (это видно из таблицы 1). Конечно, сталь имеет сложную структуру, это не смесь различных веществ. Однако присутствие этих веществ и их соединений изменяют свойства, в частности, плотность. Поэтому самыми большими плотностями обладают быстрорежущие стали с высоким содержанием вольфрама.

Перевозки изделий из металлов

В системе грузоперевозок задействовано такое понятие, как «объёмный вес». Если масса предмета в одном кубическом метре 167 кг, то такой вес считается физическим, а если меньше — объёмным. Например, масса куба стали углеродистой — 7750 кг. Другими словами, объёмный вес стали 7750 кг. Эти расчёты нужны, чтобы определить, какой объем займёт перевозимый груз.

Однако в зависимости от того, какие металлические изделия перевозятся, объем будет меняться. Предположим, что есть несколько различных метизов одной и той же марки стали. По идее, они обладают одинаковой плотностью. Однако слитки, крупносортные изделия и бунты проволоки обладают различным объёмом, а следовательно, при их перевозке займут больше или меньше места на транспорте. Таким образом, они обладают разным объёмным весом. При любых условиях кубометр стали больше 167 кг, следовательно, его не назовёшь объёмным.

• Автор: admin
• Распечатать

Оцените статью:

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

(1 голос, среднее: 5 из 5)
Поделитесь с друзьями!

Официально принятые пробы

Сплав по определению представляет собой соединение чистого серебра с другими металлами с целью улучшения каких-либо конкретных характеристик. Существует постановление правительства Российской федерации, в котором четко установлены пробы серебра, их химический состав и характерные свойства и характеристики.

Низшая из них — 720 проба: цифирное обозначение указывает на то, что в данном сплаве содержится 72% чистого серебра, а все остальное (28%) — это примеси других материалов. Такой металл находит свое применение исключительно в промышленности и производстве.

800 проба серебряного сплава указывает на то, что в нем содержится не менее 80% чистого металла. Хоть его и принято считать низшим по качеству, однако он обладает хорошими литейными характеристиками. Именно это свойство дает возможность для изготовления наборов столовых приборов из этого драгоценного металла, которые часто становятся семейной реликвией и передаются по наследству. Для этих же целей используется драгоценный металл, имеющий 83% химически чистого по составу серебра, отличается от предыдущего только меньшим количеством примесей в сплаве.

А вот металлическое соединение серебра, которое имеет 875 пробу, может уже использоваться не только в производственных и промышленных нуждах, но и в ювелирном деле. Процент чистого металла в нем составляет 87,5. Все вышеописанные сплавы имеют ярко выраженный желтоватый цвет. Чем ниже проба, тем желтее металл. Соединение серебра с металлическими добавками 925 пробы имеет бело-серебристый («благородный») цвет. Этот состав хорошо себя проявляет при плавке, он очень ковкий и пластичный. Эти характеристики позволяют ювелирам создавать настоящие произведения искусства.

960 проба серебряного сплава по своим механическим и техническим характеристикам очень схожа с химически чистым серебром. Используется ювелирами для создания тончайших драгоценных изделий, отличающихся изяществом и воздушностью: финифть и филигрань, разные виды гравировки, соединение с эмалью.

Именно легкость в обработке позволяет мастерам создавать великолепные и самые смелые ювелирные творения. А прекрасным дамам и модницам — стать их обладательницами за достаточно доступную стоимость (по сравнению с золотыми и платиновыми изделиями).