какой металл самый пластичный
Вода, огонь. земля? И немного о пластичных металлах.
А это наши все запеченные заготовки из пластичной бронзы c мастер-класса.
Насчет пластичных металлов. У меня 4 заготовки из пластичной бронзы от Ирины. Не буду вдаваться в подробности. Но, коротко из материалов студии пластичных металлов Metalclaystudio.
К настоящему времени материал получил признание и огромную популярность у ювелиров. В США на одном из крупнейших ювелирных конкурсов есть отдельная категория по металлическим глинам, официально признанная ювелирным направлением.
Материал состоит из трех основных= компонентов: металлического порошка, органического пластификатора и дистиллированной воды.
Признаюсь, я долго не могла понять как мне из статично представленного «животного» сообразить «движение и свет». И вот вам мои рассуждения, основанные конечно на информации, почерпнутой из великой и огромной сети:).
Хамелеон — одна из самых необычных и красивых ящериц на планете.
Отличительная особенность хамелеонов – это глаза, покрытые сросшимися веками с небольшим отверстием для зрачка. Круговой обзор обеспечивается несогласованными движениями левого и правого глаза, что очень помогает в удачной охоте.
Самая интересная особенность хамелеона — изменение окраски и узора кожи.
Благодаря особенностям строения кожных слоев светлый хамелеон быстро становится желтым или зеленым, потом пурпурно-красным, вплоть до темно-коричневого или черного.
В итоге получились модные нынче современные серьги. Разные обе, как говорит моя дочь:). А почему они должны быть одинаковыми, вспоминаем слова Хундертвассера о носках. Шучу.
Бронза, латунь, серебро, хризолит, горячая эмаль на меди.
Благодарю за внимание и конечно рада комментариям!
Пластичность, в чем она состоит, свойства, примеры, эксперименты
тягучесть это технологическое свойство материалов, позволяющее им деформироваться до растяжения; то есть разделение его двух концов без раннего перелома где-то посередине удлиненного участка. По мере удлинения материала его поперечное сечение уменьшается, становясь более тонким.
Поэтому пластичные материалы механически обрабатывают, чтобы придать им нитевидные формы (провода, кабели, иглы и т. Д.). На швейных машинах катушки с витыми нитями представляют собой домашний пример пластичных материалов; в противном случае текстильные волокна никогда бы не приобрели характерных форм.
Какова цель пластичности в материалах? Способность преодолевать большие расстояния или привлекательные дизайны, будь то для разработки инструментов, украшений, игрушек; или для транспортировки некоторой жидкости, такой как электрический ток.
Последнее приложение представляет собой ключевой пример пластичности материалов, особенно металлов. Тонкие медные провода (верхнее изображение) являются хорошими проводниками электричества, и наряду с золотом и платиной доступны во многих электронных устройствах для обеспечения их работы..
Некоторые волокна настолько тонкие (толщиной всего в несколько микрометров), что поэтическая фраза «золотые волосы» приобретает все истинное значение. То же самое касается меди и серебра.
Пластичность не была бы возможным свойством, если бы не было молекулярной или атомной перегруппировки для противодействия падающей растягивающей силе. И если бы его не существовало, человек никогда бы не узнал о кабелях, антеннах, мостах, которые исчезли бы, и мир остался бы в темноте без электрического света (помимо других неисчислимых последствий).
Что такое пластичность?
В отличие от пластичности пластичность заслуживает более эффективной структурной перестройки.
Почему? Потому что, когда поверхность, где натяжение больше, твердое тело имеет больше средств для скольжения своих молекул или атомов, образуя листы или пластины; в то время как когда напряжение сосредоточено во все меньшем поперечном сечении, молекулярное скольжение должно быть более эффективным для противодействия этой силе..
Не все твердые вещества или материалы могут это сделать, и по этой причине они разрушаются при испытаниях на растяжение. Полученные разрывы в среднем горизонтальны, в то время как из пластичных материалов конические или заостренные, признак растяжения.
Пластичные материалы также могут прорваться через точку напряжения. Это может быть увеличено, если температура повышается, так как тепло способствует и облегчает молекулярные слайды (хотя есть несколько исключений). Именно благодаря этим оползням материал может проявлять пластичность и, следовательно, быть пластичным.
Однако пластичность материала включает в себя другие переменные, такие как влажность, тепло, примеси и способ применения силы. Например, свежеплавленное стекло является пластичным, принимая нитевидные формы; но при охлаждении становится хрупким и может сломаться при любом механическом воздействии.
свойства
Пластичные материалы имеют свои собственные свойства, непосредственно связанные с их молекулярным расположением. В этом смысле жесткий металлический стержень и мокрый глиняный стержень могут быть пластичными, даже если их свойства сильно отличаются.
Тем не менее, все они имеют что-то общее: пластичное поведение до распада. В чем разница между пластиком и упругим предметом?
Эластичный объект обратимо деформируется, что происходит первоначально с пластичными материалами; но сила растяжения увеличивается, деформация становится необратимой, и объект становится пластичным.
С этого момента проволока или нить принимают определенную форму. После непрерывного растяжения его поперечное сечение становится настолько малым, а растягивающее напряжение слишком высоким, так что его молекулярные скольжения больше не могут противодействовать растяжению и в конечном итоге разрушаются..
Если пластичность материала чрезвычайно высока, как в случае с золотом, с помощью одного грамма можно получить провода длиной до 66 км, толщиной 1 мкм..
Чем длиннее проволока, полученная из массы, тем меньше ее поперечное сечение (если у вас нет тонны золота, чтобы построить проволоку значительной толщины)..
Примеры пластичных металлов
Металлы относятся к пластичным материалам с неисчислимым количеством применений. Триада состоит из металлов: золота, меди и платины. Один золотой, другой розовато-оранжевый, а последний серебряный. В дополнение к этим металлам есть и другие с более низкой пластичностью:
-Латунь (и другие металлические сплавы)
-Сталь (хотя на ее пластичность может повлиять, в зависимости от ее углеродного состава и других добавок)
-Свинец (но в определенных небольших температурных диапазонах)
Без предварительных экспериментальных знаний трудно определить, какие металлы действительно пластичны. Его пластичность зависит от степени чистоты и от того, как добавки взаимодействуют с металлическим стеклом.
Другие переменные, такие как размер кристаллических зерен и расположение кристалла, также рассматриваются. Кроме того, количество электронов и молекулярных орбиталей, участвующих в связи металла, то есть в «море электронов», также играет важную роль.
Взаимодействия между всеми этими микроскопическими и электронными переменными делают пластичность концепцией, которую необходимо глубоко проанализировать с помощью многомерного анализа; и вы найдете отсутствие стандартного правила для всех металлов.
Именно по этой причине два металла, хотя и с очень похожими характеристиками, могут быть или не быть пластичными.
Размер зерен и кристаллические структуры металлов
Зерна представляют собой кристаллические участки, которые не имеют заметных неровностей (зазоров) в своих трехмерных решетках. В идеале они должны быть полностью симметричными, а их структура должна быть четко определена..
Каждое зерно для одного и того же металла имеет одинаковую кристаллическую структуру; то есть металл с компактной гексагональной структурой, ГПУ, имеет зерна с кристаллами с системой ГПУ. Они расположены таким образом, что перед силой тяги или растяжения они скользят друг над другом, как если бы они были плоскостями, состоящими из мрамора..
Обычно, когда плоскости, состоящие из мелких зерен, скользят, они должны преодолевать большую силу трения; в то время как если они большие, они могут двигаться более свободно. Фактически, некоторые исследователи стремятся изменить пластичность некоторых сплавов посредством контролируемого роста их кристаллических зерен..
С другой стороны, что касается кристаллической структуры, то обычно металлы с кристаллической системой ГЦК (гранец по центру, или кубические по центру лица) являются наиболее пластичными. Между тем, металлы с ОЦК кристаллической структурой (кубическое тело, кубические с центром на гранях) или ГПУ, как правило, менее пластичны.
Например, и медь, и железо кристаллизуются с помощью ГЦК-компоновки и являются более пластичными, чем цинк и кобальт, оба с ГЦП-компоновками.
Влияние температуры на пластичность металлов
Высокая температура может уменьшить или увеличить пластичность материалов, и исключения также относятся к металлам. Однако, как правило, при размягчении металлов, тем больше возможностей превратить их в нити, не разрывая их..
Это связано с тем, что повышение температуры вызывает колебание металлических атомов, что приводит к объединению зерен; то есть несколько мелких зерен соединяются, образуя крупное зерно.
С более крупными зернами пластичность увеличивается, и молекулярные слайды сталкиваются с меньшим количеством физических препятствий.
Эксперимент по объяснению пластичности у детей и подростков
Пластичность становится чрезвычайно сложной концепцией, если начать анализировать под микроскопом. Итак, как вы объясните это детям и подросткам? Таким образом, что это кажется настолько простым, насколько это возможно, на ваших любопытных глазах.
Жевательная резинка и пластилин
До сих пор мы говорили о металлах и расплавленном стекле, но есть и другие невероятно пластичные материалы: жевательная резинка и пластилин..
Чтобы продемонстрировать пластичность жевательной резинки, достаточно схватить две массы и начать их растягивать; один слева, а другой справа. Результатом будет мост подвески жевательной резинки, который не сможет вернуться к своей первоначальной форме, если не будет разминать руками.
Тем не менее, наступит момент, когда мост в конечном итоге сломается (и пол будет испачкан жвачкой).
На изображении выше показано, как ребенок, нажимающий на контейнер с отверстиями, заставляет пластилин появляться, как если бы это были волосы. Сухое игровое тесто менее пластично, чем маслянистое; следовательно, эксперимент может состоять просто в создании двух дождевых червей: один с сухим пластилином, а другой увлажненный маслом.
Ребенок заметит, что маслянистый червь легче вылепить и набрать длину за счет своей толщины; Пока червь высыхает, он может несколько раз сломаться.
Пластилин также представляет собой идеальный материал, чтобы объяснить разницу между податливостью (лодка, ворота) и пластичностью (волосы, дождевые черви, змеи, саламандры и т. Д.).
Демонстрация с металлами
Хотя подростки не будут манипулировать чем-либо, возможность стать свидетелем образования медных проводов в первом ряду может стать для них привлекательным и интересным опытом. Демонстрация пластичности будет еще более полной, если мы перейдем к другим металлам и, таким образом, сможем сравнить их пластичность..
Далее все провода должны подвергаться постоянному растяжению до их точки разрыва. При этом подросток будет визуально подтверждать, как пластичность влияет на сопротивление проволоки разрыву..
Физические свойства металлов: твердость, плотность и др.
Пластичность – это способность принимать новую форму, при этом не вызывая разрыв ионных связей. На практике результатом пластичности является хорошая ковкость, благодаря чему металлы могут использоваться в промышленности, медицине, электротехнике и хозяйстве. Из 126 элементов периодической таблицы, золото признано самым пластичным металлом. Благодаря сегодняшним технологиям его можно вытянуть в тончайшую нить, которая не будет заметна человеческому глазу.
Самый «металлический» металл
В золоте сконцентрированы все самые явные свойства, которые ученые называют металлическими. По электропроводимости оно уступает только серебру, меди и чистому палладию. По теплопроводности — тому же серебру, меди и кобальту. По способности поглощать тепловую энергию золото уступает только экзотическому висмуту, опережая ртуть и серебро. По другим «металлическим» свойствам — ковкости и — оно является чемпионом. Золото — это самый пластичный металл в мире, а блеск его — понятие легендарное.
Золота тоже очень «металлическое». Оно представляет собой геометрически правильную кристаллическую решетку с положительными ионами в узлах и плотное по кон газа между ними. Эту часть атома составляют свободные электроны, расположенные на внешнем энергетическом уровне. Они создают силу притяжения между узлами решетки, что и обеспечивает способность металла деформироваться без нарушения общей целостности. Так устроен самый пластичный металл.
Защитные пленки от коррозии
Это понятие обозначает покрытие поверхности металла слоем на основе цинка для повышения защиты от разрушения и коррозии. Принцип защиты основывается на некоторых свойствах цветных металлов. Алюминий, цинк, олово на открытом воздухе окисляются, в результате этого образуется пленка. Она не пропускает кислород внутрь металла и тормозит дальнейший процесс окисления.
В железе процесс происходит по-другому. В результате окисления появляются соединения, гидроксиды, отличающиеся увеличением объема относительно первоначального металла. Из-за этого пленка становится рыхлой и быстро разрушается. Она не защищает тело нетронутого металла от кислорода, и окисление затрагивает внутренние слои.
Железо плохо переносит действие воздуха, поэтому на поверхности образуется ржавый слой. Для защиты от этого используется защитная пленка из цветных металлов, например, олова, что защищает железо от разрушающей коррозии.
Принцип действия олова и цинка приблизительно одинаков до той поры, пока защитную пленку не повредить до обнажения железа. Если железо имеет цинковое покрытие, то вместе они создают гальваническую пару. При взаимодействии железо более пассивное по сравнению с цинком, который окисляется первым, и железо из-за этого защищено.
Олово также образует пару с железом, но не относится к активным веществам, поэтому в случае повреждения оловянного слоя первым окисляется железо, что провоцирует его дальнейшее разрушение и коррозию в месте нарушения целостности.
Определение пластичности
От греческого Πλαστική («ваяние», «лепка») произошло слово «пластика», давшее корень другим, связанным с изменением формы твердого тела. Пластичность — свойство твердого тела менять форму и размеры и сохранять остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил без изменения объема и нарушения целостности.
Для металлов это одна из важнейших характеристик, позволяющая использовать их в практике. Без возможности придавать заготовкам из металла нужную форму было бы невозможно создание даже простейших бытовых предметов. Золото — самый пластичный металл, и изделия из него — пример того, какую форму можно придать достаточно податливому материалу ковкой, давлением, прокаткой, вытяжкой, волочением и т. д. Обратным по смыслу свойством материала является хрупкость.
Области применения
Различное использование материалов в промышленности обусловлено разнообразием свойств. Изделия, полученные горячим и холодным методом, отличны по свойствам. Горячекатаные металлические пластины чаще всего находят применение:
Холоднотянутый лист используется в следующих случаях:
Испытание на пластичность
Характеристики пластичности металлов обычно определяются при статичных испытаниях. Самым показательным является испытание на растяжение. Чтобы выяснить, какой металл самый пластичный, необходимо подвергнуть такому воздействию образцы одинакового размера при сходных температурных условиях. Величина деформации, которую способен выдержать образец металла перед разрушением, — объективный показатель пластичности.
Числовым выражением результата испытаний на растяжение являются два основных коэффициента. Относительное удлинение — процентное отношение увеличенной длины образца после разрыва, вызванного деформацией, к первоначальной. Самый пластичный металл — золото — имеет показатель — 65%. Для сравнения: у железа — 40-50, у алюминия — 30-40.
Второй показатель пластичности — относительное сужение поперечного сечения образца. У золота первоначальное сечение образца на 90% больше того, какое он имеет перед разрывом. У алюминия эта цифра — 80%, у меди — 75%.
Пластичный металл — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Пластичный металл
Пластичные металлы и сплавы являются наиболее приемлемыми для операции деформирующего протягивания. [1]
Пластичные металлы не всегда проявляют меньшую чувствительность к надрезу. Например, медь весьма чувствительна к надрезу. Особенно резко это явление отмечается у литого сплава МЛб, обладающего большой неоднородностью свойств. [2]
Пластичные металлы хорошо выдерживают механическую обработку давлением, не разрушаясь. [3]
Пластичные металлы — медь, железо ( чистые сорта), малоуглеродистые стали, никель, тантал и др. — более устойчивы по структуре и характеризуются сравнительно низким пределом текучести, большим относительным удлинением и малой твердостью, которые позволяют без особых затруднений придавать нм штамповкой требуемую форму и во многих случаях эффективно обрабатывать режущим инструментом. [4]
Пластичные металлы — никель, медь, железо, малоуглеродистые стали др. — отличающиеся незначительной величиной коэффициента вытяжки, могут быть вытянуты на очень большую глубину ( до 6 — 8 диаметров) в несколько операций с промежуточными отжигами для снятия возникающих при обработке напряжении. Основные затруднения при их вытяжке связаны с получением точных размеров, формы и чистоты поверхности. [5]
Пластичный металл с меньшей твердостью лучше сопротивляется образованию и распространению трещин. [7]
Пластичные металлы при испытании на изгиб не доводятся до разрушения ( фиг. Предельное сопротивление пластической деформации ( O BU) в этом случае не достигается. [8]
Пластичные металлы и сплавы ( сталь и латунь) разрушаются после пластической деформации, а хрупкие металлы ( чугун) разрушаются без деформации. [9]
Пластичные металлы, например, медь или низкоуглеродистую сталь, в испытаниях на сжатие нельзя довести до разрушения и, следовательно, нельзя определить предел прочности, так как образцы таких металлов деформируются ( сплющиваются), увеличивая площадь поперечного сечения без разрушения. Испытания на сжатие применяют поэтому для хрупких металлов, главным образом чугуна, образцы которых разрушаются при сжатии. [10]
Пластичные металлы при атмосферном давлении разрушаются с образованием шейки. [12]
Индий-чрезвычайно пластичный металл и под давлением поддается почти любой деформации. Его относительное удлинение необычно низкое, так как иидий не подвержен дисперсионному твердению. Почти вся деформация, получаемая при механических испытаниях, локализуется, в результате чего происходит значительное сужение поперечного сечения. Значения относительного сужения поперечного сечения, приведенные в табл. 4, были получены при механических испытаниях листового материала. Для круглых стандартных образцов эти значения будут значительно выше. [13]
Очень ковкий и пластичный металл, отлично прокатывается в тончайшую фольгу толщиною менее 0 0002 мм. Отличается высокой тепло — и электропроводностью, уступая в этом отношении только серебру и меди. [14]
Жаропрочный, жаростойкий, пластичный металл, легко паяется и сваривается. [15]
Мягкое, вязкое и прочное
По шкале твердости Мооса у золота показатель — 2,5-3,7. В чистом виде этот металл значительно мягче многих широко распространенных материалов и царапается ножом или даже ногтем. Поэтому, чтобы избежать быстрого износа золотых изделий, в металл для их изготовления добавляют специальные упрочняющие лигатурные элементы, обычно серебро или медь. Существуют у золота и вредные примеси. Самый пластичный металл в таблице Менделеева в присутствии свинца, платины, кадмия или серы становится хрупким.
Плотность:
В зависимости от плотности металлы делят на лёгкие (плотность от 0,53 до 5 г/см³) и тяжёлые (от 5 до 22,6 г/см³).
Самым лёгким металлом является литий (плотность 0,53 г/см³). Самый тяжёлый металл в настоящее время назвать невозможно, так как плотности осмия и иридия — двух самых тяжёлых металлов — почти равны (около 22,6 г/см³ — ровно в два раза выше плотности свинца), а вычислить их точную плотность крайне сложно: для этого нужно полностью очистить металлы, ведь любые примеси снижают их плотность.
Купола в России кроют чистым золотом…
Даже ручной способ получения листов для золочения дает возможность добиться толщины в тысячную долю миллиметра. Такая толщина позволяет золотым пластинкам держаться на поверхности за счет молекулярного притяжения. Технология получения сусали значительно усовершенствовалась. Теперь для расплющивания золотых листов применяются роботизированные линии, но в основе процесса — высокая пластичность исходного материала.
Видимые дефекты листов
В процессе производства возникают дефекты на поверхности или размерные отклонения. Они классифицируются в определенные категории. Появление отклонений и дефектов определенного вида характеризуется неправильной организацией и оснащением производственного процесса.
Царапины, немерность, косой рез
Характеризуются такие нарушения появлением механических повреждений полосы в виде углублений поперек и вдоль направления прокатки. Диагностируются отклонения в размерах по длине и ширине от стандартных заданных параметров на величину, сверх допускаемых номиналов. На поверхности образуются выступы материала по ширине и длине на краях полос или листов, имеющие прямой угол с поверхностью.
Причинами, вызывающими такие отклонения от нормы, могут быть:
Навар, волна, разброс и серповидность
Появляется малая волнистость прокатной полосы по обеим кромкам или только в одностороннем порядке. На поверхности пластины видны отпечатки различных размеров и форм в виде удлиненных пятен или полос. Гладкость нарушается появлением острых ям, углублений рисок и отпечатков механического происхождения.
Наблюдаются изломы и сгибы на пластине в разных направлениях, углы и кромки часто загнуты. При упаковке листов в пачки проявляется смещение размеров листов по ширине или длине пакета относительно друг друга больше допустимой нормы. На боковых кромках отмечаются повреждения в том или ином числе, углы могут быть завернуты, а сама полоса имеет серповидную форму.
Дефекты вызываются следующими причинами:
Золотая нить
Способность золота выдерживать растягивающее усилие без разрыва известно с самого начала его коммерческого использования. Изготовление такой проволоки для ювелирных изделий было налажено еще в античные времена — древние мастера уже знали, какой металл самый пластичный. В середине XX века производили микропровод с золотым сердечником, который даже с пластиковой изоляцией был в 7 раз тоньше человеческого волоса. Из 1 грамма металла вытягивали непрерывную золотую нить длиной около 3,5 км.
Сегодняшние технологии довели толщину золотой проволоки до нескольких микрон, дальнейшее освоение технологических достоинств металла продолжается.
Особенности динамной стали
Полосы динамной холоднотянутой стали отличаются от полос, полученных горячим методом большей толщины, лучшей поверхностью, отсутствием окалины. Высокие характеристики динамной стали используют при изготовлении электрических машин. Это дает высокий коэффициент заполнения, экономит энергию, увеличивает мощность при старых габаритах.
Поставка холоднокатаной стали в полосах дает преимущество в раскрое и получении из-за меньшего количества отходов. Динамная сталь из-за качественной обработки имеет более стабильные свойства.