Немного о металле

Изделия из металла являются символом человеческой цивилизации. Без металла невозможно строительство домов и заводов, изготовление автомобилей и железнодорожного транспорта. Металлические инструменты используются в медицине, кулинарии, сельском хозяйстве и во многих других сферах человеческой деятельности.

Поговорим о том, что такое металл. Итак, металл - это класс элементов, наиболее распространенных в природе. Однако в чистом виде металлы встречаются в земной коре крайне редко: как правило, их приходится получать из руды путем химических воздействий.

Внутреннее строение химических элементов класса металл характеризуется слабой связью валентных электронов с ядром атома. Это означает, что свободные электроны свободно двигаются в кристаллической решетке, используя разность потенциалов. Данные электроны обозначаются термином "электрон проводимости". Электроны проводимости образуют так называемый электронный газ, способный проводить тепло и электроэнергию. Помимо электронов в процессе теплообмена участвуют фотоны, образуемые колебанием кристаллической решетки.

Легкость движения электронов и движение решетки создают такое физическое свойство элементов класса металл, как пластичность. В то же время, металлы обладают твердостью, что объясняется появлением дефектных узлов в кристаллической решетке.

Низкий барьер перед отдачей электронов является причиной процесса окисления. Металл взаимодействует с коррозирующими веществами, что приводит к разрушению структуры решетки и деградации вещества. Поэтому в промышленности металл используется в составе сплавов с другими элементами, позволяющими повысить энергетический барьер и усилить другие свойства металла. Наиболее известным сплавом металла является сталь.

Варьируя содержание металла и примесных веществ в сплаве, можно добиться широкого изменения физических и химических свойств получаемого вещества. В частности, можно усиливать прочность материала, делать его неподверженным коррозии и т.п.

Вполне понятно, что именно благодаря своим свойствам и возможности модифицировать их в широких пределах, металл и стал основой современной цивилизации.

Химические элементы класса "металл" могут применяться как проводники электрической энергии с маленьким сопротивлением (алюминий и медь), так и в качестве элементов сопротивления (нити ламп и нагревательных приборов, резисторы). В последнем случае, используются, например, сплав никеля с хромом (нихром).

Металл является основным веществом для изготовления рабочей части слесарных, столярных инструментов (инструментальная сталь), из твердых сплавов изготавливаются сверла.

Класс металлов подразделяется на два основных вида:

- черные металлы (железо и основанные на нем);

- цветные металлы.

Из этих двух видов исключаются шестнадцать химических элементов, встречающихся в земле в чистом, беспримесном, виде. Это драгоценные (благородные металлы) - серебро, золото, платина и другие, а также ртуть и медь.

Черные металлы - это собирательное название железа и сплавов из него (сталь, ферросплавы, чугун). Железо - самый распространенный в природе металл. Сплавы железа являются основой любого строительства. Также железо широко используется в машино- и станкостроении, а также в военной промышленности. Самое большое количество черных металлов и изделий из него производится в нашей стране.

Черные металлы принято разделять на стали и чугуны, в зависимости от содержания углерода.