5 Κράμα μαγνησίου - εξαιρετικά λεπτή αισθητική σχεδίαση
Το μαγνήσιο είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό μη σιδηρούχο μέταλλο, το οποίο είναι ελαφρύτερο από το αλουμίνιο και μπορεί να σχηματίσει κράματα υψηλής αντοχής με άλλα μέταλλα. Τα κράματα μαγνησίου έχουν πλεονεκτήματα όπως ελαφρύ ειδικό βάρος, υψηλή ειδική αντοχή και ακαμψία, καλή θερμική αγωγιμότητα, καλή απόδοση απόσβεσης και ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης, εύκολη επεξεργασία και χύτευση και εύκολη ανακύκλωση. Ωστόσο, για μεγάλο χρονικό διάστημα, λόγω των ακριβών τιμών και των τεχνολογικών περιορισμών, το μαγνήσιο και τα κράματά του έχουν χρησιμοποιηθεί μόνο σε μικρή ποσότητα στην αεροπορία, την αεροδιαστημική και τη στρατιωτική βιομηχανία, και έτσι αναφέρονται ως "ευγενή μέταλλα". Σήμερα, το μαγνήσιο είναι το τρίτο μεγαλύτερο υλικό μηχανικής μετάλλων μετά τον χάλυβα και το αλουμίνιο και χρησιμοποιείται ευρέως σε τομείς όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η ηλεκτρονική, η κινητή επικοινωνία, η μεταλλουργία κ.λπ. Μπορεί να αναμένεται ότι λόγω της αύξησης του κόστους παραγωγής άλλων δομικά μέταλλα, η σημασία του μετάλλου μαγνησίου θα γίνει ακόμη μεγαλύτερη στο μέλλον.
Το κράμα μαγνησίου αντιπροσωπεύει το 68% του κράματος αλουμινίου, το 27% του κράματος ψευδαργύρου και το 23% του χάλυβα. Χρησιμοποιείται συνήθως σε ανταλλακτικά αυτοκινήτων, περιβλήματα προϊόντων 3C, δομικά υλικά κ.λπ. Τα περισσότερα εξαιρετικά λεπτά περιβλήματα φορητών υπολογιστών και κινητών τηλεφώνων είναι κατασκευασμένα από κράμα μαγνησίου. Από τον περασμένο αιώνα, οι άνθρωποι εξακολουθούν να έχουν μια ανεξίτηλη αγάπη για την υφή και τη λάμψη των μετάλλων. Αν και τα πλαστικά προϊόντα μπορούν να σχηματίσουν μια εμφάνιση που μοιάζει με μέταλλο, η λάμψη, η σκληρότητα, η θερμοκρασία και η υφή τους εξακολουθούν να διαφέρουν από εκείνες των μετάλλων. Το κράμα μαγνησίου, ως νέος τύπος πρώτης ύλης μετάλλων, δίνει στους ανθρώπους την αίσθηση προϊόντων υψηλής τεχνολογίας.
Η αντοχή στη διάβρωση του κράματος μαγνησίου είναι 8 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ανθρακούχου χάλυβα, 4 φορές μεγαλύτερη από αυτή του κράματος αλουμινίου και περισσότερο από 10 φορές εκείνη του πλαστικού. Η αντοχή του στη διάβρωση είναι η καλύτερη μεταξύ των κραμάτων. Το συνήθως χρησιμοποιούμενο κράμα μαγνησίου δεν είναι εύφλεκτο, ειδικά όταν χρησιμοποιείται σε μέρη ατμοστροβίλου και δομικά υλικά, τα οποία μπορούν να αποφύγουν τη στιγμιαία καύση. Το μαγνήσιο κατέχει την 8η θέση σε αποθέματα στον φλοιό της Γης και οι περισσότερες από τις πρώτες ύλες του εξάγονται από το θαλασσινό νερό, επομένως οι πόροι του είναι σταθεροί και επαρκείς.
Χαρακτηριστικά υλικού: ελαφριά δομή, υψηλή ακαμψία και αντοχή στην κρούση, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, καλή θερμική αγωγιμότητα και ηλεκτρομαγνητική θωράκιση, καλή μη αναφλεξιμότητα, κακή αντοχή στη θερμότητα και εύκολη ανακύκλωση.
Τυπική χρήση: Χρησιμοποιείται ευρέως σε τομείς όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία, η ηλεκτρονική, η κινητή επικοινωνία, η μεταλλουργία κ.λπ.
6 Χαλκός - Ανθρώπινος Σύντροφος
Ο χαλκός είναι απλά ένα απίστευτο ευέλικτο μέταλλο που σχετίζεται τόσο στενά με τη ζωή μας. Πολλά πρώιμα εργαλεία και όπλα της ανθρωπότητας κατασκευάστηκαν από χαλκό. Η λατινική του ονομασία «cuprum» προήλθε από μια θέση που ονομάζεται Κύπρος, ένα νησί με άφθονες πηγές χαλκού. Οι άνθρωποι ονόμασαν αυτό το μεταλλικό υλικό από τη συντομογραφία Cu, η οποία έδωσε στον χαλκό την τρέχουσα κωδική του ονομασία.
Ο χαλκός παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη σύγχρονη κοινωνία: χρησιμοποιείται ευρέως σε κτιριακές κατασκευές ως φορέας για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, εδώ και χιλιάδες χρόνια, χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την κατασκευή διακοσμήσεων σώματος από άτομα διαφορετικών πολιτισμικών καταβολών. Από την αρχική απλή αποκωδικοποίηση και μετάδοση μέχρι τον κρίσιμο ρόλο που έπαιξε σε πολύπλοκες σύγχρονες εφαρμογές επικοινωνίας, αυτό το όλκιμο και πορτοκαλί χρώματος μέταλλο συνόδευσε την εξέλιξη και την πρόοδό μας σε όλη τη διαδρομή. Ο χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός, με αγωγιμότητα δεύτερη μετά το ασήμι. Από τη σκοπιά της χρονικής ιστορίας των ανθρώπων που χρησιμοποιούν μεταλλικά υλικά, ο χαλκός είναι το αρχαιότερο μέταλλο που χρησιμοποιήθηκε από τον άνθρωπο, δεύτερο μόνο μετά τον χρυσό. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό επειδή τα ορυχεία χαλκού είναι εύκολο να εξορυχθούν και η βιομηχανία χαλκού είναι σχετικά εύκολο να διαχωριστεί από τα ορυχεία χαλκού.
Χαρακτηριστικά υλικού: εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, αγωγιμότητα, σκληρότητα, ευελιξία, ολκιμότητα, μοναδικό αποτέλεσμα μετά το γυάλισμα.
Τυπικές χρήσεις: σύρματα, πηνία κινητήρα, τυπωμένα κυκλώματα, υλικά στέγης, υλικά σωληνώσεων, υλικά θέρμανσης, κοσμήματα, μαγειρικά σκεύη. Είναι επίσης ένα από τα κύρια συστατικά κράματος για την κατασκευή μπρούτζου.
7 Χρώμιο - Υψηλή στιλπνότητα μετεπεξεργασίας
Η πιο κοινή μορφή χρωμίου χρησιμοποιείται ως στοιχείο κράματος σε ανοξείδωτο χάλυβα για την ενίσχυση της σκληρότητάς του. Η διαδικασία επιχρωμίωσης συνήθως χωρίζεται σε τρεις τύπους: διακοσμητική επίστρωση, επίστρωση σκληρού χρωμίου και επίστρωση μαύρου χρωμίου. Η επιχρωμίωση χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της μηχανικής και η διακοσμητική επιχρωμίωση χρησιμοποιείται συνήθως ως το εξωτερικό στρώμα έξω από το στρώμα νικελίου. Η επιμετάλλωση έχει ένα λεπτό και καθρέφτη γυαλιστικό αποτέλεσμα. Ως διακοσμητική διαδικασία μετά την επεξεργασία, το πάχος της επικάλυψης χρωμίου είναι μόνο 0,006 χιλιοστά. Όταν σχεδιάζετε να χρησιμοποιήσετε τη διαδικασία επιχρωμίωσης, είναι σημαντικό να λάβετε πλήρως υπόψη τους κινδύνους αυτής της διαδικασίας. Την τελευταία δεκαετία, η τάση του εξασθενούς διακοσμητικού χρωμίου νερού να αντικαθίσταται από νερό τρισθενούς χρωμίου έχει γίνει όλο και πιο εμφανής, καθώς το πρώτο έχει ισχυρή καρκινογένεση, ενώ το δεύτερο θεωρείται σχετικά λιγότερο τοξικό.
Χαρακτηριστικά υλικού: πολύ υψηλή ομαλότητα, εξαιρετική αντιδιαβρωτική απόδοση, σκληρό και ανθεκτικό, εύκολο στον καθαρισμό και χαμηλό συντελεστή τριβής.
Τυπική χρήση: Η διακοσμητική επιχρωμίωση είναι ένα υλικό επίστρωσης για πολλά εξαρτήματα αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων των λαβών θυρών και των προφυλακτήρων. Επιπλέον, το χρώμιο χρησιμοποιείται επίσης για εξαρτήματα ποδηλάτων, βρύσες μπάνιου, έπιπλα, σκεύη κουζίνας, επιτραπέζια σκεύη και άλλα. Η επικάλυψη σκληρού χρωμίου χρησιμοποιείται πιο συχνά σε βιομηχανικούς τομείς, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης τυχαίας πρόσβασης σε μπλοκ ελέγχου εργασιών, εξαρτήματα κινητήρα τζετ, πλαστικά καλούπια και αμορτισέρ. Η μαύρη επιχρωμίωση χρησιμοποιείται κυρίως για διακόσμηση οργάνων και αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας.
8 τιτάνιο - ελαφρύ και στιβαρό
Το τιτάνιο είναι ένα πολύ ιδιαίτερο μέταλλο, με πολύ ελαφριά υφή, αλλά είναι επίσης πολύ σκληρό και ανθεκτικό στη διάβρωση, διατηρώντας το δικό του χρωματικό τόνο για ζωή σε θερμοκρασία δωματίου. Το σημείο τήξης του τιτανίου δεν είναι πολύ διαφορετικό από αυτό της πλατίνας, επομένως χρησιμοποιείται συνήθως στην αεροδιαστημική και στρατιωτικά εξαρτήματα ακριβείας. Μετά την προσθήκη ρεύματος και χημικής επεξεργασίας, θα παραχθούν διαφορετικά χρώματα. Το τιτάνιο έχει εξαιρετική αντοχή στην όξινη και αλκαλική διάβρωση. Μετά από μούσκεμα σε "aqua regia" για αρκετά χρόνια, εξακολουθεί να λάμπει έντονα και να λάμπει. Εάν προστεθεί τιτάνιο στον ανοξείδωτο χάλυβα, η προσθήκη μόνο περίπου 1% θα βελτιώσει σημαντικά την αντοχή του στη σκουριά.
Το τιτάνιο έχει εξαιρετικές ιδιότητες όπως χαμηλή πυκνότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη διάβρωση. Τα κράματα τιτανίου έχουν πυκνότητα μισή από αυτή του χάλυβα και αντοχή παρόμοια με αυτή του χάλυβα. Το τιτάνιο είναι ανθεκτικό τόσο σε υψηλές όσο και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Μπορεί να διατηρήσει υψηλή αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -253 βαθμούς έως 500 βαθμούς . Αυτά τα πλεονεκτήματα είναι απαραίτητα για τα διαστημικά μέταλλα. Το κράμα τιτανίου είναι ένα καλό υλικό για την κατασκευή κελυφών μηχανών πυραύλων, τεχνητών δορυφόρων και διαστημικών σκαφών και είναι γνωστό ως «διαστημικό μέταλλο». Λόγω αυτών των πλεονεκτημάτων, το τιτάνιο έχει γίνει ένα εξέχον σπάνιο μέταλλο από τη δεκαετία του 1950.
Το τιτάνιο είναι ένα καθαρό μέταλλο και λόγω της καθαρότητάς του, οι ουσίες δεν υφίστανται χημικές αντιδράσεις όταν έρχονται σε επαφή με αυτό. Δηλαδή, λόγω της υψηλής αντοχής στη διάβρωση και σταθερότητας, το τιτάνιο δεν επηρεάζει την ουσία του ακόμη και μετά από μακροχρόνια επαφή με τον άνθρωπο, επομένως δεν προκαλεί αλλεργίες στον άνθρωπο. Είναι το μόνο μέταλλο που δεν έχει καμία επίδραση στα νεύρα και τη γεύση των ανθρώπινων φυτών και είναι γνωστό ως «βιομεταλλικό μέταλλο».
Το μεγαλύτερο μειονέκτημα του τιτανίου είναι ότι είναι δύσκολο να εξαχθεί. Αυτό οφείλεται κυρίως στο ότι το τιτάνιο μπορεί να συνδυαστεί με οξυγόνο, άνθρακα, άζωτο και πολλά άλλα στοιχεία σε υψηλές θερμοκρασίες. Έτσι, οι άνθρωποι θεωρούσαν το τιτάνιο ως ένα «σπάνιο μέταλλο», αλλά στην πραγματικότητα, η περιεκτικότητά του αντιπροσωπεύει περίπου το 6 ‰ του βάρους του φλοιού της Γης, περισσότερο από 10 φορές υψηλότερο από το άθροισμα του χαλκού, του κασσίτερου, του μαγγανίου και του ψευδαργύρου.
Χαρακτηριστικά υλικού: πολύ υψηλή αντοχή, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση κατά βάρος, δύσκολη στην ψυχρή εργασία, καλή συγκολλησιμότητα, περίπου 40% ελαφρύτερο από τον χάλυβα, 60% βαρύτερο από το αλουμίνιο, χαμηλή αγωγιμότητα, χαμηλό ρυθμό θερμικής διαστολής και υψηλό σημείο τήξης.
Τυπικές χρήσεις: μπαστούνια γκολφ, ρακέτες τένις, φορητοί υπολογιστές, κάμερες, αποσκευές, χειρουργικά εμφυτεύματα, σκελετοί αεροσκαφών, χημικός εξοπλισμός και ναυτιλιακός εξοπλισμός. Επιπλέον, το τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης ως λευκή χρωστική ουσία για χαρτί, ζωγραφική και πλαστικά.