Список кольорових металів: характеристики, застосування

Розвиток цивілізації не змогло б відбутися настільки стрімко, якщо б людина не знайшов спосіб видобувати і обробляти різні метали. І якщо спочатку цьому сприяли вдалі знахідки природних самородків, що лежать прямо на поверхні грунту, то незабаром список кольорових металів, які людям вдалося «приручити», став істотно розширюватися. Перші досліди і більш детальне вивчення властивостей нових елементів продемонстрували, що всі речовини володіють різними властивостями, і їх застосування для одних і тих же цілей неможливо. Крім того, обмежені запаси, складності видобутку стали тими факторами, які і зробили кольорові метали більш цінними і дорогими, ніж чорні.

Що таке кольорові метали?

Деякі люди вважають, що кольорові метали – це виключно дорогоцінне золото, срібло і платина, проте така точка зору хибна. Насамперед, перерахований вище список кольорових металів взагалі не можна вписувати всі ці метали, тому що вони складаються в різних групах як за властивостями, методів і способів видобутку, поширеністю, так і по використанню (якщо не рахувати суто ювелірну промисловість). Кольоровими металами можна вважати все, що не містять у своєму складі Fe, тобто залізо. У природі налічується величезна кількість таких речовин, кожне з яких володіє унікальними властивості і повністю виправдовує їх видобуток. Серед найбільш відомих: мідь, алюміній, титан, магній, нікель, олово, свинець, хром, цирконій і ще не один десяток матеріалів, які використовуються у вузькопрофільних галузях промисловості. Аналогів їм знайти не те, щоб неможливо, але і штучне створення в умовах высоконаучных лабораторій є непосильною працею і мрією вчених з усього світу і по всі віки. Досить згадати алхімічні праці і досліди, описані в наукових працях давніх років, так і в історичних працях, літератури і безлічі легенд, не мають під собою достовірних доказів.

Вогонь, воду і мідні труби

Так в чому ж перевага металів, що не належать до більш поширеного і дешевого залозу? Чому їх добувають часто в дуже скрутних умовах, і величезна кількість підприємців різного калібру не гребує збирати по крупицях брухт кольорових металів? Справа в тому, що ці матеріали володіють унікальними фізичними та хімічними властивостями. Переважно вони відрізняються підвищеною м'якістю й пластичністю, відмінною энергопроводимостью, і хоча металів, які люди вміють добувати, досить велика кількість, кожен з них використовується в абсолютно різних цілях. Власне кажучи, не кожен матеріал може застосовуватися в чистому, нерозбавленому вигляді, список кольорових металів, що підлягають так званому легированию, дуже великий. Вони змішуються між собою, утворюючи нові сполуки, які можна використовувати в космічній промисловості, медицині і багатьох інших сфер життя людини. Іноді буває досить не робити певну деталь або елемент приладу з дорогого і унікального кольорового металу, а лише зробити напилення. Фізичних і хімічних властивостей такого найтоншого покриття буде достатньо для досягнення необхідних цілей.

Не все те золото, що блищить

Золото – метал, найбільш відомий серед кольорових. У цьому немає нічого дивного, його популярність настільки висока, що довгий час ним розраховувалися за товари, воно було основою для різноманітних ювелірних прикрас і за великим рахунком стало певним мірилом добробуту людей. Кілька десятиліть тому розрахунки між країнами відбувалися саме в золотому еквіваленті, так і зараз золотовалютний запас бюджету будь-якої держави є індикатором рівня економіки в цілому і багатства населення зокрема. Кормі того, золото – метал рідкісний, але простий в обробці. Основною його перевагою є чудова ковкість, завдяки якій ювеліри створюють чудові прикраси та вироби з жовтого матеріалу. Проте в природі мало чистого золота, так і добувати його дуже важко, у зв'язку з цим в нього часто додають різні добавки, які дещо змінюють колір і м'якість золота в кінцевому результаті. Список кольорових металів різноманітний, і кожна добавка застосовується в різних цілях, основними матеріалами є:

мідь;

срібло;

нікель;

платина;

паладій;

цинк.

Кожен з цих металів змінює вихідний колір отриманого матеріалу, що може бути з зеленуватим, рожевим, білим відтінком. Значення також має міцність змішаного металу, адже саме по собі золото настільки м'яке, що його можна з легкість подряпати, розрізати ножем при належному зусиллі, надкусити зубом. Всі ці методи – простий і доступний кожному спосіб випробувати виріб на справжність. Крім ювелірної промисловості, золото застосовують у хімічній галузі, електроніці, космічному і авіабудівництві, при видобутку нафти.

Дорогоцінні метали

Серед найбільш дорогих металів вищевказаний аж ніяк не найдорожчий, він знаходиться лише на четвертій позиції рейтингу. Список кольорових металів з їх вартості свідчить наступне (біржові ціни за 1 грам):

каліфорній – від 500 тисяч доларів;

осмій-187– від 200 тисяч доларів;

родій – 225 доларів;

платина – 77 доларів;

золото – 30 доларів;

осмій – 19 доларів;

іридій -16 доларів;

рутеній – 15 доларів;

паладій – 14 доларів;

срібло – 06 долара.

Рідко який з цих хімічних елементів використовується в чистому вигляді, і далеко не кожен застосовують для створення шедеврів ювелірного мистецтва. Найчастіше передбачається високоточне виробництво окремих складових складних деталей, що піддаються впливу високих або низьких температур, агресивних хімікатів і т. д. Брухт кольорових металів з цієї групи – це високоточна, складне, але прибуткове заняття, яке відбувається на державному рівні або через монополістичні організації. У військовій промисловості розуміється спеціалізована техніка, ракети, де по крупицях збирають шматки деталей для подальшої переробки.

Застосування

Багато хто може задатися питанням, чому ж ці матеріали настільки дороги. А діставши грам дорогоцінного металу, що з ним можна зробити на практиці? Відповідь проста: без певних навичок і устаткування – нічого. Так, паладій застосовують для карбування сувенірних і колекційних момент, які є засобом вкладення капіталу. Але в більш практичних цілях він використовується для створення медичного обладнання. Рутеній корисний як один з елементів для очищення води, а іридій зміцнює сплави для виробів, які будуть схильні неймовірно високих температур. Багато з кольорових металів використовуються в якості засобу заробітку і збереження капіталів, беручи участь в ринкових торгах як на цілком офіційних біржах, так і будучи одним із засобів для тіньових операцій та взаєморозрахунків.

Мідні сплави

Мідь – один з найбільш популярних матеріалів у виробництві електропроводки, водопровідних труб, в електроніці. Вона дуже тугоплавка, добре проводить тепло і електрику, при цьому недостатньо міцна і погано піддається лиття. Щоб усунути цей недолік, до чистого металу додають різні домішки, які роблять більш міцної саму мідь. Олово, яке виходить в результаті, не схильне до корозії і зношування, завдяки таким властивостям сфера його застосування неймовірно широка. Ще однією поширеною добавкою є цинк, певний відсоток цього металу дає можливість отримати латунь. В такому складі дуже важливо вміст легуючого речовини, чим вище відсоток вмісту добавки, тим твердіший метал, але і більш схильний до корозійних руйнувань. А ось сплав мідь-нікель часто використовують при виготовленні біжутерії, добавка надає більш приємний колір і міцність виробів.

Алюмінієві сплави

Алюміній – один з лідерів серед кольорових металів. Така популярність обумовлена дешевизною видобутку, простотою переробки, відносною легкістю металу, можливістю застосування вторинної сировини. Як і до інших металів, у чистий алюміній при зварюванню додають різні добавки, крім того, самі сплави можуть мати різну технологію виготовлення, підрозділяючись на ті, які зміцнені для термообробки, не зміцнені, і є також окрема, третя категорія, що дозволяє лиття необхідних деталей і виробів. Прокат кольорових металів припускає, що матеріал після обробки набуває форми прутків, дроту різного перерізу і призначення, листів, труб, чушок та втулок.