Kovy nás obklopujú vždy a všade. Dnes je neoddeliteľnou súčasťou mnohých vecí, ktoré používame každý deň. Stačí sa len rozhliadnuť po miestnosti, v ktorej sa nachádzate, aby ste pochopili, že je to naozaj tak.
Už od školy vieme, že všetky tieto minerály sa delia na dve veľké skupiny – železné a neželezné kovy. Ktorí z nich patria do ktorej skupiny, musíme zistiť. Aké neželezné kovy existujú na našej planéte?
Čo je black metal
Kategória „železných kovov“zahŕňa železo a všetky jeho zliatiny, ktoré v súčasnosti existujú. V čistej forme sa železo nachádza iba vo výskumných laboratóriách. Hlavne je to oceľ.
Tento typ kovu vzniká spojením železa s uhlíkom a pridaním ďalších prvkov, ktoré dávajú výslednému kovu určité vlastnosti potrebné pri konkrétnej výrobe (napríklad magnetické).
Železo a oceľ
Pri výrobe železných kovov existuje spravidla niekoľko štandardných fáz: ťažba rudy a jej spracovanie vo vysokej peci. Potom sa získa liatina, z ktorej sa následne dostaneakýkoľvek druh ocele a zliatin železa. Posledne menované sa častejšie používajú v ťažkom priemysle. Na rozdiel od nich sú farebné kovy mäkšia látka s trochu inými vlastnosťami, používajú sa v inej oblasti.
Zloženie liatiny obsahuje 93 % železa a približne 3 – 5 % uhlíka, plus zvyškové prvky v malých množstvách. Tento materiál sa na výrobu používa zriedka, pretože je krehký. Možno ho nájsť pri výrobe určitých typov potrubí, ventilov alebo ventilov. Väčšina vyrobeného železa (viac ako 90 %) sa však spracováva na oceľ.
Hlavné druhy ocele, ktoré sa vyrábajú zo železa, sú: uhlíková a nízkouhlíková (kalená) oceľ, nehrdzavejúca, feritovo-chrómová, chrómová, martenziticko-chrómová, chróm-vanádová, zliatina, nikel, volfrám, molybdén a mangánová oceľ.
Železná ruda
V čistej forme je tento prvok periodickej tabuľky v zemskej kôre obsiahnutý v pomerne malých množstvách (iba 5,5 %). Ale je ho veľa v zložení rôznych železných rúd.
Najvýznamnejšie ložiská (zásoba je viac ako 30 biliónov ton) sú vrstvy železitých kremencov, ktorých vek je viac ako dve miliardy rokov. Sú rozšírené hlavne na miestach ako Južná a Severná Amerika, Afrika, India a západná Austrália.
Čo sú farebné kovy
Ďalšia veľká skupina kovov má na rozdiel od predchádzajúcej viacmäkké vlastnosti, sú tvárnejšie, majú tepelnú a elektrickú vodivosť, odolnosť proti korózii a mnohé iné.
Neželezné kovy je kombinovaný názov všetkých kovov a ich zliatin s výnimkou železa. Môžu sa nazývať aj „neželezné kovy“, čo by bolo celkom fér.
Neželezné kovy sú:
- zlato, striebro, platina (drahé kovy);
- hliník, titán, horčík, lítium, berýlium (svetlo);
- meď, cín, olovo, zinok, kob alt, nikel (ťažký);
- niób, molybdén, zirkónium, chróm, volfrám (žiaruvzdorné);
- indium, gálium, tálium (rozptýlené);
- skandium, ytrium a všetky lantanoidy (vzácne zeminy);
- rádium, technécium, aktínium, polónium, tórium, francium, urán a transuránové prvky (rádioaktívne).
História metalurgie neželezných kovov
Neželezné kovy sa dnes aktívne využívajú v strojárstve, chemickom priemysle, stavebníctve a mnohých ďalších oblastiach výroby. Vďaka vedeckému a technologickému pokroku sa rozsah tohto materiálu neustále rozširuje a technológie ťažby kovov sa neustále zlepšujú.
Postupom času sa používanie farebných kovov rozrástlo, čo viedlo k objaveniu nových prvkov a názvov. Vo výrobe sa začalo používať čoraz viac kovov. Na začiatku 20. storočia sa používalo asi 15 predmetov a po 50 rokoch - dvakrát toľko. K dnešnému dňu sa používa viac ako 70 rôznych kovov, čo je väčšina medzi súčasnýmislávny.
Nárast úrovne dopytu po ťažkých neželezných kovoch bol spôsobený rastúcimi potrebami vojenského priemyslu (na výrobu munície), ale skupina ľahkých sa začala používať v leteckom priemysle.
Vznešená skupina sa už od staroveku široko používa na výrobu šperkov a ozdôb. V 90. rokoch 20. storočia sa na tieto účely využívalo 78 % zlata, 36 % platiny a 15 % striebra. Ak si zoberieme ďalšie oblasti, kde sa používajú drahé neželezné kovy, sú to elektronická výroba (zlaté kontakty v zariadeniach), výroba automobilov (asi 43 % platiny) a striebro sa používalo na výrobu filmových a fotografických materiálov.
Vlastnosti neželezných kovov
Každý z kovov tejto skupiny má vlastnosti, ktoré do značnej miery určujú jeho príslušnosť k nemu. To tiež vedie k používaniu neželezných kovov v mnohých priemyselných odvetviach.
Väčšina z nich má napríklad vysokú tepelnú kapacitu a tepelnú vodivosť, čo im dáva schopnosť po zváraní rýchlo vychladnúť. Má to nevýhodu: pri práci s kovmi ako horčík a meď je potrebné ich zahriať bezprostredne pred zváraním a pri samotnom procese je potrebné použiť silné zdroje tepla, aby nevychladli.
Ďalšou charakteristickou vlastnosťou je zníženie mechanických vlastností. Vzhľadom na to je potrebné s nimi pracovať opatrne, aby nedošlo k deformácii.
Neželezné kovy v procese zahrievania aktívnereagovať s plynmi. Titán, molybdén a tantal túto vlastnosť jasne preukazujú.
Táto skupina kovov sa dá používať dlhodobo, no treba ich chrániť pred kyslíkom, ktorý kovy ničí. Na tento účel sú napríklad vodiče pokryté ochranným lakom. Predtým bol kov vhodný na základný náter v dvoch vrstvách.
Medené rudy
Tento typ rúd je najbežnejší v kategórii neželezných kovov. Tento kov má tiež najširšiu oblasť použitia: stavebníctvo, priemyselná energetika, výroba lietadiel, medicína, výroba účinných výmenníkov tepla a mnoho ďalších.
Miesta ložísk medi sú tiež rôznorodé. Dnes sa veľký význam pripisuje slabo rozšíreným rudám (porfyrovaný typ), ktoré sa ťažia vo výduchoch sopiek. Chemický prvok vznikol z horúceho roztoku, ktorý pochádzal z magmatických komôr. Veľké zásoby takejto rudy sa nachádzajú v Severnej a Južnej Amerike.
Ďalším typom medenej rudy je pyrit, ktorý sa ťaží z dna morí a oceánov. Zdroj – pristane na Urale.
A ďalším obrovským zdrojom takýchto rúd je medený pieskovec (región Čita v Rusku, Katanga v Afrike).
Neželezné kovy sú teda nepostrádateľným materiálom na výrobu mnohých vecí, ktoré nás obklopujú.
