Плотность свинца и меди: Плотность основных металлов и сплавов.

Содержание

Плотность основных металлов и сплавов.

Металл Плотность
(кг/м3)
Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова) 8525
Алюминий — Aluminum 2712
Алюминий жидкий — Aluminum — melted 2560 — 2640
Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия) 7700 — 8700
Алюминиевая фольга — Aluminum foil 2700 -2750
Баббит — Antifriction metal 9130 -10600
Бериллий — Beryllium 1840
Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) — Beryllium Copper
8100 — 8250
Ванадий — Vanadium 5494
Вольфрам — Tungsten 19600
Дельта металл — Delta metal 8600
Железо — Iron 7850
Желтая латунь — Yellow Brass 8470
Золото — Gold 19320
Фосфористые бронзы — Bronze — phosphorous 8780 — 8920
Обычные бронзы — Bronze (8-14% Sn) 7400 — 8900
Инконель — Inconel 8497
Инкалой — Incoloy 8027
Ковкий чугун — Wrought Iron 7750
Кобальт — Cobolt 8746
Красная латунь (мало цинка) — Red Brass 8746
Латунь, литье — Brass — casting 8400 — 8700
Латунь, прокат — Brass — rolled and drawn 8430 — 8730
Легкие сплавы алюминия — Light alloy based on Al
2560 — 2800
Легкие сплавы магния — Light alloy based on Mg 1760 — 1870
Магний — Magnesium 1738
Марганцовистая бронза — Manganese Bronze 8359
Медь — Copper 8930
Мельхиор — Cupronickel 8940
Молибден — Molybdenum 10188
Монель — Monel 8360 — 8840
Нержавеющая сталь — Stainless Steel
7480 — 8000
Никель — Nickel 8800
Нейзильбер — Nickel silver 8400 — 8900
Олово — Tin 7280
Платина — Platinum 21400
Плутоний — Plutonium 19816
Припой 50% олово/ 50% свинец — Solder 50/50 Sn Pb 8885
Ртуть — Mercury 13593
Серебро — Silver
10490
Светлый антифрикционный сплав для заливки подшипников =
штейн с содержанием 72-78% Cu — White metal
7100
Свинец — Chemical Lead 11340
Свинцовые бронзы, Bronze — lead 7700 — 8700
Титан — Titanium 4500
Углеродистая сталь — Steel 7850
Уран — Uranium 18900
Хастелой — Hastelloy
9245
Цинк — Zinc 7135
Чугуны — Cast iron 6800 — 7800
Электрум (сплав золота с серебром, 20% Au) — Electrum 8400 — 8900

температура плавления, физические свойства, сплавы

Значения других единиц, равные введённым выше

 открыть 

 свернуть 

Метрическая система

плотность меди → тонна на кубометр
(т/м³)
плотность меди → килограмм на кубометр
(кг/м³)
плотность меди → грамм на кубометр
(г/м³)
плотность меди → миллиграмм на кубометр
(мг/м³)
плотность меди → килограмм на литр
(кг/л)
плотность меди → грамм на литр
(г/л)
плотность меди → миллиграмм на литр
(мг/л)
плотность меди → килограмм на кубический дециметр
(кг/дм³)
плотность меди → грамм на кубический дециметр
(г/дм³)
плотность меди → миллиграмм на кубический дециметр
(мг/дм³)
плотность меди → килограмм на кубический сантиметр
(кг/см³)
плотность меди → грамм на кубический сантиметр
(г/см³)
плотность меди → миллиграмм на кубический сантиметр
(мг/см³)
плотность меди → килограмм на миллилитр
(кг/мл)
плотность меди → грамм на миллилитр
(г/мл)
плотность меди → миллиграмм на миллилитр
(мг/мл)

Единицы:

тонна на кубометр
(т/м³)

 /
килограмм на кубометр
(кг/м³)

 /
грамм на кубометр
(г/м³)

 /
миллиграмм на кубометр
(мг/м³)

 /
килограмм на литр
(кг/л)

 /
грамм на литр
(г/л)

 /
миллиграмм на литр
(мг/л)

 /
килограмм на кубический дециметр
(кг/дм³)

 /
грамм на кубический дециметр
(г/дм³)

 /
миллиграмм на кубический дециметр
(мг/дм³)

 /
килограмм на кубический сантиметр
(кг/см³)

 /
грамм на кубический сантиметр
(г/см³)

 /
миллиграмм на кубический сантиметр
(мг/см³)

 /
килограмм на миллилитр
(кг/мл)

 /
грамм на миллилитр
(г/мл)

 /
миллиграмм на миллилитр
(мг/мл)

 открыть 

 свернуть 

Британские и американские единицы

плотность меди → фунты на кубический ярд
(lb/yd³)
плотность меди → фунты на кубический фут
(lb/ft³)
плотность меди → фунты на кубический дюйм
(lb/in³)
плотность меди → фунты на галлон США
(lb/gal)
плотность меди → фунты на британский галлон
плотность меди → фунты на бушель США
плотность меди → унции на кубический ярд
(oz/yd³)
плотность меди → унции на кубический фунт
(oz/ft³)
плотность меди → унции на кубический дюйм
(oz/in³)
плотность меди → унции на галлон США
(oz/gal)
плотность меди → унции на британский галлон
плотность меди → унции на бушель США

Единицы:

фунты на кубический ярд
(lb/yd³)

 /
фунты на кубический фут
(lb/ft³)

 /
фунты на кубический дюйм
(lb/in³)

 /
фунты на галлон США
(lb/gal)

 /
фунты на британский галлон

 /
фунты на бушель США

 /
унции на кубический ярд
(oz/yd³)

 /
унции на кубический фунт
(oz/ft³)

 /
унции на кубический дюйм
(oz/in³)

 /
унции на галлон США
(oz/gal)

 /
унции на британский галлон

 /
унции на бушель США

 открыть 

 свернуть 

Английские инжернерные и британские гравитационные единицы

плотность меди → Слаг на кубический ярд
(slug/yd³)
плотность меди → Слаг на кубический фут
(slug/ft³)
плотность меди → Слаг на кубический дюйм
(slug/in³)

Единицы:

Слаг на кубический ярд
(slug/yd³)

 /
Слаг на кубический фут
(slug/ft³)

 /
Слаг на кубический дюйм
(slug/in³)

 открыть 

 свернуть 

Естественнные единицы

В физике естественные единицы измерения базируются только на фундаментальных физических константах. Определение этих единиц никак не связано ни с какими историческими человеческими построениями, только с фундаментальными законами природы.

плотность меди → планковская плотность
(L⁻³M)

Единицы:

планковская плотность
(L⁻³M)

 открыть 

 свернуть 

Плотности различных веществ

Это лишь несколько примеров. Все плотности даны для стандартных условий температур и давления.

плотность меди → плотность воздуха на уровне моря
плотность меди → плотность воды при 0°C
плотность меди → плотность воды при 4°C
плотность меди → плотность воды при 100°C
плотность меди → плотность льда
плотность меди → плотность алмаза
плотность меди → плотность железа
плотность меди → плотность меди
плотность меди → плотность серебра
плотность меди → плотность свинца
плотность меди → плотность золота
плотность меди → плотность платины

Единицы:

плотность воздуха на уровне моря

 /
плотность воды при 0°C

 /
плотность воды при 4°C

 /
плотность воды при 100°C

 /
плотность льда

 /
плотность алмаза

 /
плотность железа

 /
плотность меди

 /
плотность серебра

 /
плотность свинца

 /
плотность золота

 /
плотность платины

Технические показатели сплавов металлов

Наиболее распространенными сплавами на основе меди считаются латунь и бронза. Их состав формируется также из других элементов:

Все сплавы различаются между собой структурой. Наличие олова в составе позволяет делать бронзовые сплавы отменного качества. В более дешевые сплавы входит никель либо цинк. Производимые материалы на основе Cuprum обладают следующими характеристиками:

  • высокая пластичность и износостойкость;
  • электропроводность;
  • устойчивость к агрессивной среде;
  • низкий коэффициент трения.

Сплавы на основе меди находят широкое применение в промышленном производстве. Из них производят посуду, ювелирные украшения, электропровода и системы отопления. Материалы с Cuprum часто используют для декорирования фасадной части домов, изготовления композиций. Высокая устойчивость и пластичность являются основными качествами для применения материала.

Плотность материала – это физическая величина определяющая отношения массы материала к занимаемому объему. Единицей измерения плотности в системе СИ принята размерность кг/м 3 .

Величины усредненные, не являются эталонными, величины указанных плотностей варьируются от среды и условий измерения.

Одним из наиболее распространенных цветных металлов, используемых в промышленности, является медь, ее название на латинском Cuprum, в честь острова Кипра, где ее добывали греки много тысяч лет назад. Это один из семи металлов, которые были известны еще в глубокой древности, из него делали украшения, посуду, деньги, орудия. Историками даже назван период (с IV по III тысячелетие до нашей эры) Медным Веком. Д. И. Менделеев поставил этот металл на 29-е место в своей таблице, после водорода, поскольку медь не вытесняет его из кислотной среды. Медь — цветной металл, который имеет уникальные физические, механический, химические свойства. Плотность меди в кг м³ является одной из важнейших характеристик, с ее помощью определяется вес будущего изделия.

Атом и молекула меди. Формула меди. Строение атома меди:

Медь (лат. Cuprum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Cu и атомным номером 29. Расположен в 11-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе первой группы), четвертом периоде периодической системы.

Медь – металл. Относится к группе переходных металлов. Относится к цветным металлам.

Как простое вещество медь при нормальных условиях представляет собой пластичный металл золотисто-розового цвета (либо розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Наряду с осмием, цезием и золотом, медь – один из четырёх металлов, имеющих явную цветовую окраску, отличную от серой или серебристой у прочих металлов.

Молекула меди одноатомна.

Химическая формула меди Cu.

Электронная конфигурация атома меди 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1. Потенциал ионизации атома меди равен 7,72 эВ (745,0 кДж/моль).

Строение атома меди. Атом меди состоит из положительно заряженного ядра (+29), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 29 электронов. При этом 28 электронов находятся на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Поскольку медь расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внутренняя оболочка представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома меди – на s-орбитали находится один неспаренный электрон. В свою очередь ядро атома меди состоит из 29 протонов и 35 нейтронов.

Радиус атома меди составляет 128 пм.

Атомная масса атома меди составляет 63,546(3) а. е. м.

Медь с давних пор широко используется человеком.

Для чего нужна медь в организме человека

Роль меди в организме огромна:

  • Помогает при сердечно-сосудистых патологиях.
  • Повышает тонус при физических и умственных нагрузках.
  • Обладает регенерирующим, антиоксидантным, противовоспалительным действием.
  • Помогает в лечении инфекционно-бактериальных заболеваний.
  • Повышает иммунитет, уровень гемоглобина.
  • Происходит быстрое восстановление костей после переломов, травм.
  • Улучшает обменные, пищеварительные, метаболические процессы.
  • Стимулирует деятельность органов желудка и кишечника.
  • Улучшается состояние ногтевых пластин, кожи, волос.
  • Улучшает свертываемость крови.
  • Благотворно влияет на работу печени, поджелудочной железы, мочевыделительной системы.
  • В период активного роста способствует правильному формированию костной системы.
  • Улучшает зрение.
  • Необходима для выработки гормонов в женском организме.
  • Способствует усвоению железа организмом, поэтому рекомендуются при заболеваниях крови.
  • Тормозит процессы старения.
  • Профилактика остеопороза, артрита, ревматизма.
  • Укрепляет стенки кровеносных сосудов, медь способствует их прочности, эластичности.
  • Помогает при выпадении волос.
  • Оказывает полезное воздействие на иммунитет.
  • Продукты с высоким содержанием элемента рекомендуется включать в рацион всем, проживающим в опасных экологических зонах или с повышенным уровнем радиации.
  • Нормализует буферные свойства крови в организме.
  • Улучшает функционирование эндокринной системы.
  • Медь необходима для выработки коллагена в достаточном количестве.
  • Эффективное профилактическое средство от развития онкологических заболеваний.
  • Помогает при расстройстве пищеварительных процессов.

Калькулятор веса кабеля №1

Определение примерной стоимости кабеля на металлолом исходя из его технических параметров (марка кабеля, сечение и количество жил)

  • 1 Разделайте небольшой кусок кабеля как показано на картинке
  • 2 При помощи штангенциркуля измерьте диаметр одной жилы и введите значение в «мм» (миллиметрах) в строку «Толщина жилы»
  • 3 Посчитайте количество отдельных жил в «пучке» и введите значение в строку «Количество жил»
  • 4 Укажите длину кабеля в метрах в строке «Введите длину кабеля» ( чем точнее вы укажите этот параметр тем точнее мы сможем рассчитать содержание металла)

Все расчеты на данном сайте не являются публичной офертой

Удельный вес металла. Таблица плотности металлов и сплавов

Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката.

Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе – удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества.

Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа.

Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления.

Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа – 7850 кг/м3.

Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности – 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа.

− легкие – магний, алюминий;

− благородные металлы (драгоценные) – платина, золото, серебро и полублагородная медь;

− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.

Наименование металла, обозначениеАтомный весТемпература плавления, °CУдельный вес, г/куб.см
Цинк Zn (Zinc)65,37419,57,13
Алюминий Al (Aluminium)26,98156592,69808
Свинец Pb (Lead)207,19327,411,337
Олово Sn (Tin)118,69231,97,29
Медь Cu (Сopper)63,5410838,96
Титан Ti (Titanium)47,9016684,505
Никель Ni (Nickel)58,7114558,91
Магний Mg (Magnesium)246501,74
Ванадий V (Vanadium)619006,11
Вольфрам W (Wolframium)184342219,3
Хром Cr (Chromium)51,99617657,19
Молибден Mo (Molybdaenum)92262210,22
Серебро Ag (Argentum)107,9100010,5
Тантал Ta (Tantal)180326916,65
Железо Fe (Iron)55,8515357,85
Золото Au (Aurum)197109519,32
Платина Pt (Platina)194,8176021,45

Таблица удельного веса сплавов металлов

Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.

Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.

В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.

Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.

Список сплавов металловПлотность сплавов(кг/м3)
Адмиралтейская латунь – Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)8525
Алюминиевая бронза – Aluminum Bronze (3-10% алюминия)7700 – 8700
Баббит – Antifriction metal9130 -10600
Бериллиевая бронза (бериллиевая медь) – Beryllium Copper8100 – 8250
Дельта металл – Delta metal8600
Желтая латунь – Yellow Brass8470
Фосфористые бронзы – Bronze – phosphorous8780 – 8920
Обычные бронзы – Bronze (8-14% Sn)7400 – 8900
Инконель – Inconel8497
Инкалой – Incoloy8027
Ковкий чугун – Wrought Iron7750
Красная латунь (мало цинка) – Red Brass8746
Латунь, литье – Brass – casting8400 – 8700
Латунь, прокат – Brass – rolled and drawn8430 – 8730

Физические свойства

Благородный металл обладает следующими физическими характеристиками:

  • повышенной прочностью;
  • тепло- и электропроводностью;
  • пластичностью;
  • ярким характерным блеском.

Основная особенность золота – его инертность. Благодаря ей, металл получил призвание благородного. Инертность препятствует окислению, поэтому золотые ювелирные украшения столетиями сохраняют свой первоначальный вид.

Пожалуй, единственным недостатком золота является его мягкость. Она компенсируется за счет добавления в сплавы различных примесей. За счет нее золото становится более твердым, но, вместе с тем, изменяются его основные характеристики: температура плавления и плотность.

Кроме мягкости, золото обладает повышенной тяжестью. Для расчета веса одного куба золота разработаны специальные формулы и таблицы, где представлены такие же показатели для разных металлов.

Благодаря тяжелому удельному весу добыча золота существенно облегчается за счет возможности отмывать крупицы металла от более меньших по массе крупиц песка и глины, которые содержатся в воде.

Суточная потребность

Физиологическая потребность составляет 1,0-2,5 мг / 24 часа и не более 5 мг / 24 часа, что является верхним допустимым уровнем потребления (согласно данным Госсанэпиднадзора Российской Федерации).


Продукты питания богатые медью

Потребность для взрослых данного микроэлемента не менее 2 мг/ 24 часа. Эта норма легко восполняется употреблением самых обычных продуктов.

Во время беременности и в периоды лактации (кормление грудью) рекомендуемые дневные дозы составляют 2,0-2,5 мг/ 24 часа.

Дополнительный прием рекомендован при повышенных физических нагрузках (например, спортсменам), а также людям, которые злоупотребляют алкоголем, при сниженном иммунитете, хронических заболеваниях, воспалениях, анемии, для профилактики недостатка микроэлемента меди и снижения риска разного рода нарушений, которые с ним связаны: сердечно-сосудистая патология, остеопороз, снижение иммунитета, артриты.

Суточные дозы для спортсменов 2,5-3 мг, но не следует забывать о максимуме в 5 мг/ 24 часа. Кроме того, необходимо учитывать и правильно регулировать количество всех микроэлементов, которые поступают в организм юных спортсменов. Для этой категории потребность в меди составляет 1-2 мг/24 часа.


Потребность в меди в зависимости от возраста

Расчет веса с использованием значений удельного веса

Не будем уходить далеко и воспользуемся примером, описанным выше. Вычислим общее содержание меди в 25 листах. Поменяем условие и будем считать, что листы изготовлены из медного сплава. Таким образом, берем удельный вес меди из таблицы и он равен 8.93 г/см3. Толщина листа 5 мм, площадь (1000 мм * 2000 мм) составляет 2 000 000 мм, соответственно объем будет равняться 10 000 000 мм3 или 10 000 см3. Теперь умножаем удельный вес на объем и получаем 89 кг и 300 гр. Мы вычислили общий объем меди, который содержится в этих листах без учета веса самих примесей, то есть общее весовое значение может быть больше.

Теперь умножаем рассчитанный результат на 25 листов и получаем 2 235 кг. Такие расчеты уместно использовать при обработке медных деталей, так как позволяют узнать, сколько меди всего содержится в изначальных объектах. Аналогичным образом можно рассчитать медные прутки. Площадь сечения провода умножается на его длину, где получим объем прутка, а далее по аналогии с вышеописанным примером.

Состояние (физико-химические свойства)

В России для устройства медной кровли применяют листы медные ГОСТ 495 и ленты медные ГОСТ 1173 из меди марок М1р, М1ф, Cu-DHP, CuZn0,5. Поверхность лент должна быть чистой, края должны быть ровно обрезаны, без заусенцев. Серповидность лент не должна превышать 3 мм на 1 м длины.

В более ранних руководящих документах допускалось использовать в качестве кровельного покрытия медь марки М2р, М3р, М2 и М3, что в настоящее время не рекомендуется в связи с наличием более совершенных материалов аналогичной стоимости.

Марки М1р, М1ф — марки меди Российского производства

МаркаМассовая доля элементов, %Способ получения
CuCu+ Ag не менееПримесей, не более
BiFeNiZnSnSbAsPbSO2PПереплавка катодов и лома меди с раскислением фосфором
не менее
М1р99.9699.90.0010.0050.0020.0050.0020.0020.0020.0050.0050.010.012
М1ф0.0010.0050.0020.0050.0020.0020.0020.0050.005нет0.04

Марка М1р содержит незначительное содержание кислорода и практически не уступает по своим характеристикам марке меди М1ф.

Марка М1ф в последнее время наиболее часто применяется в качестве кровельного покрытия. Отсутствие кислорода (O2)и повышенное содержания фосфора (P) приводят к наилучшим характеристикам кровельной меди. Кислород способствует хрупкости и ломкости, в М1Ф его нет. Повышенное содержание фосфора свидетельствует о т.н. реакции «раскисления», которая предназначена для того, чтобы связать кислород и сделать медь не восприимчивой к водородной хрупкости, в связи с чем данная марка отечественной меди практически полный аналог европейской меди Cu-DHP.

В Европей для кровель и фасадов применяют в основном применяют медь марки Cu-DHP, CuZn0,5 и их производные. Cu-DHP в соответствии со стандартом EN 1172 (Европейский стандарт листовых материалов и полос для строительных целей) — раскисленная фосфористая медь для кровель и фасадов.

Предназначение:

  • М1ф, Cu-DHP — для всех видов работ и изделий;
  • М1р — для всех видов работ и изделий без использования пайки;
  • CuZn0,5 — для водостоков, желобов и иных вспомогательных изделий, в процессе соединения которых не используется нагрев.
  • М2р — допускается использовать данную марку без использования закаточных машин, сварки и (или) пайки.

Выбор твердости меди осуществляется в зависимости от конкретной архитектурной задачи.

  • R220 (H040) — медь мягкой твердости R220 (H040) применяется в качестве кровельного и фасадного материала традиционным способом формования и обработки, а также для отделки фасадов и фальцевания. В некоторых источниках медь Cu-DHP (R220, H040) именуется «отоженная».
  • R240 (H065) — медь средней твердости (полутвердая) R240 (H065) целесообразно применять в качестве доборных элементов, планок, молдингов, полосовых кровельных покрытий не подразумевающих фальце прокат, пластин, медной черепицы.
  • R290 (H090) — медь твердая целесообразно применять для производства кассет и профильтрованных листов.

где, R, H/мм2 — минимальный предел прочности при растяжении. H — твердость по Виккерсу HV

Марки медиСостояние твердостиВременное сопротивление растяжению, МПаОтносительное удлинение, %, не менееСправочные материалы
Твердость по ВиккерсуТепловое линейное расширение при температуре от 20°С до 100 °С, мм/м
М1ф, Cu- DHPМягкое (R220)220-260331.7
Полутвердое (R240)240-3008
Твердое (R290)Не менее 2903
CuZn0,5Н04040-65
Н06565-95
Н090Не менее 90

Медь — один из самых первых металлов, которые освоил человек. В природе она встречается в качестве самородков, имеющих крупные размеры. С незапамятных времен ее использовали как сплав с оловом, называемый бронзой, для изготовления оружия, предметов домашней утвари и украшений. Такое активное применение металла объясняется простотой обработки.

Определение массы изделия

Все современные справочные материалы, ГОСТ и технические условия предприятий скорректированы в соответствии с международной классификацией.

Пользуясь справочными таблицами плотностей различных материалов, легко определить их массу. Это особенно актуально, когда предметы тяжёлые или отсутствуют соответствующие весы. Для этого требуется знать их геометрические параметры. Чаще всего узнать требуется массу предмета в форме цилиндра, трубы или параллелепипеда:

  1. Металлические прутки имеют форму цилиндра. Зная диаметр и длину, легко узнать массу. Масса равна плотности, умноженной на объём. Находим объём предмета. Он получается умножением площади сечения на длину. Площадь круга, зная диаметр, определить несложно. Диаметр в квадрате умножается на 3,14 (число пи), делится на 4.
  2. Массу трубы получаем аналогично. При нахождении площади берём разницу между внешним и внутренним диаметром сечения.
  3. Чтобы определить массу листа, блюма, сляба или прутка прямоугольного сечения, определяем объём, перемножая длину, высоту и толщину. Умножаем на плотность из справочника.

Читать также: Площадочный вибратор эв 98 технические характеристики

При таких вычислениях всегда допускается маленькая погрешность, ведь формы не идеальны. На практике ей можно пренебречь. Производители металлоизделий разработали специальные калькуляторы вычисления массы для пользователей. Достаточно ввести уникальные размеры в соответствующие окна и получить результат.

Избыток меди в организме

Несмотря на всю значимость, микроэлемент способен нанести вред. Большое накопление меди в организме вызывает побочные действия, и становится причиной некоторых заболеваний.

Симптомы переизбытка меди:

  • болезненность живота, рвотные позывы, расстройство стула, головокружения;
  • желудочные, кишечные кровотечения;
  • проблемы с засыпанием, раздражительность, депрессивные состояния и другие нарушения ЦНТ;
  • повышение температуры с ощущением озноба, судорогами, потерей сознания;
  • тахикардия;
  • мигрени, частые головные боли;
  • почечная недостаточность, заболевания печени.

Особенно опасно отравление микроэлементом. Вещество способно накапливаться в печени, мозге, сердечной мышце и других органах. Результат интоксикации – нарушение синтеза белка со всеми вытекающими последствиями. Чрезмерное поступление Cuprum вызывается не только неправильным употреблением продуктов, но и неосторожным обращением с препаратами и витаминными комплексами, работой на вредных производствах, использованием медной кухонной посуды.

Медь в организме человека крайне важна.

Однако не стоит не контролировано принимать препараты без назначения лечащего врача. Лучше отдавать предпочтение здоровым продуктам питания и вести правильный образ жизни.

Удельный вес различных металлов

Конечно же, ни для кого не секрет, что у каждого металла, а также каждого сплава, имеются свои, отличные от других, показатели данной величины. Для того чтобы не запутаться во всех имеющихся данных о различных сплавах и металлах, ниже будут отдельно рассматриваться металлы и сплавы.

Удельный вес металлов

Для начала следует рассмотреть металлы, не содержащие примесей и имеющие своё химическое обозначение в периодической таблице.

Металлы делятся на чёрные и цветные. Самым типичным чёрным «представителем» считается железо. Его удельный вес будет указан в таблице ниже. Также в таблице будут приведены показатели удельного веса таких чёрных металлов, как хром, молибден, вольфрам, марганец, никель, титан.

Остальные материалы, которые присутствуют в таблице, но не были названы в перечне металлов выше, являются цветными. Все цветные металлы, которые будут указаны ниже, могут быть разделены на три группы:

  • лёгкие: алюминий, магний;
  • благородные металлы, также называемые драгоценными: полублагородная медь, серебро, золото, платина;
  • металлы легкоплавкие: олово, цинк, свинец.
Наименование металлаУдельный вес, кг/куб.м
Алюминий2698
Цинк7130
Олово7290
Свинец11337
Вольфрам19300
Молибден10220
Железо7850
Платина21450
Золото19320
Серебро1050
Тантал16650
Ванадий6110
Никель8910
Магний1740
Медь8960
Титан4505
Хром7190

Удельный вес металлических сплавов

заменяют различные сплавы

В силу своих выдающихся высокотемпературных механических свойств, серьёзных показателей прочности, сплавы давно уже прочно заняли своё место на различных производствах и различных промышленных областях. Чаще всего основой лёгких сплавов являются титан, бериллий, алюминий и магний. Но следует упомянуть тот факт, что сплавы, которые были созданы на основе двух последних металлических элементов, не могут быть использованы в рабочих условиях, где предусмотрены высокие температурные показатели.

Основой для тяжёлых сплавов служат следующие элементы: олово, свинец, цинк, медь. Чаще всего в промышленности используются такие тяжёлые сплавы, как латунь и бронза. Они довольно часто применяются на различных производствах, благодаря своим отменным механическим свойствам. Из данных сплавов изготавливают санитарно-техническую арматуру, а также детали, которые используются в архитектуре.

Ниже представлена таблица, содержащая данные об удельном весе некоторых сплавов:

Металлические сплавыПлотность сплавов, кг/куб.м
Алюминиевая бронза7700 — 8700
Бронза бериллиевая8100 — 8250
Латунь8470
Бронзы обычные7400 — 8900
Нержавеющая сталь7480 — 8000
Углеродистая сталь7850
Чугуны6800 — 7800
Мельхиор8940
Нейзильбер8400 — 8900

Все представленные в таблице выше сплавы являются одними из самых востребованных в самых различных промышленных областях и используются для изготовления самых разных предметов, использующихся людьми в быту.

Оцените статью:

Вольфрам лучше свинца. | 16 мая 2021

Что тяжелее сталь или железо??

Лучший ответ:

Это одно и тоже Сталь это тоже самое что и железо. Это прочный материал.

  • Другие вопросы:

    Начни вопрос с Have/Has? it got big ears? you got a sister? she got a cat? Nanny Shine got blue eyes?

    Собственая скорость теплохода 30 км/ч скорость течения реки 4целых1/2 км/ч.За ккое время теплоход преодалеет 23 км по течению реки?За какое время теплоход преодалеет 17 км против течения реки?

    Металлы человечество начало активно использовать еще в 3000-4000 годах до нашей эры. Тогда люди познакомились с самыми распространенными из них, это золото, серебро, медь. Эти металлы было очень легко найти на поверхности земли. Чуть позже они познали химию и начали выделять из них такие виды как олово, свинец и железо. В Средневековье набирали популярность очень ядовитые виды металлов. В обиходе был мышьяк, которым было отравлено больше половины королевского двора во Франции. Так же и ртуть, которая помогала вылечить разные болезни тех времен, начиная от ангины и до чумы. Уже до двадцатого столетия было известно более 60 металлов, а вначале XXI века – 90. Прогресс не стоит на месте и ведет человечество вперед. Но встает вопрос, какой металл является тяжелым и превосходит по весу все остальные? И вообще, какие они, эти самые тяжелые металлы в мире?

    Многие ошибочно думают, что золото и свинец являются самыми тяжелыми металлами. Почему именно так сложилось? Многие из нас выросли на старых фильмах и видели, как главный герой использует свинцовую пластину для зашиты от злобных пуль. В добавок, и сегодня используют свинцовые пластины в некоторых видах бронежилетов. А при слове золото у многих всплывает картинка с тяжелыми слитками этого металла. Но думать, что они самые тяжелые – ошибочно!

    Для определения самого тяжелого металла надо брать во внимание его плотность, ведь чем больше плотность вещества, тем оно тяжелее.

Что является более тяжелым: золото или свинец?

Практически всем, учащимся в школе, учителя химии рассказывали о невероятной плотности желтого металла. И большинство учеников спрашивало, что тяжелее золото или его собрат по таблице Менделеева – свинец? Она составляет порядка 19,3 грамма на один кубический сантиметр. Благодаря своему химическому составу, золото не вступает ни в какие реакции с окружающей средой.

Именно поэтому его так активно используют в стоматологии. Этот металл может быть не только желтого цвета. Это зависит от входящих в его состав компонентов. Однако в независимости от цвета изделия из этого металла пользуются невероятной популярностью.

Возникает вопрос, как плотность золота соотносится с плотностью других металлов? У какого элемента самая большая масса? На эти и многие другие вопросы сможет ответить данная статья.

Использование золота

Спрос на желтый металл определяет не только использование его в производстве украшений и увеличения золотовалютных запасов государства. Он также очень широко применяется еще во многих других направлениях.

В промышленности золото начали активно использовать из-за химических свойств. Им покрывают зеркала, работающие в дальнем инфракрасном диапазоне. Это особенно полезно при проведении всевозможных ядерных исследованиях. Также золото очень часто применяют для пайки компонентов из различных материалов.

Еще одной сферой применения является стоматология. Это связано не только с невозможностью вступления желтого металла в химическую связь с человеческим организмом, но и с невероятной коррозийной устойчивостью.

Фармакология также не может обойтись без использования этого удивительного желтого металла. Соединения золота сейчас активно используют в различных медицинских препаратах, спасающих от самых различных заболеваний.

Это не единственные сферы применения золота. Благодаря быстрому прогрессу появляется все больше необходимости использования содержания золота в технологических новинках. Из этого можно сделать вывод, что желтый металл – это не только атрибут роскоши, но и полезный технический инструмент, значение которого с каждым годом возрастает.

Серебро

Серебро, как и золото известно человечеству с давних времен. Оно используется не только при изготовлении ювелирных украшений, но и для производства посуды. Ранее серебро очень активно использовали при чеканке монет. И сегодня можно увидеть некоторые монеты, содержащие в себе немного серебра. При выборе драгоценного металла, нередко возникает вопрос, что же все-таки тяжелее золото или же другой драгоценный металл – серебро.

Плотность этого металла немного меньше, чем плотность свинца. Она равна 10,5 грамм на сантиметр кубический. Это говорит о том, что золото тяжелее серебра почти в два раза.

Кроме создания столового серебра и различных украшений, этот материал очень активно используют в промышленности, а также в сфере фотоиндустрии.

Основными свойствами, благодаря которым этот элемент стал так широко применяться в промышленной сфере, являются отличная тепло- и электропроводность, отличная устойчивость к взаимодействию с окружающей средой, а также превосходные отражающие способности.

Быстро развивающийся технический прогресс заметно сократил использование серебра в фотоиндустрии. Это связано с тем, что благодаря внедрению современных технологий процесс производства и использования фототехники стал намного доступнее для большинства людей. Именно это и обеспечило сокращение использования серебра более чем в 3 раза.

Благодаря своим бактерицидным свойствам этот металл очень активно используется в медицине. В данный момент серебро используют для производства антибактериального пластыря, а также производства фильтров для очистки воды от вредных микроорганизмов.

Нитрат серебра, используемый в медицине.

Свинец

Следует сказать, что плотность свинца почти в 10 раз меньше плотности благородного желтого металла. Чтобы осознать плотность свинца, следует сказать о том, что плотность березы или липы в 25 раз меньше. По таблице плотностей, свинец находится на 20 месте, а золото на седьмом. Из этого несложно сделать вывод о том, что желтый металл намного тяжелее своего оппонента.

Данный элемент очень хорошо используется в производстве различных конструкций из металла, а также в медицинской сфере. Это связано с непропусканием лучей рентгеновского излучения. Широкое применение свинца в различных сферах связано еще с очень дешевой стоимостью этого металла. Его стоимость практически в два раза меньше стоимости алюминия. Еще одним плюсом выступает относительная легкость добычи данного материала, это обеспечивает огромное поступления предложения на мировой рынок.

Железо

Это один из самых древнейших металлов, известных человеку. Первые металлические изделия, согласно результатам археологических исследований, появились в четвертом тысячелетии до нашей эры. Железо намного дешевле желтого драгоценного металла. Это связано с большим содержанием в недрах железной руды. И как говориться в учебнике по экономики, чем больше спрос, тем меньше цена товара.

Осмий и иридий — самые тяжелые металлы в мире

Рассмотрим основных тяжеловесов, которые делят 1 и 2 места. Начнем с иридия и заодно произнесём слова благодарности в адрес английского ученого Смитсона Теннат, который в 1803 году получил этот химический элемент из платины, где присутствовал вместе с осмием в виде примеси. Иридий с древнегреческого можно перевести, как «радуга». Металл имеет белый цвет с серебряным оттенком и его можно назвать ни только тяжеловесным, но и самым прочным. На нашей планете его очень мало и за год его добывают всего до 10000 кг. Известно, что большинство месторождений иридия можно обнаружить на местах падения метеоритов. Некоторые ученые приходят к мысли, что данный металл ранее был широко распространён на нашей планете, однако из-за своего веса, он постоянно выдавливал себя ближе к центру Земли. Иридий сейчас широко востребован в промышленности и используется для получения электрической энергии. Так же его любят использовать палеонтологи, и с помощью иридия определяют возраст многих находок. Вдобавок, данный металл могут использовать для покрытия некоторых поверхностей. Но сделать это сложно.

Что тяжелее медь или свинец

Свинец – мягкий тяжелый металл серебристо-серого цвета, блестящий, но довольно быстро теряющий свой блеск. Наравне с оловом и медью относится к элементам, известным человечеству с самых древних времен. Использовался свинец весьма широко, да и сейчас его применение чрезвычайно разнообразно. Итак, сегодня мы узнаем, свинец — это металл или неметалл, а также цветной или черный металл, узнаем о его видах, свойствах, применении и добыче.

Что такое свинец

Свинец – элемент 14 группы таблицы Д. И. Менделеева, расположен в одной группе с углеродом, кремнием и оловом. Свинец является типичным металлом, но инертным: вступает в реакции крайне неохотно даже с сильными кислотами.

Молекулярная масса – 82. Это не только указывает на так называемое магическое число протонов в ядре, но и на большой вес вещества. Самые интересные качества металла связаны именно с его большим весом.

Понятие и особенности металла свинец рассмотрены в данном видео:

Понятие и особенности

Свинец – металл достаточно мягкий при нормальной температуре, его несложно процарапать или расплющить. Такая пластичность позволяет получить листы и прутки металла очень малой толщины и любой формы. Ковкость и была одной из причин, по которой свинец стал использоваться с самой древности.

Свинцовые водопроводные трубы Древнего Рима общеизвестны. С тех пор такого рода водопровод устанавливался не единожды и не в одном месте, но действовал не столь долго. Что, без сомнений, сохранило немалое количество человеческих жизней, так как свинец, увы, при длительном контакте с водой, в конце концов, образует растворимые соединения, которые являются токсичными.

Токсичность – то самое свойство металла, благодаря которому его применение стараются ограничить. Пары металла и множество его органических и неорганических солей очень опасны и для окружающей среды, и для людей. В основном, конечно, опасности подвергаются работники таких предприятий и жители зоны вокруг промышленного объекта. 57% выбрасывается вместе с большими объемами запыленного газа, а 37% – с конвертерными газами. Проблема этого одна – несовершенство очистительных установок.

Что тяжелее медь или железо

Тяжёлые мета́ллы

— химические элементы со свойствами металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо плотностью.

Определение [ править | править код ]

Известно около сорока различных определений термина тяжёлые металлы

, и невозможно указать на одно из них, как наиболее принятое. Соответственно, список тяжёлых металлов согласно разным определениям будет включать разные элементы. Используемым критерием может быть относительная атомная масса свыше 50, и тогда в список попадают все металлы, начиная с ванадия, независимо от плотности.

Другим часто используемым критерием является плотность, примерно равная или большая плотности железа (8 г/см 3 ), тогда в список попадают такие элементы как свинец, ртуть, медь, кадмий, кобальт, а, например, более легкое олово выпадает из списка. Существуют классификации, основанные и на других значениях пороговой плотности (например — плотность 5 г/см 3 [1] [2] ) или атомного веса.

Некоторые классификации делают исключения для благородных и редких металлов, не относя их к тяжёлым, некоторые исключают нецветные металлы (железо, марганец).

Термин тяжёлые металлы

чаще всего рассматривается не с химической, а с медицинской и природоохранной точек зрения [3] и, таким образом, при включении в эту категорию учитываются не только химические и физические свойства элемента, но и его биологическая активность и токсичность, а также объём использования в хозяйственной деятельности [4] .

Биологическая роль [ править | править код ]

Многие тяжёлые металлы

, такие как железо, медь, цинк, молибден, участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются необходимыми для функционирования растений, животных и человека
микроэлементами
.

С другой стороны, тяжёлые металлы

и их соединения могут оказывать вредное воздействие на организм человека, способны накапливаться в тканях, вызывая ряд заболеваний. Не имеющие полезной роли в биологических процессах металлы, такие как свинец и ртуть, определяются как
токсичные металлы
.

Некоторые элементы, такие как ванадий или кадмий, обычно имеющие токсичное влияние на живые организмы, могут быть полезны для некоторых видов [5] .

Читать также: Мотоблок с плугом фото

Загрязнение тяжёлыми металлами [ править | править код ]

Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжёлые металлы

(в том числе ртуть, свинец, кадмий, цинк) и их соединения выделяются распространенностью, высокой токсичностью, многие из них — также способностью к накоплению в живых организмах. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистительные мероприятия, содержание соединений
тяжёлых металлов
в промышленных сточных водах довольно высокое.

Важнейшие металлы и сплавы

Алюминий. Очень легкий серебристо-белый металл, не подверженный коррозии. Его получают из бокситов путем электролиза. Из алюминия делают электропровода, самолеты, корабли (см. статью «Плавучесть«), автомобили, банки для напитков, фольгу для приготовления пищи. Алюминиевые банки для напитков очень легкие и прочные.

Латунь. Ковкий сплав меди и цинка. Из латуни делают украшения, орнаменты, музыкальные инструменты, винты, кнопки для одежды.

Бронза. Известный с древнейших времен ковкий, не подверженный коррозии сплав меди и олова.

Кальций. Мягкий серебристо-белый металл. Входит в состав известняка и мела, а также костей и зубов животных. Кальций в человеческом организме содержится в костях и зубах. Он использует­ся в производстве цемента и высоко качественной стали.

Хром. Твердый серый металл. Ис­пользуется в производстве нержавеющей стали. Хромом покрывают металлические изделия в защитных целях и для придания им зеркального блеска.

Медь. Ковкий красноватый металл. Из меди делают электропровода, резервуары для горячей воды. Медь входит в со­став латуни, бронзы, мельхиора.

Мельхиор. Сплав меди и никеля. Из него делают почти все «серебряные» монеты.

Золото. Мягкий неактивный ярко-желтый металл. Используется в электронике и в ювелирном деле.

Железо. Ковкий серебристо-белый ферромагнетик. Добывается в основном из руды в доменных печах. Используется в инженерных конструкциях, а также в производстве стали и сплавов. В нашей крови тоже есть железо.

Свинец. Тяжелый ковкий ядовитый синевато-белый металл. Добывается из минерала гале­нита. Из свинца делают электрические батареи, крыши и экраны, защищающие от рентгеновских лучей.

18 различных типов металла — факты и применение

Многое произошло со времен бронзового века. Существуют тысячи различных типов и марок металла, и каждая из них разработана для очень специфических применений. Каждый день вы регулярно сталкиваетесь с десятками видов металлов. Вот интересное руководство, которое расскажет вам о некоторых из этих распространенных металлов и о том, где вы их найдете.

Сталь

Это, несомненно, самый распространенный металл в современном мире.

Сталь по определению — это железо смешанное с углеродом. Это соотношение обычно составляет около 99% железа и 1% углерода, хотя это соотношение может немного варьироваться.

Интересный факт: в 2017 году в мире было произведено более 1,8 миллиарда тонн стали (половина из которых была произведена в Китае). Средний африканский слон весит около 5 тонн. Если бы вы сложили слонов друг на друга, чтобы сформировать своеобразный мост на Луну (что на самом деле невозможно), он все равно был бы не таким тяжелым, как вес стали, производимой каждый год.

На самом деле существует много разных видов стали. Вот обзор основных типов:

Углеродистая сталь

Это базовая сталь, состоящая из углерода и железа, хотя в нее могут быть добавлены и другие элементы в очень небольшом количестве.

Три основные категории — это сталь с низким, средним и высоким содержанием углерода. Больше углерода — сталь будет тверже и прочнее. Меньше углерода — дешевле, мягче и проще в производстве.

Углеродистая сталь чаще всего используется в качестве конструкционного строительного материала, в простых механических компонентах и ​​в различных инструментах.

Легированная сталь

Считайте, что это генетически модифицированная сталь. Легированная сталь производится путем добавления других элементов в смесь. Это изменяет свойства и, по сути, делает металл настраиваемым. Это чрезвычайно распространенный тип металла, поскольку его производство, как правило, остается очень дешевым.

Обычные легирующие элементы для стали включают марганец, ванадий, хром, никель и вольфрам. Каждый из этих элементов по-разному изменяет свойства металла.

Например, легирование стали может придать дополнительную прочность высокопроизводительным шестерням, повысить коррозионную и износостойкость медицинских имплантатов, а также увеличить давление, которое могут выдержать трубопроводы. В целом, сталь считается «рабочей лошадкой» в мире металлов.

Нержавеющая сталь

Технически это разновидность легированной стали, но существует так много её видов в таких огромных количествах, что обычно ей присваивается отдельная категория. Эта сталь специально ориентирована на устойчивость к коррозии.

В основном это просто сталь с заметным количеством хрома. При коррозии хром создает супертонкий слой, замедляющий образование ржавчины. Если вы сотрете этот барьер, тут же образуется новый.

Вы можете увидеть много изделий из нержавеющей стали на кухне: ножи, столы, посуда, все, что соприкасается с пищей.

Не очень приятный факт: если что-то сделано из нержавеющей стали, это не значит, что оно не может ржаветь. Различные составы в разной степени предотвращают ржавление. Нержавеющая сталь, которая используемая в соленой воде, должна быть особенно устойчивой к коррозии, чтобы не гнить. Но все виды нержавеющей стали ржавеют, если за ними не ухаживать должным образом.

Железо (кованое или литое)

Несмотря на то, что это супер-старомодный металл (особенно распространенный в «железный век»), он все еще имеет множество современных применений.

Во-первых, это основной ингредиент стали. Но помимо этого, вот несколько других областей применения и объяснение того, почему используется железо:

  • Посуда (например, сковороды) — пористая поверхность позволит кулинарным маслам пригореть и создать естественную антипригарную поверхность.
  • Дровяные печи — чугун имеет чрезвычайно высокую температуру плавления, поэтому печь может выдерживать высокие температуры.
  • Основания и рамы для тяжелой техники — этот тяжелый металл снижает вибрацию и обеспечивает жесткость

Интересный факт: железо — шестой по распространенности элемент во Вселенной.

Алюминий

Что касается металлов, то это действительно современный металл. Впервые алюминий был произведен в 1825 году, и с тех пор он стал основой для некоторых крупных достижений.

Например, из-за своего удивительного отношения прочности к весу это металл, который в значительной степени ответственен за полет и доставку человека на Луну. Он легко формируется (податлив) и не ржавеет, что делает его отличным средством для изготовления банок из-под газировки. И, что (возможно), самое главное, из него можно сделать очень тонкий лист, который можно использовать для приготовления барбекю из свежевыловленной рыбы до идеального состояния.

Хотя процесс производства алюминия немного сложнее, чем некоторых других металлов, на самом деле это чрезвычайно распространенный металл. Это самый распространенный цветной металл (не содержащий железа) на планете.

Хотя он не ржавеет, он окисляется. На самом деле железо — единственный металл, который по определению «ржавеет». При контакте с солью алюминий подвержен коррозии. Однако он не подвержен коррозии при контакте с водой. Это делает алюминий действительно полезным для изготовления таких вещей, как пресноводные лодки.

Магний

Магний — действительно классный металл. Он весит примерно на 2/3 меньше алюминия и обладает сравнимой прочностью. Благодаря этому он становится все более распространенным.

Чаще всего его можно встретить в виде сплава. Это означает, что его смешивают с другими металлами и элементами, чтобы получить гибридный материал со специфическими свойствами. Это также может облегчить его использование в производственных процессах.

Одно из самых популярных применений магния — автомобильная промышленность. Магний считается шагом вперед по сравнению с алюминием, когда речь идет о высокопрочном снижении веса, и он не является астрономически более дорогим.

В некоторых случаях магний можно увидеть в колесных дисках, блоках двигателя и коробках передач.

Однако у магния есть недостатки. По сравнению с алюминием он легче подвержен коррозии. Например, он подвергнется коррозии при контакте с водой, в то время как алюминий не ржавеет.

В целом он стоит примерно вдвое дороже алюминия, но в целом быстрее обрабатывается на производстве.

Интересный факт: магний очень огнеопасен и горит очень горячо. Металлическую стружку, опилки и порошок необходимо тщательно утилизировать во избежание взрыва.

Медь

Медь — еще один старомодный металл. Сегодня вы часто будете видеть его в виде сплава (подробнее об этом позже) или в достаточно чистом состоянии.

Распространенное применение — электроника, водопроводные трубы и гигантские статуи, олицетворяющие свободу. На меди образуется патина, или окисленный слой, который фактически предотвращает дальнейшую коррозию. По сути, она позеленеет и перестанет коррозировать. Благодаря этому она может прослужить века.

Статуя Свободы сделана из меди и покрыта патиной или оксидным слоем, что придает ей зеленовато-голубой оттенок.

Латунь

Латунь на самом деле представляет собой сплав меди и цинка. Полученный желтый металл действительно полезен по ряду причин.

Его золотистый цвет делает его очень популярным для декора. Этот металл часто используется в антикварной мебели в качестве ручек.

Он также чрезвычайно пластичен, что означает, что его можно выковать и сформировать. Вот почему он используется для медных духовых инструментов, таких как тубы, трубы и тромбоны.

Латунь также является отличным материалом для подшипников, поскольку она хорошо скользит по другим металлам.

Еще одно отличное свойство латуни — она ​​никогда не искрится. Например, стальной молоток может вызвать искру, если по нему ударить определенным образом. Латунный молоток этого не делает. Это означает, что латунные инструменты отлично подходят для областей, где могут находиться легковоспламеняющиеся газы, жидкости или порошки.

Бронза

Этот металл изготавливается в основном из меди, но также содержит около 12% олова. В результате получается металл, более твердый и прочный, чем обычная медь.

Бронза также может быть сплавом с другими элементами. Например, распространенными легирующими элементами являются алюминий, никель, цинк и марганец. Каждый из них может очень заметно изменить металл.

Бронза имеет огромное историческое значение (например в бронзовом веке), и её легко отличить. Часто её можно увидеть в массивных церковных колоколах. Бронза твердая и прочная, поэтому при ударе не трескается и не гнется, как другие металлы. Кроме того, она лучше звучит.

Современное использование бронзы включает в себя скульптуры и произведения искусства, пружины и подшипники, а также гитарные струны.

Интересный факт: бронза была первым искусственным сплавом.

Цинк

Это интересный металл, потому что он очень полезен. Сам по себе он имеет довольно низкую температуру плавления, что делает его очень простым в отливке. Материал легко течет при плавлении, а получаемые изделия получаются относительно прочными. Его также очень легко расплавить, чтобы переработать.

Цинк — действительно распространенный металл, который используется в покрытиях для защиты других металлов. Например, часто можно увидеть оцинкованную сталь, которая в основном представляет собой просто сталь, смоченную в цинке. Это помогает предотвратить ржавление.

Интересный факт: ежегодно производится около 12 миллионов тонн цинка, половина из которых идет на цинкование.

Титан

Это действительно потрясающий современный металл. Впервые он был обнаружен в 1791 году, впервые создан в чистом виде в 1910 году и впервые изготовлен вне лаборатории в 1932 году.

Титан на самом деле очень распространен (седьмой по распространенности металл на Земле), но его действительно сложно очистить. Вот почему этот металл такой дорогой. Но он также очень ценен:

  • Титан биосовместим, а это означает, что ваше тело не будет сопротивляться и отвергать его. Медицинские имплантаты обычно изготавливают из титана.
  • Его соотношение прочности к весу выше, чем у любого другого металла. Это делает его чрезвычайно ценным для всего, что летает.
  • Он действительно устойчив к коррозии.
  • Нитрид титана (титан, прореагировавший с азотом в высокоэнергетическом вакууме) — это безумно твердое покрытие с низким коэффициентом трения, которое наносится на металлические режущие инструменты.

Интересный факт: титан сопротивляется коррозии потому, что он мгновенно вступает в реакцию с кислородом, создавая очень тонкий и прочный барьер, защищающий металл. Если соскрести барьер, мгновенно образуется новый.

Еще один забавный факт: титан не встречается в природе сам по себе. Он всегда соединен с другим элементом.

Вольфрам

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления и самый высокий предел прочности на разрыв среди всех чистых металлов. Это делает его чрезвычайно полезным.

Около половины всего вольфрама используется для производства карбида вольфрама. Это безумно твердый материал, который используется для изготовления режущих инструментов (для горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности), абразивов и тяжелого оборудования. Он может легко резать титан и высокотемпературные сверхпрочные сплавы.

Он получил свое название от шведских слов «вольфрам», что означает «тяжелый камень». Его плотность примерно в 1,7 раза выше плотности свинца.

Вольфрам также является популярным легирующим элементом. Поскольку его температура плавления очень высока, его часто сплавляют с другими элементами для изготовления таких вещей, как сопла ракет, которые должны выдерживать экстремальные температуры.

Адамантий

Его не существует. К счастью.

Никель

Никель — очень распространенный элемент, который используется повсеместно. Чаще всего он применяется в производстве нержавеющей стали, где он повышает прочность и коррозионную стойкость металла. На самом деле, почти 70% никеля в мире используется для производства нержавеющей стали.

В составе пятицентовой американской монеты никель составляет 25%.

Никель также является распространенным металлом, используемым для нанесения покрытий и легирования. Его можно использовать для покрытия лабораторного и химического оборудования, а также всего, что требует действительно гладкой, полированной поверхности.

Интересный факт: никель получил свое название из немецкого фольклора средневековой эпохи. Никелевая руда очень похожа на медную, но когда старые шахтеры не смогли получить из нее медь, они обвинили в этом озорного призрака по имени Никель.

Кобальт

Этот металл издавна использовался для получения синего пигмента в красках и красителях. Сегодня он в основном используется для изготовления износостойких, высокопрочных стальных сплавов.

Сам по себе кобальт очень редко добывают, на самом деле это побочный продукт производства меди и никеля.

Олово

Олово очень мягкое и ковкое. Оно используется в качестве легирующего элемента для изготовления таких вещей, как бронза (1/8 часть олова и 7/8 части меди).

Забавный факт: когда вы сгибаете брусок олова, вы можете услышать нечто, называемое «оловянным криком». Это звонкий звук реорганизации кристаллической структуры (так называемое двойникование).

Свинец

Свинец действительно мягкий и податливый, а также очень плотный и тяжелый. У него очень низкая температура плавления.

В 1800-х годах было обнаружено, что свинец на самом деле является довольно токсичным веществом. Вот почему в наше время это не так распространено, хотя не так давно его все еще находили в красках и пулях.

Свинец — это нейротоксин, который, помимо прочего, может вызывать повреждение мозга и проблемы с поведением.

Тем не менее, у него все еще есть современные применения. Например, он отлично подходит для защиты от радиации. Его также иногда добавляют в медные сплавы, чтобы облегчить их резку. Смесь свинца и меди часто используется для улучшения характеристик подшипников.

Кремний

С технической точки зрения кремний — это металлоид. Это означает, что он обладает как металлическими, так и неметаллическими качествами.

Например, он похож на металл. Он прочный, блестящий, гибкий и имеет высокую температуру плавления. Однако он ужасно проводит электричество. Отчасти поэтому он не считается полноценным металлом.

Тем не менее, этот элемент часто встречается в металлах. Его использование для легирования может сильно изменить свойства металла. Например, добавление кремния в алюминий облегчает его сварку.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Что тяжелее цинк или медь

Таблицы плотности металлов и сплавов

Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката. Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе — удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.

В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа. Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления. Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа — 7850 кг/м3.

Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности — 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют производители металлоконструкций в Украине , чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:

− легкие — магний, алюминий;

− благородные металлы (драгоценные) — платина, золото, серебро и полублагородная медь;

− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.

Удельный вес цветных металлов

Таблица. Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления

При прокате заготовок из цветных металлов необходимо еще точно знать их химический состав, поскольку от него зависят их физические свойства.
Например, если в алюминии присутствуют примеси (хотя бы и в пределах 1%) кремния или железа, то пластические характеристики у такого металла будут гораздо хуже.
Другое требование к горячему прокату цветных металлов – это предельно точная выдержка температуры металла. К примеру, цинк требует при прокатке температуры строго 180 градусов — если она будет чуть выше или чуть ниже, капризный металл резко утратит пластичность.
Медь более «лояльна» к температуре (ее можно прокатывать при 850 – 900 градусах), но зато требует, чтобы в плавильной печи непременно была окислительная (с повышенным содержанием кислорода) атмосфера — иначе она становится хрупкой.

Таблица удельного веса сплавов металлов

Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.

Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.

В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.

Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.

Список сплавов металлов

Плотность сплавов
(кг/м 3 )

Адмиралтейская латунь — Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)

Алюминиевая бронза — Aluminum Bronze (3-10% алюминия)

Источник: sbk.ltd.ua

Удельный вес металлов и сплавов

Для того чтобы продуктивно осуществлять работу с различными материалами, мастер должен быть осведомлён обо всех их физических свойствах и характеристиках, которые помогут определить нюансы процесса работы. Это очень важный аспект, касающийся любого рабочего процесса, связанного с обработкой материалов в различных отраслях.

Свойства практически всех известных человечеству материалов давно уже изучены и любые показатели могут быть узнаны пользователем, благодаря огромному количеству теоретических материалов, которые есть и в специальных книгах и справочниках, и на просторах сети интернет.

Металлы — это целая группа материалов, которые очень широко используются в различных производственных областях. Их обработка является не самым лёгким процессом, так как практически всегда требуется вмешательство физического или термического воздействия. Поэтому очень важно знать многие физические свойства таких материалов.

Удельный вес металлов является одной из очень важных характеристик, которые нужно знать при их обработке. В данной статье будут рассмотрены некоторые показатели удельного веса разных металлов, которые, возможно, впоследствии смогут пригодиться пользователю.

Определение удельного веса металла

Для начала следует определить, что же такое удельный вес. Так легче будет впоследствии разбираться во всех показателях, а также использовать полученные знания при обработке заготовок из, созданных из этого прочного материала.

Удельным весом называют отношение однородного тела из этого вещества к объёму данного материала. Из этого можно сразу выделить интересный момент, заключающийся в том, что по сути удельный вес металла является его плотностью.

Данная величина, то есть удельный вес металла, измеряется в кг/куб. м. Это единица измерения, чаще всего указываемая в различных технических справочниках. Иногда могут указываться и другие единицы измерения, но в отечественных источниках они встречаются гораздо реже.

Если же справочника, содержащего необходимые данные о том или ином металле, под рукой нет, то можно рассчитать удельный вес по известной формуле:

В данной формуле y обозначает удельный вес, который впоследствии придётся рассчитать, Р — это вес, а V — это объём. Использую эту формулу, можно уже при известных данных о весе и объёме выполнить расчёт.

Удельный вес различных металлов

После определения самого понятия удельного веса данного материала, можно перейти к некоторым показателям, которые уже впоследствии смогут оказать помощь в осуществлении работы с металлами.

Конечно же, ни для кого не секрет, что у каждого металла, а также каждого сплава, имеются свои, отличные от других, показатели данной величины. Для того чтобы не запутаться во всех имеющихся данных о различных сплавах и металлах, ниже будут отдельно рассматриваться металлы и сплавы.

Удельный вес металлов

Для начала следует рассмотреть металлы, не содержащие примесей и имеющие своё химическое обозначение в периодической таблице.

Металлы делятся на чёрные и цветные. Самым типичным чёрным «представителем» считается железо. Его удельный вес будет указан в таблице ниже. Также в таблице будут приведены показатели удельного веса таких чёрных металлов, как хром, молибден, вольфрам, марганец, никель, титан.

Остальные материалы, которые присутствуют в таблице, но не были названы в перечне металлов выше, являются цветными. Все цветные металлы, которые будут указаны ниже, могут быть разделены на три группы:

  • лёгкие: алюминий, магний;
  • благородные металлы, также называемые драгоценными: полублагородная медь, серебро, золото, платина;
  • металлы легкоплавкие: олово, цинк, свинец.
Наименование металла, обозначение Атомный вес Температура плавления, °C Удельный вес, г/куб.см
Цинк Zn (Zinc) 65,37 419,5 7,13
Алюминий Al (Aluminium) 26,9815 659 2,69808
Свинец Pb (Lead) 207,19 327,4 11,337
Олово Sn (Tin) 118,69 231,9 7,29
Медь Cu (Сopper) 63,54 1083 8,96
Титан Ti (Titanium) 47,90 1668 4,505
Никель Ni (Nickel) 58,71 1455 8,91
Магний Mg (Magnesium) 24 650 1,74
Ванадий V (Vanadium) 6 1900 6,11
Вольфрам W (Wolframium) 184 3422 19,3
Хром Cr (Chromium) 51,996 1765 7,19
Молибден Mo (Molybdaenum) 92 2622 10,22
Серебро Ag (Argentum) 107,9 1000 10,5
Тантал Ta (Tantal) 180 3269 16,65
Железо Fe (Iron) 55,85 1535 7,85
Золото Au (Aurum) 197 1095 19,32
Платина Pt (Platina) 194,8 1760 21,45
Наименование металла Удельный вес, кг/куб.м
Алюминий 2698
Цинк 7130
Олово 7290
Свинец 11337
Вольфрам 19300
Молибден 10220
Железо 7850
Платина 21450
Золото 19320
Серебро 1050
Тантал 16650
Ванадий 6110
Никель 8910
Магний 1740
Медь 8960
Титан 4505
Хром 7190

Удельный вес металлических сплавов

Конечно, удельный вес металлов — информация крайне полезная, и этого вполне бы хватило для чисто ознакомительного чтения данной статьи. Но следует помнить, что металлы в чистом виде довольно редко используются в строительстве и других областях. Обычно их заменяют различные сплавы, которые можно разделить на две группы: лёгкие и тяжёлые.

В силу своих выдающихся высокотемпературных механических свойств, серьёзных показателей прочности, сплавы давно уже прочно заняли своё место на различных производствах и различных промышленных областях. Чаще всего основой лёгких сплавов являются титан, бериллий, алюминий и магний. Но следует упомянуть тот факт, что сплавы, которые были созданы на основе двух последних металлических элементов, не могут быть использованы в рабочих условиях, где предусмотрены высокие температурные показатели.

Основой для тяжёлых сплавов служат следующие элементы: олово, свинец, цинк, медь. Чаще всего в промышленности используются такие тяжёлые сплавы, как латунь и бронза. Они довольно часто применяются на различных производствах, благодаря своим отменным механическим свойствам. Из данных сплавов изготавливают санитарно-техническую арматуру, а также детали, которые используются в архитектуре.

Ниже представлена таблица, содержащая данные об удельном весе некоторых сплавов:

Металлические сплавы Плотность сплавов, кг/куб.м
Алюминиевая бронза 7700 — 8700
Бронза бериллиевая 8100 — 8250
Латунь 8470
Бронзы обычные 7400 — 8900
Нержавеющая сталь 7480 — 8000
Углеродистая сталь 7850
Чугуны 6800 — 7800
Мельхиор 8940
Нейзильбер 8400 — 8900

Все представленные в таблице выше сплавы являются одними из самых востребованных в самых различных промышленных областях и используются для изготовления самых разных предметов, использующихся людьми в быту.

Источник: stanok.guru

Показатели удельного веса золота и других металлов

Для каждого металла присущи определенные физические и химические свойства. Именно они определяют их удельный вес и плотность. Так, чистое золото – металл, обладающий повышенной тяжестью и не менее высокой плотностью – 19,32 г/см3. Этот показатель ставит золото на седьмое место среди всех металлов.

Разные системы применяют отличные единицы измерения: СИ = Н/М3, МКСС = 1 кг/м3, СГС = 1 дин/см3. Кроме этого удельный вес золота выражается в граммах на один кубический сантиметр. Это внесистемная единица измерения.

Физические свойства

Благородный металл обладает следующими физическими характеристиками:

  • повышенной прочностью;
  • тепло- и электропроводностью;
  • пластичностью;
  • ярким характерным блеском.

Основная особенность золота – его инертность. Благодаря ей, металл получил призвание благородного. Инертность препятствует окислению, поэтому золотые ювелирные украшения столетиями сохраняют свой первоначальный вид.

Пожалуй, единственным недостатком золота является его мягкость. Она компенсируется за счет добавления в сплавы различных примесей. За счет нее золото становится более твердым, но, вместе с тем, изменяются его основные характеристики: температура плавления и плотность.

Кроме мягкости, золото обладает повышенной тяжестью. Для расчета веса одного куба золота разработаны специальные формулы и таблицы, где представлены такие же показатели для разных металлов.

Благодаря тяжелому удельному весу добыча золота существенно облегчается за счет возможности отмывать крупицы металла от более меньших по массе крупиц песка и глины, которые содержатся в воде.

Показатели удельного веса других металлов

Удельный вес – показатель, являющийся неотъемлемой характеристикой и других металлов.

На удельный вес серебра влияет проба сплава. При добавлении в него других металлов (медь, никель) удельный вес и плотность теряются. Так, плотность меди составляет 8,93 г/см3, никеля – 8,91 г/см3. Все значения рассчитываются по формулам.

Серебро – такой же благородный металл, как и золото. Его удельный вес составляет 10,5 г/см3. Плавится оно при температуре 960 градусов. Основными физическими характеристиками серебра являются:

  • устойчивость к коррозии;
  • низкая сопротивляемость;
  • повышенная светоотражаемость.

Несмотря на природную мягкость, серебро обладает высокой плотностью и удельным весом.

Титан – цветной металл бело-серебристого оттенка. Он обладает высокой прочностью, хоть и легкий на вес. Так, он в 12 раз прочнее алюминия и в 4 раза – меди и железа. По степени нахождения в земной коре титану отводится четвертое место среди остальных.

Низкий удельный вес титана – 4,505 г/см3 более соответствует щелочным металлам. На его поверхности образуется оксидная пленка, которая препятствует образованию коррозии.

Цинк – также цветной металл бело-синеватого оттенка. Обладает средней твердостью и начальной температурой плавления 419 градусов. Под воздействием температуры 913 градусов этот металл приобретает парообразное состояние. У цинка удельный вес составляет 7,13 г/см3.

Обычная температура делает цинк хрупким, но ее повышение до 100 градусов превращает металл в гибкий и пластичный. При взаимодействии с воздухом, на поверхности цинка образуется пленка из оксида.

Цвет свинца – грязно-серый, но это не влияет на природный блеск металла. Однако сияние довольно быстро прекращается за счет образования на поверхности свинца оксидной пленки. Свинцовый сплав обладает повышенным удельным весом – 11,337 г/см3. По этому показателю он превышает цинк, алюминий, железо и некоторые другие металлы. Несмотря на высокий показатель плотности, свинец – очень мягкий металл.

В таблице приведены значения удельного веса и температура плавления других металлов.

Наименование металла Температура плавления, °C Удельный вес, г/куб.см
Цинк 419.5 7.13
Алюминий 659 2.69808
Свинец 327.4 11.337
Олово 231.9 7.29
Медь 1083 8.96
Титан 1668 4.505
Никель 1455 8.91
Магний 650 1.74
Ванадий 1900 6.11
Вольфрам 3422 19.3
Хром 1765 7.19
Молибден 2622 10.22
Серебро 1000 10.5
Тантал 3269 16.65
Железо 1535 7.85
Золото 1095 19.32
Платина 1760 21.45

Металлы, похожие с золотом по удельному весу

Схожей к золоту плотностью обладают и некоторые другие металлы. В частности, вольфрам и уран. Уран не смогут выдать за благородный золотой металл по следующим основным причинам:

  • высокая радиоактивность;
  • труднодоступность.

У фальсификаторов больше возможностей при работе с вольфрамом. Но этот металл существенно отличается от золота по цвету и твердости. Фальшивомонетчики несмотря на это нашли выход. Вольфрамовые слитки они покрывают расплавленным золотом.

Кроме этого, вольфрам часто используется и при производстве позолоченных украшений. По внешнему виду они очень схожи с настоящими золотыми изделиями, однако стоимость и износостойкость отличают их от золотых драгоценностей.

Нередко в продаже можно встретить золотые ювелирные украшения, имеющие необычные цвета. Зачастую – это обыкновенные напыления. Если изделие выполнено из сплава, то цена его будет гораздо выше. Например, бывает золото синего, розового, черного, фиолетового и других оттенков. Они получаются за счет включения в лигатуру прочих соединений.

Источник: vseozolote.ru

Плотность металлов и сплавов

В таблице представлена плотность металлов и сплавов, а также коэффициент К отношения их плотности к плотности стали. Плотность металлов и сплавов в таблице указана в размерности г/см 3 для интервала температуры от 0 до 50°С.

Дана плотность металлов, таких как: бериллий Be, ванадий V, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, гафний Hf, германий Ge, золото Au, индий In, кадмий Cd, кобальт Co, литий Li, марганец Mn, магний Mg, медь Cu, молибден Mo, натрий Na, никель Ni, олово Sn, палладий Pd, платина Pt, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, свинец Pb, серебро Ag, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, титан Ti, хром Cr, цинк Zn, цирконий Zr.

Плотность алюминиевых сплавов и металлической стружки: алюминиевые сплавы: АЛ1, АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ9, АЛ11, АЛ13, АЛ21, АЛ22, АЛ24, АЛ25. Насыпная плотность стружки: стружка алюминиевая мелкая дробленая, стальная мелкая, стальная крупная, чугунная. Примечание: плотность стружки в таблице дана в размерности т/м 3 .

Плотность сплавов магния и меди: магниевые сплавы деформируемые: МА1, МА2, МА2-1, МА8, МА14; магниевые сплавы литейные: МЛ3, МЛ4, МЛ6, МЛ10, МЛ11, МЛ12; медно-цинковые сплавы (латуни) литейные: ЛЦ16К4, ЛЦ23А6Ж3Мц2, ЛЦ30А3, ЛЦ38Мц2С2, ЛЦ40Сд, ЛЦ40С, ЛЦ40 Мц3Ж, ЛЦ25С2; медно-цинковые сплавы, обрабатываемые давлением: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60, ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2, ЛЖМц59-1-1, ЛН65-5, ЛМ-58-2, ЛМ-А57-3-1.

Плотность бронзы различных марок: бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением: БрА5, 7, БрАМц9-2, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрКМц3,1, БрКН1-3, БрМц5; бронзы бериллиевые: БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,7; бронзы оловянные деформируемые: Бр0Ф8,0-0,3, Бр0Ф7-0,2, Бр0Ф6,5-0,4, Бр0Ф6,5-0,15, Бр0Ф4-0,25, Бр0Ц4-3, Бр0ЦС4-4-2,5, Бр0ЦС4-4-4; бронзы оловянные литейные: Бр03Ц12С5, Бр03Ц7С5Н1, Бр05Ц5С5; бронзы безоловянные литейные: БрА9Мц2Л, БрА9Ж3Л, БрА10Ж4Н4Л, БрС30.

Плотность сплавов никеля и цинка: никелевые и медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением: НК0,2, НМц2,5, НМц5, НМцАК2-2-1, НХ9,5, МНМц43-0,5, НМЦ-40-1,5, МНЖМц30-1-1, МНЖ5-1, МН19, 16, МНЦ15-20, МНА 13-3, МНА6-1,5, МНМц3-12; цинковые сплавы антифрикционные: ЦАМ9-1,5Л, ЦАМ9-1,5, ЦАМ10-5Л, ЦАМ10-5.

Плотность стали, чугуна и баббитов: сталь конструкционная, стальное литье, сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама 5…18%; чугун антифрикционный, ковкий и высокопрочный, чугун серый; баббиты оловянные и свинцовые: Б88, 83, 83С, Б16, БН, БС6.

Приведем показательные примеры плотности различных металлов и сплавов. По данным таблицы видно, что наименьшую плотность имеет металл литий, он считается самым легким металлом, плотность которого даже меньше плотности воды — плотность этого металла равна 0,53 г/см 3 или 530 кг/м 3 . А у какого металла наибольшая плотность? Металл, обладающий наибольшей плотностью — это осмий. Плотность этого редкого металла равна 22,59 г/см 3 или 22590 кг/м 3 .

Следует также отметить достаточно высокую плотность драгоценных металлов. Например, плотность таких тяжелых металлов, как платина и золото, соответственно равна 21,5 и 19,3 г/см 3 . Дополнительная информация по плотности и температуре плавления металлов представлена в этой таблице.

Сплавы также обладают широким диапазоном значений плотности. К легким сплавам относятся магниевые сплавы и сплавы алюминия. Плотность алюминиевых сплавов выше. К сплавам с высокой плотностью можно отнести медные сплавы такие, как латуни и бронзы, а также баббиты.

Источник:
Цветные металлы и сплавы. Справочник. Издательство «Вента-2». НН., 2001 — 279 с.

Источник: thermalinfo.ru

Цветные металлы: список, названия, классификация и использование

Ведущей отраслью в экономике нашей страны является металлургия. Для успешного ее развития нужно много металла. В данной статье речь пойдет о цветных тяжелых и легких металлах и их использовании.

Классификация цветных металлов

В зависимости от физических свойств и назначения, они подразделяются на такие группы:

  • Легкие цветные металлы. Список этой группы большой: в ее состав входит кальций, стронций, цезий, калий, а также литий. Но в металлургической промышленности чаще всего используются алюминий, титан и магний.
  • Тяжелые металлы пользуются большой популярностью. Это всем известные цинк и олово, медь и свинец, а также никель.

  • Благородные металлы, такие как платина, рутений, палладий, осмий, родий. Золото и серебро широко применяются для изготовления украшений.
  • Редкоземельные металлы — селен и цирконий, германий и лантан, неодим, тербий, самарий и другие.
  • Тугоплавкие металлы — ванадий и вольфрам, тантал и молибден, хром и марганец.
  • Малые металлы, такие как висмут, кобальт, мышьяк, кадмий, ртуть.
  • Сплавы – латунь и бронза.

Легкие металлы

Они имеют широкое распространение в природе. Эти металлы обладают маленькой плотностью. У них высокая химическая активность. Они представляют собой прочные соединения. Металлургия этих металлов начала развиваться в девятнадцатом веке. Их получают путем электролиза солей в расплавленном виде, электротермии и металлотермии. Легкие цветные металлы, список которых имеет много пунктов, используются для производства сплавов.

Относится к легким металлам. Имеет серебристый цвет и точку плавления около семисот градусов. В промышленных условиях используется в сплавах. Он применяется везде, где нужен металл. У алюминия плотность низкая, а прочность – высокая. Этот металл легко режется, пилится, сваривается, сверлится, паяется и сгибается.

Сплавы образует с металлами различных свойств, такими как медь, никель, магний, кремний. Они обладают большой прочностью, не ржавеют при неблагоприятных погодных условиях. У алюминия высокая электро- и теплопроводность.

Он относится к группе легких цветных металлов. Имеет серебристо-белый цвет и пленочное окисное покрытие. Обладает маленькой плотностью, хорошо обрабатывается. Металл устойчив к воздействию горючими веществами: бензином, керосином, минеральными маслами, но подвержен растворению в кислотах. Магний не магнитен. Обладает низкими упругими и литейными свойствами, подвергается коррозии.

Это легкий металл. Он не магнитен. Имеет серебристый цвет с отливом голубоватого тона. Обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Но у титана маленькая электропроводность и теплопроводность. Теряет механические свойства при температуре 400 градусов, приобретает хрупкость при 540 градусах.

Механические свойства титана повышаются в сплавах с молибденом, марганцем, алюминием, хромом и другими. В зависимости от легирующего металла, сплавы имеют разную прочность, среди них есть и высокопрочные. Такие сплавы применяются в самолетостроении, машиностроении, судостроении. Из них производят ракетную технику, бытовые приборы и многое другое.

Тяжелые металлы

Тяжелые цветные металлы, список которых весьма широк, получают из сульфидных и окисленных полиметаллических руд. В зависимости от их типов, методы получения металлов отличаются по способу и сложности производства, в процессе которого должны полностью извлекаться ценные составляющие сырья.

Металлы этой группы бывают гидрометаллургическими и пирометаллургическими. Полученные любым методом металлы называются черновыми. Они подвергаются процедуре рафинирования. Только после этого их можно использовать в промышленных целях.

Цветные металлы, список которых представлен выше, в промышленности используются не все. В данном случае речь идет о распространенном тяжелом металле – меди. У нее высокая теплопроводность, электропроводность и пластичность.

Сплавы меди нашли широкое применение в такой отрасли промышленности, как машиностроение, а все благодаря тому, что этот тяжелый металл хорошо сплавляется с другими.

Он тоже представляет цветные металлы. Список названий большой. Однако далеко не все тяжелые цветные металлы, к которым относится цинк, используются в промышленности. Этот металл хрупкий. Но если нагреть его до ста пятидесяти градусов, он будет без проблем коваться и с легкостью прокатываться. У цинка высокие антикоррозионные свойства, но он поддается разрушению при воздействии щелочью и кислотой.

Список цветных металлов будет неполным без свинца. Он серого цвета с проблеском голубого оттенка. Температура плавления составляет триста двадцать семь градусов. Он тяжелый и мягкий. Хорошо куется молотком, при этом не твердеет. Из него выливают различные формы. Устойчив к воздействию кислот: соляной, серной, уксусной, азотной.

Это сплавы из меди и цинка с добавлением марганца, свинца, алюминия и других металлов. Стоимость латуни меньше, чем меди, а прочность, вязкость и коррозионная стойкость – выше. У латуни хорошие литейные свойства. Из нее производят детали путем штамповки, раскатки, вытяжки, вальцовки. Из этого металла делают гильзы для снарядов и многое другое.

Использование цветных металлов

Цветными называют не только сами металлы, но и их сплавы. Исключение составляет так называемый «чермет»: железо и, соответственно, его сплавы. В странах Европы цветные металлы носят название нежелезистых. Цветные металлы, список которых немаленький, нашли широкое применение в разных отраслях во всем мире, в том числе и в России, где являются основной специализацией. Производятся и добываются на территориях всех регионов страны. Легкие и тяжелые цветные металлы, список которых представлен большим разнообразием наименований, составляют отрасль промышленности под названием «Металлургия». Это понятие включает в себя добычу, обогащение руд, выплавку как металлов, так и их сплавов.

В настоящее время отрасль цветной металлургии получила широкое распространение. Качество цветных металлов очень высокое, они отличаются долговечностью и практичностью, применяются в строительной индустрии: ими отделывают здания и сооружения. Из них производят профильный металл, проволоку, ленты, полосы, фольгу, листы, прутки различной формы.

Источник: businessman.ru

Плотность свинца и меди

Наименование группы Наименование материала, марка ρ К
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ
Чистые металлы Алюминий 2,7 0,34
Бериллий 1,84 0,23
Ванадий 6,5-7,1 0,83-0,90
Висмут 9,8 1,24
Вольфрам 19,3 2,45
Галлий 5,91 0,75
Гафний 13,09 1,66
Германий 5,33 0,68
Золото 19,32 2,45
Индий 7,36 0,93
Иридий 22,4 2,84
Кадмий 8,64 1,10
Кобальт 8,9 1,13
Кремний 2,55 0,32
Литий 0,53 0,07
Магний 1,74 0,22
Медь 8,94 1,14
Молибден 10,3 1,31
Марганец 7,2-7,4 0,91-0,94
Натрий 0,97 0,12
Никель 8,9 1,13
Олово 7,3 0,93
Палладий 12,0 1,52
Платина 21,2-21,5 2,69-2,73
Рений 21,0 2,67
Родий 12,48 1,58
Ртуть 13,6 1,73
Рубидий 1,52 0,19
Рутений 12,45 1,58
Свинец 11,37 1,44
Серебро 10,5 1,33
Талий 11,85 1,50
Тантал 16,6 2,11
Теллур 6,25 0,79
Титан 4,5 0,57
Хром 7,14 0,91
Цинк 7,13 0,91
Цирконий 6,53 0,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы литейные АЛ1 2,75 0,35
АЛ2 2,65 0,34
АЛ3 2,70 0,34
АЛ4 2,65 0,34
АЛ5 2,68 0,34
АЛ7 2,80 0,36
АЛ8 2,55 0,32
АЛ9 (АК7ч) 2,66 0,34
АЛ11 (АК7Ц9) 2,94 0,37
АЛ13 (АМг5К) 2,60 0,33
АЛ19 (АМ5) 2,78 0,35
АЛ21 2,83 0,36
АЛ22 (АМг11) 2,50 0,32
АЛ24 (АЦ4Мг) 2,74 0,35
АЛ25 2,72 0,35
Баббиты оловянные и свинцовые Б88 7,35 0,93
Б83 7,38 0,94
Б83С 7,40 0,94
БН 9,50 1,21
Б16 9,29 1,18
БС6 10,05 1,29
Бронзы безоловянные, литейные БрАмц9-2Л 7,6 0,97
БрАЖ9-4Л 7,6 0,97
БрАМЖ10-4-4Л 7,6 0,97
БрС30 9,4 1,19
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением БрА5 8,2 1,04
БрА7 7,8 0,99
БрАмц9-2 7,6 0,97
БрАЖ9-4 7,6 0,97
БрАЖМц10-3-1,5 7,5 0,95
БрАЖН10-4-4 7,5 0,95
БрБ2 8,2 1,04
БрБНТ1,7 8,2 1,04
БрБНТ1,9 8,2 1,04
БрКМц3-1 8,4 1,07
БрКН1-3 8,6 1,09
БрМц5 8,6 1,09
Бронзы оловянные деформируемые БрОФ8-0,3 8,6 1,09
БрОФ7-0,2 8,6 1,09
БрОФ6,5-0,4 8,7 1,11
БрОФ6,5-0,15 8,8 1,12
БрОФ4-0,25 8,9 1,13
БрОЦ4-3 8,8 1,12
БрОЦС4-4-2,5 8,9 1,13
БрОЦС4-4-4 9,1 1,16
Бронзы оловянные литейные БрО3Ц7С5Н1 8,84 1,12
БрО3Ц12С5 8,69 1,10
БрО5Ц5С5 8,84 1,12
БрО4Ц4С17 9,0 1,14
БрО4Ц7С5 8,70 1,10
Бронзы бериллиевые БрБ2 8,2 1,04
БрБНТ1,9 8,2 1,04
БрБНТ1,7 8,2 1,04
Медно- цинковые сплавы (латуни) литейные ЛЦ16К4 8,3 1,05
ЛЦ14К3С3 8,6 1,09
ЛЦ23А6Ж3Мц2 8,5 1,08
ЛЦ30А3 8,5 1,08
ЛЦ38Мц2С2 8,5 1,08
ЛЦ40С 8,5 1,08
ЛС40д 8,5 1,08
ЛЦ37Мц2С2К 8,5 1,08
ЛЦ40Мц3Ж 8,5 1,08
Медно- цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением Л96 8,85 1,12
Л90 8,78 1,12
Л85 8,75 1,11
Л80 8,66 1,10
Л70 8,61 1,09
Л68 8,60 1,09
Л63 8,44 1,07
Л60 8,40 1,07
ЛА77-2 8,60 1,09
ЛАЖ60-1-1 8,20 1,04
ЛАН59-3-2 8,40 1,07
ЛЖМц59-1-1 8,50 1,08
ЛН65-5 8,60 1,09
ЛМц58-2 8,40 1,07
ЛМцА57-3-1 8,10 1,03
Латунные прутки прессованные и тянутые Л60, Л63 8,40 1,07
ЛС59-1 8,45 1,07
ЛЖС58-1-1 8,45 1,07
ЛС63-3, ЛМц58-2 8,50 1,08
ЛЖМц59-1-1 8,50 1,08
ЛАЖ60-1-1 8,20 1,04
Магниевые сплавы литейные Мл3 1,78 0,23
Мл4 1,83 0,23
Мл5 1,81 0,23
Мл6 1,76 0,22
Мл10 1,78 0,23
Мл11 1,80 0,23
Мл12 1,81 0,23
Магниевые сплавы деформируемые МА1 1,76 0,22
МА2 1,78 0,23
МА2-1 1,79 0,23
МА5 1,82 0,23
МА8 1,78 0,23
МА14 1,80 0,23
Медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением Копель МНМц43-0,5 8,9 1,13
Константан МНМц40-1,5 8,9 1,13
Мельхиор МнЖМц30-1-1 8,9 1,13
Сплав МНЖ5-1 8,7 1,11
Мельхиор МН19 8,9 1,13
Сплав ТБ МН16 9,02 1,15
Нейзильбер МНЦ15-20 8,7 1,11
Куниаль А МНА13-3 8,5 1,08
Куниаль Б МНА6-1,5 8,7 1,11
Манганин МНМц3-12 8,4 1,07
Никелевые сплавы НК 0,2 8,9 1,13
НМц2,5 8,9 1,13
НМц5 8,8 1,12
Алюмель НМцАК2-2-1 8,5 1,08
Хромель Т НХ9,5 8,7 1,11
Монель НМЖМц28-2,5-1,5 8,8 1,12
Цинковые сплавы антифрикционные ЦАМ 9-1,5Л 6,2 0,79
ЦАМ 9-1,5 6,2 0,79
ЦАМ 10-5Л 6,3 0,80
ЦАМ 10-5 6,3 0,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая сталь 04Х18Н10 7,90 1,00
08Х13 7,70 0,98
08Х17Т 7,70 0,98
08Х20Н14С2 7,70 0,98
08Х18Н10 7,90 1,00
08Х18Н10Т 7,90 1,00
08Х18Н12Т 7,95 1,01
08Х17Н15М3Т 8,10 1,03
08Х22Н6Т 7,60 0,97
08Х18Н12Б 7,90 1,00
10Х17Н13М2Т 8,00 1,02
10Х23Н18 7,95 1,01
12Х13 7,70 0,98
12Х17 7,70 0,98
12Х18Н10Т 7,90 1,01
12Х18Н12Т 7,90 1,00
12Х18Н9 7,90 1,00
15Х25Т 7,60 0,97
Сталь конструкционная Сталь конструкционная 7,85 1,0
Стальное литье Стальное литьё 7,80 0,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, % 5 8,10 1,03
10 8,35 1,06
15 8,60 1,09
18 8,90 1,13
Стружка (т/м 3 ) алюминиевая мелкая дроблёная 0,70
стальная (мелкий вьюн) 0,55
стальная (крупный вьюн) 0,25
чугунная 2,00
Чугун серый 7,0-7,2 0,89-0,91
ковкий и высокопрочный 7,2-7,4 0,91-0,94
антифрикционный 7,4-7,6 0,94-0,97

11. Плотность вещества

228. На рисунке 47 изображены два кубика одинаковой массы: один (1) из янтаря, другой (2) из меди. У какого из кубиков масса вещества в объеме 1 см3 больше и во сколько раз?

229. Из двух медных заклепок первая имеет вдвое большую массу, чем вторая. Чему равно отношение объемов этих тел?
Т.к. у первой заклепки масса вдвое больше, чем у второй, то и объем у нее вдвое больше.

230. Диаметры алюминиевого и парафинового шаров одинаковы. Какой из них имеет меньшую массу и во сколько раз?

231. С помощью весов мальчик определил, что стакан, заполненный водой, имеет большую массу, чем тот же стакан, заполненный подсолнечным маслом, но меньшую, чем молоком. Какая из этих жидкостей имеет наибольшую плотность, а какая — наименьшую?
Молоко — наибольшую, масло — наименьшую.

232. На чашках уравновешенных весов лежат кубики (рис. 48). Одинаковы ли плотности веществ, из которых сделаны кубики?
Их плотности различны.

233. В один из двух одинаковых сосудов (рис. 49) налили воду (левый сосуд), в другой — раствор серной кислоты (правый сосуд) равной массы. Какая жидкость имеет большую плотность? На основании чего вы делаете вывод?
Раствор серной кислоты занимает меньший объем и, следовательно, имеет большую, чем у воды, плотность.

234. На одной чашке весов (рис. 50) стоит брусок из свинца, на другой — из олова. На какой чашке находится свинцовый брусок?
Свинцовый брусок лежит на левой чашке, т.к. плотность свинца больше.

235. На чашках весов (рис. 51) находятся одинаковые по объему бруски из железа и чугуна. На какой чашке находится железо?
Железный брусок находится на левой чашке, т.к. плотность железа больше.

236. Приведите пример двух металлов, которые, имея одинаковые массы, значительно отличались бы объемами.
Алюминий и золото. Плотность золота больше, чем алюминия.

237. Какова масса соснового бруска, имеющего такие же размеры, как и дубовый массой 40 кг?

238. В бутылку вмещается 500 мл воды. Вместится ли в эту бутылку 720 г серной кислоты?

239. Сосуд наполнен водой. В каком случае из сосуда выльется больше воды: при погружении бруска свинца или бруска олова? Масса каждого бруска равна 1 кг.
При погружении бруска из олова, т.к. он имеет меньшую плотность и, соответственно, больший объем, чем брусок из свинца той же массы.

240. Для промывки деталей их опускают в сосуд с керосином. В каком случае уровень керосина в сосуде станет выше: при погружении в него детали из алюминия или детали из меди такой же массы? (Детали сплошные.)
Уровень керосина станет выше при погружении детали из алюминия, т.к. плотность алюминия меньше.

241. Железный и алюминиевый стержни имеют одинаковые площади поперечного сечения и массы. Какой из стержней длиннее?
Алюминиевый, поскольку его плотность меньше, а объем больше, чем у железного стержня той же массы.

242. Известно, что при одинаковых условиях разные газы в объеме 1 м3 содержат одно и то же число молекул, а плотности газов разные. Чем объясняется различие в плотности газов?
У разных газов масса молекул также различна.

243. Чем объяснить отличие плотности водяного пара от плотности воды?
В водяном паре расстояния между молекулами больше, чем в воде. Поэтому плотность водяного пара меньше плотности воды.

244. Кислород (как и любой из газов) в зависимости от условий может находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. В каком из состояний плотность кислорода наибольшая; наименьшая? Почему?
Наибольшую плотность имеет твердый кислород, а наименьшую — газообразный.

245. Плотность алюминия в твердом состоянии 2700 кг/м3, в жидком — 2380 кг/м3. В чем причина такого изменения плотности алюминия?
У жидкого алюминия межмолекулярное расстояние и, соответственно, объем больше, чем у твердого.

246. Как, используя стакан, весы и гири, определить, что имеет большую плотность: вода или молоко?
Налить в стакан до определенного уровня воду или молоко и взвесить его. Чем стакан тяжелее, тем выше плотность жидкости. Если провести этот опыт, то получится, что плотность молока больше.

247. Медную деталь нагрели. Изменились ли при этом масса детали, ее объем и плотность? Ответ обоснуйте.
Масса осталась неизменной, поскольку число молекул в детали осталось прежним. Объем и плотность изменились, поскольку изменилось межмолекулярное расстояние, зависящее от температуры.

248. Наибольшую плотность вода имеет при 4 °С. Как изменяются масса, объем и плотность воды при охлаждении ее от 4 до 0 °С?
Масса не изменится, объем увеличится, плотность уменьшится.

249. Как изменится масса, объем и плотность воды при нагревании от 0 до 4 °С? (См. задачу 248.)
Масса не изменится, объем уменьшится, плотность увеличится.

250. Газ в закрытом цилиндре сжимают (рис. 52). Изменяется ли при этом масса молекул газа? масса газа в цилиндре? Изменяется ли плотность газа в цилиндре?
Масса молекул и самого газа не изменится, а плотность увеличится.

251. В результате перемещения поршня вправо объем воздуха в закрытом цилиндре увеличился (см. рис. 52). Как при этом изменилась плотность воздуха в цилиндре?
Плотность воздуха уменьшилась.

252. Плотность жидкого кислорода 1140 кг/м3. Что означает это число?
1м3 жидкого кислорода имеет массу 1140 кг.

253. Во сколько раз масса гелия объемом 1 м3 больше массы водорода того же объема? (Устно.)
В 2 раза, т.к. масса молекулы гелия вдвое больше массы молекулы водорода, а количество молекул в 1м3 обоих газов одинаково.

254. На сколько масса алюминия объемом 1 дм3 меньше массы свинца того же объема?

255. Во сколько раз масса куска мрамора объемом 1 м3 больше массы куска парафина того же самого объема?

256. Картофелина массой 59 г имеет объем 50 см3. Определите плотность картофеля и выразите ее в килограммах на кубический метр (кг/м3).

257. Чугунный шар при объеме 125 см3 имеет массу 800 г. Сплошной или полый этот шар?

258. Кусок металла массой 461,5 г имеет объем 65 см3. Что это за металл?

259. Подсолнечное масло объемом 1 л имеет массу 920 г. Найдите плотность масла. Выразите ее в килограммах на кубический метр (кг/м3).

260. В пустую мензурку массой 240 г налили кислоту объемом 75 см3. Масса мензурки с кислотой 375 г. Определите, какую кислоту налили в мензурку.

261. Из какого металла изготовлена втулка подшипника, если ее масса 3,9 кг, а объем 500 см3?

262. Точильный брусок, масса которого 300 г, имеет размер 15X5X2 см. Определите плотность вещества, из которого он сделан.

263. а) Когда бак целиком наполнили керосином, то оказалось, что масса его увеличилась на 32 кг. Какова вместимость бака?
б) В средней мензурке налита вода (см. рис. 9). Поместится ли в этой мензурке такая же масса керосина, если воду вылить?

264. На сколько увеличилась общая масса автомашины после погрузки на нее 50 сухих сосновых брусков объемом 20 дм3 каждый?

265. а) На железнодорожную четырехосную платформу массой 21 т погрузили гранит объемом 19 м3. Какой стала общая масса платформы с грузом?
б) Сколько штук кирпичей размером 250X120X60 мм погрузили на автоприцеп, если масса его увеличилась на 3 т?

266. Пользуясь таблицей плотностей, определите массы следующих физических тел: а) чугунной детали объемом 20 см3; б) оловянного бруска объемом 10 см3; в) медного бруска объемом 500 см3; г) гранита объемом 2 м3; д) парафина объемом 0,5 м3; е) бетона объемом 10 м3; ж) янтаря объемом 15 см3.

267. На сколько изменилась общая масса автомобиля, когда в бак его долили 200 л бензина?

268. Определите массу мраморной плиты, размер которой 1м  0,8м 0,1 м.

269. Чтобы получить латунь, сплавили кусок меди массой 178 кг и кусок цинка массой 355 кг. Какой плотности была получена латунь? (Объем сплава равен сумме объемов его составных частей.)

270. За каждый из 15 вдохов, которые делает человек в 1 мин, в его легкие поступает воздух объемом 600 см3. Вычислите объем и массу воздуха, проходящего через легкие человека за 1 ч.

271. В аквариум длиной 30 см и шириной 20 см налита вода до высоты 25 см. Определите массу воды в аквариуме.

272. Определите массу оконного стекла длиной 3 м, высотой 2,5 м и толщиной 0,6 см.

273. В карьере за сутки добыто 5000 м3 песка. Сколько железнодорожных платформ грузоподъемностью 65 т потребуется, чтобы перевезти этот песок? (Песок принять сухим.) 

274. Сейчас, где возможно, железные инструменты заменяют алюминиевыми. На сколько при этом уменьшается масса угольника толщиной 5 мм? Остальные размеры угольника указаны на рисунке 531.

275. Стальная деталь машины имеет массу 780 г. Определите ее объем.

276. Какой вместимости надо взять сосуд, чтобы в него можно было налить бензин, масса которого 35 кг?

277. а) В вашем распоряжении находятся только кувшин, весы с гирьками и сосуд с водой. Объясните, как бы вы поступили, используя лишь эти тела, чтобы определить вместимость кувшина.
б) Когда сосуд целиком наполнили бензином, его масса стала равна 2 кг. Масса этого же сосуда без бензина равна 600 г. Какова вместимость сосуда?

278. Какой путь может проехать автомобиль после заправки горючим, если на 100 км пути его двигатель расходует 10 кг бензина, а вместимость топливного бака равна 60 л?

279. Чтобы жесть, используемая для изготовления консервных банок, не ржавела, ее покрывают тонким слоем олова (лудят) из расчета 0,45 г олова на 200 см2 площади жести. Какова толщина слоя олова на жести?

280. Как можно, не разматывая, определить длину медного провода, свернутого в моток?

281. Определите объем воды, которая выльется из отливного стакана, если в него опустить свинцовую дробь массой 684 г.

282. Для промывки медной детали массой 17,8 кг ее опустили в бак с керосином. Определите массу керосина, вытесненного этой деталью.

283. Сколько потребуется железнодорожных цистерн для перевозки 1000 т нефти, если вместимость каждой цистерны 50 м3?

284. Между алюминиевым и такого же объема парафиновым шарами находится сжатая, связанная нитью пружина. Нить пережигают, и пружина, распрямляясь, приводит шары в движение. Какую скорость приобретает при этом алюминиевый шар, если парафиновый шар приобрел скорость, равную 0,6 м/с?

Плотность металлов

Плотность металлов

Эксперименты с магнитами и проводниками


Плотность материалов

металл г/см 3 фунтов/дюйм 3 фунт/фут 3   фунтов/галлон
вода 1.00  0,036 62 8,35 
алюминий 2,70 0,098 169 22,53
цинк 7.13 0,258 445 59,50
железо 7,87 0,284 491 65.68
медь 8,96 0,324 559 74,78
серебро 10,49 0,379 655 87,54
свинец 11.36 0,410 709 94,80
ртуть 13.55 0,490 846 113.08
золото 19,32 0,698 1206 161,23

Обратите внимание, что г/см3 также может быть записан как гсм -3
Когда в этой таблице используются фунты (фунты), на самом деле это масса в фунтах, эквивалентно примерно 0,454 кг.
Когда фунт используется в качестве силы (веса) в абзаце ниже, это эквивалентно приблизительно 4.45 ньютонов.
Галлон (галлон) — это галлон США, а не имперский галлон. это эквивалентен примерно 3,785 литра.
По объему галлон США примерно равен 3,785×10 -3 м -3
Для сравнения, американский никель имеет массу около 5,0 г.

Колонка lb/gal используется для сравнения с контейнером, вмещающим галлон молока, который весит около 8,4 фунта (это в основном вода). Это то, что было бы знакомо большинству семей в США, так как у них в холодильнике будет такой контейнер дома, и они знают, каково это, когда они пытаются поднять этот галлон контейнер, наполненный молоком.

Если бы это молоко было заменено на алюминий, он весил бы около 22,5 фунтов. Если бы его заменили золотом, он бы весил около 161 фунта (19 галлонов воды)! Вы заметили, что медь плотнее железа? Кубический фут железа будет весить 491 фунт. Кубический фут меди будет весить 559 фунтов. Серебро даже плотнее меди, 655 фунтов на куб. ступня. Золото действительно тяжелое — 1206 фунтов на кубический фут. Когда ты видишь фильм о ворах с золотыми слитками, вы же знаете, что они притворяются!


Плотность металлов

Таблица плотности различных металлов, включая алюминий, латунь, бронзу, медь, золото, серебро, железо, сталь и цинк приведены ниже.

Значения плотности металлов, сплавов и руд при комнатной температуре
Материал Плотность
кг/м 3 г/см 3 фунт м / дюйм 3 фунт/фут 3
Алюминий, кованый 2643 2.64 0,095 165
Латунь литейно-катаная 8553 8,55 0,309 534
Бронза, алюминий 7702 7.70 0,278 481
Бронза, 7,9-14 % Sn 8153 8.15 0,295 509
Бронза, люминофор 8874 8.87 0,321 554
Медь литой прокат 8906 8.91 0,322 556
Медная руда, пирит 4197 4.20 0,152 262
Немецкое серебро (нейзильбер) 8586 8,59 0,310 536
Золото, кованое литье 19300 19.30 0,697 1205
Золото, монета (США) 17190 17.19 0,621 1073
Хейнс Сплав 25 9070 9.07 0,327 566
Инконель 625 8440 8.44 0,305 527
Инвар 36 8055 8.05 0,291 503
Супер Инвар 32-5 8150 8.15 0,294 509
Иридиум 22160 22.16 0,801 1383
Чугун, серое литье 7079 7.08 0,256 442
Чугун, литой, чушка 7207 7.21 0,260 450
Железо кованое 7658 7,66 0,277 485
Утюг, шпигелейзен 7496 7.50 0,271 468
Железо, ферросилиций 6984 6,98 0,252 437
Железная руда, гематит 5206 5.21 0,188 325
Железная руда, лимонит 3796 3,80 0,137 237
Железная руда, магнетит 5046 5.05 0,182 315
Железный шлак 2755 2,76 0,100 172
Ковар 8359 8.36 0,302 522
Свинец 11370 11.37 0,411 710
Свинцовая руда, галенит 7449 7.45 0,269 465
Химический свинец 11340 11.34 0,409 708
Свинец сурьмы (6 %) 10880 10.88 0,393 679
Припой свинцово-оловянный (60Sn — 40 Pb) 8520 8,52 0,308 532
Марганец 7608 7.61 0,275 475
Марганцевая руда, пиролюзит 4149 4.15 0,150 259
Меркурий 13570 13.57 0,490 847
Металл монель, прокат 8688 8,69 0,314 555
Монель 400 8800 8.80 0,318 549
Никель 8602 8,60 0,311 537
Никель 200 8890 8.89 0,321 555
Платина, кованая 21300 21.3 0,770 1330
Серебро, кованое 10510 10.51 0,380 656
Сталь холоднотянутая 7832 7,83 0,283 489
Сталь, станок 7800 7.80 0,282 487
Сталь, инструмент 7703 7,70 0,278 481
Олово кованое 7352 7.35 0,266 459
Оловянная руда, касситерит 6695 6.70 0,242 418
Олово (Технически чистое) 7170 7.17 0,259 448
Вольфрам 18820 18.82 0,680 1200
Уран 18740 18.74 0,677 1170
Цинк литой прокат 7049 7.05 0,255 440
Цинк, руда, обманка 4052 4.05 0,146 253
Цинк (технический) 7134 7.13 0,258 445

Ссылка:



Как определить плотность металла – Примечания Канадского института охраны природы (CCI) 9/10

Введение

Плотность объекта равна массе объекта, деленной на его объем.Плотность характеризует материал, из которого сделан объект, и ее значение может помочь идентифицировать материал.

За исключением объектов простой формы, трудно определить объем напрямую. Простой способ определить плотность металлического предмета — взвесить его в воздухе, а затем снова взвесить, когда он будет погружен в жидкость, как описано в разделе Наука об измерении плотности. Вода является наиболее удобной жидкостью для использования, но если предмет нельзя погружать в воду, можно использовать органические растворители, такие как этанол или ацетон.Плотность объекта можно рассчитать по двум измерениям веса и плотности жидкости.

При правильном балансе и контейнере нужного размера этот метод можно использовать на различных объектах: больших или малых, металлических и неметаллических. Этот метод работает для сложных форм, даже для объектов с отверстиями, если жидкость может проникнуть в отверстия и заполнить их. После того, как плотность определена, ее можно сравнить с плотностью известных материалов, чтобы сузить круг вопросов, из которых может быть сделан объект.

В этом примечании описывается процедура и необходимые материалы для определения плотности металлического предмета. Первым шагом является проведение процедуры на одном или нескольких металлических объектах известного состава, будь то чистый металл или сплав, чтобы получить опыт использования метода и убедиться, что он используется правильно. Затем можно определить плотность неизвестных металлов.

Процедура: определение плотности металла

Оборудование и материалы, необходимые для определения плотности

  • Небольшие металлические предметы, которые можно погружать в воду
  • Весы с возможностью взвешивания ниже баланса (то есть могут взвешивать предметы, подвешенные под ним) и которые могут измерять с разрешением не менее 0.01 грамм (см. раздел «Весы без возможности взвешивания на весах», чтобы узнать, как адаптировать процедуру взвешивания на весах)
  • Металлическая проволока для крепления к крючку внутри баланса (хорошо подойдет изогнутая скрепка)
  • Подставка или платформа для удержания баланса, чтобы предметы можно было подвешивать под ней с помощью крючка
  • Стаканы достаточно большие, чтобы предметы могли быть полностью погружены в воду без перелива жидкости
  • Опоры для удержания стаканов на нужной высоте под весами
  • Водопроводная вода
  • Калькулятор     
  • Нейлоновая нить (например,г. леска или аналогичный легкий материал) для подвешивания предметов под весами
  • Одноразовые нитриловые перчатки
  • Дополнительно: зажимы для крепления опоры весов к краю стойки

Процедура определения плотности с возможностью взвешивания ниже баланса

  1. Снимите крышку с нижней стороны весов, чтобы открыть внутренний крючок.
  2. Поместите весы на опору с отверстием для доступа к внутреннему крюку.
  3. Прикрепите проволочный крюк к внутреннему крюку и затем тарируйте весы (установите их на ноль).
  4. Подвесьте предмет на крючок под весами с помощью нейлоновой нити или аналогичного материала и взвесьте его в воздухе. Надевайте перчатки при работе с металлическими предметами, особенно с подозрениями на содержание свинца.
  5. Наполните стакан водой и поставьте его под весы.
  6. Поднимите стакан, пока предмет полностью не погрузится в него. Поместите подставку под стакан, чтобы удерживать его на нужной высоте.Убедитесь, что под объектом или в пустотах внутри объекта нет пузырьков.
  7. Взвесьте погруженный объект.
  8. Рассчитайте плотность, используя приведенное ниже уравнение.
  9. Сравните расчетную плотность с известной плотностью металлов и сплавов, используя приведенную ниже таблицу или более подробные списки, доступные в справочных материалах.
  10. Повторите шаги 4–9 с остальными объектами.

Расчет плотности

Плотность ρ объекта или материала определяется как масса m, деленная на объем V; в символах ρ = m/V.Если объект взвешивают в воздухе, чтобы определить его фактическую массу, и взвешивают в жидкости, чтобы определить его (кажущуюся) массу в жидкости, то плотность объекта определяется как:

Плотность воды 0,998 г/см 3 при 20°С и 0,997 г/см 3 при 25°С.

Результаты этой процедуры

Примеры объектов

На рис. 1 показаны примеры восьми различных металлических образцов, использованных для демонстрации этой процедуры.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0358
Рисунок 1. Металлические предметы, используемые для демонстрации процедуры.

Ниже приведены измеренные значения плотности образцов металлов на Рисунке 1.

В верхнем ряду слева направо:

  1. Вероятно, чугун (7,13 г/см 3 )
  2. Алюминий высокой чистоты (2,70 г/см 3 )
  3. Красноватый медный сплав (возможно, 85 % меди и 15 % цинка, 8,23 г/см 3 )
  4. Медь высокой чистоты (8.88 г/см 3 )

В нижнем ряду слева направо:

  1. Литой цинк (сплав неизвестен, 7,09 г/см 3 )
  2. Свинец высокой чистоты (11,20 г/см 3 )
  3. Олово высокой чистоты (7,27 г/см 3 )
  4. Желтый патрон из латуни (70 % меди и 30 % цинка, 8,45 г/см 3 )

В каждом образце плотность определяли по приведенной выше формуле. Например, для алюминиевого предмета (b) масса оказалась равной 110.18 г в воздухе и 69,45 г в воде, что дает плотность 2,70 г/см 3 . Масса чугунного предмета (а) составила 209,47 г в воздухе и 180,13 г в воде, что дает 7,13 г/см 3 . Для свинцового объекта (f) масса в воздухе составляла 102,44 г, а в воде — 93,31 г, что дает 11,20 г/см 3 .

Измеренные плотности алюминия, чугуна и свинца (2,70, 7,13 и 11,20 г/см 3 ) близки к известным плотностям (2,71, 7,20 и 11,33 г/см 3 из таблицы 1).Таким образом, алюминиевые и свинцовые предметы легко идентифицируются по плотности.

Для предмета из чугуна одной плотности недостаточно, чтобы исключить другие металлы, такие как цинк (известная плотность 7,13 г/см 3 ). Когда плотность неизвестного металла близка к нескольким металлам и сплавам (например, цинку, железу и олову), тогда необходимо определить другие свойства, такие как магнетизм и цвет, чтобы помочь идентифицировать его.

Известная плотность отдельных металлов и сплавов

Известная плотность некоторых металлов и сплавов приведена в таблице 1 в порядке возрастания плотности (ASTM 2006, Lide 1998).

Таблица 1: известная плотность выбранных металлов и сплавов
Металл или сплав Плотность (г/см 3 )
Алюминий 2,71
Алюминиевые сплавы 2,66–2,84
Цинк 7.13
Железо (серое литье) 7,20
Олово 7.30
Сталь (углеродистая) 7,86
Нержавеющая сталь 7,65–8,03
Латунь (картридж: 70 % меди, 30 % цинка) 8,52
Латунь (красная: 85 % меди, 15 % цинка) 8,75
Нейзильбер (65 % меди, 18 % никеля, 17 % цинка) 8,75
Бронза (85 % меди, 5 % олова, 5 % цинка, 5 % свинца) 8.80
Никель 8,89
Медь 8,94
Серебро 10,49
Свинец 11.33
Золото 19.30
Детали баланса

Весы с возможностью взвешивания ниже нормы обычно поставляются с крышкой под внутренним крюком.На рис. 2 показан пример расположения крышки на дне весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0359
Рис. 2. Весы с возможностью взвешивания ниже баланса.

На рис. 3 показан увеличенный вид с закрытой крышкой; на рис. 4 крышка открывается, открывая внутренний крючок.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0360
Рис. 3. Фрагмент нижней стороны весов, показывающий подвижную металлическую крышку, закрывающую внутренний крюк.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0361
Рис. 4. Деталь нижней стороны весов, показывающая внутренний крюк после поворота металлической крышки.

На рис. 5 показана металлическая проволока, согнутая в виде крючков на обоих концах. На рис. 6 показан крючок на одном конце проволоки, прикрепленный к внутреннему крючку внутри весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0363
Рис. 5. Проволока с концами, изогнутыми в форме крючка.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0362
Рис. 6. Деталь проволоки, загнутой в крючки на обоих концах. Верхний конец крючка прикреплен к другому крючку внутри весов.

На рис. 7 показаны весы, размещенные на подставке из плексигласа с прорезанным в верхней части отверстием. Отверстие позволяет получить доступ к крючку на нижней стороне весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. ТПП 120260-0365
Рисунок 7.Баланс помещают на подставку из плексигласа, при этом крюк вот-вот пройдет через отверстие в подставке.

На рис. 8 показаны весы на штативе из плексигласа с прямоугольным образцом из чистой меди, взвешиваемым в воздухе. На рис. 9 показаны весы на штативе из плексигласа с прямоугольным образцом из чистой меди, взвешиваемым в воде. Меньшая подставка из плексигласа используется для поддержки стакана на нужной высоте.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0366
Рис. 8. Взвешивание прямоугольного образца чистой меди на воздухе.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0367
Рис. 9. Прямоугольный образец из чистой меди, погруженный в воду.

На рис. 10 показан пример объекта с отверстием, в которое попали пузырьки воздуха. Будьте осторожны, чтобы пузырьки воздуха не попали в объект, так как это приведет к неточным показаниям.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0375
Рис. 10. Три пузырька воздуха, попавшие в отверстие.

Дополнительная информация

Использование растворителей, отличных от воды

Если нецелесообразно погружать объект в воду, например, из железа, из-за того, что он подвержен ржавчине, можно использовать органический растворитель, такой как ацетон или безводный этанол. Необходимо использовать надлежащую вентиляцию и соответствующие средства индивидуальной защиты. Рекомендуемое оборудование см. в паспорте безопасности (SDS) конкретного растворителя.Плотность ацетона 0,790 г/см 3 и плотность безводного этанола 0,789 г/см 3 , оба при 20°С. Для тех, кому может понадобиться использовать одну из этих других жидкостей, попробуйте измерить плотность объекта, используя как воду, так и одну из этих жидкостей, и сравните результаты.

Советы по адаптации весов
Альтернативная подставка для весов

Лист фанеры с отверстием можно прикрепить к краю стойки, если нет подставки для балансировки (Рисунок 11).

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0296
Рисунок 11: Платформа для весов из фанеры и зажимов.

Весы без возможности взвешивания ниже баланса

Весы без крюка для взвешивания можно использовать для определения плотности, но для этого требуется рама, чтобы подвешивать объект под весами и передавать вес объекта на весы. Баланс должен быть установлен на платформе; можно использовать установку, подобную показанной на рис. 11.(В этом случае отверстие в дереве, показанное на рис. 11, не требуется.) Затем вокруг весов и платформы устанавливается четырехгранная рама (в форме фоторамки), которая опирается только на чашу весов и не соприкасается ни с одной из сторон. другая часть баланса (рис. 12). Весы тарируют с рамой и крюком на месте, а затем предмет прикрепляют к крюку на раме и взвешивают в воздухе и в жидкости, как в шагах 4–9 Процедуры: определение плотности металла.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0298
Рис. 12. Вид спереди (левая сторона рисунка) и вид сбоку (правая сторона), демонстрирующие весы без возможности взвешивания ниже баланса. Верхний сегмент прямоугольной рамы опирается на чашу весов, а предмет крепится к нижнему сегменту.

Научные исследования плотности

Плавучесть и принцип Архимеда

Методы этой процедуры восходят к третьему веку до нашей эры. В своей книге «О плавающих телах» Архимед Сиракузский предположил, что если объект погрузить в жидкость и взвесить, он будет измерен как легче, чем его истинный вес, на вес жидкости, которую он вытесняет.История гласит, что Архимед использовал эту идею, чтобы показать, что корона — это не чистое золото, а скорее смесь золота и серебра (Heath 1920).

Объект кажется легче в жидкости, потому что на объект действует сила, называемая выталкивающей силой. Сила возникает из-за того, что давление в жидкости увеличивается с глубиной, поэтому давление на нижнюю часть объекта (толкающее объект вверх) выше, чем давление на верхнюю часть (толкающее его вниз). Разница между давлением вверх и вниз создает выталкивающую силу.Выталкивающая сила, толкающая предмет вверх, действует против силы тяжести, которая тянет предмет вниз. Если выталкивающая сила меньше силы тяжести, объект утонет, но в жидкости будет казаться, что он весит меньше, чем в воздухе. Если выталкивающая сила больше силы тяжести, объект всплывет на поверхность жидкости.

Плотность объекта рассчитывается по приведенной ранее формуле

Когда плотность известна, ее можно использовать для расчета объема объекта по следующей формуле:

Объем объекта = (масса в воздухе) / (плотность объекта)

Как и вода, воздух создает выталкивающую силу.(Вот почему воздушные шары с гелием всплывают вверх.) Выталкивающая сила воздуха слишком мала, чтобы иметь значение в этой процедуре, но ее следует учитывать, когда требуется высокая точность взвешивания (Skoog et al. 2014).

Плотность определяется по вытесненному объему

Более простой, но менее точный способ измерения плотности состоит в том, чтобы поместить объект в жидкость и измерить объем вытесненной жидкости. Это можно использовать для небольших объектов, которые помещаются в градуированный цилиндр, например, чтобы решить, сделан ли объект из свинца или менее плотного металла.

Процедура следующая. Найдите градуированный цилиндр диаметром не намного больше предмета. Определите массу предмета с помощью подходящих весов. Добавьте воду в мерный цилиндр и запишите первоначальный объем. Полностью погрузите предмет в воду, стараясь не допустить появления пузырьков, а затем запишите объем еще раз. Объем объекта равен разности конечного и начального объемов, отсчитанных от градуированного цилиндра, а плотность — это масса, деленная на объем объекта.

В качестве примера была измерена фигурка лося. Масса составила 4,088 г. На рис. 13 фигурка изображена снаружи градуированного цилиндра, а на рис. 14 — в погруженном состоянии. Объем воды в градуированном цилиндре увеличился с 5,0 мл до 5,6 мл, когда фигурка была погружена в воду, что дало изменение объема на 0,6 мл. Игнорируя любые ошибки в измерении объема, вычисленная плотность составляет 4,088 г/0,6 мл = 6,8 г/см 3 . (Примечание: 1 мл = 1 см 3 .) Это меньше плотности цинка и может свидетельствовать о сплаве цинка и более легкого металла, возможно, магния или алюминия.Но учитывая небольшой объем, есть погрешности в измерении. Объем можно измерить только с точностью до 0,1 мл с помощью мерного цилиндра, поэтому объем может составлять примерно от 0,5 мл до 0,7 мл. Таким образом, плотность может варьироваться от 4,088 г/0,7 мл = 5,8 г/см 3 до 4,088 г/0,5 мл = 8,2 г/см 3 . Из этого диапазона размеров фигурка может быть из цинка, железа, олова, стали или других сплавов, но это не чистый алюминий или чистый свинец. На самом деле анализ показал, что это олово с плотностью 7.30 г/см 3 .

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0373
Рис. 13. Небольшой металлический предмет перед погружением в воду в градуированном цилиндре объемом 25 мл. Обратите внимание на уровень воды.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0374
Рис. 14. Небольшой металлический предмет после погружения в воду в градуированном цилиндре объемом 25 мл. Уровень воды примерно на 0,6 мл выше, чем до погружения объекта.

Другое использование

Описанные выше процедуры можно использовать не только для идентификации металлов по их плотности.

Груз для литья металлов

При отливке скульптуры необходимо оценить количество металла, необходимого для заполнения формы модели скульптуры. Если отливаемая модель может быть погружена в воду, объем модели можно определить с помощью описанных выше методов. Тогда необходимую массу m металла можно рассчитать по объему V модели и плотности ρ металла по формуле m = ρV.(Имейте в виду, что дополнительный металл обычно требуется для заполнения каналов, направляющих расплавленный металл в форму.)

Благодарности

Особая благодарность Миган Уолли, Люси ‘т Харт и Кэтрин Мачадо, бывшим стажерам CCI, за их помощь в подготовке этой заметки.

Каталожные номера

ASTM G1-03. «Стандартная практика подготовки, очистки и оценки образцов для испытаний на коррозию». В Ежегодном сборнике стандартов ASTM, vol. 03.02. Вест Коншохокен, Пенсильвания: Американское общество испытаний и материалов, 2006 г., стр.17–25.

Хит, Т.Л. Архимед. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: MacMillan, 1920.

.

Лиде, Д.Р., изд. Справочник CRC по химии и физике, 79-е изд. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 1998, стр. 12-191–12-192.

Скуг, Д.А., Д.М. Уэст, Ф.Дж. Холлер и С.Р. Присесть. Основы аналитической химии, 9-е изд. Бельмонт, Калифорния: Брукс/Коул, 2014 г., стр. 22–23.

Автор Линдси Селвин

Également publié во французской версии.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы, 2016 г.

ISSN 1928-1455

3.11: Density — Chemistry LibreTexts

После вырубки деревьев лесозаготовительные компании часто перемещают сырье вниз по реке на лесопилку, где из него можно сделать строительные материалы или другую продукцию. Бревна плавают в воде, потому что они менее плотны, чем вода, в которой они находятся. Знание плотности важно для определения характеристик и разделения материалов. Информация о плотности позволяет нам делать предсказания о поведении материи.

Плотность

Мяч для гольфа и мяч для настольного тенниса примерно одного размера.\text{o} \text{C} \: \left( \text{g/L} \right)\)»>  

Поскольку большинство материалов расширяются при повышении температуры, плотность вещества зависит от температуры и обычно уменьшается при повышении температуры.3\) будет иметь массу примерно в 2,5 раза больше. Ожидается, что металлы будут иметь плотность больше, чем плотность воды, а плотность цинка находится в диапазоне плотности других металлов, перечисленных выше.

Поскольку значения плотности известны для многих веществ, плотность можно использовать для определения неизвестной массы или неизвестного объема. Анализ размерностей будет использоваться для обеспечения надлежащего сокращения единиц.

Пример \(\PageIndex{2}\)

  1. Какова масса \(2.3\) должно быть примерно в 2,5 раза больше. \(50 \: \text{г}\) алюминия значительно больше, чем его плотность, поэтому это количество должно занимать относительно большой объем.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Свинец и свинцовые сплавы

    Свинец был одним из первых металлов, известных человеку. Вероятно, самый старый свинцовый артефакт представляет собой фигуру, изготовленную около 3000 г. до н.э. Все цивилизации, начиная с древних египтян, ассирийцев и вавилонян, используется свинец для многих декоративных и структурных целей.Многие великолепные здания, построенные в 15-м и 16-м веках, до сих пор стоят под их оригинальные свинцовые крыши.

    Композиции и сорта

    Ниже перечислены обозначения Единой системы нумерации (UNS) для различные сорта чистого свинца и сплавы на основе свинца.

    • Чистый свинец L50000 — L50099
    • Свинец — сплавы серебра L50100 — L50199
    • сплавы свинца и мышьяка L50300 — L50399
    • сплавы свинца и бария L50500 — L50599
    • сплавы свинца с кальцием L50700 — L50899
    • Свинцовые сплавы с кадмием L50900 — L50999
    • Свинец — медные сплавы L51100 — L51199
    • Свинец-индиевые сплавы L51500 — L51599
    • Свинец — литиевые сплавы L51700 — L51799
    • сплавы свинец-сурьма L52500 — L53799
    • сплавы свинца и олова L54000 — L55099
    • сплавы свинца и стронция L55200 — L55299
    Марки свинца
    Марки

    представляют собой чистый свинец (также называемый корродирующим свинцом) и обыкновенный свинец. (оба содержат 99.не менее 94% свинца), а также химический свинец и кислотно-медный свинец. (оба содержат не менее 99,90% свинца). Свинец повышенной чистоты (99,99%) также доступен в коммерческих количествах. Технические характеристики другое чем ASTM B 29 для сортов свинца в чушках, включая федеральные спецификации QQ-L-171, немецкий стандарт DIN 1719, британская спецификация BS 334, Канадский стандарт CSA-HP2 и австралийский стандарт 1812.

    Корродирующий свинец. Большая часть свинца, производимого в США, является чистым (или разъедающий) свинец (99.94% мин Pb). Корродирующий свинец, проявляющий исключительная коррозионная стойкость, типичная для свинца и его сплавов. Корродирующий свинец используется в производстве пигментов, оксидов свинца и многих других других свинцовых химикатов.

    Химический свинец. Свинец рафинированный с остаточным содержанием меди от 0,04 до 0,08% и остаточное содержание серебра от 0,002 до 0,02%. особенно желательно в химической промышленности и поэтому называется химический свинец.

    Медьсодержащий свинец обеспечивает защиту от коррозии, сравнимую с что химический свинец в большинстве приложений, которые требуют высокой коррозии сопротивление. Обычный свинец, который содержит большее количество серебра и висмута, чем разъедающего свинца, используется для оксида батареи и общего легирование.

    Сплавы на основе свинца

    Поскольку свинец очень мягкий и пластичный, его обычно используют Коммерчески как свинцовые сплавы.Сурьма, олово, мышьяк и кальций наиболее распространенные легирующие элементы. Сурьма обычно используется для придания большая твердость и прочность, как у аккумуляторных сеток, листов, труб, и отливки. Содержание сурьмы в свинцово-сурьмяных сплавах может варьироваться от от 0,5 до 25%, но обычно от 2 до 5%.

    Свинцово-кальциевые сплавы заменили свинцово-сурьмяные сплавы в ряд применений, в частности, аккумуляторные сетки и заливка Приложения.Эти сплавы содержат от 0,03 до 0,15% Ca. В последнее время, алюминий добавляют в кальциево-свинцовые и кальциево-олово-свинцовые сплавы в качестве стабилизатор кальция. Добавление олова к свинцу или свинцовым сплавам увеличивает твердость и прочность, но чаще всего для их хорошие свойства плавления, литья и смачивания, как у типовых металлов и припои. Олово придает сплаву способность смачиваться и связываться с металлами. такие как сталь и медь; нелегированный свинец имеет плохие характеристики смачивания.Олово в сочетании со свинцом и висмутом или кадмием образует основную компонент многих легкоплавких сплавов.

    Мышьяковый свинец (UNS L50310) используется для оболочки кабеля. Мышьяк часто используется для упрочнения сплавов свинца и сурьмы и имеет важное значение для производства круглая пуля.

    Свойства свинца

    Свойства свинца, делающие его полезным в самых разных сферах области применения: плотность, пластичность, смазывающая способность, гибкость, электропроводность и коэффициент теплового расширения, все которые достаточно высоки; и модуль упругости, предел упругости, прочность, твердость и температура плавления, все из которых довольно низкие.Свинец также имеет хорошая коррозионная стойкость в самых разных условиях. Свинец легко сплавляется со многими другими металлами и отливками с небольшим трудность.

    Высокая плотность свинца (11,35 г/см3 при комнатной температуре) делает его очень эффективно защищает от рентгеновского и гамма-излучения. То сочетание высокой плотности, высокой мягкости (низкой жесткости) и высокой Демпфирующая способность делает свинец отличным материалом для звукоизоляции и для изоляции оборудования и конструкций от механических колебаний.

    Податливость, мягкость и смазывающая способность — три взаимосвязанных свойства, которые объяснить широкое использование свинца во многих приложениях.

    Низкий предел прочности на растяжение и низкий предел ползучести свинца всегда должны учитываются при проектировании ведущих компонентов. Принципиальное ограничение на использование свинца в качестве конструкционного материала не связано с его низкой прочностью на растяжение но его склонность к ползучести. Свинец непрерывно деформируется при низких напряжения, и эта деформация в конечном итоге приводит к разрушению при напряжениях значительно ниже предела прочности при растяжении.Низкая прочность свинца делает не обязательно исключает его использование. Свинцовые продукты могут быть спроектированы таким образом, чтобы самонесущие, или вставки или опоры из других материалов могут быть при условии. Легирование другими металлами, особенно кальцием или сурьмой, является распространенный метод укрепления свинца для многих применений. В целом, следует всегда уделять внимание поддержке ведущих структур стальные ремни, покрытые свинцом. Когда свинец используется в качестве облицовки в конструкции из более прочного материала, подкладку можно поддерживать, приклеивая ее к структуре.С развитием улучшенного склеивания и адгезии методы, композиты свинца с другими материалами могут быть сделаны. Композиты обладают повышенной прочностью, но при этом сохраняют желаемые свойства свинца.

    Продукты и приложения

    Наиболее важными сферами применения свинца и свинцовых сплавов являются: свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (в решетчатых пластинах, стойках и разъемах стропы), боеприпасы, кабельная оболочка и строительные материалы. (например, лист, труба, припой и шерсть для уплотнения).Другие важные приложения включают противовесы, аккумуляторные зажимы и другие литые такие продукты, как: подшипники, балласт, прокладки, тип металла, terneplate и фольга. Свинец в различных формах и сочетаниях находит все более широкое применение. применение в качестве материала для управления звуком и механическими вибрации. Кроме того, во многих формах он важен как защита от рентгеновские лучи, а в атомной промышленности — гамма-лучи. Кроме того, свинец используется в качестве легирующего элемента в стали и медных сплавах для улучшения обрабатываемость и другие характеристики, и он используется в плавких (легкоплавкие) сплавы для систем пожаротушения.

    Батарейные сетки . Наиболее широко свинец используется в производстве свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Эти батареи состоят из ряда сеток пластины из литого или кованого кальциевого свинца или сурьмяного свинца обклеенный смесью оксидов свинца и погруженный в серную кислота.

    Металлы типа , класс металлов, используемых в полиграфической промышленности, обычно состоят из сплавов свинца, сурьмы и олова.Небольшие количества медь добавляется для увеличения твердости для некоторых применений.

    Оболочка кабеля . Свинцовая оболочка экструдирована вокруг электрических силовые и коммуникационные кабели дают наиболее надежную защиту от от влаги и коррозии, а также обеспечивает механическую защиту изоляция. Химический свинец, 1% сурьмяного свинца и мышьяковистого свинца чаще всего используются для этой цели.

    Лист .Свинцовый лист является строительным материалом основных важное значение в химической и смежных отраслях промышленности, поскольку свинец устойчив к воздействию широким спектром химических веществ. Свинцовый лист также используется в строительстве конструкция для кровли и гидроизоляции, душевых поддонов, напольных покрытий, рентгеновских и гамма-защита, виброизоляция и звукоизоляция. Лист для использование в химической промышленности и строительстве зданий производится либо из чистый свинец или 6% сурьмяного свинца. Сплавы кальций-свинец и кальций-свинец-олово также подходят для многих из этих приложений.

    Труба . Бесшовные трубы из свинца и свинцовых сплавов легко изготовлен методом экструзии. Благодаря своей коррозионной стойкости и гибкость, свинцовые трубы находят множество применений в химической промышленности и в сантехника и водопроводная система. Труба для этих приложений изготовлены либо из химического свинца, либо из 6% сурьмяного свинца.

    Припои в системе олово-свинец являются наиболее широко применяемыми из всех соединительные материалы.Низкий интервал плавления оловянно-свинцовых припоев делает их идеально подходит для соединения большинства металлов удобными методами нагрева с минимальными затратами или отсутствие повреждения термочувствительных частей. Оловянно-свинцовые припои могут быть получают при температурах плавления от 182 °C до 315 °C. За исключением чистых металлов и эвтектического припоя с 63% Sn и 37% Pb, все оловянно-свинцовые припои плавятся в диапазоне температур, изменяется в зависимости от состава сплава.

    Сплавы подшипниковые на основе свинца , называемые баббитами на основе свинца металлы сильно различаются по составу, но их можно разделить на две категории. группы:

    • Сплавы свинца, олова, сурьмы и, во многих случаях, мышьяка
    • Сплавы свинца, кальция, олова и одного или нескольких щелочных земляные металлы

    Боеприпасы .Большое количество свинца используется в боеприпасах для как в военных, так и в спортивных целях. Сплавы, используемые для дроби, содержат до 8% Sb и 2% As; те, которые используются для сердечников пуль, содержат до 2% Sb.

    Покрытия Терне . Стальной лист Long terne представляет собой лист из углеродистой стали. который был непрерывно покрыт различными процессами горячего погружения с терне-металл (свинец с содержанием Sn от 3 до 15%). Его отличная паяемость и особая коррозионная стойкость делает продукт подходящим для этого применение.

    Свинцовая фольга , широко известная как композиционная металлическая фольга. обычно изготавливается путем прокатки сэндвича из свинца между двумя листами жести, обеспечивает плотное соединение металлов.

    Легкоплавкие сплавы . Свинец, легированный оловом, висмутом, кадмием, индий или другие элементы, по отдельности или в сочетании, образуют сплавы с особенно низкой температурой плавления. Некоторые из этих сплавов, которые плавятся при температурах даже ниже точки кипения воды, относятся как легкоплавкие сплавы.

    Аноды из свинцовых сплавов применяются в электролизе и покрытие металлов, таких как марганец, медь, никель и цинк. Свернутый сплавы свинец-кальций-олово и свинец-серебро являются предпочтительным анодом материалы в этих приложениях из-за их высокой устойчивости к коррозия в серной кислоте, используемой в растворах электролитов. Вести аноды также обладают высокой устойчивостью к коррозии морской водой, что делает их экономично использовать в системах катодной защиты судов и морские буровые установки.

    Таблица плотности металлов и сплавов (железо, сталь, латунь, алюминий)

    Таблица плотности

    Таблица плотности — это таблица, отображающая плотность вещества в виде таблицы.

    Плотность — физическая величина, обозначаемая символом ρ.

    Мы обычно используем плотность для описания массы вещества в единице объема. Эта концепция также часто используется в других естественных науках, таких как химия и материаловедение.

    Характеристики

    Плотность отражает свойство самого вещества, на которое поэтому могут влиять внешние факторы.

    В общем случае основными физическими величинами, влияющими на плотность вещества, являются давление и температура.

    Плотность газа больше зависит от давления и температуры.

    Обычно газ дает плотность только при стандартных условиях или при нормальной температуре и давлении.

    Плотность в других условиях может быть рассчитана из уравнения состояния газа (например, уравнения состояния идеального газа или уравнения Ван-дер-Ваальса).

    Плотность жидкости зависит в первую очередь от состава жидкости и в меньшей степени зависит от температуры (но иногда ее нельзя игнорировать).

    Высокие давления также могут оказывать существенное влияние.

    Плотность твердого тела зависит от температуры и давления, аналогична плотности жидкости и, как правило, менее выражена.

    Таблица плотности металлов и сплавов

    В таблице ниже перечислены значения плотности обычных металлов и сплавов, включая железо, углеродистую сталь, стальную проволоку, легированную сталь, подшипниковую сталь, нержавеющую сталь, медь, латунь, бронзу, алюминий, магний, никель, цинк, свинец и т. д.

    Надеюсь, это поможет вам.

    Артикул Марка Плотность
    (г/см 3 )
    Серый чугун HT100~HT350 6,6–7,4
    Белое железо S15, P08, J13 и т. д. 7,4–7,7
    Ковкий чугун КТ30-6~КТ270-2 7,2–7,4
    Литая сталь ZG45, ZG35CrMnSi и т. д. 7.8
    Слиток железа ДТ1–ДТ6 7,87
    Обычная углеродистая сталь К195, К215, К235, К255, К275 7,85
    Высококачественная углеродистая сталь 05Ф, 08Ф, 15Ф 7,85
    10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50
    Обычная углеродистая инструментальная сталь Т7, Т8, Т9, Т10, Т12, Т13, Т7А, Т8А, Т9А, Т10А, Т11А, Т12А, Т13А, Т8МнА 7.85
    Автоматическая сталь Y12, Y30 7,85
    Проволока из пружинной стали I, II, IIа, III 7,85
    Низкоуглеродистая высококачественная стальная проволока Зд, Зг 7,85
    Марганцевая сталь 20Мн, 60Мн, 65Мн 7,81
    Хромированная сталь 15CrA 7,74
    20Cr, 30Cr, 40Cr 7.82
    38CrA 7,8
    Хромованадиевая сталь 50CrVA 7,85
    Хромоникелевая сталь 12ХН3А, 20ХН3А 7,85
    37CrNi3A
    Хромоникелевая молибденовая сталь 40CrNiMoA 7,85
    Хромо-никелевая вольфрамовая сталь 18Cr2Ni4WA 7,8
    Хромо-молибденовая алюминиевая сталь 38CrMoA1A 7.65
    Хромомарганцевая кремниевая сталь 30CrMnSiA 7,85
    Хромо-марганцево-кремниево-никелевая сталь 30CrMnSiNi2A 7,85
    Силкомарганцевая сталь 60Si2nMnA 7,85
    Кремний Хром-сталь 70Si2CrA 7,85
    Высокопрочная легированная сталь ГК-4, ГК11 7,82
    Быстрорежущая инструментальная сталь В9Кр4В 8.3
    В18Кр4В 8,7
    Подшипниковая сталь ГКр15 7,81
    Нержавеющая сталь 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13 7,7
    Кр14, Кр17 7,75
    Cr17Ni2, Cr18, 9Cr18, Cr25, Cr28 7,85
    0Cr18Ni9(7.93), 1Cr18Ni9 7,85
    1Cr18Ni9Ti, 2Cr18Ni9 7.9
    Кр18Н11Нб 7,9
    1Cr23Ni18, Cr17Ni3Mo2Ti 7,52
    1Cr18Ni11Si4A1Ti 8,5
    2Cr13Ni4Mn9 8
    3Cr13Ni7Si2 8
    Чистая медь 8,9
    Латунь 59, 62, 65, 68 8,5
    80, 85, 90 8.7
    96 8,8
    Свинец Латунь 59-1, 63-3 8,5
    74-3 8,7
    Оловянная латунь 90-1 8,8
    70-1 8,54
    60-1,62-1 8,5
    Алюминий Латунь 77-2 8,6
    67-2,5, 66-6-3-2, 60-1-1 8.5
    Никель Латунь 8,5
    Марганцевая латунь 8,5
    Силиконовая латунь, железная латунь 8,5
    Литая оловянная бронза 5-5-5 8,8
    3-12-5 8,69
    6-6-3 8,82
    Оловянная бронза 7-0,2, 6,5-0,4, 6,5-0,1, 4-3 8.8
    4-0,3, 4-4-4 8,9
    4-4-2,5 8,75
    Алюминий Бронза 5 8,2
    7 7,8
    19-2 7,6
    9-4, 10-3-1,5 7,5
    10-4-4 7,46
    Бериллиевая бронза 8,3
    Кремниевая бронза 3-1 8.47
    1-3 8,6
    Бериллиевая бронза 1 8,8
    Кадмий Бронза 0,5 8,9
    Хромовая бронза 0,5 8,9
    Марганцевая бронза 1,5 8,8
    5 8,6
    Белая медь Б5, Б19, Б30, БМн40-1,5 8.9
    БМн3-12 8,4
    БЗН15-20 8,6
    ВА16-1,5 8,7
    ВА113-3 8,5
    Чистый алюминий 2,7
    Нержавеющий алюминий ЛФ2, ЛФ43 2,68
    LF3 2,67
    LF5, LF10, LF11 2,65
    LF6 2.64
    LF21 2,73
    Дюралюминий LY1, LY2, LY4, LY6 2,76
    LY3 2,73
    LY7, LY8, LY10, LY11, LY14 2,8
    LY9, LY12 2,78
    LY16, LY17 2,84
    Кованый алюминий ЛД2, ЛД30 2,7
    LD4 2.65
    LD5 2,75
    LD8 2,77
    LD7, LD9, LD10 2,8
    Ультралюмин 2,85
    Специальный алюминий ЛТ1 2,75
    Магний промышленной чистоты 1,74
    Кованый магний МБ1 1,76
    МБ2, МБ8 1.78
    МБ3 1,79
    МБ5, МБ6, МБ7, МБ15 1,8
    Литой магний 1,8
    Коммерческий чистый титан ТА1, ТА2, ТА3 4,5
    Титановый сплав ТА4, ТА5, ТС6 4,45
    ТА6 4,4
    ТА7, ТС5 4,46
    ТА8 4.56
    ТВ1, ТВ2 4,89
    ТК1, ТК2 4,55
    ТК3, ТК4 4,43
    ТС7 4,4
    ТС8 4,48
    ТК9 4,52
    ТС10 4,53
    Чистый никель, анодный никель, электровакуумный никель 8,85
    Никель-медь, никель-магниевый, никель-кремниевый сплав 8.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *