32.Металлы и их классификация по периодической системе. Физические и химические свойства металлов.

Хар-ые св-ва металлов: Мет связь в кристаллах, Метал блеск, Хорошие теплопроводность и электрическая проводимость,Ковкость и пластичность, Восстановители, Оксиды имеют ионный характер и при растворении в воде образуют основные растворы Граница между металлами и неметаллами размыта, между ними находятся полуметаллы (рис. 11.1). Полуметаллы обл-ют св-ми как металлов, так и неметаллов. Напр, серый мышьяк име­ет метал блеск и электрическую проводимость, однако он хрупок, а желтый мышьяк - имеет чисто неметаллические свойства.

Физ свойства металлов. Как было показано в гл. 4, на­ходящиеся в металлической решетке ионы связаны друг с другом не-локализованными подвижными электронами. Разность энергии моле­кулярных орбиталей в зоне проводимости металла невелика, поэтому электроны, возбуждаясь, относительно легко переходят из одной ор-битали в другую. Этим объясняется высокие электрическая проводи­мость и теплопроводность металлов. Максимальную электрическую проводимость имеют серебро, медь, золото и алюминий. Ионы ме­таллов в кристалле могут скользить относительно друг друга. Этим объясняется ковкость (способность к расплющиванию) и пластич­ность (способность вытягиваться в проволоку и ленту).

Физико-хим свойства металлов. Вследствие ненасы­щенности и ненаправленности металлической связи для кристаллических решеток металлов характерна высокая плотность упаковки. Больш-во металлов кристаллизуется с обр-ем гексагональ­ных или кубических (гранецентрированных или объемно центриро­ванных) решеток. Так как разница энергий решеток металлов относи­тельно невелика, то большинство металлов полиморфны.

33.Металлические сплавы и композиты.

Металлические сплавы — вещ-ва, обладающие метал-ми свойствами и состоящие из двух или более элементов, из кот хотя бы один явл металлом. Их получают охлаждением расплавленных смесей, совместным осажде­нием из газовой фазы, электроосаждением из растворов и расплавов, диффузионным насыщением. Свойства сплавов значительно отлича­ются от свойств металлов. Например, прочность на разрыв сплава меди и цинка (латуни) в три раза выше, чем у меди и в шесть раз по сравнению с цинком. Железо хорошо растворимо, а его сплав с хро­мом и никелем (нержавеюща сталь) - устойчив в разбавленной сер­ной кислоте. Различают однофазные сплавы (твердые растворы), ме­ханические смеси и химические соединения (интерметаллиды).

Композиционные материалы. Керметы. Композиционные ма­териалы (композиты) получают объемным сочетанием химически разнородных компонентов при сохранении границы раздела между ними. Свойства композитов существенно отличаются от свойств вхо­дящих в них компонентов.

Композиционные материалы состоят из основы (матрицы) и до­бавок (порошков, волокон, стружки и т.д.).

Композиты характеризуются высокой прочностью, твердостью, износостойкостью. Например, предел прочности на растяжение ком­позита, состоящего из железного порошка и нитевидных кристаллов оксида алюминия в три раза выше, чем у неармированного железа. В пять раз возрастает усталостная прочность меди при ее армировании волокнами вольфрама. Композиты широко используются в качестве конструкционных материалов, материалов износостойких контактов, подшипников, штампов и инструментов. Многие из них обладают жаростойкостью, поэтому служат огнеупорами, материалами чехлов термопар, испарителей металлов, тепловыделяющих элементов, ава­рийных стержней в атомной энергетике и др.