non-ferrometaal

Onder non-ferrometalen, in enge zin ook wel non-ferrometalen genoemd, worden alle metalen verstaan, behalve ijzer (soms mangaan en chroom) en legeringen op basis van ijzer.

In brede zin omvatten non-ferrometalen ook non-ferrolegeringen. Dit zijn legeringen die zijn samengesteld uit één of meer andere elementen die aan een non-ferrometaalmatrix zijn toegevoegd (meestal meer dan 50%).

Non-ferrometalen zijn de fundamentele materialen voor de ontwikkeling van de nationale economie, en de overgrote meerderheid van de industrieën zoals luchtvaart, ruimtevaart, automobielindustrie, machinebouw, energie, communicatie, bouw en huishoudelijke apparaten zijn gebaseerd op non-ferrometalen materialen voor productie. Met de snelle ontwikkeling van moderne chemische technologie, landbouw en wetenschap en technologie, wordt de positie van non-ferrometalen in de menselijke ontwikkeling steeds belangrijker. Het is niet alleen een belangrijk strategisch materiaal en productiemiddel in de wereld, maar ook een essentieel materiaal voor consumptie in het menselijk leven.

Aluminium
Aluminium is een metaalelement met symbool Al en atoomnummer 13. De elementaire substantie is een zilverwit lichtmetaal. Heeft rekbaarheid. Producten worden vaak gemaakt in staven, platen, folies, poeders, stroken en filamenten. Een laag oxidefilm kan worden gevormd in vochtige lucht om metaalcorrosie te voorkomen. Aluminiumpoeder kan heftig branden wanneer het in de lucht wordt verhit en oogverblindende witte vlammen afgeven. Gemakkelijk op te lossen in verdunde zwavelzuur-, salpeterzuur-, zoutzuur-, natriumhydroxide- en kaliumhydroxideoplossingen, maar moeilijk op te lossen in water. De relatieve dichtheid is 2,70. Smeltpunt 660 graden. Kookpunt 2327 graden. Aluminium is het derde meest voorkomende metaalelement in de aardkorst, na zuurstof en silicium. De ontwikkeling van de drie belangrijke industrieën van luchtvaart, bouw en auto's vereist materialen met unieke eigenschappen van aluminium en zijn legeringen, wat de productie en toepassing van dit nieuwe metaal aluminium aanzienlijk vergemakkelijkt. Breed toegepast.

Koper
Koper is een metaalelement en ook een overgangselement, met het chemische symbool Cu, Engels koper, en atoomnummer 29. Zuiver koper is een zacht metaal met een roodoranje kleur en metaalachtige glans wanneer het voor het eerst wordt gesneden, en een paarsrode kleur in zijn elementaire vorm. Goede ductiliteit, hoge thermische en elektrische geleidbaarheid, daarom is het het meest gebruikte materiaal in kabels, elektrische en elektronische componenten, en kan het ook worden gebruikt als bouwmateriaal om verschillende legeringen te vormen. Koperlegeringen hebben uitstekende mechanische eigenschappen en een lage elektrische weerstand, waarbij brons en messing de belangrijkste zijn. Bovendien is koper ook een duurzaam metaal dat meerdere keren kan worden gerecycled zonder dat dit ten koste gaat van de mechanische eigenschappen. Tweewaardige koperzouten zijn de meest voorkomende koperverbindingen, waarbij gehydrateerde ionen vaak blauw lijken en chloorliganden groen lijken. Ze zijn de bron van kleuren voor mineralen zoals chalcopyriet en turkoois en zijn in de geschiedenis veel gebruikt als pigmenten. Koperen bouwconstructies produceren kopergroen (alkalisch kopercarbonaat) na corrosie. Decoratieve kunsten gebruiken voornamelijk metallisch koper en koperhoudende pigmenten. Koper is een van de eerste metalen die door mensen werd gebruikt. Al in de prehistorie begonnen mensen met het delven van kopermijnen in open putten en het gebruiken van het verkregen koper om wapens, gereedschappen en andere vaartuigen te maken. Het gebruik van koper had een grote impact op de vooruitgang van de vroege menselijke beschaving. Koper is een metaal dat voorkomt in de aardkorst en oceanen. Het kopergehalte in de aardkorst is ongeveer 0.01% en in sommige koperafzettingen kan het kopergehalte 3% tot 5% bereiken. Koper bestaat in de natuur meestal als een verbinding, namelijk kopererts. Koper heeft een zwakke activiteit en de reactie tussen elementair ijzer en kopersulfaat kan elementair koper verdringen. Koper is onoplosbaar in niet-oxiderende zuren.

Zink
Zink is een chemisch element met het chemische symbool Zn en atoomnummer 30. Het bevindt zich in de 4e periode en groep IIB van het periodiek systeem van chemische elementen. Zink is een lichtgrijs overgangsmetaal en het vierde meest voorkomende metaal. In de moderne industrie is zink een onvervangbaar en belangrijk metaal in de productie van batterijen. Daarnaast is zink ook een van de essentiële sporenelementen voor het menselijk lichaam en speelt het een uiterst belangrijke rol.

Na het ingaan van de 18e eeuw bevorderde de snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie de ontdekking van veel nieuwe non-ferro metalen elementen. Van de 64 hierboven genoemde non-ferro metalen werden er 13 ontdekt in de 18e eeuw, naast de 8 die al erkend en toegepast waren vóór de 17e eeuw. 39 soorten werden ontdekt in de 19e eeuw, en nog eens 4 werden ontdekt in de 20e eeuw.

In het biomedische veld worden non-ferrometalen op grote schaal gebruikt vanwege hun uitstekende biocompatibiliteit, mechanische eigenschappen en fotothermische conversie. Voor interventionele verbruiksartikelen voldoen non-ferrometalen zoals titanium, magnesium, tantaal en zink aan de vereisten van botherstel en vasculaire remodellering en worden ze veel gebruikt in de klinische praktijk. Bij de diagnose en behandeling van kanker is de toepassingswaarde van non-ferrometalen op nanomaterialen ook aangetoond door uitgebreide in vitro- en in vivo-experimenten. Bovendien zijn metaalcomplexgeneesmiddelen en sensorsubstraatprobes de andere twee belangrijke toepassingsgebieden van non-ferrometalen, vooral met de aanwezigheid van miljoenen organische liganden, waardoor metaalorganische raamwerken en metaalcomplexen meer voldoen aan de verwachtingen van mensen.

Non-ferrometalen materialen hebben een breed scala aan toepassingen in apparatuur voor elektriciteitscentrales. Veelgebruikte materialen zijn aluminium en aluminiumlegeringen, koper en koperlegeringen, titanium en titaniumlegeringen, enz. Aluminiumlegering wordt veelgebruikt bij de productie van warmtewisselaars, pijpen, containers, behuizingen en klinknagels; Koperlegering is geschikter voor het maken van corrosiebestendige onderdelen, zoals turbines, lagerschalen, asbussen, enz.; Titaniumlegering is geschikter voor apparatuur zoals condensorpijpen en turbinebladen in thermische elektriciteitscentrales.

Op het gebied van transport is de meest opvallende eigenschap van non-ferrometalen zoals aluminium, zink en magnesium hun lage dichtheid, waardoor ze de beste materialen zijn voor het vervaardigen van carrosserieën en andere onderdelen van nieuwe energievoertuigen, die effectief lichtgewicht nieuwe energievoertuigen kunnen bereiken. De toepassing van non-ferrometalen zoals aluminium en titanium speelt een zeer belangrijke rol in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Lichtgewicht materialen zijn de sleutel tot het verminderen van het gewicht van vliegtuigen, raketten, satellieten en andere ruimtevaartuigen, terwijl ze ook belangrijke ondersteuning bieden voor de veiligheid van vliegtuigen en energie-efficiëntie. Nikkel, koper en lood zijn allemaal non-ferrometalen met een hoge dichtheid en een goede geleidbaarheid, dus ze worden voornamelijk gebruikt in voertuigbatterijen en laadstations. Nikkel- en loodmetalen kunnen worden gebruikt voor het vervaardigen van nikkelwaterstofbatterijen, loodzuurbatterijen en ternaire lithiumbatterijen, waarbij de laatste het meest voorkomende batterijtype is in nieuwe energievoertuigen.

Op het gebied van architectuur worden non-ferrometalen veel gebruikt, zoals koperproducten, deuren en ramen van aluminiumlegering, koperen wandpanelen en metalen daken. Het gebruik van non-ferrometalen maakt gebouwen mooier, veiliger, duurzamer en energiezuiniger.

Op het gebied van elektronica spelen non-ferrometalen een belangrijke rol in de evolutie van chiptechnologie. In het proces van het continu verkleinen van geavanceerde processen spelen edelmetalen en hun legeringsmaterialen een belangrijke rol bij het bereiken van kleine lijnbreedtes, lage elektrische weerstand, hoge hechting en andere aspecten. Na het betreden van de 21e eeuw hebben chipmaterialen meer dan 40 elementen toegevoegd, waarvan ongeveer 90% edelmetalen en overgangsmetaalmaterialen zijn. Gallium en germanium worden veel gebruikt in halfgeleidermaterialen, nieuwe energie en andere gebieden. Gallium staat onder hen bekend als de "nieuwe korrel van de halfgeleiderindustrie" en wordt veel gebruikt in fotovoltaïsche, magnetische materialen, medische, chemische, met name draadloze communicatie, LED en andere gebieden.

De afgelopen jaren zijn fotovoltaïsche energie, windenergie, nieuwe energievoertuigen en energieopslagbatterijen de belangrijkste groeisectoren geworden in het verbruik van non-ferrometalen.