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常用金属的制作方法

发布时间:2022-11-01 07:44:19

A. 工业上冶炼各种金属都用什么方法

根据金属的活动性顺序不同,工业上制取的方法也是各不相同。

(一)制取非常活泼的金属,如金属钾,钙,钠,镁,铝等,由于它们金属性还原性都太强,一般化学试剂很难把它们还原出来,工业上一般采用电解金属形成的盐或氧化物 氯化钾,氯化钙,氯化钠,氯化镁,氧化铝的熔融物(不能有水,否则制取的金属太活泼,会与水反应),得到金属钾,钙,钠,镁,铝。因为电解质除了在水溶液中可以形成自由正,负离子,在熔融时也能形成可以自由移动的正,负离子,也就是说,这五种熔融的盐中分别含有K+,Ca2+,Na+,Mg2+,Al3+和 Cl-,O2- 。电解熔融盐或氧化物和电解盐溶液类似,拿电解氯化钠熔融物作解说,根据电解的原则,负极有大量的电子吸引正离子Na+过去得电子变成金属钠单质。(2NaCl(熔融) =电解= 2Na↓ + Cl2↑),不过电解的成本很高。
但是,金属钾的金属性和还原性极强,电解其熔融盐需要耗去大量的电,比上述几种金属电解耗去的电多很多,生产成本相当高,所以工业上一般不采用电解法制取金属钾,由于金属钠的沸点比钾的沸点高,利用高沸点金属制取低沸点金属,用熔融的金属钠和熔融的氯化钾置换出金属钾,由于温度过高,达到钾的沸点,金属钾以蒸气的形式出来。注意金属钾的金属性比钠强,反应是可逆的,要把置换出的钾蒸气立即导出反应容器,减小容器中钾蒸气的含量,使反应向正方向进行。
(1)金属钾
Na(熔融) + KCl(熔融) =可逆= NaCl + K(蒸气)
(2)金属钙
CaCl2(熔融)=电解= Ca + Cl2↑
(3)金属钠
2NaCl(熔融) =电解= 2Na↓ + Cl2↑
(4)金属镁
MgCl2(熔融)=电解= Mg + Cl2↑
(5)金属铝
2Al2O3(熔融)=电解= 4Al + 3O2↑

(二)制取活泼性一般的金属,如金属锌,铁,铜等。工业上一般采用还原剂把金属从它的氧化物或盐溶液中还原出来,拿铁来解说,如果是铁的氧化物,则常用金属铝单质或者一氧化碳,氢气等还原剂把铁还原出。(Fe2O3 + 3CO =高温= 2Fe + 3CO2)。如果是铁的盐溶液,则用比铁还原性强的金属如铝(Al + FeCl3 = Fe + AlCl3)
(1)金属锌
火法冶锌:ZnO + CO =高温= Zn + CO2
湿法冶锌:Mg + ZnSO4 = MgSO4 + Zn
(2)金属铁
火法冶铁:Fe2o3 + 3CO =高温= 2Fe + 3CO2 或者 Al + Fe2O3 =高温= Fe + Al2O3
湿法冶铁:Al + FeCl3 = Fe + AlCl3
(3)金属铜,
火法冶铜:CuO + H2 =△= Cu + H2O
湿法冶铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

(三)制取不活泼的金属,如金属汞,银等。工业上一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气。拿金属汞解说,在加热的条件下使氧化汞分解
(1)金属汞
2HgO =△= 2Hg + O2↑
(2)金属银
Ag2O =△= 2Ag + O2↑

综上所述,工业上制取非常活泼的金属,一般采用电解金属盐或金属氧化物的熔融物(制取金属钾用比钾沸点高的金属钠的熔融物从熔融的氯化钾中置换出来)。制取活泼性一般的金属一般采用还原剂把金属从它的氧化物或盐溶液中还原出来。制取不活泼的金属,一般采用直接加热金属氧化物使其分解成金属单质得到。

电解法耗能最多,不经济;热还原法其次;热分解法需要的温度比较低,耗能最小,能用热分解冶炼出的金属就尽量用此法。就是说基本上所有的金属都能通过电解法制的,但浪费了电能,不经济,所以工业上冶炼金属的原则是尽量用耗能最小的,最经济的方法。

B. 金属基复合材料的常用制造方法有哪些

金属基复合材料的制造方法大致分为三种:
1.
固态法
固态法是在基体金属处于固态情况下与增强材料混合组成新的复
合材料的方法。
其中包括粉末冶金法、
热压法、
热等静压法、
扎制法、
挤压和拉拔法、爆炸焊接法等。
2.
液态法
液态法是基体金属处于熔融状态时与增强材料混合组成新的复合
材料的方法。其中包括真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌铸造法、
液态金属浸渍法、共喷沉积法、原位反应生成法等。
3.
表面复合法
表面复合法包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、热喷涂法、
化学镀法、电镀法及复合镀法等。

C. 金属基复合材料的常用制造方法有哪些

金属基复合材料的制造方法大致分为三种:

  1. 固态法 固态法是在基体金属处于固态情况下与增强材料混合组成新的复 合材料的方法。 其中包括粉末冶金法、 热压法、 热等静压法、 扎制法、 挤压和拉拔法、爆炸焊接法等。

  2. 液态法 液态法是基体金属处于熔融状态时与增强材料混合组成新的复合 材料的方法。其中包括真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌铸造法、 液态金属浸渍法、共喷沉积法、原位反应生成法等。

  3. 表面复合法 表面复合法包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、热喷涂法、 化学镀法、电镀法及复合镀法等。


D. 工业上常用电解熔融氯化物制备的金属有哪些 还有高中其他常见金属的制备方法求完整版

钾钙钠镁铝,锌铁锡铅(氢),铜汞银铂金.
K、Ca、Na、Mg、Al,Zn、Fe、Sn、Pb、(H),Cu、Hg、Ag、Pt、Au.
活动性在铝之前的金属:电解法,如电解熔融氯化钠,得钠和氯气
活动性在锌和铜之间的金属:热还原法,如CO还原氧化铁,得铁
活动性在汞之后的金属:热分解法或自然采集

有些金属可以用别的方法,例如钾,可以用置换法获得,用高熔点的钠置换低熔点的钾

E. 金属怎么制造

炼铁:开采铁矿石,将其与焦炭、石灰石按一定比例加人炼铁高炉中冶炼成生铁,将铁水放入炼钢转炉(或电炉)再炼成钢.
炼铜:用还原法(火法炼铜),开采的铜矿用一氧化碳还原氧化铜,就是用木炭高温加热得到粗铜,再用电解法,炼得纯铜.
铝的冶炼:使铝离子还原所需的电位很高,因此无法以碳还原其氧化物而得金属铝,现今工业上制铝是以电解法电解熔融氧化铝得到.开采铝土矿,用氢氧化钠溶解其中的氧化铝,过滤,往滤液中通二氧化碳,沉淀出纯氧化铝,在铝电解槽里加冰晶石(Na3AlF6)为助熔剂,电解熔融的氧化铝,(反应约在900℃之高温进行),在阴极得到纯铝.
镁的冶炼:分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以海水为原料制取无水氯化镁的电解解法.此熔盐电解法有两个过程,氯化镁的生产及电解制镁.从海水中提取镁的电解原料.海水经过过滤去淤泥后导人沉淀池,与石灰混合,过滤后与盐酸反应生成MgCl2,蒸发后得到固体氯化镁,然后经干燥炉干燥得到低水合氯化镁(MgCl2·3/2H2O),再制成为电解制镁的原料—无水氯化镁.在镁电解槽里电解熔融的氯化镁,(反应在高温下进行),在阴极得到纯镁.
黄金白银的冶炼:由含银的银矿慢慢的去杂质冶炼出来的,因此一个高纯度高品质的银必须经过许多破碎、研磨、筛选、过滤与高温精炼的过程.
王水分金法,开采出矿(如淘金),一般用来提纯含银不多于8%的粗金,在此过程中,金进入溶液,而银则成为氯化银渣被分离出去.并能分离和回收其中所含的铂(即白金)族金属.对于含银多的合金,必须先经除银处理.矿石经充分溶解后,过滤溶液,然后用亚铁或二氧化硫或草酸(H2C2O4)等来还原滤液中的金,使成海绵金沉淀.沉淀的金用水仔细洗净,再用稀硝酸处理除去杂质后,经洗净、烘干、铸锭,可产出99.9%或更高的纯金.氯化银制成溶液,用铜置换回收.

F. 金属的制作工艺

1、铸造:将熔融态金浇入铸型后,冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。

2、塑性成属型:塑性成型加工指在外力的作用下,金属材料通过塑性变形,获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。塑性加工可分为锻造、扎制、挤压、拔制、冲压五种。

3、切削加工:利用切削 刀具在切削机床上(或用手工)将金属工件的多余加工量切去,以达到规定的形状、尺寸和表面质量的工艺过程。
4、焊接加工:是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性,使金属与金属发生相互连接的一种工艺,是金属加工的一种辅助手段。
5、粉末冶金:是以金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
1、压铸(注意压铸不是压力铸造的简称)
是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。
2、砂模铸造
就是用砂子制造铸模。 砂模铸造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模样),然后在模样周末填满砂子,开箱取出模样以后砂子形成铸模。
为了在浇铸金属之前取出模型,铸模应做成两个或更多个部分;在铸模制作过程中,必须留出向铸模内浇铸金属的孔和排气孔,合成浇注系统。 铸模浇注金属液体以后保持适当时间,一直到金属凝固。 取出零件后,铸模被毁,因此必须为每个铸造件制作新铸模。
3、熔模铸造
又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。泥模晾干后,在焙烧成陶模。一经焙烧,蜡模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。
4、模锻
是在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。根据设备不同,模锻分为锤上模锻,曲柄压力机模锻,平锻机模锻,摩擦压力机模锻等。辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。它是成形轧制(纵轧)的一种特殊形式。
5、轧制
又称压延,指的是将金属锭通过一对滚轮来为之赋形的过程。如果压延时,金属的温度超过其再结晶温度,那么这个过程被称为“热轧”,否则称为“冷轧”。压延是金属加工中最常用的手段。

G. 用三种方法制取金属铜

Cu(OH)2===加热CuO+H2O
Fe+2HCl===FeCl2+H2
CuO+H2==加热Cu+H2O

Cu(OH)2+2HCl==CuCl2+2H2O
Fe+CuCl2==FeCl2+Cu

Cu(OH)2===加热CuO+H2O
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
Fe+CuCl2==FeCl2+Cu

H. 金属的冶炼方法有哪几种

常见金属冶炼方法

1.汞:热分解法:2HgO(s)=加热=2Hg(l)+O2(g);

2.铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (湿法炼铜);

3.铝:电解法:2Al2O3=通电=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物);

4.镁:电解法:MgCl2(熔融)=通电=Mg(s)+Cl2(g);

6.钠:电解法:2NaCl=通电=2Na+Cl2(g);

7.钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KCl=(高温,真空)=K+NaCl;

8.铁:热还原法:2Fe2O3+3C=高温=4Fe+3CO2↑。

9.高炉炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2

(8)常用金属的制作方法扩展阅读:

人类从很早就开始炼铁了。早期冶炼出的铁叫作块炼铁,它呈固体,夹杂着很多非金属杂质。当冶炼技术提高后,人类冶炼出了生铁。与块炼铁相比,生铁呈液态,可以浇铸成型,非金属杂质比较少,产量和质量都有了大幅提高。从块炼铁到生铁的冶炼是炼铁技术史上的一次飞跃。

我国的冶铁技术大约出现在西周(公元前1046年~公元前771年)时期,冶炼出生铁使我国成为世界上最早发明和使用生铁的国家。而欧洲许多地方的古人,虽然早于我国冶炼出了块炼铁,却经过了漫长的发展,直到公元14世纪才冶炼出了生铁。

冶铁少不了空气的参与,鼓入炉内的大量空气可以使炉火燃烧得更旺,也可以提高化学反应的速率,促进铁的提纯。水排是我国古代冶铁用的水力鼓风装置。

我国古代的鼓风器叫橐(tuó)。好几个橐排成一排,就叫排橐。早期的排橐动力来源于马或人,非常费力。东汉年间,南阳太守杜诗在总结劳动人民经验的基础上,发明了水排。

水排的发明是冶铁技术上的一大进步,它加大了炉内的进风量,有效地提高了冶炼温度。同时还可以扩大炉缸,加高炉身,增加有效容积,从而大大地提高了生产能力,最终促进了生铁的冶炼。

I. 常用的金属材料成型工艺有哪些

1、压铸(注意压铸不是压力铸造的简称)

是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。

2、砂模铸造

就是用砂子制造铸模。 砂模铸造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模样),然后在模样周末填满砂子,开箱取出模样以后砂子形成铸模。

为了在浇铸金属之前取出模型,铸模应做成两个或更多个部分;在铸模制作过程中,必须留出向铸模内浇铸金属的孔和排气孔,合成浇注系统。 铸模浇注金属液体以后保持适当时间,一直到金属凝固。 取出零件后,铸模被毁,因此必须为每个铸造件制作新铸模。

3、熔模铸造

又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。泥模晾干后,在焙烧成陶模。一经焙烧,蜡模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。

4、模锻

是在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。根据设备不同,模锻分为锤上模锻,曲柄压力机模锻,平锻机模锻,摩擦压力机模锻等。辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。它是成形轧制(纵轧)的一种特殊形式。

5、轧制

又称压延,指的是将金属锭通过一对滚轮来为之赋形的过程。如果压延时,金属的温度超过其再结晶温度,那么这个过程被称为“热轧”,否则称为“冷轧”。压延是金属加工中最常用的手段。

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