Теплопроводность металлов и сплавов таблица

Теплопроводность металлов и сплавов, коэффициент теплопроводности

Среди большого количества параметров, характеризующие металлы существует и такое понятие как теплопроводность. Ее значение сложно переоценить. Этот параметр применяют при расчете деталей и узлов. Например, шестеренчатых передач. Вообще теплопроводностью занимается целый раздел науки под названием термодинамика.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

Теплопроводность металлов можно охарактеризовать так – это способность материалов (газ, жидкость и пр.) переносить излишнюю тепловую энергию от разогретых участков тела к холодным. Перенос осуществляется свободно движущимися элементарными частицами, в число которых входят атомы электроны и пр.

Сам процесс теплообмена происходит в любых телах, но способ переноса энергии во многом зависит от агрегатного состояния тела.

Кроме этого теплопроводности можно дать еще одно определение – это количественный параметр возможности тела проводить тепловую энергию. Если сравнивать тепловые и электрические сети, то это понятие аналогично электрической проводимости.

Способность физического тела не допускать распространение теплового колебания молекул называют тепловым сопротивлением. Кстати, некоторые, искренне заблуждаются, путая это понятие с теплопроводностью.

Понятие коэффициента теплопроводности

Коэффициентом теплопроводности называют величину, которая равна количеству теплоты, переносимого через единицу поверхности за одну секунду.
Теплопроводность металла была установлена еще в 1863 году. Именно тогда было доказано то, что за передачу теплоты отвечают свободные электроны, которых в металле великое множество. Именно поэтому коэффициент теплопроводности металлов значительно выше, чем у диэлектрических материалов.

От чего зависит показатель теплопроводности

Теплопроводность – это физическая величина и по большей части зависит от параметров температуры, давления и типа вещества. Большая часть коэффициентов определяется опытным путем. Для этого разработано множество методов. Результаты сводятся в справочные таблицы, которые потом используются при проведении различных научных и инженерных расчетов.
Тела обладают разной температурой и при тепловом обмене она (температура) будет распределяться неравномерно. Другими словами необходимо знать, как зависит коэффициент теплопроводности от температуры.

Многочисленные опыты показывают то, что у многих материалов связь между коэффициентом и самой теплопроводностью является линейной.

Теплопроводность металлов обусловлена формой его кристаллической решетки.

Во многом коэффициент теплопроводности зависит от строения материала, размеров его пор и влажности.

Когда учитывается коэффициент теплопроводности

Параметры теплопроводности в обязательном порядке учитывают во время выбора материалов для ограждающих конструкций – стен, перекрытий и пр. В помещениях, где стены выполнены из материалов с высокой теплопроводностью в холодное время года будет довольно прохладно. Не поможет и отделка помещения. Для того, чтобы этого избежать стены необходимо делать довольно толстыми. Это непременно повлечет повышение затрат на материалы и оплату труда.

Схема утепления деревянного дома

Именно поэтому в конструкции стен предусмотрено использование материалов с низкой теплопроводностью (минеральная вата, пенопласт и пр.).

Показатели для стали

  • В справочных материалах по теплопроводности различных материалов особое место занимают данные, представленные о сталях разных марок.
    Так, в справочных материалах собраны экспериментальные и расчетные данные следующих типов стальных сплавов:
    стойких к воздействию коррозии, повышенной температуры;
  • предназначенных для производства пружин, режущего инструмента;
  • насыщенных легирующими добавками.

В таблицах сведены показатели, которые были собраны для сталей в температурном диапазоне от -263 до 1200 градусов.
Усредненные показатели составляют для:

  • углеродистых сталей 50 – 90 Вт/(м×град);
  • коррозионностойких, жаро- и теплостойких сплавов, относящимся к мартенситным — от 30 до 45 Вт/(м×град);
  • сплавов, относящимся к аустенитным от 12 до 22 Вт/(м×град).

В этих справочных материалах размещена информация и свойствах чугунов.

Коэффициенты теплопроводности алюминиевых, медных и никелевых сплавов

Во время проведения расчетов связанных с цветными металлами и сплавами проектировщики применяют справочные материалы, размещенные в специальных таблицах.

Таблица теплопроводности алюминиевых сплавов

В них представлены материалы о теплопроводности цветных металлов и сплавов, кроме этих данных указана информация о химическом составе сплавов. Исследования проводили при температурах от 0 до 600 °С.

По информации собранной в этих табличных материалах видно то, что к цветным металлам, обладающим высокой теплопроводностью сплавы на основе магния и никель. К металлам, у которых низкая теплопроводность относят нихром, инвар и некоторые другие.

У большинства металлов хорошая теплопроводность, у одних она больше, у других меньше. К металлам с хорошей теплопроводностью относят золото, медь и некоторые другие. К материалам с низкой теплопроводностью относят олово, алюминий и пр.

Таблица теплопроводности сплавов никеля

Высокая теплопроводность может быть и достоинством, и недостатком. Все зависит от сферы применения. К, примеру, высокая теплопроводность хороша для кухонной посуды. Материалы с низкой теплопроводностью применяют для создания неразъемных соединений металлических деталей. Существуют целые семейства сплавов, выполненных на основе олова.

Недостатки высокой теплопроводности меди и ее сплавов

Медь имеет гораздо большую стоимость, чем алюминий или латунь. Но между тем этот материал имеет ряд недостатков, которые связаны с его положительными сторонами.
Высокая теплопроводность этого металла вынуждает к созданию специальных условий для его обработки. То есть медные заготовки необходимо нагревать более точно, нежели сталь. Кроме этого часто, перед началом обработки предварительный или сопутствующий нагрев.
Нельзя забывать о том, что трубы, изготовленные из меди, подразумевают то, что будет проведена тщательная теплоизоляция. Особенно это актуально для тех случаев, когда из этих труб собрана система подачи отопления. Это значительно удорожает стоимость выполнения монтажных работ.
Определенные сложности возникают и при использовании газовой сварки. Для выполнения работе требуется более мощный инструмент. Иногда, для обработки меди толщиной в 8 – 10 мм может потребоваться использование двух, а то и трех горелок. При этом одной из них выполняют сварку медной трубы, а остальные заняты ее подогревом. Ко всему прочему работа с медью требует большего количества расходных материалов.

Работа с медью требует использования и специализированного инструмента. Например, при резке деталей, выполненных из бронзы или латуни толщиной в 150 мм потребуется резак, который может работать с сталью с большим количеством хром. Если его использовать для обработки меди, то предельная толщина не будет превышать 50 мм.

Можно ли повысить теплопроводность меди

Не так давно, группа западных ученых провела ряд исследований по повышению теплопроводности меди и ее сплавов. Для работы они применяли пленки, выполненные из меди, с нанесенным на ее поверхность тонким слоем графена. Для его нанесения использовали технологию его осаждения из газа. При проведении исследований применялось множество приборов, которые были призваны подтвердить объективность полученных результатов.
Результаты исследований показали то, что графен обладает одним из самых высоких показателей теплопроводности. После того, как его нанесли на медную подложку, теплопроводность несколько упала. Но, при проведении этого процесса происходит нагревание меди и в ней происходит увеличение зерен, и в результате повышается проходимость электронов.

Графен с медной фольгой

При нагревании меди, но без нанесения этого материала, зерна сохранили свой размер.
Одно из назначений меди это отведение лишнего тепла из электронных и электрических схем. Использование графенового напыления эта задача будет решаться значительно эффективнее.

Влияние концентрации углерода

Стали с малым содержанием углерода обладают высокими показателями теплопроводности. Именно поэтому материалы этого класса применяют для изготовления труб и арматуры для нее. Теплопроводность сталей этого типа лежит в диапазоне 47-54 Вт/(м× К).

Значение в быту и производстве

Применение теплопроводности при строительстве

У каждого материала имеется свой показатель теплопроводности. Чем ее значение ниже, тем, соответственно ниже уровень теплообмена между внешней и внутренней средой. Это означает то, что в здании, сооруженном из материала с низкой теплопроводностью, зимой будет тепло, а летом прохладно.

Читайте также:  Замена радиатора печки Лада Калина без снятия панели фотоотчёт, видео

Тепловые потери по швам панельного дома

При сооружении различных зданий, в том числе и жилые здания, без знаний о теплопроводности стройматериалов не обойтись. При проектировании строительных сооружений необходимо учитывать данные о свойствах таких материалов как – бетон, стекло, минеральная вата и многих других. Среди них предельная теплопроводность принадлежит бетону, между тем, у древесины она в 6 раз меньше.

Системы отопления

Ключевая задача любой отопительной системы – это перенос тепловой энергии от теплоносителя в помещения. Для такого обогрева применяют батареи или радиаторы отопления. Они необходимы для передачи тепловой энергии в помещения.

  • Радиатор отопления – это конструкция внутри, которой перемещается теплоноситель. К основным характеристикам этого изделия относят:
    материал, из которого оно изготовлено;
  • вид конструкции;
  • размеры, в том числе и количество секций;
  • показатели теплоотдачи.

Именно теплоотдача и есть ключевой параметр. Все дело в том, что определяет объем энергии, которое передается от радиатора в помещение. Чем больше этот показатель, тем ниже будут потери тепла.
Существуют справочные таблицы, определяющие материалы, оптимальные для использования в отопительных системах. Из данных, которые в них размещены, становится ясно, что самым эффективным материалом считается медь. Но, вследствие ее высокой цены и определенных технологических сложностей, связанных с обработкой меди их применяемость не так высока.

Именно поэтому все чаще применяют модели, изготовленные из стальных или алюминиевых сплавов. Нередко применяют и сочетание различных материалов, например, стали и алюминия.
Каждый изготовитель радиаторов, при маркировке готовых изделий должен указывать такую характеристику, как мощность тепловой отдачи.
На рынке отопительных систем можно приобрести радиаторы, изготовленные из чугуна, стали, алюминия и биметалла.

Методы изучения параметров теплопроводности

При проведении изучения параметров теплопроводности надо помнить о том, что характеристики конкретного металла или его сплавов от метода его выработки. Например, параметры металла полученного с помощью литья могут существенно отличаться от характеристик материала изготовленного по методам порошковой металлургии. Свойства сырого металла коренным образом отличаются от того, который прошел через термическую обработку.

Термическая нестабильность, то есть преобразование отдельных свойств металла после воздействия высоких температур является общим для практически всех материалов. Как пример можно привести то, что металлы после длительного воздействия разных температур способны достичь разных уровней рекристаллизации, а это отражается на параметрах теплопроводности.

Структура стали после термической обработки

Можно сказать следующее – при проведении исследований параметров теплопроводности необходимо использовать образцы металлов и их сплавов в стандартном и определенном технологическом состоянии, например, после термической обработки.

Например, существуют требования по измельчению металла для проведения его исследований с применением способов термического анализа. Действительно, такое требование существует при проведении ряда исследований. Бывает и такое требование – как изготовление специальных пластин и многие другие.

Нетермостабильность металлов ставит ряд ограничений использование теплофизических способов исследования. Дело в том, что этот способ проведения исследований требует нагревать образцы не менее двух раз, в определенном температурном интервале.

Один из методов называют релакционно-динамическим. Он предназначен для выполнения массовых измерений теплоемкости у металлов. В этом методе фиксируется переходная кривая температуры образца между его двумя стационарными состояниями. Этот процесс является следствием скачка тепловой мощности вводимой в испытуемый образец.

Такой метод можно назвать относительным. В нем используются испытуемый и сравнительный образцы. Главное заключается в том, что бы у образцов была одинаковая излучающая поверхность. При проведении исследований температура, воздействующая на образцы должна изменяться ступенчато, при этом по достижении заданных параметров необходимо выдержать определенное количество времени. Направление изменения температуры и ее шаг должен быть подобран таким образом, что бы образец, предназначенный для испытаний, прогревался равномерно.

В эти моменты тепловые потоки сравняются и отношение теплопередачи будет определяться как разность скоростей колебаний температуры.
Иногда в процессе этих исследований источник косвенного подогрева исследуемого и сравнительного образца.
На один из образцов могут быть созданы дополнительные тепловые нагрузки в сравнении со вторым образцом.

Какой метод измерения теплопроводности лучше всего подходит для вашего материала?

Существуют методы измерения тепловодности, такие как LFA, GHP, HFM и TCT. Они отличаются друг от друга размерами и геометрическими параметрами образцов, применяемых для проверки теплопроводности металлов.

Эти сокращения можно расшифровать как:

  • GHP (метод горячей охранной зоны);
  • HFM (метод теплового потока);
  • TCT (метод горячей проволоки).

Вышеуказанные способы применяют для определения коэффициентов различных металлов и их сплавов. Вместе с тем с использованием этих методов, занимаются исследованием других материалов, например, минералокерамики или огнеупорных материалов.

Образцы металлов, на которых проводят исследования, имеют габаритные размеры 12,7×12,7×2.

Джейми Стивенс: «Стилист — как доктор, который должен говорить своим клиентам только правду»

Впервые за почти 30 лет существования американского бренда Hot Tools Professional золотые инструменты для укладки приехали в Россию с официальным визитом, а бьюти-директор Posta-Magazine Майя Белоглинская встретилась с амбассадором бренда Джейми Стивенсом, чтобы узнать о них все.

Джейми Стивенс — самый молодой номинант в истории британской премии British Hairdresser of the Year. У него четыре салона, которые носят его имя, собственный бренд и очередь из клиентов, в которой периодически оказываются Кайли Миноуг и Хью Грант.


Майя Белоглинская: Можно мы начнем с самого начала? Как вы стали тем, кем являетесь сейчас?

Джейми Стивенс: Моя мама, мой дедушка были парикмахерами. Мама частенько брала меня с собой на работу в салон. Фактически он был моим детским садом и вторым домом. Она меня просила передать то одно, то другое, я постоянно смотрел, как она работает, а в возрасте где-то 14-15 лет я уже мог делать стрижки всем своим друзьям. Но парикмахером я не хотел быть никогда. Мой папа профессионально играл в футбол, и лет с четырех я тоже начал заниматься футболом, а в 14 попал в Manchester United. Но все рухнуло в один момент из-за травмы колена, и моя карьера футболиста закончилась. Так в мою жизнь естественным образом пришла профессия парикмахера. И, если говорить с вами начистоту, я всегда думал, что буду богатым и известным футболистом, но, когда понял, что мне это не светит, переехал в Лондон, чтобы стать богатым и известным стилистом. И вот я, собственно, перед вами!


— Но ведь вы гораздо больше, чем просто стилист. Взять хотя бы ваши салоны. Напомните, пожалуйста, сколько их?

— Четыре, и сорок человек в штате. Я работаю с большим количеством знаменитостей — это Кайли Миноуг, Стелла Маккартни, Эль Макферсон, Ева Герцигова, Колин Фаррелл, Хью Грант. Я часто бываю на британском телевидении, пять лет в программе X-Factor и в шоу «Трансформация. До и после». Плюс у меня есть собственная линейка продуктов для мужчин, которую мы продаем в открытой продаже, она называется Mr. Jamie Stevens.


— То есть она называется так же, как и ваши салоны?

— Да, все верно, я очень скромный парень, и мои салоны тоже называются Jamie Stevens, но в названии моих продуктов присутствует еще и Mister. (Смеется.) Это уникальная линия специализированных средств, которая нужна для того, чтобы скрыть недостаток волос. Это мой ребенок, мое творение, и когда вы увидите, как это работает, вы не поверите своим глазам. Например, у нас есть оттеночный спрей, устойчивый к влаге, который мы используем вместе с фиброй. И создается ощущение, что клиент сделал себе трансплантацию волос.

Читайте также:  Что такое РКПП, устройство робота и принцип работы - блог


— И как долго держится этот эффект?

— Средство смывается только тогда, когда вы моете голову. В состав входят водостойкие полимеры, которые быстро высыхают и сходят только при контакте с водой и шампунем. Условно говоря, если вы моете голову раз в неделю, то целую неделю продукт будет держаться, и наш клиент будет ходить с густыми волосами вместо пустого места. Сейчас я вам рассказал о самом популярном продукте, но за два года существования бренда мы создали 21 продукт. В линейку входят шампуни и кондиционеры против перхоти, предотвращающие потерю волос, есть несмываемый уход для волос, склонных к истончению, и так далее. Сейчас все наши продукты адресованы мужчинам, которых в основном заботит густота или отсутствие волос, но где-то через полгода мы планируем запустить линейку Miss.


— А почему вы начали с мужчин? Мне кажется, для бизнеса это провальная идея, выпускать продукты только для них.

— О, это очень интересно! Прежде чем что-либо запускать, мы решили провести исследование, и его результаты нас очень впечатлили. Мы пообщались с 10 тысячами добровольцев по всей Европе, мы говорили с мужчинами об их проблемах. И выяснили, что большая их часть была согласна даже пожертвовать размером члена или верностью супруги, лишь бы решить проблему потери волос. Так мы осознали, что густота волос и глобально их наличие больше чем что бы то ни было влияет на самоощущение мужчин.


— Где можно найти эти продукты, в России, я так понимаю, их пока нет?

— Может быть, они когда-нибудь появятся и у вас, но пока бренд продается в Великобритании, и в наших планах — запуск в Америке. Плюс мы, конечно, представлены в онлайн-магазинах.


— Подскажите, несмотря на успешный бизнес, вы продолжаете работать с клиентами. Я могу к вам записаться на стрижку?

— Да, конечно, ко мне может записаться любой. Цена стрижки 230 фунтов вне зависимости от ее сложности и длины волос. Я работаю в двух своих салонах, и по средам, четвергам и пятницам я всегда на месте. С 10:00 до 20:00 к вашим услугам. И вы знаете, я очень люблю свою работу. Я много обучаю других стилистов, но в первую очередь я все-таки парикмахер и никогда не перестану им быть. Даже если я представлю, что я вообще не нуждаюсь в деньгах, я все равно буду и дальше стричь волосы.


— Знаю, что вы приехали в Москву по приглашению бренда Hot Tools Professional, теперь вы амбассадор этой марки, которую так давно ждали в России.

— Да, это потрясающий бренд инструментов для укладки, которому более 30 лет. И он настолько самодостаточный, что за всю свою историю он был представлен только в Америке и последние два года в Англии. Но стилисты по всему миру работают на этих инструментах, их используют не только в салонах, но и на съемках, показах, везде, где нужны безупречные укладки, которые требуется делать качественно и быстро.


— Инструменты покрыты золотом, ведь так? Что это дает мне, человеку, который будет делать локоны на Hot Tools Professional?

— Здесь много причин: во-первых, золото — это самый теплопроводный металл в мире, и марка использует для напыления золото 999 пробы, это самая высшая проба. Во-вторых, именно с золотом возможно использовать технологию, которая позволяет насадкам и основаниям инструментов равномерно прогреваться. И золото делает волосы более блестящими и гладкими, оно ухаживает за ними. Например, в стайлере Evolve используется титановое покрытие, специальный сплав, в который тоже входит золото.


— А расскажите вообще, какие инструменты есть у Hot Tools Professional?

— Все начиналось с классических инструментов-плоек. Это наследие бренда, они есть в наличии, их можно купить и делать себе потрясающие локоны. Эти инструменты имеют классическую форму, у них удобная рукоятка и регулируемая температура нагрева. А дальше в мире инструментов для укладки произошла революция, и они здорово трансформировались. И появился, например, стайлер Involve или Curlbar со сменными насадками. Они очень удобны для мастера, даже если ты работаешь 12 часов подряд, это будет не так сложно для твоего тела из-за определенного угла наклона инструмента. Сама система регулировки температуры чем-то напомнит вам вашу кухонную плиту. Вы можете выставлять температуру, таймер и будете чувствовать от гаджета вибрацию — он будет подавать сигнал, что пора переходить к следующей прядке. И таким образом щипцы будут вибрировать с установленным интервалом, пока вы не сделаете укладку полностью. Это очень удобно.


— Я знаю, что у Curlbar сменные насадки. У меня как-то был похожий гаджет от другого бренда, но насадки плохо держались и постоянно вылетали. Здесь такого нет?

— Да! Чтобы ее поменять, нужно нажать на кольцо и, удерживая его, повернуть. То есть без вашего ведома и желания насадка точно никуда не денется. И очень удобно, что все насадки и инструменты Hot Tools Professional имеют наконечник, который не нагревается. За него можно держаться, накручивая или вытягивая пряди, благодаря ему инструменты можно класть даже на деревянную поверхность и не бояться, что вы устроите пожар. И, кстати, все инструменты Hot Tools Professional устроены так, что если они лежат без дела какое-то время (например, вы ушли и забыли выключить свой стайлер), они выключаются автоматически.


— Расскажите про выбор температурных режимов. На какой температуре нужно делать укладку, чтобы она была быстрой, а волосы остались живы?

— Волосы каждого человека отличаются, но мы решили, что все инструменты будут нагреваться не больше, чем до 230 градусов. Хотя многие бренды предлагают и более высокие показатели температуры, но фактически это означает, что волос может расплавиться. Но люди ведь думают, что чем горячее щипцы, тем лучше, тем красивее будет укладка. Это вовсе не так. Из своего опыта скажу, что начинаю работать чаще всего на 180 градусах, а потом постепенно, оценивая волосы, поднимаюсь выше. Например, ваши волосы, тонкие славянские, я бы мог выпрямить и на 160 градусах и постепенно бы повышал температуру. Нужно смотреть, пробовать, экспериментировать.


— Сегодня огромное количество брендов и стилистов. Как все-таки найти свою нишу и место в индустрии?

— Прежде всего очень много работать. Я честно верю в то, что чем больше ты работаешь, тем больше ты получаешь. Это путь большинства успешных людей. В своей работе я уделяю огромное внимание консультации и со всеми своими клиентами я предельно честен. В какой-то момент я сравнил поход к стилисту с походом к врачу. Вы же не хотите, чтобы доктор не назначил какое-то лечение, потому что постеснялся и не захотел вас обидеть. То же самое и здесь: если у моего клиента круглое лицо, крупный нос, широкие плечи, низкая линия роста волос, это не делает его хуже или лучше, но я скажу ему честно и открыто о том, что я хочу изменить и улучшить в его внешности с помощью стрижки, окрашивания, укладки. Я спрашиваю у клиента о его образе жизни, узнаю, чем он занимается, как обычно проводит свой день, какая у него профессия, смотрю на то, как он одет, какой любит стиль и только потом предлагаю что-то. И вы знаете, 95% моих клиентов ждут от меня этой честности и потом благодарят меня за нее.

Читайте также:  Переводим шуруповёрт на питание от сети 220

Топ-10 металлов с самыми низкими температурами плавления

Привычным стереотипом является, что металл – это обязательно нечто тяжёлое, прочное, блестящее. Из металлов делают инструменты и механизмы, оружие и украшения. Металлы используют для защиты от непогоды и хранения пищи. Даже в язык проник стереотип — фраза «возьми какую-нибудь железяку» имеет вполне конкретный и ёмкий смысл.

Однако, твёрдые, прочные и жаростойкие далеко не все металлы. И вещества, такие как натрий, галлий, ртуть — находят необычные применения.

Сегодня, поговорим о десяти металлах с самыми низкими температурами плавления.

10. Олово (231°C)


Химический элемент, занимающий в периодической таблице юбилейное, пятидесятое место известен человечеству с древнейших времён. Первые капли олова (латинское наименование Stannum) первобытные люди заметили в своих кострах ещё за 4 тысячи лет до нашей эры. Немудрено — ведь олово плавится при температуре всего при 231°C. При этом дерево ещё только-только начинает обугливаться и робко гореть.

После застывания «слёзы», которыми плакал в огне красивый тяжёлый камень кассидерит, сохраняли форму, в которой им довелось застыть. Так появились первые металлические предметы кухонного быта.

Когда же удалось вытопить из зелёного малахита рыжую медь, оказалось, что смесь меди с оловом гораздо прочнее любого из металлов по отдельности. Тут-то цивилизация и начала бурно развиваться. Оружие, доспехи, посуда, инструменты — всё делали из прочной и красивой бронзы.

9. Литий (180°C)


Этот удивительный металл, открыли только в начале XIX века. Литий (Lithium, элемент №3) довольно легкоплавкий — жидкий метал температуры всего 180°C можно помешивать даже деревянной ложечкой.

Литий отличается очень малой плотностью — вдвое легче воды! Металл относится к группе щелочных и довольно активен химически (поэтому его так долго не могли открыть).

В современном мире литий широко используется для создания удивительных сплавов — твёрдых, лёгких и жаропрочных.
Без лития не обходится ни одна современная электронная штучка. Ведь литий является ключевым компонентом компактных и ёмких аккумуляторов. А ещё, именно литий придаёт замечательный алый цвет фейерверкам.

8. Индий (157°C)


В конце XIX века химикам удалось открыть и выделить в чистом виде элемент, занявший в периодической таблице клетку №49. Индий (Indium) — довольно тяжёлый (почти как железо) металл, плавящийся при 157°C.

Этот материал поразительно мягок и пластичен. Мягче этого металла только тальк! Невероятное свойство сделало индий незаменимым в радиоэлектронике. Тонкие индиевые полоски, нанесённые на стекло, хорошо проводят электрический ток — но при этом совершенно прозрачны. Так делают уже привычные нам плоские экраны на основе «жидких кристаллов» (LCD).

7. Натрий (97,8°C)


Натрий (Natrium, 11-й элемент) может расплавиться даже в кипятке — 97,8°C. Но мы бы не советовали позволить даже маленькому кусочку натрия упасть в воду (хотя бы и ледяную). Щелочной металл натрий очень активен химически и немедленно реагирует, отделяя от молекул воды водород и превращаясь в сильнейшую щелочь.

При этом выделяется много тепла, которое тут же поджигает освободившийся водород. Взрыв и пожар! Такие материалы как натрий хранят в керосине, что исключает их контакт с водой и влагой воздуха.

Как очень активный элемент, натрий в том или ином виде присутствует вокруг нас в огромных количествах. Взять хотя бы хлорид натрия — обычная поваренная соль.

6. Калий (63,5°C)


Близкий родственник натрия — калий. Элемент №19 (Kalium) также бурно реагирует с водой, образуя щёлочь, и также легкоплавок — 63,5°C. А вот съедобных соединений калия почти нет, и в этом он полная противоположность натрию. Хотя в ограниченно малых количествах организму всё-таки необходим (микроэлемент).

В чистом виде калий практического применения не имеет. Но его многочисленные соединения с древних времён известны как удобрения, моющие средства, важные компоненты многих химических процессов.

5. Рубидий (39,31°C)


37-й элемент таблицы — рубидий (Rubidium) плавится всего при 39,31°C. Кусочек рубидия может растаять на блюдце как сливочное масло. Это лёгкий металл, его плотность лишь немного превышает плотность воды. Но реагирует с водой рубидий не менее бурно, чем его близкие родственники калий и натрий.

Рубидий удивителен своими химическими свойствами. Сам по себе щелочной металл очень легко вступает в разнообразные химические реакции. Но при этом соли рубидия и его сплавы с другими металлами являются хорошими катализаторами реакций. То есть, значительно ускоряют процесс, при этом совершенно не расходуясь сами по себе. Это делает рубидий ценным материалом для химической промышленности и радиоэлектроники.

4. Цезий (28,5°C)


Очень мягкий серебристый металл буквально плавится в руках. При температуре 28,5°C цезий (Caesium) становится жидкостью и буквально утекает между пальцев. Но не вздумайте провести такой опыт! Из всех щелочных металлов элемент №55 самый химически активный (уступая лишь францию).

На открытом воздухе цезий моментально окисляется, образуя яркое пламя. А при попадании в воду просто взрывается. Цезий ухитряется поджечь даже лёд! Более того, образовавшийся при реакции с водой гидроксид цезия разъедает стекло — и потихоньку грызёт сосуды из золота и даже платины.

А вот в электронике такая активность цезия позволяет делать очень чувствительные фотоэлементы и часы поистине космической точности.

3. Франций (27°C)


Элемент, занимающий 89-ю ячейку периодической таблицы — франций (Francium) — очень похож на цезий. Франций плавится при 27°C, но до этого неимоверно активный щелочной металл ещё требуется сберечь.

Мало того, что франций бурно реагирует буквально со всем подряд — он ещё и очень радиоактивен! Буквально через полчаса от килограмма франция останется — хорошо если горстка — разнообразных сильно излучающих продуктов деления.

Впрочем, в таких количествах его никто никогда и не видел. Неудивительно, что в природе этот элемент один из самых редко встречающихся. Да и практического применения ему так и не нашлось.

2. Галлий (26,79°C)


А вот серебристый металл галлий (Gallium — ещё до открытия элемента Д.И. Менделеев заранее оставил ему в таблице клеточку № 31) встречается гораздо чаще и нередко применяется просто для забав. Плавится он почти как цезий, при 26,79°C, но в остальном разительно отличается от своего «нервного» братца.

Внешне и по механическим свойствам галлий очень похож на алюминий. Лёгок, теплопроводен, в чистом виде довольно хрупок. Мгновенно образующаяся на воздухе плотная плёнка окислов так же хорошо защищает его от разрушения.

В чистом виде галлий практически не находит применения. А вот его соли и, особенно, легкоплавкие сплавы нашли широчайшее применение в ядерной физике, радиоэлектронике, измерительной технике.

1. Ртуть (-38,87°C)


Все мы хорошо знакомы со ртутью — даже сегодня, в век электроники, вряд ли найдётся хоть один человек, которому не измеряли бы температуру тела ртутным термометром. Но мало кто задумывается, что очень текучая тяжёлая серебристая жидкость — самый настоящий металл!

Да-да, элемент №80, Hydrargyrum, плавится на самом лютом морозе — температура кристаллизации ртути почти минус сорок градусов (-38,87°C).

Человечество знакомо со ртутью с древнейших времён. Ртуть находит широчайшее применение в технике, химии, металлургии. Этот элемент достоин отдельного, немаленького рассказа — а сегодня он гордо венчает наш рейтинг.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector