Белые металлы — важная категория металлов и их сплавов, используемых в различных отраслях промышленности. Старинным использованием белых металлов является их упоминание в антикварной торговле для описания предметов, предположительно содержащих серебро, но не имеющих клейма. Например, термин «белый металл» используется в каталогах британских аукционов по торговле изобразительным искусством для обозначения иностранных серебряных изделий, не имеющих маркировки Британской пробирной палаты, но, тем не менее, известных как серебро и имеющих соответствующую цену. В этом посте будет кратко представлено, что такое белые металлы, их общие свойства и применение в повседневной жизни.
Что такое белые металлы?
В своей основной форме белый металл представляет собой сплав свинца и лития или других металлов, таких как кадмий, висмут и цинк. Термин «белые металлы» обычно используется для описания ряда металлических сплавов с декоративным блеском и в основном используется в качестве основы для гальванического серебра, украшений или новинок. Они также включают в себя несколько сплавов на основе свинца или олова, используемых для изготовления различных предметов, таких как подшипники, ювелирные изделия, миниатюрные фигурки, плавкие пробки, некоторые медали и типы металлов.
Металлы, входящие в состав сплавов белых металлов, иногда токсичны, но не все из них содержатся во всех сплавах белых металлов. В большинстве случаев составляющие металлы смешиваются в зависимости от желаемой потребности или применения сплава. Например, недрагоценный металл для ювелирных изделий должен обладать определенными свойствами, чтобы быть полезным.
Например, он должен быть литым, полируемым, иметь хорошие характеристики текучести и должен отливаться при любой температуре от 230 до 300 ° C , а также других свойств.
Общие свойства белых металлов
В целом группа белых металлов известна своей высокой плотностью, низкой температурой плавления и минимальной растворимостью входящих в их состав сплавов в твердом состоянии. На основе экспериментов, проведенных в прошлом, были обнаружены особые свойства этой особой группы металлических сплавов, что также объясняет их важность во многих приложениях сегодня.
Вот еще свойства белых металлов, основанные на различных сочетаниях входящих в их состав металлов:
Свинцово-оловянные сплавы
Чрезвычайная мягкость чистого свинца не позволяет использовать его в чистом виде, но его можно закалить, добавив сравнительно небольшие количества других металлов, например олова. «Отвердитель» обычно помогает придать жесткость всей структуре сплава. Чистое олово отличается белым цветом, и оно остается на воздухе. Но эта характеристика, согласно исследованиям, не ингибируется добавками 10-15% свинца, и получаемые сплавы значительно тверже и дешевле.
Добавление свинца в олово также способствует повышению его текучести и литейности в расплавленном состоянии, а также ковкости и пластичности в твердом виде. Многие сплавы свинца и олова (особенно с содержанием олова 40%) имеют особенно блестящий вид. Его часто используют в коммерческих целях при производстве ювелирных изделий и при изготовлении зеркал в рефлекторах.
Свинцово-сурьмяные сплавы
Этот сплав часто используется из-за его пластичности, повышенной твердости и устойчивости к химической коррозии по сравнению со свинцом, а также легкости, с которой его можно отливать или прокатывать. Было обнаружено, что сплавы, содержащие более 10% сурьмы, не могут быть удовлетворительно свинцовыми.
Между прочим, мышьяк оказывает такое же общее влияние на свойства свинца. Свинцово-сурьмяные сплавы необходимо быстро охлаждать, чтобы первичные кристаллы сурьмы не выталкивались вверх в более тяжелом, богатом свинцом расплаве и не образовывали богатый сурьмой верхний слой (так называемый светлая корка).
Свинец-Висмут
Свинец и висмут при смешивании дают сплавы, которые являются ковкими и пластичными, пока доля висмута не превышает долю свинца. С увеличением содержания висмута ковкость и пластичность уменьшаются. Хотя сплавы висмут-свинец демонстрируют значительную усадку (максимум 50-50), металлический висмут вызывает противоположный эффект — расширение при смешивании со сплавами свинец-олово (качество, которое коммерчески используется в качестве литейных сплавов).
Висмут-Олово
Бинарные сплавы олова и висмута, как правило, относительно слабы и хрупки, поэтому они редко, если вообще когда-либо, используются в промышленности. Поскольку сплавы легкоплавки и их легко приготовить, их часто используют в лаборатории для ванн с постоянной температурой. Действительно, эвтектика между оловом и висмутом возникает при том же содержании висмута, что и для свинца-висмута (58%). Эвтектика олово-висмут плавится при 1350 С.
Существуют и другие варианты сплавов, такие как кадмий и олово, кадмий и висмут. И у каждого свой уникальный набор свойств.
Применение белых металлов
Производство белых металлов может осуществляться либо с помощью простой лабораторной процедуры, либо с помощью более сложного промышленного процесса. В основном белые металлы применяются при производстве следующих материалов:
- Ювелирные сплавы
- Олово
- Баббитовые сплавы
- Легкоплавкие сплавы
- Оловянно-свинцовые припои
- Литейные сплавы
- Соединение алюминия
Подведение итогов
Внимание к белым металлам выросло за последние несколько лет после дополнительных исследований и интересных открытий сплавов. Сегодня белые металлы широко используются для производства некоторых импортных материалов, таких как ювелирные изделия и многих других промышленно важных сплавов.