비철금속이란 무엇입니까?- 전체 가이드

비철금속이란 무엇입니까?

비철금속은 상당한 양의 철을 포함하지 않는 합금 또는 금속입니다. "철"을 의미하는 라틴어 'Ferrum'에서 페라이트라고도 하는 철(Fe)을 제외한 모든 순수 금속은 비철 원소입니다.

비철금속은 철금속보다 가격이 비싼 경향이 있지만 경량(알루미늄), 높은 전도성(구리), 비자성 속성 또는 내식성(아연)과 같은 바람직한 속성 때문에 사용됩니다.

고로의 플럭스에 사용되는 보크사이트와 같은 일부 비철 재료는 철강 산업에서 사용됩니다. 크로마이트, 파이롤루사이트 및 볼프람마이트를 포함한 기타 비철금속은 철 합금을 만드는 데 사용됩니다. 그러나 많은 비철금속은 융점이 낮아 고온에서 사용하기에 적합하지 않습니다.

철을 포함하지 않는 모든 금속과 합금을 덮는 수많은 비철 재료가 있습니다. 중요한 비철금속에는 알루미늄, 구리, 납, 니켈, 주석, 티타늄, 아연 및 황동과 같은 합금이 포함됩니다.

금, 은, 백금과 같은 귀금속과 코발트, 수은, 텅스텐, 베릴륨, 비스무트, 세륨, 카드뮴, 니오븀, 인듐, 갈륨, 게르마늄, 리튬, 셀레늄, 탄탈륨, 텔루르, 바나듐 등의 이종 또는 희소 금속, 지르코늄도 비철입니다. 그들은 일반적으로 황화물, 탄산염 및 규산염과 같은 광물을 통해 얻습니다. 비철금속은 일반적으로 전기분해를 통해 정제됩니다.

철 금속과 비철 금속의 차이점은 철 금속에는 철이 포함되어 있다는 것입니다. 주철이나 탄소강과 같은 철 금속은 탄소 함량이 높기 때문에 일반적으로 습기에 노출되면 녹에 취약합니다. 다만, 순도에 따라 녹이 슬지 않는 연철이나 크롬의 존재에 의하여 부식되지 않는 스테인리스강은 그러하지 아니하다.

고대 역사

비철금속은 인간이 야금에 사용한 최초의 금속이었습니다. 금, 은, 구리는 원래의 결정체이지만 금속성 형태로 존재했습니다. 이 금속은 드물지만 인간의 관심을 끌기에 충분한 양으로 발견될 수 있습니다.

대부분의 다른 금속보다 산소에 덜 민감하며 풍화된 노두에서도 발견될 수 있습니다. 구리는 단조된 최초의 금속이었습니다. 그것은 냉간 단조로 다양한 물체로 만들어질 만큼 충분히 부드러웠고 도가니에서 녹일 수 있었습니다. 금, 은, 구리는 다양한 용도에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있는 능력으로 인해 목재 및 석재와 같은 다른 자원의 기능 중 일부를 대체했습니다.

이러한 금, 은, 구리 유물은 희귀성으로 인해 사치품으로 취급되어 세심한 주의를 기울였습니다. 구리의 사용은 또한 석기 시대에서 구리 시대로의 전환을 예고했습니다. 구리 시대를 잇는 청동기 시대는 비철금속 주석과 구리의 합금인 청동의 발명으로 다시금 예고되었습니다.

재활용 및 오염 관리

광범위한 사용으로 인해 비철 스크랩 금속은 일반적으로 재활용됩니다. 스크랩의 2차 재료는 야금 산업에서 매우 중요한데, 새로운 금속을 생산할 때 종종 필요하기 때문입니다. 일부 재활용 시설은 비철 재료를 재제련 및 재주조합니다. 금속 흄이 걸러지고 수집되는 동안 찌꺼기는 수집되고 현장에서 저장됩니다.

비철 금속 스크랩은 산업 스크랩 자재, 입자 배출 및 구식 기술(예:구리 케이블) 스크랩에서 발생합니다.

용도 및 속성

비철금속은 광범위한 상업, 산업 및 주거용으로 사용됩니다. 이를 위해서는 금속이 얼마나 쉽게 성형될 수 있는지, 이러한 특성이 공정에서 변경되는지 여부를 포함하여 기계적 특성에 따라 신중한 재료 선택이 필요할 수 있습니다.

철 금속의 많은 특성은 비철 재료에서 찾을 수 있습니다. 예를 들어 알루미늄 또는 티타늄 합금은 경우에 따라 강철을 대체할 수 있으며 철의 자기 특성은 코발트, 니켈 또는 희토류 원소에 의해 모방될 수 있습니다. 합금되었습니다.

그러나 비철금속은 종종 더 비싸기 때문에 단순히 강철을 대체하기 보다는 고유한 특성으로 사용되는 경향이 있습니다. 이러한 속성에는 더 가벼운 무게, 전도성, 내식성 및 비자성 속성이 포함됩니다. 또한 비철금속은 철금속보다 부드럽고 가단성이 높기 때문에 금과 은처럼 미적인 용도로도 사용할 수 있습니다.

비철금속의 특성은 다음과 같습니다.

• 제작 용이(가공성, 주조성, 용접성 포함)
• 높은 내식성
• 좋은 열 및 전기 전도성
• 저밀도
• 비자성
• 다채로운

일반 비철금속 및 합금

철을 포함하지 않는 모든 금속을 포함하기 때문에 다양한 비철금속 및 합금이 있습니다.

비철금속의 중요 목록은 다음과 같습니다.

• 알루미늄,
• 구리,
• 리드,
• 니켈,
• 주석,
• 티타늄,
• 아연

• 황동
• 금,
• 실버,
• 플래티넘
• 코발트,
• 수은,
• 텅스텐,

• 베릴륨,
• 비스무트,
• 세륨,
• 카드뮴,
• 니오븀,
• 인듐,
• 갈륨,

• 게르마늄,
• 리튬,
• 셀레늄,
• 탄탈륨,
• 텔루륨,
• 바나듐
• 지르코늄

다음은 보다 일반적인 비철금속의 특성 및 일반적인 용도입니다.

1. 구리

수천 년 동안 인간이 사용해 온 구리는 여전히 산업계에서 널리 사용됩니다. 구리 합금, 황동(구리 및 아연) 및 청동(구리 및 주석)의 추가로 이 비철 금속의 용도가 더욱 확대되었습니다(이 합금에 대한 자세한 내용은 아래 참조).

구리 및 그 합금의 특성에는 높은 열 전도성, 높은 전기 전도성, 우수한 내식성 및 높은 연성이 포함됩니다.

이러한 특성으로 인해 구리 및 그 합금은 열 교환기 및 가열 용기, 배선 또는 모터의 전기 전도체, 지붕 재료, 배관 설비, 스튜 냄비 및 동상에 사용될 수 있습니다. 구리는 또한 녹색으로 산화됩니다.

2. 알루미늄

알루미늄은 가벼운 무게와 가공 용이성으로 인해 다양한 응용 분야에서 사용되는 중요한 금속입니다. 알루미늄은 비교적 고가의 재료임에도 불구하고 많은 합금의 기본 금속이기도 합니다.

알루미늄은 내식성 및 열과 전기의 우수한 전도체(구리보다 적지만), 우수한 연성과 가단성을 갖고 있기 때문에 냉간 가공 후에 단단해지기 때문에 어닐링이 필요할 수 있습니다.

경량 알루미늄은 항공우주 및 자동차 응용 분야와 요트의 해양 사용에 적합합니다. 알루미늄은 자전거 프레임, 냄비, 음료수 캔에서도 발견됩니다.

3. 리드

납은 수세기 동안 총알, 연료 및 페인트를 포함한 다양한 용도로 사용되었습니다. 그러나 대기 중으로 방출되었을 때 건강에 좋지 않은 것으로 밝혀졌으며 다른 응용 프로그램에서도 사용자에게 피해를 입혔습니다.

납은 가장 무거운 금속이며 부식에 강합니다. 또한 많은 화학 물질과 반응하지 않으며 부드럽고 가단합니다.

이전의 많은 용도가 더 이상 허용되지 않지만 납은 여전히 ​​배터리, 전원 케이블 및 산성 탱크에 널리 사용됩니다.

4. 아연

아연은 수세기 동안 합금 원소로 사용되어 왔으며, 특히 다양한 용도로 강철을 합금하고 황동을 만들기 위해 구리를 합금하는 데 사용되었습니다.

합금 원소가 포함된 아연 도금 재료는 녹에 대한 저항력이 높아 체인 링크 울타리, 가드레일, 현수교, 가로등 기둥, 금속 지붕, 열교환기 및 차체에 사용할 수 있습니다. 아연은 또한 음극 보호(CP)의 희생 양극과 배터리의 양극 재료로 사용됩니다. 산화아연은 ​​또한 도료의 백색 안료로 사용되며 고무 제조 중 열을 분산시킵니다.

5. 실버

은은 수세기 동안 귀금속으로 사용되었습니다. 금속 중 가장 높은 전기 전도도, 열전도율 및 반사율을 지닌 은은 또한 가열될 때 부드럽고 가단성이 있으며 부식에 매우 강합니다.

보석상과 화폐에 사용되는 은은 태양 전지판, 정수, 전기 접점 및 전도체, 스테인드 글라스 및 특수 제과에도 사용됩니다.

6. 골드

보석상과 주화에 사용된 또 다른 귀금속인 금은 금속 중에서 가장 가단성이 있으며 연성이 있고 부식 및 기타 여러 화학 반응에 강합니다.

그것의 전기 전도성은 적외선 차폐, 유색 유리 생산, 금박 및 치아 수복물뿐만 아니라 컴퓨터 장치에 금이 사용되는 것으로 나타났습니다.

7. 티타늄

티타늄은 1791년에 처음 발견되었으며 우수한 내식성과 모든 금속 원소의 가장 높은 강도 대 밀도 비율을 제공합니다. 비합금으로 일부 강철만큼 강하지만 밀도는 낮습니다.

철 및 알루미늄을 비롯한 금속과 합금하여 항공우주, 자동차, 농업, 군사, 의료 및 스포츠 용도뿐만 아니라 보석상 및 휴대전화용으로 강하면서도 가벼운 합금을 만들 수 있습니다.

철금속과 비철금속의 차이점은 무엇입니까?

간단한 대답은 철 금속에는 철이 포함되어 있고 비철 금속에는 포함되어 있지 않다는 것입니다. 더 깊이 있는 대답은 철금속과 비철금속은 각각 고유한 특성을 가지고 있다는 것입니다. 이러한 속성은 가장 적합한 응용 프로그램을 결정합니다.

비철금속은 문명 초기부터 사용되어 왔습니다. 기원전 5,000년에 구리가 발견되면서 석기 시대가 끝나고 구리 시대가 시작되었습니다. 구리와 주석의 합금인 청동이 나중에 발명되면서 청동기 시대가 시작되었습니다.

철 생산이 일반화되기 시작한 기원전 1,200년경에 철 금속의 사용이 시작되었습니다. 이로써 철기 시대가 열렸습니다.