5 Magnesiumlegierung – ultradünnes, ästhetisches Design
Magnesium ist ein äußerst wichtiges Nichteisenmetall, das leichter als Aluminium ist und mit anderen Metallen hochfeste Legierungen bilden kann. Magnesiumlegierungen haben Vorteile wie ein geringes spezifisches Gewicht, eine hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit, eine gute Wärmeleitfähigkeit, eine gute Dämpfungs- und elektromagnetische Abschirmleistung, eine einfache Verarbeitung und Formung sowie ein einfaches Recycling. Allerdings wurden Magnesium und seine Legierungen aufgrund der hohen Preise und technologischen Einschränkungen lange Zeit nur in geringen Mengen in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Militärindustrie verwendet und wurden daher als „Edelmetalle“ bezeichnet. Heutzutage ist Magnesium nach Stahl und Aluminium das drittgrößte Metallbaumaterial und wird häufig in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Elektronik, Mobilkommunikation, Metallurgie usw. verwendet. Es ist zu erwarten, dass aufgrund der gestiegenen Produktionskosten andere Bei den Strukturmetallen wird die Bedeutung des Magnesiummetalls in Zukunft noch größer werden.
Magnesiumlegierungen machen 68 % der Aluminiumlegierung, 27 % der Zinklegierung und 23 % des Stahls aus. Es wird häufig in Automobilteilen, 3C-Produktgehäusen, Baumaterialien usw. verwendet. Die meisten ultradünnen Laptop- und Mobiltelefongehäuse bestehen aus einer Magnesiumlegierung. Seit dem letzten Jahrhundert hegen die Menschen noch immer eine unauslöschliche Liebe für die Textur und den Glanz von Metallen. Obwohl Kunststoffprodukte ein metallähnliches Aussehen haben können, unterscheiden sich Glanz, Härte, Temperatur und Textur dennoch von denen von Metallen. Magnesiumlegierungen als neuartiger Metallrohstoff vermitteln den Menschen ein Gefühl von Hightech-Produkten.
Die Korrosionsbeständigkeit einer Magnesiumlegierung ist achtmal höher als die von Kohlenstoffstahl, viermal höher als die einer Aluminiumlegierung und mehr als zehnmal höher als die von Kunststoff. Seine Korrosionsbeständigkeit ist die beste unter den Legierungen. Die häufig verwendete Magnesiumlegierung ist nicht brennbar, insbesondere wenn sie in Dampfturbinenteilen und Baumaterialien verwendet wird, wodurch eine sofortige Verbrennung vermieden werden kann. Magnesium steht bei den Reserven in der Erdkruste an achter Stelle und die meisten seiner Rohstoffe werden aus Meerwasser gewonnen, sodass seine Ressourcen stabil und ausreichend sind.
Materialeigenschaften: leichte Struktur, hohe Steifigkeit und Schlagfestigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit und elektromagnetische Abschirmung, gute Nichtentflammbarkeit, schlechte Hitzebeständigkeit und einfaches Recycling.
Typische Verwendung: Weit verbreitet in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Elektronik, Mobilkommunikation, Metallurgie usw.
6 Kupfer – menschlicher Begleiter
Kupfer ist einfach ein unglaublich vielseitiges Metall, das so eng mit unserem Leben verbunden ist. Viele frühe Werkzeuge und Waffen der Menschheit wurden aus Kupfer hergestellt. Sein lateinischer Name „Cuprum“ stammt von einem Ort namens Zypern, einer Insel mit reichlich Kupfervorkommen. Benannt wurde dieses Metallmaterial nach der Abkürzung Cu, die Kupfer seinen heutigen Codenamen gab.
Kupfer spielt in der modernen Gesellschaft eine sehr wichtige Rolle: Es wird häufig in Gebäudestrukturen als Träger für die Übertragung von Elektrizität verwendet. Darüber hinaus wird es seit Jahrtausenden von Menschen unterschiedlicher kultureller Herkunft als Rohstoff für die Herstellung von Körperschmuck verwendet. Von der anfänglichen einfachen Dekodierung und Übertragung bis hin zu seiner entscheidenden Rolle in komplexen modernen Kommunikationsanwendungen hat dieses duktile und orangefarbene Metall unsere Entwicklung und unseren Fortschritt durchgehend begleitet. Kupfer ist ein ausgezeichneter Leiter, dessen Leitfähigkeit nur von Silber übertroffen wird. Aus der Perspektive der Zeitgeschichte der Verwendung von Metallmaterialien durch den Menschen ist Kupfer nach Gold das älteste von Menschen verwendete Metall. Dies liegt vor allem daran, dass Kupferminen leicht abzubauen sind und die Kupferindustrie relativ leicht von den Kupferminen zu trennen ist.
Materialeigenschaften: ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, Leitfähigkeit, Härte, Flexibilität, Duktilität, einzigartiger Effekt nach dem Polieren.
Typische Anwendungen: Drähte, Motorspulen, gedruckte Schaltkreise, Dachmaterialien, Rohrleitungsmaterialien, Heizmaterialien, Schmuck, Kochutensilien. Es ist auch einer der Hauptlegierungsbestandteile für die Herstellung von Bronze.
7 Chrom – Hochglanz-Nachbehandlung
Die häufigste Form von Chrom wird als Legierungselement in Edelstahl verwendet, um dessen Härte zu erhöhen. Der Verchromungsprozess wird üblicherweise in drei Arten unterteilt: dekorative Beschichtung, Hartchrombeschichtung und Schwarzchrombeschichtung. Die Verchromung ist im technischen Bereich weit verbreitet und dekorative Verchromung wird üblicherweise als äußerste Schicht außerhalb der Nickelschicht verwendet. Die Beschichtung hat einen zarten und spiegelähnlichen Poliereffekt. Als dekoratives Nachbehandlungsverfahren beträgt die Dicke der Chrombeschichtung nur 0,006 Millimeter. Bei der Planung des Verchromungsverfahrens ist es wichtig, die Gefahren dieses Verfahrens vollständig zu berücksichtigen. Im letzten Jahrzehnt wurde der Trend, sechswertiges dekoratives Chromwasser durch dreiwertiges Chromwasser zu ersetzen, immer deutlicher, da ersteres eine starke Karzinogenität aufweist, während letzteres als relativ weniger toxisch gilt.
Materialeigenschaften: sehr hohe Glätte, hervorragende Korrosionsschutzleistung, hart und langlebig, leicht zu reinigen und niedriger Reibungskoeffizient.
Typische Verwendung: Dekorative Verchromung ist ein Beschichtungsmaterial für viele Automobilkomponenten, einschließlich Türgriffe und Stoßstangen. Darüber hinaus wird Chrom auch für Fahrradteile, Badezimmerarmaturen, Möbel, Küchenutensilien, Geschirr und mehr verwendet. Hartverchromung wird häufiger in industriellen Bereichen eingesetzt, unter anderem bei Arbeitsspeichern in Arbeitssteuerblöcken, Komponenten von Strahltriebwerken, Kunststoffformen und Stoßdämpfern. Schwarzverchromung wird hauptsächlich zur Instrumentendekoration und zur Nutzung von Solarenergie verwendet.
8 Titan – leicht und robust
Titan ist ein ganz besonderes Metall mit einer sehr leichten Textur, aber auch sehr zäh und korrosionsbeständig und behält seinen eigenen Farbton ein Leben lang bei Raumtemperatur. Der Schmelzpunkt von Titan unterscheidet sich nicht wesentlich von dem von Platin und wird daher häufig in Präzisionskomponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie für das Militär verwendet. Nach Zugabe von Strom und chemischer Behandlung entstehen unterschiedliche Farben. Titan weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Säure- und Alkalikorrosion auf. Auch nach mehrjährigem Einlegen in „Königswasser“ glänzt es immer noch hell und strahlend. Wenn Titan zu Edelstahl hinzugefügt wird, verbessert die Zugabe von nur etwa 1 % dessen Rostbeständigkeit erheblich.
Titan verfügt über hervorragende Eigenschaften wie geringe Dichte, hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Titanlegierungen haben eine halb so hohe Dichte wie Stahl und eine ähnliche Festigkeit wie Stahl; Titan ist sowohl gegen hohe als auch gegen niedrige Temperaturen beständig. Es kann eine hohe Festigkeit in einem weiten Temperaturbereich von -253 Grad bis 500 Grad beibehalten. Diese Vorteile sind für Weltraummetalle von wesentlicher Bedeutung. Titanlegierung ist ein gutes Material für die Herstellung von Raketentriebwerken, künstlichen Satelliten und Raumfahrzeugen und wird als „Weltraummetall“ bezeichnet. Aufgrund dieser Vorteile hat sich Titan seit den 1950er Jahren zu einem bedeutenden seltenen Metall entwickelt.
Titan ist ein reines Metall und aufgrund seiner Reinheit gehen Stoffe bei Kontakt damit keine chemischen Reaktionen ein. Das heißt, dass Titan aufgrund seiner hohen Korrosionsbeständigkeit und Stabilität auch bei längerem Kontakt mit Menschen sein Wesen nicht beeinträchtigt und daher beim Menschen keine Allergien auslöst. Es ist das einzige Metall, das keinen Einfluss auf die Nerven und den Geschmack menschlicher Pflanzen hat und wird als „biometallisches Metall“ bezeichnet.
Der größte Nachteil von Titan besteht darin, dass es schwierig zu extrahieren ist. Dies liegt vor allem daran, dass sich Titan bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und vielen anderen Elementen verbinden kann. Früher betrachtete man Titan als „seltenes Metall“, doch tatsächlich macht sein Gehalt etwa 6 ‰ des Gewichts der Erdkruste aus, mehr als zehnmal mehr als die Summe von Kupfer, Zinn, Mangan und Zink.
Materialeigenschaften: sehr hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit im Verhältnis zum Gewicht, schwer kalt umformbar, gute Schweißbarkeit, etwa 40 % leichter als Stahl, 60 % schwerer als Aluminium, niedrige Leitfähigkeit, niedrige Wärmeausdehnungsrate und hoher Schmelzpunkt.
Typische Verwendungszwecke: Golfschläger, Tennisschläger, tragbare Computer, Kameras, Gepäck, chirurgische Implantate, Flugzeugskelette, chemische Ausrüstung und maritime Ausrüstung. Darüber hinaus wird Titan auch als Weißpigment für Papier, Malerei und Kunststoffe verwendet.