Энциклопедический словарь по металлургии - металлы

[metals] — простые вещества, обладающие в обычных условиях характерными свойствами: высокой электро и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, способностью хорошо отражать электромагнитные волны, пластичностью. М. В. Ломоносов определял металлы как «светлые тела, которые ковать можно». Металлы в твердом состоянии имеют кристаллическую решетку. В парообразном состоянии металлы одноатомны, характерные свойства металлjd обусловлены их электронным строением. Атомы металлов легко отдают внешние (валентные) электроны. В кристаллической решетке металлов не все электроны связаны со своими атомами. Некоторая часть (~1 электрон на атом) подвижна и может более или менее свободно перемещаться. Таким образом, металлы можно представить в виде остова (каркаса) из положительн ионов, погруженного в «электронный газ». Последний компенсирует силы электростатического отталкивания между положительно заряженными ионами и тем самым связывает их в твердое тело, обеспечивая так называемую металлическую связь. Из известных 105 химических элементов 83 — металлы и лишь 22 — неметаллы. Если в Периодической системе элементов провести прямую от В до At, то можно считать, что неметаллы расположены на этой линии и справа от нее, а металлы — слева.

По строению электронных оболочек металлы принято разделять на непереходные (или нормальные) и переходные. Непереходные металлы характеризуются тем, что в их атомах происходит последовательное заполнение s- и р- электронных оболочек. В атомах переходных металлов происходит достраивание d- и f-оболочек. К непереходным металлам относят 22 металла, занимающих подгруппы а в Периодической системе элементов: Li, Na, К, Be, Mg, Ca, Ba, Sb, Bi и др. Переходные металлы занимают подгруппы б в Периодической системе элементов. Наиболее типичные переходные металлы: Cu, Ag, Au, Zn, V, Mb, Та, Cr, Mo, W, Fe, Ni, Co и др. К переходным металлам относят также лантаноиды (14) и актиноиды (14). Металлам присущи многие общие химические свойства, обусловленные слабой связью валентных электронов с ядром атома: образование положительно заряженных ионов (катионов), проявление положительной валентности (окислительного числа), образование основных оксидов и гидрооксидов, замещение водорода в кислотах и т. д.

Большинство металлов кристаллизуются с образованием относительно простых ОЦК, ГЦК и ПГУ кристаллических решеток, соответствующих наиболее плотной упаковке атомов. Лишь немногие металлы имеют более сложные типы кристаллических решеток. Металлы в зависимости от внешних условий (температуры, давления) могут существовать в двух или более кристаллических модификациях (Смотри Полиморфизм). Полиморфные превращения иногда, например, превращение белого олова (β-Sn) в серое (α-Sn), сопровождается потерей металлических свойств.

В силу таких свойств, как прочность, Al, V, Mo, W, Ti, Zr и др.-до XX в. либо не велось, либо было очень ограниченно. С 1970-х гг. в промышленности применяются практически все металлы, встречающиеся в природе.

Все металлы и их сплавы подразделяются на черные (к ним относят железо и РЗМ)

— легкоплавкие

— щелочноземельные

— черновые

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг.

Главный редактор Н.П. Лякишев.

2000.