Температура плавления и маркировка олова

Раньше олово как чистый металл не был знаком человечеству. Оно использовалось в сплаве со свинцом, соединение которых образовывало оловянистую бронзу. Сейчас этот легкий металл применяется в разных сферах промышленности. Температура плавления олова позволяет эффективно использовать его для изготовления припоев.

Фото 837
Паяльник и олово

Краткое описание

Олово — химический элемент, который в таблице Менделеева находится в группе легких металлов под номером 50. Это пластичный, ковкий материал, с естественным металлическим блеском.

Структура и характеристики

Аллотропные модификации:

  1. b-Sn — стандартное белое. Имеет объемноцентрированную тетрагональную кристаллическую решетку.
  2. a-Sn — серое олово. Имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку.

Чистый металл может рассыпаться в порошок при низких температурах, но этот процесс замедляется при наличии примесей в составе.

История открытия и изучения

По археологическим находкам ученые смогли установить, что с оловом человечество познакомилось еще в 4 тысячелетии до н. э. Письменные напоминания об этом металле можно встретить в Четвертой Книге Моисея, Библии.

Сначала олово было малодоступным. Его можно было встретить только у правителей, полководцев, богатых граждан, купцов. Он был главным компонентом оловянистой бронзы, которая появилась в середине 3 тысячелетия до н. э. Тогда бронза считалась самым прочным сплавом. Компоненты для его изготовления имели исключительную ценность в период «бронзового века».

Отдельно от примесей, чистый металл было получено в 12 веке. Его упоминания есть в работах Р. Бэкона.

Фото 838
Олово руда (Фото: Instagram / ferroprofi)

Получение из руды и месторождения

Процесс получения сплава зависит от того, в какой форме его нашли. Олово в виде руды не имеет значительных отличий от производства других цветных металлов. Процесс состоит из трех этапов:

  1. Добыча, обработка расходного сырья (руды).
  2. Восстановительная плавка для получения чернового металла.
  3. Рафинирование подготовленного сырья допустимыми способами.

Разработка россыпных месторождений осуществляется с помощью промышленных песковых насосов.

Промышленное получение

Существует две технологии промышленного получения олова:

  1. Восстановительная плавка. Для проведения этой технологии применяется 2 типа аппаратов — отражательные печи, шахтное оборудование для плавки.
  2. Рафинирование. Бывает термическим, электролитическим.

Марки

Марки:

  1. О1, О1пч. Это обозначение указывает на то, что в сплаве содержится 99,9% Sn. Изготавливается в виде проволоки, прутков, чушек.
  2. ОВЧ-000. Сплав высокой чистоты. Содержание Sn в составе — 99,99%. Изготавливается в виде прутков, чушек.
  3. О2. Содержание Sn в составе — 99,565%. Производится в виде прутков, проволоки, чушек.
  4. О3. Сплав содержит 98,49% Sn. Изготавливается чушками.
  5. О4. Самое «грязное» соединение. Содержит большое количество сторонних примесей. Их примерное количество — 3,5% от общей массы.

Маркировка указывается на готовых изделиях с помощью штампа.

Фото 839
Оловянные прутки (Фото: Instagram / ferroprofi)

Свойства

Чтобы понять, где лучше применять олово, нужно знать характеристики, свойства химического элемента.

Химические

Олово — химический элемент периодической таблицы Менделеева с атомным номером 50. Оно относится к группе легких металлов. Химические свойства:

  1. Электроотрицательность — 1,8.
  2. Температура плавления — 231°C.
  3. Температура кипения — 2630°C.
  4. Плотность — 7300 кг/м³.
  5. Атомная масса химического элемента — 118,71.
  6. Теплоемкость — 0,226 кДж/(кг·°С).

Олово инертно к воздействию воды, воздуха, если в помещении комнатная температура. На поверхности заготовки, которая находится на открытом воздухе, образуется оксидная пленка, защищающая металл от окисления, образования ржавчины.

Физические

Свойства:

  1. Плотность — 7,31 г/см3.
  2. Металлический блеск — есть.
  3. Прозрачность —нет.
  4. Цвет — серо-белый.
  5. Спайность — нет.
  6. Прочность — ковкий металл.
  7. Твердость — до 2 по шкале Мооса.
  8. Высокая электропроводность.

Белое олово является парамагнетиком, а серое диамагнетиком.

Фото 840
Сковорода из белого олова (Фото: Instagram / artprohome)

Оптические

Свойства:

  1. Умеренная анизотропия.
  2. Не плеохроирует.
  3. Тип металла — изотропный.
  4. Олово не флуоресцентный материал.

Кристаллографические

Свойства:

  1. Тетрагональная сингония.
  2. Пространственная группа металла — I 41/amd.
  3. Точечная группа — 4/mmm.

Типы

Виды олова для пайки:

  1. ПОС-18. Содержит несколько основных компонентов — олово (18%), свинец (около 81), сурьму (2,5%). Применяется при лужении металлов. Подходит для создания швов при низких стандартах. Температура плавления — 270°C.
  2. ПОС-30. Содержит олово (28%), свинец (около 70%), сурьму (2%). Применяется для пайки меди, стали, латуни. Температура плавления — 270°C.
  3. ПОС-50. Содержит олово (50%), свинец (около 50%), сурьму (0,8%). Применяется для спаивания радиодеталей, получения высокого качества шва. Температура плавления — 230°С.
  4. ПОС-90. Содержит олово (90%), свинец (9–10%), сурьму (0,15%).

Отдельные виды оловянных припоев — ПОС-40, ПОС-60. Применяются для пайки радиодеталей.

Фото 841
Пайка радиодеталей (Фото: Instagram / remont_pc_gelendzhik)

Сферы применения

Сферы применения:

  1. Защита металлических поверхностей. Применяется в виде специального покрытия. Оно не выделяет вредных веществ при эксплуатации, устойчиво к образованию ржавчины.
  2. Изготовление белой жести (второе название луженое железо). Используется для производства дымовых труб, тары для хранения пищевых продуктов, подшипников.
  3. Производство сантехники, запорной арматуры, фурнитуры.
  4. Изготовление сплавов.
  5. Производство припоев.
  6. Изготовление ограждений, лестничных перил.
  7. Производство скульптур, скамеек, вешалок, светильников для украшения интерьера.

Больше 50% добытого металла применяется для получения белой жести, предметов из стали с дополнительным защитным покрытием.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  1. Пластичность. Из олова изготавливают сложные изделия для украшения интерьера.
  2. Инертность. Металл применяется в пищевой промышленности для изготовления посуды, тар для хранения продуктов.
  3. Низкая температура плавления. Олово используется для нанесения на металлические детали в виде защитного покрытия.

Недостатки:

  1. Низкий показатель прочности. Сплав не подходит для изготовления деталей, которые будут подвергаться большим нагрузкам.
  2. Редкость. Из-за этого увеличивается цена на материал.
Фото 842
Сахарница из олова (Фото: Instagram / era_bellissima)

Сплавы

Сплавы:

  • баббиты;
  • пьютер;
  • бронза.

Отдельная группа — припои с разными характеристиками.

Олово — редкий металл. Благодаря своим химическим, физическим особенностям оно применяется во многих сферах деятельности. Наиболее популярное направление — изготовление припоев для пайки других металлов, сплавов.

Поделиться
Металлой
Adblock
detector