LOGAM NON-BESI: STRUKTUR, JENIS, KARAKTERISTIK - KIMIA - 2024

The non - logam besi adalah mereka yang tidak memiliki atau diabaikan jumlah zat besi. Ini, dalam proporsi massa yang berbeda, digunakan untuk membuat paduan yang menunjukkan sifat fisik yang lebih baik daripada logam individu.

Dengan demikian, struktur kristal dan interaksi logamnya adalah landasan aplikasi paduan non-ferrous. Namun, logam murni ini lebih jarang digunakan karena sangat sensitif dan reaktif. Untuk alasan ini, mereka bekerja paling baik sebagai basa dan aditif untuk paduan.

Perunggu adalah paduan non-ferrous; Ini terutama terdiri dari campuran emas tembaga dan timah (patung pada gambar di atas). Tembaga dalam paduan mengoksidasi dan membentuk CuO, senyawa yang menghitamkan permukaan emasnya. Di lingkungan yang lembab, CuO menghidrasi dan menyerap karbon dioksida dan garam untuk membentuk senyawa biru-hijau.

Misalnya Patung Liberty yang dilapisi oleh lapisan tembaga karbonat (CuCO ₃ ) yang dikenal dengan nama patina. Secara umum, semua logam berkarat. Bergantung pada stabilitas oksida mereka, mereka melindungi paduan ke tingkat yang lebih rendah atau lebih besar dari korosi dan faktor eksternal.

Struktur

Besi hanyalah salah satu dari semua logam di alam, sehingga struktur dan paduan logam non-ferrous lebih beragam.

Namun, dalam kondisi normal kebanyakan logam memiliki tiga struktur kristal yang dibentuk oleh ikatan logamnya: heksagonal kompak (hcp), kubik kompak (ccp), dan kubik berpusat tubuh (bcc).

Hex Kompak (hcp)

Dari ketiga struktur, ini adalah yang paling padat dan paling padat, sekaligus yang memiliki celah volume terbesar.

Oleh karena itu, ia lebih mudah menampung molekul dan atom kecil. Demikian juga, dalam kubus ini setiap atom dikelilingi oleh delapan tetangga.

Contoh

- Vanadium (V).

- Niobium (Nb).

- Chromium (Cr).

- Logam alkali.

- Tungsten (W).

Selain itu, ada struktur lain, seperti kubik sederhana dan struktur lain yang lebih kompleks yang terdiri dari susunan yang kurang padat atau terdistorsi dari tiga yang pertama. Namun, struktur kristal di atas hanya berlaku untuk logam murni.

Di bawah kondisi ketidakmurnian, tekanan dan suhu tinggi, pengaturan ini terdistorsi dan, ketika menjadi komponen paduan, mereka berinteraksi dengan logam lain untuk menghasilkan struktur logam baru.

Faktanya, pengetahuan yang tepat dan manipulasi dari pengaturan ini memungkinkan desain dan pembuatan paduan dengan sifat fisik yang diinginkan untuk tujuan tertentu.

Jenis

Secara umum, logam non-ferrous dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis: berat (timbal), ringan (tembaga dan aluminium) dan ultralight (magnesium). Pada gilirannya, ini dibagi menjadi dua subclass: yang memiliki titik leleh sedang dan yang memiliki titik leleh tinggi.

Jenis logam non-ferrous lainnya sesuai dengan logam mulia (atau mulia). Contohnya adalah logam dengan struktur ccp (kecuali aluminium, nikel, dan lainnya).

Demikian pula, logam tanah jarang dianggap non-ferrous (cerium, samarium, skandium, yttrium, thulium, gadolinium, dll.). Terakhir, logam radioaktif juga dihitung sebagai non-ferrous (polonium, plutonium, radium, fransium, astate, radon, dll.).

Karakteristik dan sifat

Meskipun karakteristik dan sifat logam bervariasi dalam keadaan murninya dan dalam paduan, mereka menyajikan generalisasi yang membedakannya dari logam besi:

- Mereka adalah konduktor listrik dan termal yang mudah dibentuk dan sangat baik.

- Mereka kurang terpengaruh oleh perlakuan panas.

- Mereka memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap oksidasi dan korosi.

- Mereka tidak menghadirkan begitu banyak paramagnetisme, yang memungkinkannya menjadi bahan yang digunakan untuk aplikasi elektronik.

- Proses pembuatannya lebih mudah, termasuk pengecoran, pengelasan, penempaan dan penggulungan.

- Mereka memiliki warna yang lebih menarik, sehingga mereka menemukan kegunaan sebagai elemen hias; selain itu, kepadatannya kurang.

Beberapa kelemahannya dibandingkan dengan logam besi adalah: resistansi rendah, biaya tinggi, permintaan lebih rendah, dan kelimpahan mineral lebih sedikit.

Contoh

Dalam industri metalurgi ada banyak pilihan dalam pembuatan logam dan paduan non-ferrous; yang paling umum adalah: tembaga, aluminium, seng, magnesium, titanium, dan superalloy berbasis nikel.

Tembaga

Tembaga telah digunakan untuk berbagai macam aplikasi karena sifatnya yang menguntungkan, seperti konduktivitas termal dan listrik yang tinggi.

Itu kuat, mudah dibentuk dan ulet, sehingga banyak desain praktis dapat diperoleh darinya: dari pipa ke toples hingga koin. Ini juga telah digunakan untuk memperkuat lunas kapal, dan menemukan banyak kegunaan dalam industri kelistrikan.

Meskipun dalam keadaan murninya sangat lembut, paduannya (antara kuningan dan perunggu ini) lebih tahan dan dilindungi oleh lapisan Cu ₂ O (oksida kemerahan).

Aluminium

Ini adalah logam yang dianggap ringan karena kerapatannya yang rendah; memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, serta tahan terhadap korosi berkat lapisan Al ₂ O ₃ yang melindungi permukaannya.

Mengingat sifat-sifatnya, ini adalah logam yang ideal terutama di bidang aeronautika, otomotif dan industri konstruksi, antara lain.

Seng dan magnesium

Paduan seng (seperti KAYEM, dengan 4% aluminium dan 3% tembaga menurut massa) digunakan untuk pembuatan coran kompleks. Ini dimaksudkan untuk pekerjaan konstruksi dan teknik.

Dalam kasus magnesium, paduannya memiliki aplikasi dalam arsitektur, serta rumah sepeda, tembok pembatas jembatan, dan struktur yang dilas.

Ini juga menemukan penggunaan dalam industri dirgantara, dalam mesin berkecepatan tinggi dan peralatan transportasi.

Titanium

Titanium membentuk paduan yang sedikit ringan. Mereka sangat tahan, dan dilindungi dari korosi oleh lapisan TiO ₂ . Ekstraksi mahal dan memiliki struktur kristal bcc di atas 882 ºC.

Selain itu, bahan ini biokompatibel, sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk prostesis dan implan medis. Selain itu, titanium dan paduannya ada dalam mesin, kelautan, komponen jet, dan reaktor kimia.

Superalloy

Superalloy adalah fase padat yang sangat kuat yang terdiri dari nikel (sebagai logam dasar) atau kobalt.

Mereka digunakan sebagai baling-baling pada turbin dan mesin pesawat, bahan reaktor yang mendukung reaksi kimia agresif, dan peralatan penukar panas.

Referensi

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teori produksi logam dan paduan non-ferrous. Universitas Teknik Ostrava.
2. Dr. C. Ergun. Paduan Nonferrous. Diperoleh pada 21 April 2018, dari: users.fs.cvut.cz
3. Adana Sains dan Teknologi. Logam Non-Ferrous. Diperoleh pada 21 April 2018, dari: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Teknologi material. Editorial Trillas SA (edisi pertama, Meksiko). Halaman 282-297.
5. Bahan Besi dan Logam dan Paduan Non-Ferrous. . Diperoleh pada 21 April 2018, dari: ikbooks.com
6. Perbedaan antara logam besi dan non-besi. (2015, 23 September). Diperoleh pada 21 April 2018, dari: metalupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Mengapa patung kebebasan berwarna hijau? Diperoleh pada 21 April 2018, dari: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (31 Mei 2014). Struktur kristal logam. Diperoleh pada 21 April 2018, dari: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18 Maret 2009). Perlengkapan tembaga. . Diperoleh pada 22 April 2018, dari: flickr.com
10. Brandon Baunach. (22 Februari 2007). berat kertas enam bungkus. Diperoleh pada 22 April 2018, dari: flickr.com