철 금속과 비철 금속: 차이점은 무엇인가요?

금속이라고 하면 무엇이 떠오르시나요?

금속이라고 하면 사람들은 흔히 반짝이는 보석이나 빛나는 냄비나 프라이팬을 떠올리곤 합니다. 하지만 금속을 검은색과 연관 짓는 사람은 많지 않습니다. 하지만 '블랙 메탈'은 사실 금속의 큰 범주에 속합니다.

"검은색"이라는 용어 때문에 사람들은 철 금속은 검은색이고 비철 금속은 색이 있어야 한다고 생각하기 쉽습니다. 이러한 믿음 때문에 많은 사람들이 은백색 철, 크롬, 은회색 망간은 "검은색" 금속으로 간주할 수 없다고 생각하게 됩니다.

그러나 철, 크롬, 망간 및 그 합금은 실제로 철 금속 범주에 포함됩니다. 업계에서는 이러한 금속을 총칭하여 철 금속이라고 부릅니다.

실제로 순수한 철과 크롬은 은백색이고 망간은 은회색입니다. 강철의 표면은 일반적으로 검은색 Fe 층으로 덮여 있습니다.₃O₄을 함유하고 있으며, 망간과 크롬은 주로 검은색을 생성하는 데 사용된다는 사실과 함께 합금강는 이러한 금속이 '검은색'이라는 인상을 줄 수 있습니다.

메탈이란 무엇인가요?

금속은 광택, 우수한 전도성, 열전도성, 강한 기계적 특성 및 양의 온도 저항 계수를 특징으로 하는 물질 그룹입니다. 전 세계에는 총 86종의 금속이 존재합니다.

일반적으로 금속은 색상, 특성 및 기타 고유한 특성에 따라 철 금속과 비철 금속의 두 가지 그룹으로 분류합니다.

철 금속이란 무엇인가요?

철 금속은 주로 철, 크롬, 망간과 그 합금인 강철, 선철, 합금철, 주철 등으로 구성됩니다. 강철과 선철은 철을 주원료로 하고 탄소를 주요 첨가 원소로 하는 철 기반 합금으로, 이를 통칭하여 철-탄소 합금이라고 합니다.

선철은 용광로에서 철광석을 제련하여 생산되며 주로 철강 및 주물 제조에 사용됩니다.

주철, 주물 탄소 함량 이상의 선철은 용광로에서 선철을 녹여 얻을 수 있습니다. 그런 다음 액체 주철을 주물로 주조할 수 있습니다. 철 주물.

합금철은 철과 실리콘, 망간, 크롬 등의 원소로 구성된 합금입니다, 티타늄등 제강 원료 중 하나이며 탈산제 역할을 합니다. 합금 원소 첨가제.

탄소 함량이 2.11% 미만인 철-탄소 합금을 철강이라고 하며, 제강에 사용되는 선철을 일정한 공정에 따라 제강로에서 녹여 생산합니다. 철강 제품에는 잉곳, 연속 주조 빌릿, 다양한 철강 주물로의 직접 주조 등이 있습니다.

일반적으로 "철강"이라는 용어는 다양한 형태의 강철로 압연된 철을 의미합니다. 철 금속 광산은 많지 않지만 각 광산의 생산량이 많기 때문에 총 철 금속 생산량은 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지합니다!

철, 크롬, 망간은 국가 경제에서 중요한 역할을 하는 철강 제련의 주원료로, 한 국가의 국력을 나타내는 중요한 지표가 됩니다.

관련 읽기: 철 금속이란 무엇인가요?

비철금속이란 무엇인가요?

비철금속의 정의

좁은 의미에서 비철금속이라고도 하는 비철금속은 철, 망간, 크롬을 제외한 모든 금속을 포함합니다. 넓은 의미에서 비철금속은 구리, 주석, 납, 아연, 알루미늄, 황동, 청동과 같은 비철합금도 포함합니다, 알루미늄 합금및 베어링 합금.

비철 합금은 비철 금속을 주성분으로 하는 합금(일반적으로 50% 이상을 차지)과 하나 또는 여러 개의 다른 원소로 구성된 합금입니다. 산업에서는 크롬, 니켈, 망간, 몰리브덴, 코발트, 바나듐, 텅스텐, 티타늄과 같은 금속도 사용됩니다.

관련 읽기: 72가지 금속 종류

이러한 금속은 주로 다른 금속의 성능을 향상시키기 위한 합금 첨가제로 사용됩니다. 텅스텐, 티타늄, 몰리브덴 및 기타 금속은 주로 다음과 같은 경질 합금을 제조하는 데 사용됩니다. 절단 도구. 이러한 비철금속을 산업용 금속이라고 합니다.

비철금속은 중금속(구리, 납, 아연 등), 경금속(알루미늄, 마그네슘 등), 귀금속(금, 은, 백금 등), 희귀금속(텅스텐, 몰리브덴, 게르마늄, 리튬, 란탄, 우라늄 등)으로 나눌 수 있습니다.

1958년 중국은 철, 크롬, 망간을 철 금속으로 분류하고 나머지 64개 금속을 비철 금속으로 분류했습니다. 이 64가지 비철금속에는 알루미늄, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 구리, 납, 아연, 주석, 코발트, 니켈, 안티몬, 수은, 카드뮴, 비스무트, 금, 은, 백금, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 베릴륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 티타늄이 포함됩니다, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈륨, 텅스텐, 몰리브덴, 갈륨, 인듐, 탈륨, 게르마늄, 레늄, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로늄, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴룸, 이테르븀, 루테튬, 스칸듐, 이트륨 및 토륨입니다.

비철 합금은 순수 금속에 비해 일반적으로 더 높은 강도 및 경도더 큰 저항, 더 작은 온도 저항 계수 및 우수한 전반적인 기계적 특성을 제공합니다. 일반적인 비철 합금으로는 알루미늄 합금, 구리 합금이 있습니다, 마그네슘 합금니켈 합금, 주석 합금, 탄탈륨 합금, 티타늄 합금, 아연 합금, 몰리브덴 합금, 지르코늄 합금 등입니다.

희소금속은 현대 산업에서 중요한 역할을 하기 때문에 비철금속에서 분리되어 별도의 카테고리로 분류되기도 하며, 금속은 크게 철금속, 비철금속, 희소금속의 세 가지 범주로 나뉩니다.

비철금속은 철금속에 비해 종류가 훨씬 다양하고 비철금속 채굴 지역도 훨씬 더 많습니다.

오늘날 비철금속과 그 합금은 기계 제조, 건설, 전자, 항공우주, 원자력 활용 등 다양한 산업에서 필수적인 구조 및 기능 재료로 자리 잡았습니다.

비철금속의 분류

실제 응용 분야에서 비철금속은 일반적으로 5가지 범주로 나뉩니다:

• 경금속: 알루미늄, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 칼슘, 스트론튬, 바륨 등 밀도가 4500kg/m3(0.53~4.5g/cm3) 미만인 물질입니다.
• 중금속: 구리, 니켈, 코발트, 납, 아연, 주석, 안티몬, 비스무트, 카드뮴, 수은 등 밀도가 4500kg/m3(4.5g/cm3) 이상인 물질이 있습니다.
• 귀금속: 금, 은, 백금족 금속과 같이 일반적인 금속보다 비싸고 지각의 풍부도가 낮으며 정제하기 어렵고 화학적 성질이 안정적입니다.
• 세미메탈: 실리콘, 셀레늄, 텔루륨, 비소, 붕소 등 금속과 비금속 사이에 속하는 특성을 가지고 있습니다.
• 희귀 금속: 이 범주에는 리튬, 루비듐, 세슘과 같은 희귀 경금속, 티타늄, 지르코늄, 몰리브덴, 텅스텐과 같은 희귀 및 내화성 금속, 갈륨, 인듐, 게르마늄과 같은 희귀 분산 금속, 스칸듐, 이트륨, 란탄화물과 같은 희토류 금속, 라듐, 프랑슘, 폴로늄, 우라늄, 토륨 및 A 계열의 원소 등 방사성 금속이 포함되어 있습니다.

철과 비철 금속 (철 금속과 비철 금속의 차이점)

언뜻 보기에 철 금속과 비철 금속의 구분은 간단합니다. 철 금속에는 철이 포함되어 있지만 비철 금속에는 철이 포함되어 있지 않습니다.

그러나 이러한 단순한 흑백의 정의 외에도 더 많은 차이점이 있습니다. 철과 비철 금속의 구성과 용도는 매우 다양합니다.

내구성을 약속하는 철제 금속:

철 금속에는 철과 다양한 형태의 강철이 포함되며, 널리 사용되는 재료입니다. 철 금속은 내구성으로 인해 건축, 배관, 공구 생산에 일반적으로 사용됩니다.

하지만 강하다고 해서 다재다능함이 부족하다는 의미는 아닙니다. 예를 들어 강철은 철과 탄소의 조합이지만, 이러한 성분의 비율을 조정하거나 다른 재료를 추가하면 고층 건물에 사용되는 튼튼한 철제 빔부터 반짝이는 유리까지 다양한 형태로 변형할 수 있습니다. 스테인리스 스틸 주물.

철 금속의 예는 다음과 같습니다:

• 경량 강철 - 일반 엔지니어링 및 건축용
• 탄소강 - 도구 제작용
• 스테인리스 스틸 - 크롬이 함유되어 있어 녹에 강한 철 금속
• 주철 - 차량 엔진, 공구 구멍 커버 및 조리 용도로 사용
• 연철 - 대문과 울타리에 일반적으로 사용됨

비철금속은 유연성을 보장합니다:

비철금속은 다재다능함과 고유한 특성으로 다양한 산업 분야에 걸쳐 광범위한 응용 분야에 이상적이며, 다양한 용도로 사용됩니다.

예를 들어 구리 및 알루미늄 는 열과 전기를 전도하는 능력이 있으며, 많은 비철금속은 대부분의 스마트폰의 핵심 부품을 형성합니다.

또한 금과 은과 같은 금속은 수천 년 동안 장식용으로 사용되어 왔습니다.

비철금속의 주요 장점 중 하나는 본질적으로 부식과 자성에 강하기 때문에 많은 응용 분야에서 널리 사용되고 있다는 점입니다.

비철금속의 예로는 다음과 같은 것들이 있습니다:

• 납 - 파이프, 연료, 페인트 및 배터리용
• 구리 - 배선, 전기 제품 및 차량용
• 은 - 보석, 식기, 전기 접점 및 거울을 만드는 데 사용됩니다.
• 알루미늄 - 차량, 전기 제품, 전력선 및 식품 포장용
• 황동 - 나사, 램프, 문 손잡이, 욕조 및 싱크대 고정 장치용
• 금 - 의료용, 컴퓨터, 전자제품 및 장신구용

주요 차이점:

철 금속과 비철 금속의 가장 큰 차이점은 비용과 접근성입니다. 탄소와 철과 같은 철 금속은 기본 원소가 풍부하여 쉽게 구할 수 있고 상대적으로 저렴합니다.

반면에 금과 은과 같은 비철금속은 희소성이 높고 널리 사용되기 때문에 가격이 더 비싼 경향이 있습니다. 이러한 이유로 "귀금속"이라고 불리기도 합니다.

마무리

금속은 인류 역사에서 중요한 전환기에 중요한 역할을 해왔기 때문에 인류 사회 발전에 중요한 역할을 해왔습니다. 석기 시대 이후 청동기 시대와 철기 시대는 금속 재료가 인류 사회를 어떻게 형성했는지를 보여주는 예입니다.

제 2 차 세계 대전 이후 과학 기술의 발전으로 연성 철, 합금 주철, 합금강, 내열강, 스테인리스 강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 새로운 금속 재료가 개발되었습니다. 초경합금이후 실제 프로덕션에 적용되었습니다.

현대에는 다음과 같은 연구와 개발이 금속 소재 는 전통적인 순수 금속과 순수 합금의 영역을 넘어 확장되었습니다. 기초 이론과 기술의 발전으로 나노 금속, 고/중 엔트로피 합금, 방향성 응고 원주 결정, 단결정 합금, 금속 매트릭스 복합재, 형상 기억 합금과 같은 고온 구조 재료 등 새로운 금속 재료가 등장했습니다.

금속 소재는 인류 사회 발전의 필수 기반이 되었습니다. 농업 현대화, 산업 현대화, 국방, 과학 기술 발전은 농기구와 기계 부품부터 항공기, 미사일, 화염 화살, 위성, 핵잠수함 같은 정교한 무기는 물론 원자력, 텔레비전, 통신, 레이더, 전자 컴퓨터 같은 첨단 기술에 필요한 부품이나 부품에 이르기까지 모두 금속 재료가 뒷받침하고 있습니다.

현재 전 세계 많은 국가, 특히 산업이 발달한 국가들은 금속 및 비철금속 산업을 발전시키고 금속의 전략적 비축량을 늘리기 위해 경쟁하고 있습니다.

결론적으로 금속 소재는 국가 경제, 일상 생활, 방위 산업 및 과학 기술 발전에 중요한 기초 소재이자 중요한 전략 자원입니다.