Подготовьте сообщение об использовании металлов в пиротехнике или военном деле
Обновлено: 30.06.2024
Это металл белого сероватого или голубоватого цвета; он не изменяется на воздухе, хрупок и легко толчется в порошок в ступке, особенно если предварительно нагрет. Плавится при 430° и, при остывании, образует на поверхности своеобразные кристаллы, напоминающие своим расположением лист папоротника, При сгорании в кислород пиротехнической смеси, он производит окрашивание пламени состава в белый синеватый цвет, подобно сернистому своему соединению антимонию. Он заменяет антимоний в составах, не терпящих серы, например, с металлическим магнием.
Металл серого блестящего цвета очень распространенный в продаже. Он очень мягок и сильно пристает к напильнику, поэтому с большим трудом обращается в опилки. Его употребляют обыкновенно или нарезанным из тоненьких листов маленькими полосками длиною в 2, шириной в 1 линию или дробленым. Для последнего способа измельчения цинка, кладут его в железную кастрюльку с крышкой и нагревают на таганке; угольями не очень сильно; как только металл начинает плавиться, его тотчас выбрасывают в медную или фарфоровую ступку и быстро толкут пестиком, пока он не остыл. Истолченную массу просеивают через не очень мелкое сито, а оставшиеся куски снова нагревают на огне, повторяя это до тех пор, пока не получат требуемое количество зернистого цинка.
Можно подогревать цинк и на металлической ложке, но лучше сосуд накрыть крышкой; в противном случай металл на поверхности быстро окисляется. Дробление основано на том свойстве цинка, что он плавится при 400°, а делается наиболее хрупким и удобным для измельчения при 200°.
Цинк, прибавленный к составу в виде мелкого порошка, окрашивает пламя в голубой цвет, а прибавленный в виде опилок, плавится в трубки и вылетает горящим в виде крупных голубых искр, на подобии жемчужин.
К сожалению, цинк так скоро окисляется на воздухе и в составах с богатыми кислородом солями, что составы с ним сохраняются только несколько часов, после чего цинк окисляется и производит один дым. Для предохранения его от окисления служат:
а) амальгамирование. Для этого нагревают цинк в железной чашке и, когда он расплавится, приливают 0,5 часть по весу ртути; все это быстро перемешивают и выбрасывают в ступку для толчения; такой цинк легко толчется но сохраняется в составах только 2—3 дня;
б) воронением. Вкладывают цинковый порошок в железную чашку и обливают 0,1 частью по весу сырого льняного масла; смесь слегка нагревают и перемешивают; цинк постепенно буреет и масса настолько густеет, что ее не возможно разделить ложкой; в этот момент цинк выбрасывают в железную ступку и легко толкут пестиком. Если масса была слишком нагрета, то часть цинка расплавилась и осела в металлическом виде на дно ступки, уменьшив тем количество вороненых опилок. Операция эта очень неприятная, вследствие отделения острых и противных паров нагреваемого масла. Такой цинк прочнее амальгамированного.
Магний (Mg)-24.
Употребляется в пиротехнике в порошке для увеличения яркости цветных огней особенно красных и зеленых. Для предохранения его от действия кислорода воздуха, магний покрывают тонким слоем тела, не содержащего в себе кислород, например парафина (парафинируют). Металл этот только недавно понизился в цене настолько, что стал доступным для фейерверков; но и настоящая высокая цена (больше 10 рублей за фунт) делает употребление его крайне ограниченным.
Металл магний очень замечателен по отношению его к другим телам. Несколько интересных указаний о роли его в пиротехнических смесях помещены в статье о составах.
Алюминий (А1)-27.
Этот металл по цвету похож на серебро, но гораздо легче последнего. Добывание его очень трудно и долгое время было доступно только для химических лабораторий; но в последнее время добывание алюминия упростилось, он появился в продаже, хотя и по высокой цене. Он годится для пиротехники в виде самого мелкого порошка; в этом виде алюминий увеличивает яркость цветных огней почти на столько же как в магний. Алюминий не окисляется на воздухе, а потому не требует парафинирования; благодаря этому же он сохраняется легче магния как в отдельном виде, так и в составах.
Железо (чугун, сталь) (Fе)=56
Железо употребляется в фейерверках в виде опилок; но опилки предпочтительно берутся стальные чугунные, а также стальные обрезки; сталь и чугун состоят из железа с небольшим количеством углерода. Опилки можно получать в мастерских, обрабатывающих эти металлы.
Продажные опилки обыкновенно бывают грязными от приставшего к ним машинного масла; очищаются они кипячением в воде с поташом; потом опилки промывают в чистой воде и хорошо высушивают. Железные опилки можно отобрать магнитом, к которому пристают одни железные частицы. Опилки просеиваются сквозь разные сита, чем и сортируются на более или менее крупные сорта; а каждый сорт употребляется в трубках соответствующего диаметра. Опилки следует хранить в закупоренных банках для защиты от ржавчины. Опилки каждого из названных тел производят своеобразные искры: наименее красивые искры дают железные опилки; стальные спилки производят более яркие и блестящие искры; дробленый чугун производит яркие, белые, похожие на серебро искры в виде жемчужин; наконец, стальные обрезки горят с необыкновенным сверканием и разбрасыванием искр, образуя как бы мелкие белые цветы похожие на цветы жасмина. Раздробленный сплав из 2 частей меди и 1 части цинка дает эффектные зеленоватые искры. Опилки быстро ржавеют на воздухе; но воронение дает им способность сохраняться без изменения целые месяцы и даже годы.
После распада Советского Союза, многие производства приказали долго жить. Объекты военной промышленности либо закрывались, либо подвергались процессу конверсии, когда танки и самолеты переплавляли на ложки и кастрюли.
Сегодня военная промышленность понемногу возрождается. Для ее полного возрождения требуются колоссальные вложения, наличие профессиональных кадров, ресурсной базы, материалов и технологий. Если говорить о материалах, который используются в современной военной промышленности, то одно из ведущих мест здесь занимают цветные металлы, в простонародье - цветмет.
Разберемся, какие именно металлы сегодня используются в высокоточной военной промышленности.
Титан.
Этот металл добывается в Мурманской области. Сегодня титан стал по-настоящему незаменимым в авиационной промышленности. Благодаря своим уникальным свойствам, он является отличным материалом для производства авиационных двигателей, а алюминий понемногу здесь сдает свои позиции. Из титана изготовляются лопатки компрессоров реактивных силовых установок для авиатехники. Сообщается, что уже проведены первые эксперименты по использованию титановых пластин в качестве кожуха камер сгорания в двигателях.
Титан активно используется и в военно-морской промышленности. Из этого цветного металла изготовляются глушители для дизельных двигателей подлодок, диски измерительных приборов и многое другое.
Титан применяют при производстве бронетехники, так как этот материал обладает высокой стойкостью к коррозии.
Бериллий.
Этот металл добывается в Восточной Сибири. Сфер его применения в области военного производства очень много. Его используют и при создании ядерных установок, ракетно-космической техники, телекоммуникационных систем, авиационных блоков и узлов. Его добавляют как легирующую основу для различных сплавов. Для бериллия нашли применение при создании обшивки летательных аппаратов самого разного назначения. Необходимо помнить, что бериллий – ядовитый металл и обладает канцерогенным эффектом.
Олово.
Если говорить о военной истории, то этот металл, а точнее его хлорид, использовался для создания едких дымовых завес, которые дезориентировали противника и наносили вред его дыхательных путям. Сегодня олово используется как металл для пайки различных электрических схем, участвующих в работе компьютерной техники, видеоаппаратуры, которая может применяться на различных образцах военной техники.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
МЕТАЛЛЫ В ВОЕННОМ ДЕЛЕ
Преподаватель химии Бессуднова Ю.В.
Медь, №29 . В годы Великой Отечественной войны главным потребителем меди была военная промышленность. Сплав меди (90%) и олова (10%) – пушечный металл. Гильзы патронов и артиллерийских снарядов обычно желтого цвета. Они сделаны из латуни – сплава меди (68%) с цинком (32 %). Большинство артиллерийских латунных гильз используется неоднократно. В годы войны в любом артиллерийском дивизионе был человек (обычно офицер), ответственный за своевременный сбор стреляных гильз и отправку их на перезарядку. Высокая стойкость против разъедающего действия соленой воды характерна для морских латуней. Это латуни с добавкой олова.
Молибден, № 42 . Молибден называют “военным” металлом, так как 90% его используется на военные нужды. Стали с добавкой молибдена (и других микродобавок) очень прочны, из них готовят стволы орудий, винтовок, ружей, детали самолетов, автомобили. Введение молибдена в состав сталей в сочетании с хромом или вольфрамом необычайно повышает их твердость (танковая броня).
Серебро, № 47. Серебро в сплавах с индием использовалось для изготовления прожекторов (для противовоздушной обороны). Зеркала прожекторов в годы войны помогали обнаружить врага в воздухе, на море и на суше; иногда с помощью прожекторов решались тактические и стратегические задачи. Так, при штурме Берлина войсками Первого Белорусского фронта 143 прожектора огромной светосилы ослепили гитлеровцев в их оборонительной полосе, и это способствовало быстрому исходу операции.
Алюминий, № 13. Алюминий называют “крылатым” металлом, так как его сплавы с Mg, Mn, Be, Na, Si используются в самолетостроении. Тончайший алюминиевый порошок использовался для получения горючих и взрывчатых смесей. Начинка зажигательных бомб состояла из смеси порошков алюминия, магния и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламеняющий зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, так как раскаленный магний реагирует с ней. Поэтому для тушения огня применяли песок.
Титан обладает уникальными свойствами: почти вдвое легче железа, всего лишь в полтора раза тяжелее алюминия. При этом он превосходит в полтора раза сталь по прочности и плавится при более высокой температуре, обладает высокой коррозийной стойкостью. Идеальный металл для реактивных самолетов.
Магний, № 12. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. Металлурги используют магний для раскисления стали и сплавов.
Никель, № 28. Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони. По приказу из Берлина первый же захваченный Т-34 был доставлен в Германию. Здесь за него взялись химики. Они установили: русская броня содержит большой процент никеля, что делает ее сверхпрочной. Три качества этой машины — мощность огня, скорость, прочность брони — должны были так сочетаться, чтобы ни одно из них не приносилось в жертву другим. Нашим конструкторам во главе с М. И. Кошкиным удалось создать лучший танк периода Второй мировой войны. Башня танка поворачивалась с рекордной скоростью: она делала полный оборот за 10с вместо обычных 35с. Благодаря небольшому весу и размеру танк был очень маневренный. Броня с повышенным содержанием никеля не только оказалась самой прочной, но и имела самые выгодные углы наклона, поэтому была неуязвимой.
Ванадий, № 23 . Ванадий называют “автомобильным” металлом. Ванадиевая сталь дала возможность облегчить автомобили, сделать новые машины прочнее, улучшить их ходовые качества. Из этой стали изготовляют солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках. Хромованадиевая сталь еще прочнее. Поэтому ее стали применять широко в военной технике: для изготовления коленчатых валов корабельных двигателей, отдельных деталей торпед, авиамоторов, бронебойных снарядов.
Литий, № 3. В годы Великой Отечественной войны гидрид лития стал стратегическим. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняют аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивала срок их службы в 2-3 раза, что очень нужно было для партизанских отрядов. Трассирующие пули с добавкой лития при полете оставляли сине-зеленый свет. Вольфрам, № 74. Вольфрам относится к числу самых ценных стратегических материалов. Из вольфрамовых сталей и сплавов изготавливают танковую броню, оболочку торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигатели.
Свинец, № 82. С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для ружей, пистолетов и картечи для артиллерии стали расходовать много свинца. Свинец – тяжелый металл, у него высокая плотность. Именно это обстоятельство послужило причиной массового использования свинца в огнестрельном оружии. Свинцовыми метательными снарядами пользовались еще в древности: пращники армии Ганнибала метали в римлян свинцовые шары. И сейчас пули отливают из свинца, лишь оболочку их делают из других, более твердых металлов.
Кобальт, № 27. Кобальт называют металлом чудесных сплавов (жаропрочных, быстрорежущих). Кобальтовая сталь использовалась для изготовления магнитных мин.
Лантан, № 57. Во время второй мировой войны лантановые стекла применяли в полевых оптических приборах. Сплав лантана, церия и железа дает так называемый “кремень”, который использовался в солдатских зажигалках. Из него же изготовляли специальные артиллерийские снаряды, которые во время полета при трении о воздух искрят
Тантал, № 73. Специалисты по военной технике считают, что из тантала целесообразно изготовлять некоторые детали управляемых снарядов и реактивных двигателей. Тантал – важнейший стратегический металл для изготовления радарных установок, передаточных радиостанций; металл восстановительной хирургии.
После распада Русского Союза, многие производства отдали приказ длительно жить. Объекты военной индустрии или запирались, или подвергались процессу конверсии, когда танки и самолеты переплавляли на ложки и кастрюли.
Сейчас военная индустрия понемногу возрождается. Для ее полного возрождения требуются колоссальные вложения, наличие проф кадров, ресурсной базы, материалов и технологий. Если гласить о материалах, который употребляются в современной военной индустрии, то одно из ведущих мест тут занимают цветные металлы, в простонародье — цветмет.
Разберемся, какие конкретно металлы сейчас употребляются в высокоточной военной индустрии.
Этот металл добывается в Мурманской области. Сейчас титан стал по-настоящему неподменным в авиационной индустрии. Благодаря своим уникальным свойствам, он является хорошим материалом для производства авиационных движков, а алюминий понемногу тут сдает свои позиции. Из титана изготовляются лопатки компрессоров реактивных силовых установок для авиатехники. Сообщается, что уже проведены 1-ые опыты по использованию титановых пластинок в качестве кожуха камер сгорания в движках.
Титан интенсивно употребляется и в военно-морской индустрии. Из этого цветного металла изготовляются глушители для дизельных движков подлодок, диски измерительных устройств и почти все другое.
Титан используют при производстве бронетехники, потому что этот материал обладает высочайшей стойкостью к коррозии.
Этот металл добывается в Восточной Сибири. Сфер его внедрения в области военного производства сильно много. Его употребляют и при разработке ядерных установок, ракетно-космической техники, телекоммуникационных систем, авиационных блоков и узлов. Его добавляют как легирующую базу для разных сплавов. Для бериллия отыскали применение при разработке обшивки летательных аппаратов самого различного предназначения. Нужно держать в голове, что бериллий – ядовитый металл и обладает канцерогенным эффектом.
Если гласить о военной истории, то этот металл, а поточнее его хлорид, употреблялся для сотворения едких дымовых завес, которые дезориентировали противника и наносили вред его дыхательных путям. Сейчас олово употребляется как металл для пайки разных электронных схем, участвующих в работе компьютерной техники, видеоаппаратуры, которая может применяться на разных образчиках военной техники.
Читайте также: