Физические свойства металлов

Цвет

По цвету металлы условно разделяются на черные и цветные. Черные — железо и его сплавы — чугун, сталь. Цветные металлы - - это все остальные элементы, обладающие металлическими свойствами, и сплавы на основе этих металлов.

Все металлы обладают однообразным серовато-белым цветом со множеством оттенков. Исключение составляют два металла: медь, имеющая оранжево-красный цвет, и золото, имеющее жел­тый цвет. Сплавы на основе меди и золота имеют широкую палит­ру теплых оттенков, от бледно-желтого до красно-оранжевого. Все металлы в отраженном свете имеют характерный блеск.

Плотность

Плотность — количество вещества (масса), содержащегося в единице объема. Плотность вещества зависит от характера обра­ботки и его внутреннего строения и может различаться с удельным весом. По плотности металлы разделяются на легкие и тяжелые.

Температура плавления (плавкость)

Плавкость — способность металла расплавляться при нагрева­нии н затвердевать при охлаждении. Температура плавления ме­таллов и их сплавов находится в огромных пределах. Сплав Вуда, например, плавится при температуре 60^сС, вольфрам — при 3380°С Ртуть плавится при минус 39°С и при комнатной температуре находится в расплавленном состоянии-

Сплавы отличаются температурой плавления от температуры плавления веществ, их составляющих. В одних случаях она ниже,

10

в других может быть выше. Эти свойства широко применяются для литья и изготовления припоев.

При расплавлении между компонентами сплава наблюдаются следующие взаимодействия: 1—полная растворимость (компонен­ты образуют однородный сплав в любом соотношении), 2 — огра­ниченная растворимость (металлы растворяются друг в друге только в определенных пределах), 3 — полная нерастворимость (компоненты образуют в расплаве отчетливо разграниченные слои).

Теплопроводность

Теплопроводность — способность металла с различной скорос­тью проводить тепло при нагревании и охлаждении. Чем лучше металл проводит тепло, тем быстрее и равномернее он нагревается и отдает тепло при охлаждении.

Тепловое расширение

Тепловое расширение — свойство металла расширяться при нагревании и уменьшаться при охлаждении. Величина теплового расширения у металлов неодинакова и зависит от состава сплава.

Большое различие коэффициента линейного расширения у рес­таврационных материалов и подлинника может быть причиной разрушения и деформации.

Теплоемкость

Теплоемкость — способность металла поглощать тепло. Тепло­емкость измеряется количеством тепла в калориях, которое необходимо, чтобы повысить температуру 1 кг. металла на 1°С. Металлы обладают небольшой теплоемкостью, поэтому для их нагревания необходимо небольшое количество тепла.

Электропроводность

Электропроводность — способность металла проводить элек­трический ток. Как известно, наружная орбита атомов металлов имеет один или два электрона. Атомы металлов могут легко от­давать внешние электроны и превращаться в положительно за­ряженные ионы. Электроны, притягиваясь одновременно к поло­жительно заряженным ионам, легко перемещаются, чем и объя­сняется электропроводность.

Электропроводность сравнивается величиной удельного соп­ротивления в омах. Лучшими проводниками электрического тока являются медь и алюминий. Электропроводность металлов сни­жается при повышении температуры.

11

Магнитные свойства

Очень немногие металлы могут намагничиваться и сами дейст­вовать как магниты. Такими свойствами обладает железо и его сплавы. Например, никель и кобальт могут только намагничива­ться. Магнитные свойства металлов проявляются только при ни­зких температурах. При нагревании магнитные свойства ослабе­вают, а при 768°С магнитные свойства железа совсем исчезают.

С помощью магнита в археологии и реставрации распознают железо и наличие металлического ядра в нем.