Die Eigenschaften und Verwendungen von Zinkmetall

Zink (Zn) ist ein reichlich vorhandenes Metall, das in der Erdkruste vorkommt und eine Vielzahl industrieller und biologischer Verwendungszwecke hat. Bei Raumtemperatur ist Zink spröde und blau-weiß gefärbt, kann jedoch zu einem hellen Finish poliert werden.

EIN unedles MetallZink wird hauptsächlich zum Verzinken verwendet Stahl, ein Prozess, der das Metall vor unerwünschten schützt Korrosion. Die Legierungen von Zink, einschließlich Messing-, sind für eine Vielzahl von Anwendungen von entscheidender Bedeutung, von korrosionsbeständigen Schiffskomponenten bis hin zu Musikinstrumenten.

Stärke: Zink ist ein schwaches Metall mit weniger als der Hälfte Zerreißfestigkeit aus Weichkohlenstoffstahl. Es wird im Allgemeinen nicht in tragenden Anwendungen verwendet, obwohl kostengünstige mechanische Teile aus Zink druckgegossen werden können.

Zähigkeit: Reines Zink hat wenig Zähigkeit und ist im Allgemeinen spröde, aber Zink Legierungen haben im Allgemeinen eine hohe Schlagzähigkeit im Vergleich zu anderen Druckgusslegierungen.

Duktilität: Zwischen 212 und 302 Grad Fahrenheit wird Zink dehnbar und formbarBei erhöhten Temperaturen kehrt es jedoch in einen spröden Zustand zurück. Zinklegierungen verbessern diese Eigenschaft gegenüber dem reinen Metall erheblich und ermöglichen die Verwendung komplexerer Herstellungsverfahren.

Leitfähigkeit: Zink Leitfähigkeit ist moderat für ein Metall. Seine starken elektrochemischen Eigenschaften eignen sich jedoch gut für Alkalibatterien und während des Verzinkungsprozesses.

Künstliche Zinklegierungsprodukte wurden bereits 500 v. Chr. Zuverlässig datiert, und Zink wurde erstmals absichtlich zugesetzt Kupfer um 200-300 v. Chr. Messing zu formen. Messing ergänzte Bronze während des Römischen Reiches bei der Herstellung von Münzen, Waffen und Kunst. Messing blieb die Hauptverwendung von Zink, bis Andreas Sigismund Marggraf 1746 den Prozess der Isolierung des reinen Elements sorgfältig dokumentierte. Während Zink zuvor in anderen Teilen der Welt isoliert worden war, trug seine detaillierte Beschreibung dazu bei, dass Zink europaweit im Handel erhältlich war.

Alessandro Volta schuf 1800 die erste Batterie aus Kupfer- und Zinkplatten und leitete damit eine neue Ära des elektrischen Wissens ein. Bis 1837 hatte Stanislas Sorel sein neues Verfahren der Verzinkung "Galvanisierung" nach Luigi Galvani benannt, der die animierende Wirkung von Elektrizität beim Autopsieren von Fröschen entdeckt hatte. Die Galvanisierung, eine Form des kathodischen Schutzes, kann eine Vielzahl von Metallen schützen. Es ist jetzt die primäre industrielle Anwendung von reinem Zink.

Zink wird hauptsächlich aus Erz gewonnen, das Zinksulfid, Zinkblende oder Sphalerit enthält.

Die Länder Bergbau und Herstellung des raffiniertesten Zinksin absteigender Reihenfolge sind China, Peru, Australien, die Vereinigten Staaten und Kanada. Laut dem U.S. Geologische Befragung2014 wurden rund 13,4 Millionen Tonnen Zinkkonzentrat abgebaut, wobei China rund 36% der Gesamtmenge ausmacht.

Laut der International Lead and Zinc Study Group wurden rund 13 Millionen Tonnen Zink verbraucht industriell im Jahr 2013 - durch Verzinken, Messing- und Bronzelegierungen, Zinklegierungen, chemische Produktion und Formen Gießen.

Zink wird an der London Metal Exchange (LME) als "Special High Grade" -Kontrakte mit einer Mindestreinheit von 99,995% in 25-Tonnen-Barren gehandelt.

• Messing: 3-45 Gew .-% Zn, wird in Musikinstrumenten, Ventilen und Hardware verwendet.
• Nickel Silber: 20 Gew .-% Zn, wird für sein glänzendes silbernes Aussehen in Schmuck, Silberwaren, Modelleisenbahngleisen und Musikinstrumenten verwendet.
• Zinkdruckgusslegierungen: > 78 Gew .-% Zn, enthält normalerweise kleine Mengen (weniger als einige Prozentpunkte) Pb, Sn, Cu, Al und Mg, um die Druckgusseigenschaften und mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Es wird verwendet, um kleine, komplizierte Formen herzustellen und eignet sich zum Bewegen von Teilen in Maschinen. Die billigsten dieser Legierungen werden als Topfmetall bezeichnet und dienen als kostengünstiger Ersatz für Stahl.

Zink ist für alles Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung und wird in mehr als 300 Enzymen verwendet. Zinkmangel wurde 1961 als klinisches Gesundheitsproblem erkannt. Die International Zinc Association erklärt, dass Zink für das richtige Zellwachstum und die Mitose, die Fruchtbarkeit, die Funktion des Immunsystems, den Geschmack, den Geruch, die gesunde Haut und das Sehvermögen von entscheidender Bedeutung ist.

US-Pennys bestehen aus einem Zinkkern, der 98% ihres Gesamtgewichts ausmacht. Die restlichen 2% sind eine elektrolytisch plattierte Kupferbeschichtung. Die Menge an Kupfer in Pennys verwendet Änderungen vorbehalten, wenn das US-Finanzministerium die Herstellung für zu teuer hält. In der US-Wirtschaft zirkulieren bis zu 2 Milliarden Zinkkernpfennige.