Lo zinco è un metallo con varie applicazioni industriali. Una proprietà chiave è il suo punto di fusione. Il punto di fusione dello zinco è 419,5°C (787.1°F). Questo è relativamente basso rispetto a molti altri metalli.
Lo zinco si scioglie a questa temperatura sotto la normale pressione atmosferica. Ciò consente di scioglierlo facilmente e di colarlo in forme. Inoltre, viene spesso utilizzato nella zincatura dell'acciaio e nei processi di pressofusione. Il basso punto di fusione rende lo zinco un materiale versatile per tali processi. In questo, esploreremo vari aspetti dello Zinco in termini di proprietà, usi industriali, e tecniche di lavorazione.
Cos'è lo zinco?
Proprietà di zinco
Lo zinco è un elemento metallico con il simbolo chimico Zn e il numero atomico 30. È comunemente usato in leghe e galvanizzazione ed è un nutriente essenziale sia nelle piante che negli animali.
Confronto del punto di fusione dello zinco con altri metalli
Rispetto ad altri metalli, Lo zinco ha un punto di fusione moderato. Per esempio, L'alluminio ha un punto di fusione di 660 ° C, che è molto più alto dello zinco. Inoltre, Il piombo ha un punto di fusione relativamente basso di 327 ° C. La fase di fusione supporta anche l'uso di zinco in leghe.
Inoltre, Alcune leghe di zinco hanno punti di fusione relativamente più bassi rispetto al loro metallo di base. Ad esempio, La lega di zinco-alluminio è abbastanza popolare. Questi tipi di leghe sono più facili da modellare a temperature relativamente basse. Perciò, sono più economici da formarsi in prodotti.
Inoltre, Il punto di fusione dello zinco esistente sotto forma di leghe cambia con aggiunte di altri elementi. È un sistema sensibile alla composizione e le variazioni minime nella composizione possono influenzare la risposta al calore.
Proprietà dello zinco:
| Proprietà | Valore |
| Simbolo chimico | Zn |
| Numero atomico | 30 |
| Massa atomica | 65.38 g/mol |
| Densità | 7.14 g/cm³ |
| Punto di fusione | 419.5°C (787.1°F) |
| Punto di ebollizione | 907°C (1665°F) |
| Conduttività termica | 116 W/m·K |
| Conduttività elettrica | 1.69 × 10⁶ S/m |
| Durezza | 2.5 (Scala MOHS) |
| Struttura cristallina | Exagonal Close-Packed (HCP) |
| Il modulo di Young | 108 GPa |
| Resistenza alla trazione | 100 MPa |
| Resistenza alla corrosione | Alto (Soprattutto in ambienti alcalini e neutri) |
| Proprietà magnetiche | Diamagnetico |
La tabella sopra copre le proprietà tecniche chiave dello zinco, comprese le sue caratteristiche chimiche e fisiche.
Fattori che influenzano la temperatura di fusione dello zinco
Ecco i fattori comuni che influenzano la temperatura di fusione dello zinco.
1. Purezza dello zinco
Il punto di fusione dello zinco varia in base alla qualità del metallo. Maggiore è la qualità dello zinco, Maggiore è il tempo di fusione che impiega. Tuttavia, Una leggera presenza di impurità nello zinco può aumentare o ridurre la temperatura di fusione. Per esempio, L'uso di ferro o piombo abbassa marginalmente il punto di fusione.
2. Elementi di lega
La reazione di zinco con altri metalli influisce sul punto di fusione di un certo tipo di lega. Le leghe più comunemente usate sono Zinco in alluminio o leghe di rame di zinco e i loro punti di fusione sono relativamente inferiori allo zinco puro. La presenza di altri elementi introduce le pause all'interno del telaio di cristallo. Perciò, Il metallo può essere fuso ad alta temperatura senza troppe difficoltà.
3. Pressione atmosferica
Un'altra caratteristica dei materiali è la pressione che influisce sulla temperatura di fusione. Ad esempio, zinco, ad altitudini più elevate o pressioni ridotte, Il punto di fusione diminuisce. Perché la pressione e la transizione di fase dei metalli sono correlate. Tuttavia, l'incremento è piccolo quando l'ambiente è in condizioni di lavoro normali.
Intervalli del punto di fusione delle comuni leghe di zinco
| Lega di zinco | Composizione | Gamma di punti di fusione |
| Zinco-alluminio (PER) | 85-95% Zinco, 5-15% Alluminio | 380° C - 390 ° C. (716° F - 734 ° F.) |
| Zinco-rame (Zc) | 90-97% Zinco, 2-5% Rame | 400° C - 420 ° C. (752° F - 788 ° F.) |
| Zinco-piombo (Zl) | 90-95% Zinco, 5-10% Guida | 330° C - 380 ° C. (626° F - 716 ° F.) |
| Zinco-fe (Ironia di zinco) | Zinco con piccole quantità di ferro | 400° C - 420 ° C. (752° F - 788 ° F.) |
| Zinco-tin (Zt) | 90-99% Zinco, 1-10% Lattina | 370° C - 410 ° C. (698° F - 770 ° F.) |
| Zinco-alluminio (ZA-27) | 73% Zinco, 27% Alluminio | 365° C - 400 ° C. (689° F - 752 ° F.) |
Tecniche di lavorazione dello zinco
Lo zinco è un materiale versatile che può essere lavorato da varie tecniche di lavorazione. Ecco alcuni metodi di lavorazione comuni per lo zinco:
1. Tornitura CNC di zinco
La lavorazione di rotazione è una tecnica comune per trasformare zinco in parti o prodotti preziosi. Il materiale viene girato mentre lo strumento di taglio rimuove i materiali per dargli una forma cilindrica. A causa della durezza relativamente bassa dello zinco, Può essere girato da strumenti in acciaio o carburo ad alta velocità.
2. Fresatura CNC di zinco
La fresatura coinvolge un cutter che applica un movimento rotante per intagliare il materiale di stock di zinco. È principalmente utilizzato per creare superfici semplici, slot, e altre caratteristiche complesse. Nella maggior parte dei casi, Sullo zinco vengono utilizzati utensili in carburo o acciaio rapido, Da, è relativamente morbido.
3. Foratura CNC in zinco
Le leghe di zinco solitamente richiedono la realizzazione di fori. Quindi, La perforazione CNC è comune con tali leghe di zinco. Per lo stampaggio a caldo dello zinco, Durante la perforazione vengono utilizzate punte speciali con punta in carburo o cobalto per ridurre al minimo la generazione di calore e la conseguente fragilità.
4. Rettifica CNC di zinco
Parti finite in zinco
La molatura viene applicata quando è necessaria un'elevata finitura superficiale. Inoltre, se è necessario rimuovere una piccola quantità di materiale. Quando si lavora sullo zinco, una ruota a taglio fine viene utilizzata per generare un calore eccessivo che altera le proprietà dello zinco.
5. Toccando
Colpire o Toccando vengono utilizzati per realizzare filettature interne nelle leghe di zinco. Per quanto riguarda i condimenti, perché lo zinco è relativamente morbido, possono essere utilizzate prese standard. È necessario prestare attenzione a non causare crepe o lacerazioni del materiale.
Applicazioni dello zinco in vari settori
Ecco 5 Applicazioni chiave di zinco:
1. Galvanizzazione
Lo zinco più avvantaggia ferro e acciaio proteggendoli dalla ruggine e dalla corrosione attraverso la zincatura. Attraverso la galvanizzazione, La superficie dei metalli come il ferro, acciaio, e le automobili sono protette a creare strutture come i ponti, condutture, E le automobili durano più a lungo.
2. Pressofusione
Prodotto cast di zinco
Le leghe di zinco sono preferite in pressofusione soprattutto. Inoltre, Il processo aiuta a creare automobili, elettronica, e i componenti hardware poiché le parti sviluppate saranno difficili.
3. Produzione di batterie
Lo zinco è una componente strategica utilizzata nella formulazione di batterie, in particolare batterie alcaline e zinco-carbonio. Perché, È malleabile e può essere utilizzato per immagazzinare energia fornendo energia efficiente per dispositivi dagli elettrodomestici domestici, ai veicoli.
4. Produzione di ottone
Lo zinco è un ingrediente attivo nella produzione di ottone, Un composito in metallo di rame e zinco. Può essere utilizzato per scopi idraulici, così come nella produzione di strumenti musicali e prodotti ornamentali.
5. Agricoltura
Lo zinco è un micronutriente nei fertilizzanti e ha il dovere di contribuire alla crescita delle piante. Aumenta la resa, è contro le malattie, e aiuta nei processi fotosintetici. Inoltre, Lo zinco può anche essere usato come integratore nei mangimi per animali, e diete.
Riepilogo
Il riepilogo dell'articolo in una cornice:
- Lo zinco ha un basso punto di fusione di 419,5 ° C, rendendolo ideale per vari processi industriali.
- È comunemente usato nella galvanizzazione, pressofusione, e produzione di batterie.
- Leghe di zinco, come zinco-alluminio e zinco, hanno diversi gamme di punti di fusione.
- Le tecniche di lavorazione per lo zinco includono girando, fresatura, perforazione, macinazione, e toccando.
- Lo zinco svolge un ruolo cruciale in settori come Automotive, costruzione, e agricoltura.
Le domande frequenti sul punto di fusione dello zinco
Q1. In che modo la pressione atmosferica influisce sul punto di fusione dello zinco?
Ad altitudini più elevate o una pressione ridotta, Il punto di fusione dello zinco può diminuire leggermente.
Q2. Quali sono i vantaggi dell'utilizzo dello zinco nel casting?
Il basso punto di fusione dello zinco consente efficiente, Casting da dado economico, produrre componenti precisi e durevoli.
Q3. Perché lo zinco è comunemente usato per la galvanizzazione?
Lo zinco protegge l'acciaio e il ferro dalla corrosione formando un rivestimento protettivo, rendendolo ideale per strutture e veicoli all'aperto.
Q4. In che modo la durezza dello zinco si confronta con altri metalli?
Lo zinco ha una durezza MOHS di 2.5, rendendolo relativamente morbido rispetto a molti altri metalli.
Q5. Lo zinco può essere utilizzato in applicazioni ad alta temperatura?
Lo zinco non è l'ideale per applicazioni ad alta temperatura a causa del suo punto di fusione relativamente basso, Ma è adatto per i processi che si verificano a temperature moderate.
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