Bei Raumtemperatur ist Zink spröde und blau-weiß gefärbt, kann aber zu einem hellen Finish poliert werden.
Ein Grundmetall , Zink, wird hauptsächlich verwendet, um Stahl zu galvanisieren, ein Verfahren, um das Metall gegen unerwünschte Korrosion zu schützen. Aber Zinklegierungen, einschließlich Messing , sind für eine breite Palette von Anwendungen von korrosionsbeständigen Schiffskomponenten bis hin zu Musikinstrumenten unerlässlich.
Physikalische Eigenschaften
- Stärke : Zink ist ein schwaches Metall mit einer Zugfestigkeit von weniger als der Hälfte von mildem Kohlenstoffstahl. Es wird im Allgemeinen nicht in lasttragenden Anwendungen verwendet, obwohl billige mechanische Teile aus Zink gegossen werden können.
- Zähigkeit : Reines Zink hat eine geringe Zähigkeit und ist im Allgemeinen spröde, aber Zinklegierungen haben im Allgemeinen eine hohe Schlagfestigkeit im Vergleich zu anderen Druckgusslegierungen.
- Duktilität : Zink wird zwischen 212 und 302 ° F duktil und formbar , kehrt aber bei erhöhten Temperaturen in einen brüchigen Zustand zurück. Auch hier verbessern Zinklegierungen diese Eigenschaft gegenüber dem reinen Metall erheblich, so dass komplexere Herstellungsverfahren verwendet werden können.
- Leitfähigkeit : Die Leitfähigkeit von Zink ist für ein Metall mäßig. Seine starken elektrochemischen Eigenschaften eignen sich jedoch gut für den Verzinkungsprozess und Alkalibatterien
Geschichte
Von Menschenhand hergestellte Zinklegierungsprodukte wurden zuverlässig bis ins Jahr 500 v. Chr. Datiert, und Zink wurde absichtlich um 200-300 v. Chr. Zu Kupfer hinzugefügt, um Messing zu bilden.
Messing ergänzte Bronze während des Römischen Reiches bei der Herstellung von Münzen, Waffen und Kunst und blieb der Hauptverwender von Zink bis 1746, als Andreas Sigismund Marggraf wissentlich das reine Element isolierte. Weil er seinen Prozess und seine Funktionsweise sorgfältig beschrieben hat, war Zink bald im Handel erhältlich.
Alessandro Volta entwarf 1800 die erste Batterie mit Kupfer- und Zinkplatten und läutete damit eine neue Ära des elektrischen Wissens ein. Stanislas Sorel hat 1837 nach Luigi Galvani seinen neuen Prozess der Verzinkung und Verzinkung benannt, der die animierende Wirkung von Elektrizität beim Autopsieren von Fröschen entdeckt hatte. Galvanisierung, eine Form des kathodischen Schutzes, kann eine Vielzahl von Metallen schützen und ist heute die wichtigste industrielle Anwendung von reinem Zink.
Zink im Marktplatz
Zink wird hauptsächlich aus Erz gewonnen, das Zinksulfid, Zinkblende oder Sphalerit enthält.
Die Länder, die in absteigender Reihenfolge das raffinierteste Zink fördern und fördern, sind China, Peru, Australien, die Vereinigten Staaten und Kanada. Nach Angaben des US Geological Survey wurden im Jahr 2014 rund 13,4 Millionen Tonnen Zink im Konzentrat abgebaut, davon entfielen rund 36 Prozent auf China.
Nach Angaben der International Lead and Zinc Study Group wurden 2013 rund 13 Millionen Tonnen Zink in der Verzinkung, Messing- und Bronzelegierungen, Zinklegierungen, chemische Produktion und Druckguss industriell verbraucht.
Zink wird an der LME als "Special High Grade" -Verträge mit 99,995% minimaler Reinheit in 25-Tonnen-Barren gehandelt.
Gemeinsame Legierungen
- Messing: 3-45 Gew .-% Zn. Verwendet in Musikinstrumenten, Ventilen und Hardware.
- Nickelsilber: 20 Gew .-% Zn. Verwendet für seine glänzende silberne Erscheinung in Schmuck, Silberwaren, Modelleisenbahnen und Musikinstrumenten.
- Zinkdruckgusslegierungen: > 78 Gew .-%. Gewöhnlich enthalten sie geringe Mengen (weniger als ein paar Prozent) an Pb, Sn, Cu, Al und Mg, um die Druckgusseigenschaften und mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Verwendet, um kleine komplizierte Formen zu bilden und passend für bewegliche Teile in Maschinen. Die billigste dieser Legierungen wird als Topfmetall bezeichnet und dient als kostengünstiger Ersatz für Stahl.
Interessante Fakten
- Zink ist entscheidend für alles Leben auf der Erde 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, Geschmack und Geruch, gesunde Haut und Sehkraft entscheidend ist.
- Pennies aus den Vereinigten Staaten werden mit einem Zinkkern gebaut, der 98% ihres Gewichts ausmacht. Die verbleibenden 2% sind eine elektrolytisch plattierte Kupferbeschichtung. Die Menge an Kupfer, die in Pennies verwendet wird, kann sich ändern, wenn das US-Finanzministerium sie für zu teuer hält. In den USA kursieren bis zu zwei Milliarden Zink-Cent-Pennies!