Vid rumstemperatur är zink skört och blåvitt i färg, men kan poleras till en klar yta.
En basmetall , zink används främst för att galvanisera stål , en process för att skydda metallen mot oönskade korrosioner . Men legeringar av zink, inklusive mässing , är avgörande för ett brett utbud av applikationer, från korrosionsbeständiga marina komponenter till musikinstrument.
Fysikaliska egenskaper
- Styrka : Zink är en svag metall med en draghållfasthet mindre än hälften av mild kolstål. Den används generellt inte i bärande applikationer, även om billiga mekaniska delar kan dö gjutas från zink.
- Tuffhet : Ren zink har låg seghet och är generellt spröd, men zinklegeringar har i allmänhet hög slagstyrka jämfört med andra gjutlegeringar.
- Duktilitet : Mellan 212-302 ° C blir zink rörlig och formbar , men vid förhöjda temperaturer återgår till en spröd tillstånd. Återigen förbättras zinklegeringar kraftigt på den här egenskapen över ren metall, vilket gör att mer komplexa tillverkningsmetoder kan användas.
- Ledningsförmåga : Zinks konduktivitet är måttlig för en metall. Dess starka elektrokemiska egenskaper tjänar dock bra i galvaniseringsprocessen och alkaliska batterier
Historia
Konstgjorda zinklegeringsprodukter har daterats på ett tillförlitligt sätt så långt tillbaka som 500 f.Kr., och zink sattes först med avsikt till koppar för att bilda mässing runt 200-300 f.Kr.
Mässing kompletterad brons under det romerska riket i tillverkningen av mynt, vapen och konst, och förblev den främsta användningen av zink fram till 1746 när Andreas Sigismund Marggraf medvetet isolerade det rena elementet. Eftersom han noggrant beskrev hans process och hur det fungerade, var zink snart kommersiellt tillgängligt.
Alessandro Volta skapade det första batteriet 1800 med koppar- och zinkplattor, som inleder en ny era av elektrisk kunskap. Vid 1837, har Stanislas Sorel namngiven sin nya process av zinkplätering, galvanisering, efter Luigi Galvani, som hade upptäckt den animerande effekten av el medan han obducerar grodor. Galvanisering, en form av katodskydd, kan skydda ett stort antal metaller och är nu den primära industriella tillämpningen av ren zink.
Zink på marknaden
Zink extraheras huvudsakligen från malm innehållande zinksulfid, zinkblende eller sphalerit.
Landen gruvor och producerar den mest raffinerade zinken, i fallande ordning, är Kina, Peru, Australien, USA och Kanada. Enligt USA: s geologiska undersökning minskade cirka 13,4 miljoner ton zink i koncentrat 2014, med Kina som står för cirka 36 procent av det totala.
Enligt International Lead and Zinc Study Group användes cirka 13 miljoner ton zink industriellt 2013 i galvaniserings-, mässing- och bronslegeringar, zinklegeringar, kemisk produktion och dödgjutning.
Zink handlas på LME som "Special High Grade" -kontrakt med 99,995% minsta renhet i 25 ton göt.
Vanliga legeringar
- Mässing: 3-45% Zn i vikt. Används i musikinstrument, ventiler och hårdvara.
- Nickelsilver: 20 vikt% Zn. Används för sitt glänsande silverutseende i smycken, bestick, modellbanor och musikinstrument.
- Zinkgjutningslegeringar: > 78 viktprocent. Vanligtvis innehåller små mängder (mindre än några procent) av Pb, Sn, Cu, Al och Mg för att förbättra diecastingegenskaper och mekaniska egenskaper. Används för att göra små invecklade former och lämpar sig för att flytta delar i maskiner. Det billigaste av dessa legeringar kallas potmetall och fungerar som billiga ersättare för stål.
Intressanta fakta
- Zink är kritisk för allt liv på jorden och används i mer än 300 enzymer; zinkbrist erkändes som ett kliniskt hälsoproblem 1961. Den internationella zinkföreningen förklarar att zink är kritisk för riktig celltillväxt och mitos, fertilitet, immunsystemfunktion, smak och lukt, frisk hud och syn.
- USA-pennies är konstruerade med en zinkkärna innefattande 98% av deras vikt. Återstående 2% är en elektrolytisk pläterad kopparbeläggning. Mängden koppar som används i pennies kan komma att ändras om US Treasury anser att de är för dyra att producera. Det finns så många som två miljarder zink-core pennies som cirkulerar i USA!