Металл Вуда , также известный как сплав Липовица или под коммерческими названиями Cerrobend , Bendalloy , Pewtalloy и MCP 158 , представляет собой металлический сплав, который полезен для пайки и изготовления нестандартных металлических деталей, но токсичен при прикосновении или вдыхании паров. Это эвтектической , плавкий сплав с температурой плавления около 70 ° C (158 ° F). Это эвтектический сплав, состоящий из 50% висмута , 26,7% свинца , 13,3% олова и 10% кадмия по массе. [1] [2]
Сплав назван в честь дерева Варнава . [3]
Приложения [ править ]
Металл Вуда используется в качестве легкоплавкого припоя , низкотемпературного литейного металла, высокотемпературной соединительной жидкости в тепловых ваннах и в качестве плавкого элемента клапана в системах пожаротушения в зданиях. Баллоны для медицинских газов в Соединенном Королевстве имеют металлическое уплотнение Вуда, которое плавится в огне, позволяя газу улетучиваться и снижая риск взрыва газа .
Металл Вуда обычно используется в качестве наполнителя при гибке тонкостенных металлических труб . Для этого трубка заполняется расплавленным металлом Вуда. После застывания этого наполнителя трубку изгибают. Наполнитель предотвращает сжатие трубки. Затем металл Вуда удаляют нагреванием, часто погружением в кипящую воду.
Другие применения включают изготовление отверстий и блоков нестандартной формы (например, вырезок для электронного луча и блоков легких) для лечения лучевой терапией, изготовление слепков ключей, которые трудно воспроизвести иначе [4] [5], и изготовление металлических вставок в дереве.
Металл из дерева используется в механических цехах и технических лабораториях, когда необходимы альтернативные средства удержания хрупких деталей. Он используется как дополнительный упрочненный слой, позволяющий правильно захватывать и обрабатывать объект. Объект погружают в металл расплавленного дерева, чтобы полностью или частично покрыть его, образуя слой толщиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, в зависимости от того, как объект будет удерживаться на месте. После охлаждения новый узел зажимается обычными средствами. Этот метод наиболее полезен для единичных заготовок или заготовок ограниченного производства, когда создание специального зажимного или удерживающего приспособления не будет экономически эффективным и не обеспечит максимальной удерживающей способности.
Металл дерева также пригодится для ремонта антиквариата. Например, изогнутый кусок листового металла может быть отремонтирован путем отливки металлической матрицы Вуда из неповрежденного примера: низкая температура плавления металла Вуда делает маловероятным его повреждение оригинала, а затем поврежденную деталь можно зажать в матрице и медленно затягивается, чтобы вернуть ему форму.
Металл Вуда долгое время использовался энтузиастами железных дорог для увеличения веса локомотивов, увеличения тяги и количества вагонов, которые можно тянуть.
Металл Вуда также используется при изготовлении внеклеточных электродов для электрофизиологической регистрации нервной активности. [6]
Как и другие легкоплавкие сплавы, например металл Роуза, металл Вуда можно использовать в качестве теплоносителя в горячих ваннах. Горячие ванны с металлами Rose и Wood's не используются в повседневной практике, но используются при температурах выше 220 ° C (428 ° F). [7]
Металл Вуда имеет модуль упругости 12,7 ГПа и предел текучести 26,2 МПа. [8]
Токсичность [ править ]
Металл дерева токсичен, потому что содержит свинец и кадмий, а загрязнение оголенной кожи считается вредным. Известно также, что пары сплавов, содержащих кадмий, представляют опасность для человека. Отравление кадмием несет в себе риск рака , аносмии (потери обоняния) и повреждения печени, почек, нервов, костей и дыхательной системы. Металл Филда - нетоксичная альтернатива.
Пыль может образовывать горючие смеси с воздухом.
Родственные сплавы [ править ]
Здесь перечислены несколько других сплавов с аналогичными низкими температурами плавления.
| Сплав | Температура плавления | Эвтектика ? | Висмут % | Свинец % | Олово % | Индий % | Кадмий % | Таллий % | Галлий % | Сурьма % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Металл розы | 98 ° С (208 ° F) | нет | 50 | 25 | 25 | - | - | - | - | - |
| Cerrosafe | 74 ° С (165 ° F) | нет | 42,5 | 37,7 | 11,3 | - | 8,5 | - | - | - |
| Металл Вуда | 70 ° С (158 ° F) | да | 50 | 26,7 | 13,3 | - | 10 | - | - | - |
| Металл Филда | 62 ° С (144 ° F) | да | 32,5 | - | 16,5 | 51 | - | - | - | - |
| Cerrolow 136 | 58 ° С (136 ° F) | да | 49 | 18 | 12 | 21 год | - | - | - | - |
| Cerrolow 117 | 47,2 ° С (117 ° F) | да | 44,7 | 22,6 | 8,3 | 19,1 | 5,3 | - | - | - |
| Bi-Pb-Sn-Cd-In-Tl | 41,5 ° С (107 ° F) | да | 40,3 | 22,2 | 10,7 | 17,7 | 8.1 | 1.1 | - | - |
| Галинстан | −19 ° С (−2 ° F) | да | <1,5 | - | 9,5–10,5 | 21–22 | - | - | 68–69 | <1,5 |
Ссылки [ править ]
- ^ GWA Milne, изд. (2005). Коммерчески важные химические вещества компании Gardner: синонимы, торговые наименования и свойства . Джон Вили и сыновья . ISBN 978-0-471-73661-5.
- ^ Хан FM, Гиббонс JP "Физика лучевой терапии, 5-е изд" . Wolters Kluwer .
- ^ Дженсен, Уильям Б. (2010). «Происхождение названия« плавкий сплав лука » » (PDF) . Журнал химического образования . 87 (10): 1050–1051. Bibcode : 2010JChEd..87.1050J . DOI : 10.1021 / ed100764f . Архивировано из оригинала (Архивная перепечатка) 03.04.2012.
- ^ DeviantOllam (1 мая 2019 г.), Копирование ключей с помощью атаки Mold and Cast , получено 4 мая 2019 г.
- ^ The Modern Rogue (2019-10-04), Дублирование ключа с помощью расплавленного металла (с LockPickingLawyer) , получено 9 ноября 2020 г.
- ^ Франк К., Беккер М.С. Микроэлектроды для записи и стимуляции. В: Физические методы в биологических исследованиях, под редакцией Настука В.Л. Нью-Йорк: Academic Press, 1964, с. 23–84.
- ^ Sambamurthy, К. (2007). Фармацевтическая инженерия . ISBN 9788122411690.
- ^ Do-Gyoon, Ким (февраль 2006). «Оценка наполнителей, используемых для равномерного распределения нагрузки на границах во время структурных биомеханических испытаний всего позвонка». Журнал биомеханической инженерии . 128 (1): 161–165. CiteSeerX 10.1.1.721.5864 . DOI : 10.1115 / 1.2133770 . PMID 16532630 .
Библиография [ править ]
- Словарь Биршона по металлургии , Лондон, 1965
- Экспериментальные методы в физике низких температур , Г. К. Уайт, Oxford University Press, третье издание.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме металла Вуда . |
- Создание собственной эвтектики с низкой температурой плавления: научные игрушки: металл, плавящийся в горячей воде
- Бурдакин и др. , «Точки плавления галлия и бинарных эвтектик с галлием», Метрология , 2008 г.
