Conţinut
- Compoziție chimică
- Malleabilitate și ductilitate
- reactivitatea
- Masa
- Toleranța termică și punctul de topire
Metalele alcătuiesc majoritatea tabelului periodic al elementelor. În starea lor pură, fiecare metal are propria sa masă caracteristică, punctul de topire și proprietățile fizice. Amestecarea a două sau mai multe dintre aceste metale într-un amestec cu un nou set de proprietăți formează un aliaj, un metal compozit care poate avea caracteristici izbitoare.
Compoziție chimică
Prin definiție, metalele pure constau dintr-un singur element. Probele acestor metale nu conțin decât atomi ai unei singure substanțe metalice. Aliajele conțin două sau mai multe elemente sau aliaje topite și amestecate împreună, astfel încât formulele lor chimice constau din mai multe elemente. De exemplu, fierul metal pur este format doar din atomi de fier. Oțelul, un aliaj de fier și carbon, conține în mare parte atomi de fier cu atomi de carbon izolați care îi conferă rezistență. Adăugarea metalelor crom sau molibden la oțel produce încă un aliaj: oțelul inoxidabil.
Malleabilitate și ductilitate
Unul dintre motivele pentru care producătorii combină metale pure pentru a forma aliaje este schimbarea proprietăților fizice ale metalelor. Metalele pure pot fi prea moi pentru a putea fi utilizate în mod obișnuit, dar alierea lor le face mai dure. Ca un metal pur, aurul se îndoaie și se întinde atât de ușor încât s-ar trage rapid din formă dacă ar fi format într-un inel și purtat pe deget. Producătorii de bijuterii alătură aur pur cu argint, cupru sau zinc pentru a îmbunătăți durabilitatea și rigiditatea metalelor. Aurul își aduce culoarea și rezistența la coroziune; celelalte metale contribuie cu forța lor. Rezultatul este un inel din aur de 14 karate care rezistă uzurii zilnice.
reactivitatea
În starea lor elementară naturală, unele metale pure reacționează puternic cu împrejurimile lor, oxidându-se și corodând până devin inutilizabile. Amestecarea acestor metale cu metale mai puțin reactive își modifică reactivitatea, prelungind durata de viață a obiectului aliat. Oțelul inoxidabil își ia numele de la faptul că nu ruginește ușor și nu găurește așa cum ar face-o un instrument de fier pur. Aliajul metalelor este un mijloc de a le face mai puțin reactive și mai potrivite nevoilor producătorului.
Masa
Metalele ușoare, cum ar fi aluminiul și titanul reduc masa metalelor pure cu care se aliază. Aceste aliaje mai ușoare joacă un rol esențial în industria aerospațială, deoarece permit producătorilor să proiecteze și să construiască ambarcațiuni mai ușoare. Un luptător cu jet mai ușor poate deține mai mult combustibil, echipament și mai mult decât unul greu. Jantele din aliaj de aluminiu ușurează o greutate totală a vehiculelor, contribuind la o îmbunătățire a kilometrajului de gaz și la adăugarea vitezei pe pista de curse.
Toleranța termică și punctul de topire
Aliajele metalelor își modifică toleranța termică. Întrucât constau din două sau mai multe metale pure, aliajele nu au un singur punct de topire, ci se topesc în mai multe termene. Structura lor moleculară poate ridica gama de topire totală a metalului deasupra oricăreia dintre metalele sale componente. Creșterea gamei de topire a unui metal are implicații importante pentru utilizarea industrială și comercială. SR-71 Blackbird, unul dintre cele mai avansate aeronave de recunoaștere din punct de vedere tehnologic al timpului său, s-a bazat pe cadrul său ușor din aliaj de titan pentru a rezista la stresul termic al zborurilor sale supersonice.