Οι κύριες ιδιότητες των βασικών μετάλλων
Δεν υπάρχει απλός ορισμός για τα μέταλλα. Οποιοδήποτε χημικό στοιχείο έχει «μεταλλικές ιδιότητες» ταξινομείται ως μέταλλο. Οι τυπικές ιδιότητες των μετάλλων περιλαμβάνουν τη στιλπνότητα, την υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα και την ικανότητα μόνιμης διαμόρφωσης ή παραμόρφωσης σε θερμοκρασία δωματίου. Επίσης, τα περισσότερα μέταλλα, έχουν μεγάλη πυκνότητα και είναι σκληρά και ανθεκτικά.
Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR.
Η ποικιλία και η μεγάλη διαφοροποίηση των ιδιοτήτων των μετάλλων τα καθιστά κατάλληλα για πολλές τυπικές αλλά και εξειδικευμένες χρήσεις στην καθημερινή ζωή. Τα χημικά στοιχεία που δεν εμφανίζουν τις τυπικές μεταλλικές ιδιότητες ταξινομούνται ως αμέταλλα. Επίσης, κάποια στοιχεία όπως το πυρίτιο (Si), το αρσενικό (As) και το βόριο (B), γνωστά ως μεταλλοειδή, μερικές φορές συμπεριφέρονται σαν μέταλλα και άλλες φορές σαν αμέταλλα.
Οι διαφορετικές ιδιότητες των μετάλλων μπορούν να συνδυαστούν αναμειγνύοντας δύο ή περισσότερα από αυτά. Το υλικό που προκύπτει ονομάζεται κράμα. Τα καθαρά μέταλλα είναι συχνά πολύ μαλακά για να χρησιμοποιηθούν στην πράξη, γι' αυτό μεγάλο μέρος της μεταλλουργίας και της τεχνολογίας υλικών επικεντρώνεται στη διαμόρφωση χρήσιμων κραμάτων. Η δημιουργία ενός κράματος συχνά προκύπτει ως ανάγκη υπάρξης μιας συγκεκριμένης μεταλλικής ιδιότητας ή ιδιοτήτων για μια προκαθορισμένη εφαρμογή.
Ο χάλυβας, για παράδειγμα, είναι ένα κράμα σιδήρου και μικρών ποσοτήτων άνθρακα και άλλων στοιχείων. Άλλα κράματα όπως ο ορείχαλκος (χαλκός και ψευδάργυρος) και ο μπρούτζος (χαλκός και κασσίτερος) είναι εύκολο να διαμορφωθούν και αυτή τους η ιδιότητα είναι χρήσιμη σε διάφορες διακοσμητικές εφαρμογές. Ο μπρούτζος χρησιμοποιείται επίσης συχνά στη ναυπηγική βιομηχανία επειδή είναι ανθεκτικός στη διάβρωση από το θαλασσινό νερό.
Το τιτάνιο είναι πολύ ελαφρύτερο και λιγότερο πυκνό από τον χάλυβα, έχει εξαιρετική δύναμη και αντοχή στη διάβρωση. Οι μεταλλικές ιδιότητες του τιτανίου συχνά συνδυάζονται με τις ιδιότητες άλλων στοιχείων για την παραγωγή κραμάτων επιθυμητών ιδιοτήτων για μια πλειάδα εφαρμογών. Τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται σε αεροσκάφη, πλοία και διαστημόπλοια, καθώς και σε χρώματα, ποδήλατα, ακόμη και φορητούς υπολογιστές.
Ο χαλκός είναι πολύ καλός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού και είναι ιδιαίτερα ελατός και όλκιμος. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά καλώδια και γενικά εξοπλισμό παραγωγής ενέργειας. Με την έλευση των τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της ηλεκτροκίνησης, ο χαλκός γίνεται πλέον εξαιρετικά σημαντικός λόγω της επέκτασης των χρήσεών του.
Οι χαρακτηριστικές μεταλλικές ιδιότητες του χρυσού και του αργύρου είναι η ευπλαστότητα, η ολκιμότητα και η χαμηλή αντιδραστικότητα. Ο χρυσός και ο άργυρος χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κοσμημάτων. Ο χρυσός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρονικά κυκλώματα λόγω της ιδιότητάς του να μην οξειδώνεται και να παραμένει καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.
Ο σίδηρος και ο χάλυβας χαρακτηρίζονται από υψηλή σκληρότητα και αντοχή. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γεφυρών και κτιρίων. Ένα μειονέκτημα της χρήσης σιδήρου είναι ότι τείνει να οξειδώνεται, και παρόλο που οι περισσότεροι χάλυβες επίσης οξειδώνονται, μπορούν να διαμορφωθούν με τέτοιο τρόπο μέσω κραμάτωσης, ώστε να αποφεύγεται κατά το δυνατόμ αυτή η οξείδωση. Παράδειγμα αποτελούν οι ανοξείδωτοι χάλυβες.
Το αλουμίνιο παρουσιάζει πολύ καλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα, είναι αρκετά μαλακό και όλκιμο. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή μαγειρικών σκευών και αλουμινόχαρτου, καθώς και για πλαίσια αυτοκινήτων και αεροπλάνων λόγω του χαμηλού ειδικού του βάρους, της υψηλής αντοχής του σε μηχανικές καταπονήσεις και στην εξαιρετική αντοχή του στη διάβρωση.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας ή ο γαλβανισμένος χάλυβας χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου η αντοχή στη διάβρωση είναι σημαντική. Τα κράματα αλουμινίου και τα κράματα μαγνησίου χρησιμοποιούνται για εφαρμογές όπου απαιτείται αντοχή και ελαφρότητα.
Τα κράματα χαλκού-νικελίου, όπως το Monel, χρησιμοποιούνται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα και για μη μαγνητικές εφαρμογές. Τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο, όπως το Inconel, χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας όπως στροβιλοσυμπιεστές, δοχεία πίεσης και εναλλάκτες θερμότητας. Για εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, χρησιμοποιούνται μονοκρυσταλλικά κράματα για την ελαχιστοποίηση του ερπυσμού.
Με πληροφορίες από TotalMateria.com
ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
