Περιεχόμενο
Τα μέταλλα αποτελούν τα περισσότερα στοιχεία του περιοδικού πίνακα. Στην καθαρή κατάσταση, κάθε μέταλλο έχει τη δική του μάζα, σημείο τήξης και φυσικές ιδιότητες. Ο συνδυασμός δύο ή περισσοτέρων από αυτά τα μέταλλα σε ένα μείγμα με ένα νέο σύνολο ιδιοτήτων σχηματίζει ένα κράμα, μια σύνθεση μετάλλων που μπορεί να έχουν εξαιρετικά διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Χημική σύνθεση
Εξ ορισμού, τα καθαρά μέταλλα αποτελούνται από ένα μόνο στοιχείο. Τα δείγματα αυτών των μετάλλων περιέχουν μόνο άτομα μίας μόνο μεταλλικής ουσίας. Τα κράματα περιέχουν δύο ή περισσότερα στοιχεία ή κράματα συντηγμένα και συνδυασμένα, έτσι οι χημικοί τύποι τους αποτελούνται από περισσότερα από ένα στοιχεία. Για παράδειγμα, το καθαρό μέταλλο σιδήρου αποτελείται μόνο από άτομα σιδήρου. Ο χάλυβας, ένα κράμα από σίδηρο άνθρακα, περιέχει κυρίως άτομα σιδήρου με απομονωμένα άτομα άνθρακα που δίνουν αντοχή. Η προσθήκη χρωμίου και μολυβδαινίου στον χάλυβα παράγει ένα ακόμη κράμα: ανοξείδωτο χάλυβα.
Ελαστικότητα και ολκιμότητα
Ένας λόγος για τους κατασκευαστές να συνδυάζουν καθαρά μέταλλα για να σχηματίσουν κράματα είναι να αλλάξουν τις φυσικές ιδιότητες των μετάλλων. Τα καθαρά μέταλλα μπορεί να είναι πολύ εύθραυστα για να αντέχουν στην καθημερινή χρήση, αλλά ο συνδυασμός τους μπορεί να τα κάνει πιο δυνατά. Όπως ένα καθαρό μέταλλο, ο χρυσός λυγίζει και τεντώνεται τόσο εύκολα ώστε να παραμορφώνεται γρήγορα εάν φτιαχτεί σαν δαχτυλίδι και φοριέται στο δάχτυλο. Οι κατασκευαστές κοσμημάτων συνδυάζουν χρυσό με ασήμι, χαλκό ή ψευδάργυρο για να βελτιώσουν την αντοχή και την ακαμψία του μετάλλου. Ο χρυσός συμβάλλει στην αντοχή του στο χρώμα και στη διάβρωση, ενώ άλλα μέταλλα προσφέρουν τη δύναμή του. Το αποτέλεσμα είναι ένας χρυσός δακτύλιος 14 καρατίων που μπορεί να χειριστεί την καθημερινή χρήση.
Αντιδραστικότητα
Στη φυσική τους κατάσταση, ορισμένα καθαρά μέταλλα αντιδρούν έντονα με το περιβάλλον τους, οξειδωτικά και τρέχουν, έως ότου είναι σταθερά. Ο συνδυασμός αυτών των μετάλλων με άλλα λιγότερο αντιδραστικά μέταλλα αλλάζει την αντιδραστικότητά τους, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής του μετάλλου. Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει αυτό το όνομα επειδή δεν σκουριάζει εύκολα ή δεν φθείρεται όπως θα έκανε ένα εργαλείο σιδήρου. Η ανάμειξη μετάλλων είναι ένας τρόπος για να τα καταστήσετε λιγότερο αντιδραστικά και καλύτερα προσαρμοσμένα στις ανάγκες του κατασκευαστή.
Ζυμαρικά
Ελαφριά μέταλλα, όπως αλουμίνιο και τιτάνιο, μειώνουν τη μάζα των καθαρών μετάλλων με τα οποία συνδυάζονται. Αυτά τα ελαφρύτερα κράματα διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην αεροδιαστημική βιομηχανία, καθώς επιτρέπουν στους κατασκευαστές να σχεδιάζουν και να κατασκευάζουν ελαφρύτερα μηχανήματα. Ένα ελαφρύτερο μαχητικό αεροσκάφος μπορεί να μεταφέρει περισσότερα καύσιμα, εξοπλισμό και πυροβολικό από ένα βαρύτερο. Οι τροχοί από κράμα αλουμινίου μειώνουν το συνολικό βάρος ενός οχήματος, συμβάλλοντας στη βελτίωση της απόδοσης καυσίμου και προσθέτοντας ταχύτητα στις πίστες αγώνων.
Θερμική ανοχή και σημείο τήξης
Ο συνδυασμός μετάλλων αλλάζει τη θερμική ανοχή του. Δεδομένου ότι αποτελούνται από δύο ή περισσότερα καθαρά μέταλλα, τα κράματα δεν έχουν σταθερό σημείο τήξης. Αντ 'αυτού, συντήκονται σε διάφορες θερμοκρασίες. Η μοριακή δομή των κραμάτων μπορεί να αυξήσει το γενικό σημείο τήξης του μετάλλου πάνω από εκείνο οποιουδήποτε από τα συστατικά του μέταλλα. Η αύξηση του σημείου τήξης ενός μετάλλου έχει σημαντικές επιπτώσεις για βιομηχανικές και εμπορικές χρήσεις. Το SR-71 Blackbird, ένα από τα πιο τεχνολογικά προηγμένα αεροσκάφη αναγνώρισης της εποχής του, βασίστηκε στην ελαφριά δομή κράματος τιτανίου για να αντέξει τη θερμική πίεση των υπερηχητικών πτήσεων.