NộI Dung
Kim loại chiếm phần lớn trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Ở trạng thái tinh khiết, mỗi kim loại có khối lượng đặc trưng riêng, điểm nóng chảy và tính chất vật lý. Trộn hai hoặc nhiều kim loại này vào hỗn hợp với một tập hợp các tính chất mới tạo thành một hợp kim, một kim loại tổng hợp có thể có các đặc tính khác nhau.
Thành phần hóa học
Theo định nghĩa, kim loại nguyên chất bao gồm một yếu tố duy nhất. Các mẫu của các kim loại này không chứa gì ngoài các nguyên tử của một chất kim loại. Hợp kim chứa hai hoặc nhiều nguyên tố hoặc hợp kim nóng chảy và hòa trộn với nhau, vì vậy công thức hóa học của chúng bao gồm nhiều hơn một nguyên tố. Ví dụ, sắt kim loại nguyên chất chỉ bao gồm các nguyên tử sắt. Thép, một hợp kim của sắt và carbon, chứa chủ yếu là các nguyên tử sắt với các nguyên tử carbon bị cô lập cho vay nó có sức mạnh. Thêm kim loại crom hoặc molypden vào thép sẽ tạo ra một hợp kim khác: thép không gỉ.
Dễ uốn và dễ uốn
Một lý do mà các nhà sản xuất kết hợp kim loại nguyên chất để tạo thành hợp kim là để thay đổi tính chất vật lý của kim loại. Kim loại nguyên chất có thể quá mềm để có thể sử dụng thường xuyên, nhưng hợp kim hóa chúng làm cho chúng cứng hơn. Là một kim loại nguyên chất, vàng uốn cong và kéo dài dễ dàng đến mức nó sẽ nhanh chóng rút khỏi hình dạng nếu nó được tạo thành một chiếc nhẫn và đeo trên ngón tay. Các nhà sản xuất trang sức hợp kim vàng nguyên chất với bạc, đồng hoặc kẽm để cải thiện độ bền và độ cứng của kim loại. Vàng đóng góp màu sắc và khả năng chống ăn mòn; các kim loại khác đóng góp sức mạnh của họ. Kết quả là một chiếc nhẫn vàng 14 karat chịu được mài mòn hàng ngày.
Khả năng phản ứng
Ở trạng thái nguyên tố tự nhiên, một số kim loại nguyên chất phản ứng mạnh với môi trường xung quanh, oxy hóa và ăn mòn cho đến khi chúng trở nên không sử dụng được. Trộn các kim loại này với các kim loại ít phản ứng hơn làm thay đổi khả năng phản ứng của chúng, kéo dài tuổi thọ của vật phẩm hợp kim. Thép không gỉ lấy tên của nó từ thực tế là nó không dễ bị rỉ sét hay làm hỏng cách mà một công cụ bằng sắt nguyên chất sẽ làm. Kim loại hợp kim là một trong những phương tiện để làm cho chúng ít phản ứng hơn và phù hợp hơn với nhu cầu của nhà sản xuất.
Khối lượng
Các kim loại nhẹ như nhôm và titan làm giảm khối lượng kim loại nguyên chất mà chúng hợp kim. Những hợp kim nhẹ hơn này đóng một vai trò quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ, vì chúng cho phép các nhà sản xuất thiết kế và chế tạo thủ công nhẹ hơn. Một máy bay chiến đấu phản lực nhẹ hơn có thể chứa nhiều nhiên liệu, thiết bị và vật liệu hơn là một loại nặng. Bánh xe hợp kim nhôm làm nhẹ trọng lượng tổng thể của xe, góp phần tiết kiệm xăng tốt hơn và tăng tốc độ trên đường đua.
Nhiệt dung và điểm nóng chảy
Kim loại hợp kim thay đổi khả năng chịu nhiệt của họ. Vì chúng bao gồm hai hoặc nhiều kim loại nguyên chất, hợp kim không có điểm nóng chảy duy nhất, mà thay vào đó tan chảy trong một phạm vi nhiệt độ. Cấu trúc phân tử của chúng có thể nâng phạm vi nóng chảy tổng thể của kim loại lên trên bất kỳ kim loại thành phần nào của nó. Tăng phạm vi nóng chảy của kim loại có ý nghĩa quan trọng đối với việc sử dụng công nghiệp và thương mại. SR-71 Blackbird, một trong những máy bay trinh sát công nghệ tiên tiến nhất thời bấy giờ, đã dựa vào khung hợp kim titan nhẹ để chịu được sức ép nhiệt của các chuyến bay siêu thanh của nó.