Un alliage est un métal créé en combinant deux ou plusieurs éléments métalliques. Différents types d'alliages sont fabriqués pour une plus grande résistance du matériau ou pour une résistance à la corrosion. Cette durabilité fait des alliages la base de la construction dans le monde moderne.
Types d'alliages: chimie et formation d'alliages
Un alliage est une substance métallique stable constituée de deux métaux ou plus. Dans certains cas, un alliage peut également contenir des non-métaux. Pour trouver des métaux sur le tableau périodique, regardez l'échelle créée du bore à l'astate. Les éléments à gauche de cette échelle sont considérés comme des métaux; à droite, les non-métaux.
Traditionnellement, l'ingrédient principal de l'alliage est fondu d'abord, suivi par la dissolution des autres ingrédients dans le mélange fondu. Les éléments fusionnent, formant une substance qui acquiert les propriétés des deux.
Une difficulté dans la fabrication d'alliages est que les métaux ont des points de fusion différents. Par exemple, le cuivre fond à 1 083 degrés Celsius et le zinc à 419 degrés Celsius. Cependant, le zinc bout également à 907 degrés Celsius. Par conséquent, pour éviter la vaporisation du zinc, le laiton est fabriqué en faisant d'abord fondre le cuivre, puis en ajoutant du zinc pour qu'il se dissolve rapidement.
Types d'alliages: chimie et structure en treillis
La force d'un métal est la force que les couches d'atomes peuvent tolérer avant de se croiser. Les alliages sont plus solides en raison de la distorsion de la structure en treillis du métal.
Dans l'acier, les atomes de carbone plus petits s'insèrent entre les atomes de fer pour créer l'alliage d'acier le plus résistant. Dans la structure en treillis déformée, les atomes ne peuvent pas se déplacer aussi facilement, ce qui rend l'alliage plus résistant aux forces plus élevées.
Différents types d'alliages
Plusieurs types d'alliages différents, les éléments qui les composent et certaines de leurs utilisations sont énumérés ci-dessous:
Alliages d'aluminium
Aluminium n'est pas un métal très résistant, mais ses qualités conductrices le rendent utile pour une variété d'applications. Pour cette raison, les fabricants mélangent l'aluminium avec d'autres métaux pour le renforcer, formant plusieurs alliages d'aluminium différents:
- alnico (aluminium, nickel, cuivre); utilisé dans la production d'aimants
- magnalium (aluminium avec 5 pour cent de magnésium); instruments et jantes en alliage sur les automobiles
- duralumin (cuivre, aluminium, dans certains cas, magnésium et manganèse); composants dans les moteurs de voitures et d'avions
Alliages de cuivre
L'élément cuivre est sujet à l'oxydation, ce qui donne à sa surface une couleur terne et verdâtre pâle. Pour éviter l'oxydation et augmenter sa résistance, les fabricants fusionnent le cuivre avec plusieurs éléments différents:
- laiton (cuivre, jusqu'à 50 pour cent de zinc); utilisé dans les objets décoratifs tels que les bijoux, ainsi que pour les écrous et les boulons
- bronze (cuivre, 10 pour cent d'étain ou d'aluminium); utilisé pour fabriquer des pièces de monnaie, des statues et des objets de décoration
Alliages de fer
- acier (fer, 0,5 pour cent à 1,5 pour cent de carbone); largement utilisé dans la construction, tels que:
- réfrigérateurs
- gammes
Alliages d'or
En tant que métal mou, l'or pur est malléable et facile à travailler. D'autres métaux sont ajoutés pour augmenter la force de l'or:
- or jaune (or, cuivre); tous types de bijoux (bagues, bracelets, colliers, boucles d'oreilles)
- or blanc (or, avec nickel, argent ou palladium); tous types de bijoux
Différents types d'alliages dans l'histoire
Le premier alliage est entré en service à l'âge du bronze, qui a commencé vers 3 500 av. Fait de cuivre et d'étain, les premiers humains ont utilisé le bronze pendant des milliers d'années avant de développer des fours plus complexes pour produire des outils en fer et armes. Les Romains ont développé le laiton vers 500 av.
