合金と純金属の違いは何ですか？

金属は元素の周期表の大部分を占めています。 純粋な状態では、各金属には独自の特徴的な質量、融点、および物理的特性があります。 これらの金属の2つ以上を新しい特性のセットとのブレンドに混合すると、合金が形成されます。これは、著しく異なる特性を持つ可能性のある複合金属です。

定義上、純金属は単一の元素で構成されています。 これらの金属のサンプルには、単一の金属物質の原子しか含まれていません。 合金には、2つ以上の元素または溶融してブレンドされた合金が含まれているため、それらの化学式は複数の元素で構成されています。 たとえば、純金属鉄は鉄原子のみで構成されています。 鉄と炭素の合金である鋼は、主に鉄原子と炭素の孤立原子を含み、強度を与えます。 金属クロムまたはモリブデンを鋼に加えると、さらに別の合金、ステンレス鋼が生成されます。

メーカーが純金属を組み合わせて合金を形成する理由の1つは、金属の物理的特性を変更することです。 純金属は柔らかすぎて通常の使用に耐えられない場合がありますが、合金化すると丈夫になります。 金は純金属であるため、曲がったり伸びたりしやすいため、リング状に成形して指に装着するとすぐに形が崩れます。 ジュエリーメーカーは、純金を銀、銅、または亜鉛と合金化して、金属の耐久性と剛性を向上させています。 金はその色と耐食性に貢献しています。 他の金属はそれらの強さに貢献します。 その結果、毎日の着用に耐える14カラットのゴールドリングが完成しました。

自然の元素状態では、一部の純金属は周囲と強く反応し、使用できなくなるまで酸化および腐食します。 これらの金属を反応性の低い金属とブレンドすると、反応性が変化し、合金製品の寿命が延びます。 ステンレス鋼は、純鉄製の工具のように錆びたり穴が開いたりしにくいという事実からその名前が付けられています。 金属の合金化は、金属の反応性を低下させ、製造業者のニーズにより適したものにするための1つの手段です。

アルミニウムやチタンなどの軽金属は、合金となる純金属の質量を減らします。 これらのより軽い合金は、製造業者がより軽い航空機を設計および製造することを可能にするため、航空宇宙産業において重要な役割を果たします。 軽いジェット戦闘機は、重いものよりも多くの燃料、装備、兵器を保持できます。 アルミ合金ホイールは車両全体の重量を軽くし、燃費を向上させ、レーストラックの速度を向上させます。

金属を合金化すると、耐熱性が変化します。 合金は2つ以上の純粋な金属で構成されているため、単一の融点はありませんが、代わりにさまざまな温度で溶融します。 それらの分子構造は、金属の全体的な溶融範囲を、その構成金属のいずれよりも高くすることができます。 金属の溶融範囲を上げることは、工業的および商業的使用にとって重要な意味を持ちます。 当時最も技術的に進んだ偵察機の1つであるSR-71ブラックバードは 超音速の熱応力に耐えるために軽量チタン合金フレームに依存していました フライト。