Lydinys yra metalas, sukurtas sujungiant du ar daugiau metalinių elementų. Siekiant didesnio medžiagos stiprumo arba atsparumo korozijai, gaminami įvairių tipų lydiniai. Šis ilgaamžiškumas suteikia lydiniams pagrindą šiuolaikiniame pasaulyje.
Lydinių tipai: chemija ir lydinių susidarymas
Lydinys yra stabili metalinė medžiaga, susidedanti iš dviejų ar daugiau metalų. Kai kuriais atvejais lydinyje taip pat gali būti nemetalų. Norėdami rasti metalų ant periodinės lentelės, pažvelkite į kopėčias, sukurtas nuo boro iki astatino. Kairėje nuo tų kopėčių esantys elementai laikomi metalais; dešinėje nemetalai.
Tradiciškai pagrindinis lydinio ingredientas yra ištirpo pirma, po to ištirpinus kitas medžiagas į išlydytą mišinį. Elementai susilieja, formuodami medžiagą, kuri įgauna abiejų savybes.
Vienas sunkumų gaminant lydinius yra tas, kad metalų lydymosi temperatūra yra skirtinga. Pavyzdžiui, varis lydosi 1083 laipsnių, o cinkas - 419 laipsnių. Tačiau cinkas verda ir 907 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Todėl, siekiant išvengti cinko garavimo, žalvaris gaminamas pirmiausia ištirpinant varį, tada pridedant cinko, kad jis greitai ištirptų.
Lydinių tipai: chemija ir grotelių struktūra
Metalo stiprumas yra tai, kiek jėgų atomų sluoksniai gali toleruoti prieš eidami vienas už kito. Lydiniai yra stipresni dėl metalo gardelių struktūros iškraipymų.
Pliene mažesni anglies atomai telpa tarp geležies atomų, kad būtų sukurtas stipresnis plieno lydinys. Iškreiptoje grotelių struktūroje atomai negali taip lengvai judėti vienas per kitą, todėl lydinys tampa atsparesnis aukštesnėms jėgoms.
Skirtingi lydinių tipai
Toliau išvardyti keli skirtingų tipų lydiniai, juos sudarantys elementai ir kai kurie jų panaudojimo būdai:
Aliuminio lydiniai
Aliuminis nėra labai stiprus metalas, tačiau dėl laidžių savybių jis gali būti naudingas įvairiems tikslams. Dėl šios priežasties gamintojai sumaišo aliuminį su kitais metalais, kad jį sustiprintų, sudarydami keletą skirtingų aliuminio lydinių:
- alnikas (aliuminis, nikelis, varis); naudojamas magnetų gamybai
- magnalio (aliuminio su 5 procentais magnio); instrumentai ir lengvojo lydinio ratlankiai ant automobilių
- duraluminas (varis, aliuminis, kai kuriais atvejais, magnis ir manganas); automobilių ir orlaivių variklių komponentai
Vario lydiniai
Vario elementas linkęs oksiduotis, todėl jo paviršius tampa blankus, blyškiai žalsvos spalvos. Norėdami išvengti oksidacijos ir padidinti jo stiprumą, gamintojai varį sulydo su keliais skirtingais elementais:
- žalvaris (varis, iki 50 procentų cinko); naudojamas dekoratyviniams daiktams, pavyzdžiui, papuošalams, taip pat veržlėms ir varžtams
- bronza (varis, 10 proc. alavo arba aliuminio); naudojamas monetoms, statuloms ir dekoratyviniams daiktams gaminti
Geležies lydiniai
- plienas (geležis, nuo 0,5 iki 1,5 proc. anglies); plačiai naudojami statybose, pavyzdžiui:
- šaldytuvai
- diapazonai
Aukso lydiniai
Kaip minkštas metalas, grynas auksas yra kaliojo ir lengvai apdorojamo. Aukso stiprumui padidinti pridedami kiti metalai:
- geltonas auksas (auksas, varis); visų rūšių papuošalai (žiedai, apyrankės, karoliai, auskarai)
- baltasis auksas (auksas, su nikeliu, sidabru arba paladžiu); visų rūšių papuošalų
Skirtingi lydinių tipai istorijoje
Pirmasis lydinys pradėtas naudoti bronzos amžiuje, kuris prasidėjo maždaug 3500 m. Pagaminta iš vario ir alavo, pradžios žmonės tūkstančius metų naudojo bronzą, kol kūrė sudėtingesnes krosnis geležiniams įrankiams gaminti ir ginklus. Romėnai žalvarį sukūrė maždaug 500 m. Pr. Kr.