Сплав - це метал, створений поєднанням двох або більше металевих елементів. Для більшої міцності матеріалу або стійкості до корозії виготовляються різні типи сплавів. Ця міцність робить сплави основою будівництва в сучасному світі.
Типи сплавів: хімія та утворення сплавів
Сплав - це стійка металева речовина, що складається з двох і більше металів. У деяких випадках сплав може також містити неметали. Щоб знайти метали в періодичній системі, подивіться на сходи, створені від бору до астатину. Елементи ліворуч від цієї сходи вважаються металами; праворуч, неметали.
Традиційно основним інгредієнтом сплаву є розплавлений спочатку слід розчинення інших інгредієнтів у розплавленій суміші. Елементи зливаються, утворюючи речовину, яка набуває властивостей обох.
Складність виготовлення сплавів полягає в тому, що метали мають різну температуру плавлення. Наприклад, мідь плавиться при 1083 градусах Цельсія, а цинк при 419 градусах Цельсія. Однак цинк також кипить при 907 градусах Цельсія. Тому, щоб уникнути випаровування цинку, латунь виготовляють спочатку плавленням міді, а потім додаванням цинку, щоб він швидко розчинився.
Типи сплавів: хімія та структура решітки
Міцність металу - це сила, яку можуть переносити шари атомів, перш ніж рухатись повз один одного. Сплави міцніші через спотворення в структурі решітки металу.
У сталі менші атоми вуглецю поміщаються між атомами заліза, щоб створити міцніший сталевий сплав. У спотвореній решітчастій структурі атоми не можуть так легко переміщатися / перетинати один одного, що робить сплав більш стійким до дії вищих сил.
Різні типи сплавів
Кілька різних типів сплавів, елементи, що їх складають, та деякі способи їх використання перелічені нижче:
Алюмінієві сплави
Алюміній це не дуже міцний метал, але його провідні якості роблять його корисним для різних застосувань. З цієї причини виробники змішують алюміній з іншими металами для його зміцнення, утворюючи кілька різних алюмінієвих сплавів:
- альніко (алюміній, нікель, мідь); використовується у виробництві магнітів
- магналій (алюміній з 5 відсотками магнію); інструменти та легкосплавні диски на автомобілях
- дюралюміній (мідь, алюміній, в деяких випадках магній і марганець); компоненти в автомобільних та авіаційних двигунах
Мідні сплави
Елемент мідь схильний до окислення, завдяки чому його поверхня стає тьмяною, блідо-зеленуватого кольору. Щоб запобігти окисленню та збільшити його міцність, виробники сплавляють мідь з декількома різними елементами:
- латунь (мідь, до 50 відсотків цинку); використовується в декоративних предметах, таких як ювелірні вироби, а також для гайок і болтів
- бронза (мідь, 10 відсотків олова або алюмінію); використовується для виготовлення монет, статуй та декоративних предметів
Сплави заліза
- сталь (залізо, від 0,5 до 1,5 відсотка вуглецю); широко використовується в будівництві, наприклад:
- холодильники
- діапазони
Золоті сплави
Як м’який метал, чисте золото є пластичним і простим в роботі. Для збільшення міцності золота додаються інші метали:
- жовте золото (золото, мідь); всі види прикрас (кільця, браслети, намиста, сережки)
- біле золото (золото, з нікелем, сріблом або паладієм); всі види прикрас
Різні типи сплавів в історії
Перший сплав увійшов у користування в епоху бронзи, яка почалася приблизно в 3500 р. До н. Е. Виготовлений з міді та олова, Перші люди використовували бронзу протягом тисячоліть, перш ніж розробляти більш складні печі для виробництва залізних знарядь праці зброю. Римляни розробили латунь приблизно в 500 р. До н. Е.
