Conţinut
Se numește aliaj la procesul prin care două sau mai multe elemente, de obicei metalice, sunt combinate într-o singură unitate care câștigă proprietățile ambelor. Sunt luate în considerare în principal aliajele amestecuri, deoarece atomii componentelor combinate nu produc, cu excepția cazurilor rare, reacții chimice care împletesc atomii lor.
În mod normal, substanțele utilizate în aliaje sunt metalice: fier, aluminiu, cupru, plumb etc., dar a element metalic cu unul nemetalic: carbon, sulf, arsenic, fosfor etc.
Dar cu toate acestea, materialul rezultat din amestec are întotdeauna caracteristici metalice (strălucește, ea conduce căldură și electricitate, are mai multă sau mai puțină duritate, mai mult sau mai puțin maleabilitate, mai mult sau mai puțin ductilitate, etc.), modificat sau întărit cu adaosurile celeilalte substanțe.
Tipuri de aliaje
De obicei, se distinge între aliaje bazate pe predominanța unui element față de altele (de exemplu, aliajele de cupru), dar și Acestea sunt clasificate în funcție de cantitatea de elemente implicate în amestec, și anume:
- Binar. Sunt alcătuite din două elemente (elementul de bază și elementul de aliere).
- Ternar. Acestea sunt alcătuite din trei elemente (elementul de bază și două aliaje).
- Cuaternar. Acestea sunt compuse din patru elemente (elementul de bază și trei aliaje).
- Complex. Acestea sunt alcătuite din cinci sau mai multe elemente (elementul de bază și patru sau mai multe aliaje).
O altă posibilă clasificare distinge între aliajele grele și ușoare, în funcție de proprietățile substanței metalice de bază. Astfel, aliajele de aluminiu vor fi ușoare, dar aliajele de fier vor fi grele.
Proprietăți de aliaj
Proprietățile specifice fiecărui aliaj depind de elementele implicate în mix, dar și de proporția care există între ele.
Astfel, adăugarea mai multor materiale de aliere va modifica în continuare anumite caracteristici ale materialului de bază, în detrimentul altora. Această proporție, în funcție de aliaj, poate varia între procentele minime (0,2 până la 2%) sau mult mai vizibile în amestec.
Exemple de aliaje
- Oţel. Acest aliaj este esențial pentru industria construcțiilor, deoarece este utilizat pentru a realiza grinzi sau suporturi pentru turnarea betonului sau betonului. Este un material rezistent și maleabil, în principal un produs al aliajului de fier și carbon, deși poate conține și siliciu, sulf și oxigen în proporții chiar mai mici. Prezența carbonului face fierul mai rezistent la coroziune și mai fragil în același timp, astfel încât, în cazuri rare, depășește un procent foarte mic. Conform prezenței acestui ultim element, se obține o gamă întreagă de oțeluri utilizabile.
- Alamă. Acest material este utilizat pe scară largă în industria containerelor, în special în cele destinate alimentelor neperisabile, precum și în conductele și robinetele de uz casnic. Obținut din aliajul de cupru și zinc, este extrem de ductil și maleabil și strălucește ușor atunci când este lustruit. În funcție de proporția dintre elemente, este posibil să se obțină variante cu diverse proprietăți: mai mult sau mai puțin rezistente la oxid, mai mult sau mai puțin fragil etc.
- Bronz. Bronzul a jucat un rol foarte important în istoria omenirii, ca material pentru fabricarea uneltelor, armelor și obiectelor ceremoniale. Au fost făcute multe clopote cu acest material, precum și multe monede, medalii, statui naționale și diverse instrumente domestice, profitând de maleabilitatea sa enormă și de obținerea sa economică din cupru și staniu.
- Oțel inoxidabil. Această variantă a oțelului obișnuit (oțel carbon) este apreciată pentru rezistența sa extremă la coroziune, făcându-l ideal pentru fabricarea articolelor de bucătărie, a pieselor auto și a instrumentelor medicale. Pentru a obține acest metal, cromul și nichelul sunt utilizate în aliaj cu oțelul.
- Amalgam. În lipsă de utilizare, datorită conținutului său de mercur, care îl face ușor toxic pentru corpul uman, această umplutură de metal a fost utilizată ca sigilant dentar de către dentiști. Este aliajul de argint, staniu, cupru și mercur dintr-o substanță pastoasă care se întărește atunci când se usucă.
- Duralumin. Duraluminul este un metal ușor și rezistent care combină proprietățile cuprului și aluminiului, al cărui aliaj este un produs. Este utilizat în industria aeronautică și în altele care necesită un material ușor, maleabil și rezistent la rugină.
- Otel. Produs din aliajul de zinc, plumb, staniu și antimoniu, este o substanță folosită de mult timp în producția de obiecte de bucătărie (cupe, farfurii, ghivece etc.) datorită ușurinței sale extreme și a conducerii căldurii. Este foarte maleabil, o proprietate pe care o primește, fără îndoială, din elasticitatea unică a plumbului.
- aur alb. Multe bijuterii (inele, coliere etc.) și obiecte ornamentale sunt realizate din așa-numitul aur alb: un metal foarte lucios, strălucitor și prețios obținut prin alierea aurului, cuprului, nichelului și zincului. Este ideal pentru a face bijuterii mai ușoare decât aurul pur și vă permite, de asemenea, să utilizați mai puțin din acest lucru mineral prețioase, realizând obiecte mai ieftine.
- Magnalium. Un alt metal foarte solicitat de industria auto și conserve, deoarece, în ciuda densității sale reduse, are duritate, rezistență și rezistență la tracțiune. Se obține prin alierea aluminiului cu un conținut de magneziu (doar 10%).
- Wood's Metal. Acest metal și-a luat numele de la medicul dentist Barnabás Wood, inventatorul său, și este un aliaj de 50% bismut, 25% plumb, 12,5% staniu și 12,5% cadmiu. În ciuda toxicității sale, având în vedere plumbul și cadmiul pe care le conține, este utilizat în topituri și suduri, eliberând gaze care nu trebuie inhalate. Astăzi, însă, există alternative de utilizare mai puțin toxice.
- Field Metal. Acest aliaj de bismut (32,5%), indiu (51%) și staniu (16,5%) devine lichid la 60 ° C, deci este utilizat pentru turnare și prototipare industrială sau ca înlocuitor non-toxic din metalul lui Wood.
- Galinstano. Unul dintre metalele cu care s-a încercat înlocuirea utilizărilor aliajelor cu mercur (toxic), este acest aliaj de galiu, indiu și staniu. Este lichid la temperatura camerei și este mai puțin reflexiv și mai puțin dens decât mercurul. Are și aplicații ca agent frigorific.
- Rose Metal. De asemenea cunoscut ca si Aliaj de trandafiri Este un metal utilizat pe scară largă în suduri și fuziuni, la rândul său un produs din aliajul de bismut (50%), plumb (25%) și staniu (25%).
- NaK. Este cunoscut sub acest nume unui aliaj de sodiu (Na) și potasiu (K), o substanță puternic oxidantă, capabilă să elibereze cantități mari de energie calorică (exoterm). Câteva grame sunt suficiente, în contact cu oxigenul din aer sunt suficiente pentru a declanșa un incendiu. Chiar și așa, acest aliaj este lichid la temperatura camerei și este utilizat ca catalizator, agent frigorific sau desicant industrial.
- Vital. Aliaj refractar de cobalt (65%), crom (25%) și molibden (6%), precum și alte elemente minore (fier, nichel), a fost dezvoltat pentru prima dată în 1932 și este foarte utilizabil datorită ușurinței sale și rezistenței extreme la coroziune și temperatură. Sunt fabricate cu surse chirurgicale vitale, turbine de reacție sau camere de ardere.
