Conţinut
Metalele alcătuiesc majoritatea elementelor din tabelul periodic. În stare pură, fiecare metal are propria masă, punctul de topire și proprietățile fizice. Combinarea a două sau mai multe dintre aceste metale într-un amestec cu un nou set de proprietăți formează un aliaj, o compoziție de metale care poate avea caracteristici remarcabil de diferite.
Compoziție chimică
Prin definiție, metalele pure constau dintr-un singur element. Probele acestor metale conțin doar atomi dintr-o singură substanță metalică. Aliajele conțin două sau mai multe elemente sau aliaje fuzionate și combinate, astfel încât formulele lor chimice constau din mai multe elemente. De exemplu, metalul pur din fier constă doar din atomi de fier. Oțelul, un aliaj de fier de carbon, conține în principal atomi de fier cu atomi de carbon izolați care dau rezistență. Adăugarea cromului și molibdenului la oțel produce un alt aliaj: oțelul inoxidabil.
Maleabilitate și ductilitate
Un motiv pentru care producătorii combină metale pure pentru a forma aliaje este schimbarea proprietăților fizice ale metalelor. Metalele pure pot fi prea fragile pentru a rezista la utilizarea zilnică, dar combinarea lor le poate face mai puternice. Ca un metal pur, aurul se îndoaie și se întinde atât de ușor, încât s-ar deforma rapid dacă ar fi făcut ca un inel și purtat pe deget. Producătorii de bijuterii combină aurul cu argintul, cuprul sau zincul pentru a îmbunătăți durabilitatea și rigiditatea metalului. Aurul contribuie la rezistența sa la culoare și la coroziune, în timp ce alte metale oferă rezistența sa. Rezultatul este un inel de aur de 14 karate care poate rezista la utilizarea zilnică.
Reactivitate
În starea lor naturală, unele metale pure reacționează puternic cu mediul înconjurător, oxidându-se și funcționând, până când sunt stabile. Combinarea acestor metale cu alte metale mai puțin reactive le modifică reactivitatea, prelungind durata de viață utilă a metalului. Oțelul inoxidabil poartă acest nume deoarece nu ruginește ușor și nu se uzează așa cum ar fi un instrument de fier. Amestecarea metalelor este o modalitate de a le face mai puțin reactive și mai potrivite pentru nevoile producătorului.
Paste
Metalele ușoare, precum aluminiu și titan, reduc masa metalelor pure cu care se combină. Aceste aliaje mai ușoare joacă un rol vital în industria aerospațială, deoarece permit producătorilor să proiecteze și să construiască mașini mai ușoare. Un avion de vânătoare mai ușor poate transporta mai mult combustibil, echipamente și artilerie decât unul mai greu. Jantele din aliaj de aluminiu scad greutatea totală a unui vehicul, contribuind la îmbunătățirea consumului de combustibil și la creșterea vitezei pe circuitele de curse.
Toleranță termică și punct de topire
Combinarea metalelor își schimbă toleranța termică. Deoarece constau din două sau mai multe metale pure, aliajele nu au un punct de topire fix. În schimb, acestea fuzionează la o varietate de temperaturi. Structura moleculară a aliajelor poate crește punctul de topire general al metalului peste cel al oricăror metale constitutive ale acestuia. Creșterea punctului de topire a unui metal are implicații importante pentru utilizările industriale și comerciale. SR-71 Blackbird, unul dintre cele mai avansate avioane de recunoaștere din punct de vedere tehnologic din vremea sa, s-a bazat pe structura sa ușoară din aliaj de titan pentru a rezista la stresul termic al zborurilor supersonice.