Sisältö
Metallit muodostavat suurimman osan jaksollisesta elementtitaulukosta. Puhtaassa tilassaan jokaisella metallilla on oma ominaismassa, sulamispiste ja fysikaaliset ominaisuudet. Sekoittamalla kaksi tai useampia näistä metalleista seokseksi uusilla ominaisuuksilla, muodostuu seos, komposiittimetalli, jolla voi olla uskomattoman erilaisia ominaisuuksia.
Kemiallinen koostumus
Puhtaat metallit koostuvat määritelmästään yhdestä elementistä. Näiden metallien näytteet sisältävät vain yhden metallisen aineen atomit. Seokset sisältävät kaksi tai useampia elementtejä tai seoksia, jotka on sulatettu ja sekoitettu yhteen, joten niiden kemialliset kaavat koostuvat useammasta kuin yhdestä elementistä. Esimerkiksi puhdas metallirauta koostuu vain rauta- atomeista. Teräs, raudan ja hiilen seos, sisältää enimmäkseen rauta-atomeja eristetyillä hiiliatomeilla, jotka antavat sille lujuutta. Metallien kromin tai molybdeenin lisääminen teräkseen tuottaa vielä yhden seoksen: ruostumattoman teräksen.
Muokattavuus ja taipuisuus
Yksi syy siihen, että valmistajat yhdistävät puhtaita metalleja seosten muodostamiseksi, on metallien fysikaalisten ominaisuuksien muuttaminen. Puhtaat metallit voivat olla liian pehmeitä pitämään niitä normaalissa käytössä, mutta niiden seostaminen tekee niistä kovempia. Puhtaana metallina kulta taipuu ja venyy niin helposti, että se vetoa nopeasti muodostaan, jos se muodostetaan renkaaseen ja kulutetaan sormessa. Koruvalmistajat seostavat puhdasta kultaa hopealla, kuparilla tai sinkillä metallien kestävyyden ja jäykkyyden parantamiseksi. Kulta lisää väriä ja korroosionkestävyyttä; muut metallit lisäävät niiden lujuutta. Tuloksena on 14 karaatin kultarengas, joka kestää päivittäistä kulumista.
reaktiivisuus
Jotkut puhtaat metallit reagoivat luonnollisessa alkuperän tilassa voimakkaasti ympäristöönsä hapettuen ja syövyttäviä, kunnes niistä tulee käyttökelvottomia. Näiden metallien sekoittaminen vähemmän reaktiivisiin metalleihin muuttaa niiden reaktiivisuutta, pidentäen seostetun esineen käyttöikää. Ruostumaton teräs saa nimensä siitä, että se ei ruostuta tai kuoppaa helposti kuin puhdas rautatyökalu. Metallien seostaminen on yksi keino tehdä niistä vähemmän reaktiivisia ja sopimaan paremmin valmistajan tarpeisiin.
Massa
Kevytmetallit, kuten alumiini ja titaani, vähentävät niiden seostamien puhtaiden metallien massaa. Näillä kevyemmillä seoksilla on tärkeä rooli ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, koska niiden avulla valmistajat voivat suunnitella ja rakentaa kevyempiä aluksia. Kevyempi suihkutaistelija voi pitää enemmän polttoainetta, laitteita ja koneita kuin raskas. Alumiinivanteet pyörittävät ajoneuvon kokonaispainoa, auttavat parantamaan kaasun mittarilukemaa ja lisäävät nopeutta kilparadalla.
Lämpötoleranssi ja sulamispiste
Seostavat metallit muuttavat niiden lämpötoleranssia. Koska seokset koostuvat kahdesta tai useammasta puhtaasta metallista, seoksilla ei ole yhtä sulamispistettä, vaan ne sulavat sen sijaan useilla lämpötiloilla. Niiden molekyylirakenne voi nostaa metallin kokonais sulamisalueen minkä tahansa sen komponenttimetallin sulamisalueen. Metallin sulamisalueen nostamisella on tärkeitä vaikutuksia teolliseen ja kaupalliseen käyttöön. SR-71 Blackbird, yksi aikansa teknologisesti edistyneimmistä tiedustelulentokoneista, luottaa kevyeen titaaniseosrunkoonsa kestääkseen yliäänään suuntautuvien lentojen lämpörasituksen.