METALLLEGIERUNGEN: TYPEN, EIGENSCHAFTEN UND BEISPIELE - CHEMIE - 2026

Die Metalllegierungen sind Materialien, die durch Kombinationen von zwei oder mehr Metallen oder Metallen und Nichtmetallen gebildet werden. Diese Substanzen können also durch die Vereinigung eines Primärmetalls (oder einer Base) dargestellt werden, und der Name dieses Metalls kann den Namen der Legierung darstellen.

Die Legierung wird durch einen Prozess des Verbindens der verschiedenen geschmolzenen Elemente hergestellt, bei dem die anderen Elemente im Grundmetall verbunden oder gelöst werden, wobei die Komponenten verbunden werden, um ein neues Material mit gemischten Eigenschaften jedes Elements separat zu bilden.

Diese Art von Material wird normalerweise hergestellt, um die Stärken eines Metalls zu nutzen und gleichzeitig seine Schwächen durch die Vereinigung mit einem anderen Element zu bekämpfen, das diese Anforderungen erfüllen kann.

Dies tritt in Beispielen wie Stahl auf, der Kohlenstoff verwendet, um die Kristallstruktur von Eisen zu stärken; oder im Fall von Bronze, die als erste vom Menschen erhaltene Legierung aufgezeichnet ist und seit Beginn der Menschheit verwendet wird.

Typen

Wenn über die Arten von Metalllegierungen gesprochen wird, müssen sie über die Elemente hinaus, aus denen sie bestehen, unter einem Elektronenmikroskop untersucht werden, um sie nach ihrer Kristallstruktur zu unterscheiden.

Somit gibt es zwei Arten von Metalllegierungen, je nach ihrer Kristallstruktur und dem Mechanismus, der für ihre Bildung durchgeführt wurde: Substitutionslegierungen und Zwischengitter.

Substitutionslegierungen

Diese Legierungen sind solche, bei denen die Atome des Legierungsmittels (die Substanz, die an das Grundmetall bindet) Atome des Primärmetalls für die Bildung der Legierung ersetzen.

Diese Art von Legierung wird erzeugt, wenn die Atome des Grundmetalls und die des Legierungsmittels eine ähnliche Größe haben. Substitutionslegierungen haben die Eigenschaft, dass ihre Bestandteile im Periodensystem relativ nahe beieinander liegen.

Messing ist ein Beispiel für eine Substitutionslegierung, die durch die Vereinigung von Kupfer und Zink gebildet wird. Diese haben wiederum Atome ähnlicher Größe und Nähe im Periodensystem.

Zwischenlegierungen

Wenn das Legierungsmittel oder die Legierungsmittel Atome aufweisen, die erheblich kleiner sind als die des Primärmetalls der Legierung, können diese in die Kristallstruktur des zweiten eintreten und zwischen den größeren Atomen filtern.

Stahl ist ein Beispiel für eine interstitielle Legierung, bei der sich eine geringere Anzahl von Kohlenstoffatomen zwischen den Atomen im Kristallgitter von Eisen befindet.

Eigenschaften

Im Gegensatz zu vielen anderen Materialien weisen Metalllegierungen keine Reihe von Eigenschaften auf, die dieser Art von Mischung eigen sind. Diese werden normalerweise gebildet, um die gewünschten Eigenschaften jedes Elements zu erfassen und seine Nützlichkeit zu verbessern.

Aus diesem Grund haben diese Substanzen einen einzigartigen Charakter bei der Messung ihrer allgemeinen Eigenschaften. Es ist jedoch bekannt, dass sie zur Verbesserung der folgenden Eigenschaften entwickelt wurden:

Beständigkeit gegen Verformung oder Stöße

Die mechanische Beständigkeit eines Metalls kann durch seine Vereinigung mit einem anderen metallischen oder nichtmetallischen Element erhöht werden, wie im Fall von rostfreien Stählen.

Sie verwenden Chrom, Nickel und Eisen, um ein Material mit hoher Zugfestigkeit für ein breites Spektrum kommerzieller und industrieller Anwendungen zu bilden.

Auf diese Weise sind Aluminiumlegierungen (mit Kupfer, Zink, Magnesium oder anderen Metallen) eine andere Art von Legierungen, bei denen die zweiten Komponenten hinzugefügt werden, um die Beständigkeit von Aluminium, einem natürlich weichen reinen Metall, zu verbessern.

Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt von Legierungen unterscheidet sich von dem von reinen Metallen: Diese Materialien haben keinen festen Wert, sondern schmelzen in einem Temperaturbereich, in dem die Substanz zu einem Gemisch aus flüssigen und festen Phasen wird.

Die Temperatur, bei der das Schmelzen beginnt, wird als Solidus bezeichnet, und die Temperatur, bei der es endet, wird als Liquidus bezeichnet.

Korrosionsbeständigkeit

Legierungen können gebildet werden, um die Korrosionsbeständigkeit eines Metalls zu verbessern; Im Fall von Zink hat es die Eigenschaft einer hohen Beständigkeit gegen den Korrosionsprozess, was es nützlich macht, wenn es mit anderen Metallen wie Kupfer und Stahl gemischt wird.

Aussehen und Farbe

Es gibt Legierungen, die geschaffen wurden, um ein Metall zu verschönern und es dekorativ zu verwenden. Alpaka (oder neues Silber) ist ein Material aus Zink, Kupfer und Nickel, das eine silberähnliche Farbe und einen ähnlichen Glanz aufweist, die Menschen verwirren können, die mit diesem Material nicht vertraut sind. Darüber hinaus wird es für zahlreiche Anwendungen eingesetzt.

Wärmeleitung

Die Wärmeleitung kann durch die Verbindung zwischen einem Metall und einem anderen Element verringert oder erhöht werden.

Im Fall von Messing ist dies ein sehr guter Wärmeleiter und eignet sich für die Herstellung von Haushaltsheizkörpern und Wärmetauschern in der Industrie. Kupferlegierungen haben auch eine geringere Wärmeleitfähigkeit als reines Metall.

Elektrische Leitung

Die elektrische Leitung kann auch durch die Bindung eines Metalls an eine andere Substanz verbessert oder beeinträchtigt werden.

Kupfer ist natürlich eines der am besten elektrisch leitenden Materialien, aber es wird in dieser Hinsicht leiden, wenn es mit anderen Substanzen kombiniert wird, um Legierungen zu bilden.

Beispiele

Meteorisches Eisen

Es ist diese Legierung, die auf natürliche Weise vorkommt und aus Meteoriten gewonnen wird, die sich durch ihre Zusammensetzung aus Nickel und Eisen auszeichnen. Sie fiel in der Vergangenheit auf die Erde und ermöglichte es den ersten Menschen, dieses Material zum Schmieden von Waffen und Werkzeugen zu verwenden.

Bronze

Es stellt die Legierung aus Kupfer und Zinn dar und die Grundlegierung für die Herstellung von Waffen, Utensilien, Skulpturen und Schmuck in frühen Zeiten der Menschheit.

Messing

Eine Legierung aus Kupfer und Zink. Dieses Material wird wegen seiner geringen Reibung als Teil von Schlössern, Türklinken und Ventilen verwendet.

Mangan

Dieses Element kommt in der Natur nicht in freier Form vor. Es ist üblicherweise ein Legierungsmittel für Eisen in mehreren mineralischen Formen und kann wichtige Anwendungen in rostfreien Stählen haben.

Verweise

1. Wikipedia. (sf). Legierung. Abgerufen von en.wikipedia.org
2. Enzyklopädie, NW (sf). Legierung. Von newworldencyclopedia.org wiederhergestellt
3. MatWeb. (sf). Wie Legierungselemente die Eigenschaften von Kupferlegierungen beeinflussen. Von matweb.com abgerufen
4. Woodford, C. (nd). Wiederhergestellt von EXPLAINTHATSTUST.CO
5. Wright, A. (nd). Metall-Legierungen. Von azom.com abgerufen