KOVOVÉ ZLIATINY: TYPY, VLASTNOSTI A PRÍKLADY - CHÉMIA - 2025

Tieto zliatiny sú materiály tvorené kombináciou dvoch alebo viacerých kovov, alebo kovov a nekovov. Tieto látky teda môžu predstavovať spojenie primárneho kovu (alebo bázy) a názov tohto kovu môže predstavovať názov zliatiny.

Zliatina sa vytvára procesom spájania rôznych roztavených prvkov, pri ktorých sú ostatné prvky spojené alebo rozpustené v základnom kove, spájaním komponentov za vzniku nového materiálu so zmiešanými vlastnosťami každého prvku osobitne.

Tento druh materiálu sa zvyčajne vytvára s cieľom využiť silné stránky kovu a súčasne bojovať proti jeho slabostiam prostredníctvom spojenia s iným prvkom, ktorý môže tieto potreby uspokojiť.

K tomu dochádza v príkladoch, ako je oceľ, ktorá využíva uhlík na posilnenie kryštalickej štruktúry železa; alebo v prípade bronzu, ktorý sa zaznamenáva ako prvá zliatina získaná človekom a ktorá sa používa od začiatku ľudstva.

druhy

Keď hovoríme o druhoch kovových zliatin, okrem prvkov, ktoré ich tvoria, musia sa študovať pod elektrónovým mikroskopom, aby sa rozlíšili podľa ich kryštalickej štruktúry.

Existujú teda dva typy kovových zliatin podľa ich kryštalickej štruktúry a mechanizmu, ktorý sa uskutočnil pri ich tvorbe: substitučné zliatiny a intersticiálne látky.

Substitučné zliatiny

Jedná sa o zliatiny, v ktorých atómy legujúceho činidla (látka, ktorá sa viaže na základný kov), nahrádzajú atómy primárneho kovu za vzniku zliatiny.

Tento typ zliatiny sa vytvára, keď atómy základného kovu a atómy legovacieho činidla majú podobnú veľkosť. Substitučné zliatiny sa vyznačujú tým, že ich zložky sú v periodickej tabuľke relatívne blízko.

Mosadz je príkladom substitučnej zliatiny, ktorá je vytvorená spojením medi a zinku. Na druhej strane majú v periodickej tabuľke atómy podobnej veľkosti a blízkosti.

Intersticiálne zliatiny

Ak legovacie činidlo alebo činidlá majú atómy podstatne menšie ako atómy primárneho kovu zliatiny, môžu tieto vstúpiť do kryštalickej štruktúry druhého a filtrovať medzi väčšími atómami.

Ocel je príklad intersticiálnej zliatiny, v ktorej je medzi atómami v kryštalickej mriežke železa umiestnené menšie množstvo atómov uhlíka.

vlastnosti

Na rozdiel od mnohých iných materiálov kovové zliatiny nemajú rad vlastností, ktoré sú vlastné tomuto typu zmesi; Zvyčajne sa vytvárajú na zachytenie požadovaných charakteristík každého prvku a na zvýšenie jeho užitočnosti.

Z tohto dôvodu majú tieto látky jedinečný charakter, pokiaľ ide o meranie ich všeobecných vlastností, ale je známe, že sa vytvárajú na zlepšenie týchto charakteristík:

Odolnosť proti deformácii alebo nárazom

Mechanická odolnosť kovu sa môže zvýšiť spojením s iným kovovým alebo nekovovým prvkom, ako je tomu v prípade nehrdzavejúcej ocele.

Používajú chróm, nikel a železo, aby vytvorili materiál s vysokou pevnosťou v ťahu pre široké spektrum komerčných a priemyselných použití.

Týmto spôsobom sú zliatiny hliníka (s meďou, zinkom, horčíkom alebo inými kovmi) ďalším typom zliatin, do ktorých sa pridávajú druhé zložky na zlepšenie odolnosti hliníka, prírodne mäkkého čistého kovu.

Bod topenia

Teplota topenia zliatin sa líši od teploty topenia čistých kovov: tieto materiály nemajú pevnú hodnotu, ale skôr sa topia v teplotnom rozmedzí, v ktorom sa látka stáva zmesou kvapalných a pevných fáz.

Teplota, pri ktorej začína tavenie, sa nazýva solidus a teplota, pri ktorej končí, sa nazýva likvidus.

Odolnosť proti korózii

Zliatiny sa môžu vytvárať za účelom zvýšenia schopnosti kovu odolávať korózii; v prípade zinku má vysokú odolnosť proti koróznemu procesu, čo ho robí užitočným pri jeho miešaní s inými kovmi, ako je meď a oceľ.

Vzhľad a farba

Existujú zliatiny, ktoré boli vytvorené na skrášlenie kovu a jeho ozdobné použitie. Alpaka (alebo nové striebro) je materiál vyrobený zo zinku, medi a niklu, ktorý má farbu a lesk podobný striebru, čo môže zmiasť ľudí, ktorí s týmto materiálom nie sú oboznámení. Ďalej sa používa pre množstvo aplikácií.

Vedenie tepla

Vodivosť tepla môže byť znížená alebo zvýšená spojením medzi kovom a iným prvkom.

V prípade mosadze je to veľmi dobrý vodič tepla a je užitočný na výrobu domácich radiátorov a výmenníkov tepla v priemysle. Zliatiny medi majú nižšiu tepelnú vodivosť ako čistý kov.

Elektrické vedenie

Elektrické vedenie môže byť tiež zosilnené alebo narušené spojením kovu s inou látkou.

Meď je prirodzene jedným z najlepších elektricky vodivých materiálov, ale v tomto ohľade bude trpieť kombináciou s inými látkami za vzniku zliatin.

Príklady

Meteorické železo

Je to zliatina, ktorá sa vyskytuje prirodzene, získaná z meteoritov charakterizovaných ich zložením niklu a železa, ktorá v minulosti padla na Zem a umožnila prvým ľuďom použiť tento materiál na kovanie zbraní a náradia.

bronz

Predstavuje zliatinu medi a cínu a predstavuje základnú zliatinu na výrobu zbraní, riadu, sochárstva a šperkov v ranom období ľudstva.

mosadz

Zliatina medi a zinku. Tento materiál sa používa pre svoje malé trenie ako súčasť zámkov, kľučiek a ventilov.

mangán

Tento prvok sa v prírode nenachádza vo voľnej forme. Je to obvykle legovacie činidlo pre železo vo viacerých minerálnych formách a môže mať dôležité použitie v nehrdzavejúcej oceli.

Referencie

1. Wikipedia. (SF). Zliatina. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Encyklopédia, NW (sf). Zliatina. Obnovené z lokality newworldencyclopedia.org
3. MatWeb. (SF). Ako legovacie prvky ovplyvňujú vlastnosti zliatin medi. Zdroj: matweb.com
4. Woodford, C. (nd). Obnovené z vysvetleniathatstuff.co
5. Wright, A. (nd). Kovové zliatiny. Zdroj: azom.com