ALIATGES METÀL·LICS: TIPUS, PROPIETATS I EXEMPLES - QUIMICA - 2025

Les aliatges metàl·lics són materials formats per combinacions de dos o més metalls, o per metalls i no-metalls. Així que aquestes substàncies poden ser representades per la unió d'un metall primari (o base) i el nom d'aquest metall pot arribar a representar el nom de l'aliatge.

L'aliatge és creada per un procés d'unió dels diferents elements fosos, en la qual els altres elements són units o dissolts en el metall base, unint-se els components per formar un nou material amb propietats mixtes de cada element per separat.

Aquest tipus de material sol crear-se per aprofitar les fortaleses d'un metall i, simultàniament, combatre les seves debilitats a través de la seva unió amb un altre element que pugui suplir aquestes necessitats.

Això passa en exemples com en l'acer, el qual utilitza el carboni per enfortir l'estructura cristal·lina de l'ferro; o en el cas de el bronze, que es registra com la primera aliatge obtinguda per l'home i que s'ha aprofitat des dels començaments de la humanitat.

tipus

Quan es parla dels tipus d'aliatges metàl·lics, més enllà dels elements que les componen, aquestes s'han d'estudiar sota un microscopi d'electrons per diferenciar-se segons la seva estructura cristal·lina.

De manera que hi ha dos tipus d'aliatges metàl·lics, segons la seva estructura cristal·lina i el mecanisme que es va dur a terme per a la seva formació: els aliatges per substitució i les intersticials.

Aliatges per substitució

Aquests aliatges són aquelles en què els àtoms de l'aleante (la substància que s'uneix a l'metall base) reemplacen àtoms de l'metall primari per a la formació de l'aliatge.

Aquest tipus d'aliatge es genera quan els àtoms de l'metall base i els de l'agent aliant tenen una mida similar. Els aliatges per substitució posseeixen la característica de tenir els seus elements constituents relativament a prop en la taula periòdica.

El llautó és un exemple d'un aliatge per substitució, el qual es forma per la unió de el coure i el zinc. Al seu torn, aquests tenen àtoms de mides semblants i proximitat a la taula periòdica.

aliatges intersticials

Quan l'agent o els agents aliants posseeixen àtoms considerablement més petits que aquells de l'metall primari de l'aliatge, aquests poden entrar a l'estructura cristal·lina de l'segon i filtrar-se entre els àtoms més grans.

L'acer és un exemple d'aliatge intersticial, en què un nombre menor d'àtoms de carboni se situa entre els àtoms en la xarxa cristal·lina de l'ferro.

propietats

Contrari a molts altres materials, els aliatges metàl·lics no posseeixen una sèrie de propietats inherents a aquest tipus de barreja; aquests solen ser formats per captar les característiques desitjables de cada element i potenciar la seva utilitat.

Per això, aquestes substàncies presenten un caràcter únic quan es tracta de mesurar les seves propietats generals, però se sap que són creats per millorar les següents característiques:

Resistència a deformació o impactes

La resistència mecànica d'un metall pot incrementar-se per la seva unió amb un altre element metàl·lic o no-metàl·lic, com succeeix en el cas dels acers inoxidables.

Aquests utilitzen el crom, el níquel i el ferro per formar un material de gran força tensil per a un ampli espectre d'usos comercials i industrials.

D'aquesta manera, els aliatges d'alumini (amb coure, zinc, magnesi o altres metalls) són un altre tipus d'aliatges en què s'agreguen els segons components per millorar la resistència de l'alumini, un metall pur naturalment tou.

Punt de fusió

El punt de fusió dels aliatges és diferent a el dels metalls purs: aquests materials no tenen un valor fix, sinó que es fonen dins d'un rang de temperatures en el qual la substància es converteix en una barreja de fases líquides i sòlides.

La temperatura a la que inicia la fusió es diu solidus, i la temperatura en la qual finalitza s'anomena liquidus.

Resistència a la corrosió

Els aliatges es poden formar amb el propòsit de millorar la capacitat d'un metall per resistir la corrosió; en el cas de l'zinc, aquest posseeix una propietat d'alta resistència a l'procés de corrosió, que el torna útil a l'hora de barrejar-lo amb altres metalls com coure i acer.

Aparença i color

Hi aliatges que han estat creades per embellir un metall i donar-li usos decoratius. L'alpaca (o plata nova) és un material format per zinc, coure i níquel, el qual posseeix un color i brillantor semblant a la plata que pot arribar a confondre a les persones no coneixedores d'aquest material. A més, aquesta s'usa per a nombroses aplicacions.

Conducció de calor

La conducció de calor pot ser disminuïda o augmentada amb la unió entre un metall i un altre element.

En el cas de l'llautó, aquest és molt bon conductor de calor i és útil per a l'elaboració de radiadors domèstics i intercanviadors de calor a la indústria. Així mateix, els aliatges de coure posseeixen menor conductivitat de calor que el metall pur.

conducció elèctrica

La conducció elèctrica també es pot veure afavorida o perjudicada per la unió d'un metall a una altra substància.

El coure és naturalment un dels millors materials conductors d'electricitat, però es veurà perjudicat en aquest aspecte a l'aliar-se amb altres substàncies per formar aliatges.

exemples

ferro meteòric

És aquella aliatge que passa naturalment, obtinguda dels meteorits caracteritzats per la seva composició de níquel i ferro, que van caure a la Terra en el passat i van permetre als primers humans utilitzar aquest material per forjar armes i eines.

bronze

Representa l'aliatge de l'coure i l'estany, i va representar l'aliatge bàsica per fabricar armes, estris, escultures i joieria durant èpoques primerenques de la humanitat.

llautó

Un aliatge de coure i zinc. Aquest material és aprofitat per la seva baixa fricció per formar part de panys, poms de portes i vàlvules.

manganès

Aquest element no s'aconsegueix en forma lliure en la naturalesa. Representa comunament un agent aleante de el ferro en múltiples formes minerals i pot tenir usos importants en els acers inoxidables.

referències

1. Wikipedia. (Sf). Alloy. Obtingut de en.wikipedia.org
2. Encyclopedia, NW (sf). Alloy. Recuperat de newworldencyclopedia.org
3. MatWeb. (Sf). How Alloying Elements Affect the Properties of Copper Alloys. Obtingut de matweb.com
4. Woodford, C. (sf). Recuperat de explainthatstuff.co
5. Wright, A. (sf). Metall Alloys. Obtingut de azom.com