Die Materialeigenschaften von Metallen

Dieser Nagel ist hart. Aber er lässt sich auch biegen, ohne dabei zu brechen. Diese Eigenschaft, dass der Nagel seine Form ändern kann, ohne zu brechen, nennt man Formbarkeit. Es gibt viele Stoffe, die man biegen kann, ohne dass sie brechen. Zum Beispiel Gummi und die meisten Kunststoffe.

Bei Gummi und Kunststoffen reicht ein klein wenig Kraft aus, um ihre Form zu verändern. Es sind weiche Stoffe. Andere Stoffe, wie Glas oder Beton, können große Krafteinwirkungen aushalten, ohne dass sie nachgeben. Sie sind hart - so wie der Nagel. Ist die Krafteinwirkung zu groß, biegen sich diese Gegenstände nicht, sondern brechen.

Diese Stoffe sind hart – aber spröde. In den meisten Fällen gilt: Je härter ein Stoff ist, desto spröder ist er. Und je formbarer ein Stoff ist, desto weicher ist er. Um einen Nagel herzustellen, brauchst du einen Stoff, der hart ist - aber auch formbar. Wir brauchen ein Metall.

Dieser Nagel ist aus dem Metall Eisen hergestellt. Eisen ist ein Element. Das bedeutet, in elementarem – also reinem – Eisen gibt es nur eine Atomart: Eisenatome. Du findest in der Erdkruste etwa 60 verschiedene Arten von Metallatomen. Zusammen machen sie ein Viertel des Gewichts der Erdkruste aus.

Einige Metalle sind genügend vorhanden, z. B. Aluminium und Eisen. Andere, wie etwa Gold, sind selten. Wir kennen weitere 30 metallische Elemente, aber die kommen auf der Erde nicht in natürlicher Form vor.

Diese können nur künstlich herstellt werden- durch Kernreaktionen. Metalle können sehr unterschiedliche Eigenschaften haben. Einige sind leicht, andere sind schwer. Einige können auf Tausende von Grad erhitzt werden, ohne dass sie schmelzen. Während ein anderes Metall bei Raumtemperatur flüssig ist.

Metalle sind auch unterschiedlich hart. Manche Metalle sind so weich, dass du sie mit einem Messer schneiden kannst. Einige Metalle sind spröde. Aber die meisten Metalle sind hart und gleichzeitig formbar. Du kannst die Eigenschaften von Metallen noch mehr variieren, indem du sie miteinander – oder mit anderen Stoffen – kombinierst.

Solche Metallmischungen nennt man Legierungen. Diese Legierung besteht aus zwei weichen Metallen. Zusammen ergeben sie eine harte Legierung. Legierungen können also andere Eigen- schaften als ihre Bestandteile haben. Manchmal wird ein Metall auch formbarer, obwohl es mit einem spröden Stoff legiert ist.

Metalle sind eine sehr vielseitige Gruppe von Stoffen. Wenn du etwas aus Metall herstellen willst, kannst du ein reines Metall, oder eine Legierung, mit den passenden Eigenschaften verwenden. Du musst also nicht zwischen einem harten Metall oder einem formbaren Metall wählen. Denn Metalle können beides sein, hart sein und gleichzeitig formbar.