Właściwości materiałowe metali

Ten gwóźdź jest twardy... Ale można go także zagiąć... nie łamiąc go. Ta właściwość, czyli możliwość zmiany kształtu przedmiotu bez łamania go nazywana jest kowalnością. Istnieje wiele materiałów, które można zaginać nie uszkadzając ich.

Np. guma i większość rodzajów plastiku. Jednakże przy gumie lub plastiku potrzeba niewielkiej siły, aby zmienić ich kształt. Są to materiały miękkie. Inne materiały, takie jak szkło czy beton mogą oprzeć się dużej sile bez odkształcania się.

Są twarde, tak jak gwóźdź. Lecz gdy siła staje się za duża, przedmioty te nie zginają się, ale pękają. Te materiały są twarde ale i kruche. W większości przypadków im twardszy materiał, tym bardziej jest kruchy. A im bardziej kowalny materiał, tym bardziej jest miękki.

Ale aby wyprodukować gwóźdź, potrzebujemy materiału, który jest zarówno twardy jak i kowalny. Potrzebujemy metalu. Ten gwóźdź zrobiony jest z metalu - żelaza. Żelazo jest pierwiastkiem. Oznacza to, że w czystym żelazie istnieją atomy tylko jednego rodzaju, czyli atomy żelaza. W glebie można znaleźć około 60 różnych rodzajów atomów metali. Łącznie stanowią jedną czwartą masy skorupy ziemskiej.

Niektórych metali jest pod dostatkiem, jak np. aluminium czy żelaza. Inne występują rzadko, jak złoto. Znamy jeszcze około 30 pierwiastków metalicznych, ale nie występują one naturalnie w skorupie ziemskiej. Można je wytworzyć tylko sztucznie, w reakcjach jądrowych.

Metale mogą mieć wiele różnych właściwości. Niektóre są lekkie, inne są ciężkie. Niektóre metale można rozgrzewać do kilku tysięcy stopni i nie roztopią się, podczas gdy istnieje metal który w temperaturze pokojowej jest cieczą. Metale mogą także znacznie różnić się od siebie pod kątem twardości. Są metale tak miękkie, że można je ciąć nożem kuchennym.

Kilka metali jest kruchych. Jednak większość metali jest jednocześnie twarda i kowalna. Właściwości metali możemy jeszcze bardziej modyfikować przez mieszanie ich ze sobą, lub z innymi substancjami. W wyniku takiego mieszania otrzymujemy stopy metali. W tym stopie połączyliśmy dwa miękkie metale, tworząc twardy stop.

A więc stopy metali mogą mieć inne właściwości niż metale, które je tworzą. Czasami metal może stać się bardziej kowalny, nawet jeśli zostanie zmieszany z metalem kruchym. To sprawia, że metale są materiałami, które mogą mieć wiele zastosowań. Gdy chcemy wytworzyć coś z metalu, możemy użyć jednego z nich w czystej formie, lub stopu metali o idealnych właściwościach. I nie musimy wybierać między metalem, który jest twardy, lub metalem kowalnym.

Ponieważ metale mogą mieć jednocześnie obie te właściwości.