Зміст
Метали складають більшість елементів періодичної системи. У чистому стані кожен метал має власну масу, температуру плавлення та фізичні властивості. Поєднання двох або більше цих металів у суміші з новим набором властивостей утворює сплав - склад металів, який може мати надзвичайно різні характеристики.
Хімічний склад
За визначенням, чисті метали складаються з одного елемента. Зразки цих металів містять лише атоми однієї металевої речовини. Сплави містять два або більше елементів або сплави, що сплавляються та поєднуються, тому їх хімічні формули складаються з більш ніж одного елемента. Наприклад, чистий метал заліза складається лише з атомів заліза. Сталь, вуглецевий сплав заліза, містить переважно атоми заліза з ізольованими атомами вуглецю, які надають міцність. Додавання хрому та молібдену до сталі дає ще один сплав: нержавіючу сталь.
Ковкість і пластичність
Однією з причин, що виробники поєднують чисті метали з утворенням сплавів, є зміна фізичних властивостей металів. Чисті метали можуть бути надто крихкими, щоб витримати щоденне використання, але поєднання їх може зробити їх міцнішими. Подібно чистому металу, золото згинається і розтягується настільки легко, що воно швидко деформується, якщо зробити його як кільце і носити на пальці. Виробники ювелірних виробів поєднують золото зі сріблом, міддю або цинком для поліпшення міцності та жорсткості металу. Золото сприяє його кольоровій та корозійній стійкості, тоді як інші метали пропонують його міцність. Результат - 14-каратне золоте кільце, яке може впоратися з повсякденним використанням.
Реактивність
У своєму природному стані деякі чисті метали сильно реагують з навколишнім середовищем, окислюючись і працюючи, поки вони не стають стійкими. Поєднання цих металів з іншими менш реакційноздатними металами змінює їх реакційну здатність, продовжуючи термін корисного використання металу. Нержавіюча сталь має таку назву, оскільки вона не іржавіє і не зношується так, як це робить залізний інструмент. Змішування металів - це спосіб зробити їх менш реактивними та краще відповідати потребам виробника.
Макарони
Легкі метали, такі як алюміній і титан, зменшують масу чистих металів, з якими вони поєднуються. Ці легші сплави відіграють життєво важливу роль в аерокосмічній промисловості, оскільки дозволяють виробникам проектувати та будувати легші машини. Легший винищувач може нести більше палива, обладнання та артилерії, ніж важчий. Колеса з алюмінієвого сплаву зменшують загальну вагу автомобіля, допомагаючи поліпшити паливну ефективність та збільшити швидкість на гоночних трасах.
Термічний допуск і температура плавлення
Поєднання металів змінює його термостійкість. Оскільки вони складаються з двох чи більше чистих металів, сплави не мають фіксованої температури плавлення. Натомість вони зливаються при різних температурах. Молекулярна структура сплавів може збільшити загальну температуру плавлення металу вище, ніж у будь-якого з складових металів. Підвищення температури плавлення металу має важливі наслідки для промислового та комерційного використання. SR-71 Blackbird, один з найсучасніших у своєму роді розвідувальних літаків свого часу, залежав від своєї легкої структури титанових сплавів, щоб протистояти тепловим навантаженням надзвукових польотів.