Metallit ovat epäilemättä yksi yleisimmistä maailmassamme käytetyistä aineista. On olemassa useita metalleja, joilla on erilaisia ominaisuuksia, jotka tekevät siitä hyödyllisen monilla aloilla. Niitä käytetään älypuhelimiemme pienissä osissa, humungaalisiin tankoihin, joita käytetään suurten rakennusten rakentamiseen.
Kaikki tämä on mahdollista, koska metalleilla on useita sekä kemiallisia että fysikaalisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä niin monipuolisia. Näistä ominaisuuksista kaksi eniten hyödynnettyä ominaisuutta ovat sen sitkeys ja muokattavuus. On tärkeää huomata, että nämä molemmat ovat fysikaalisia ominaisuuksia, mikä tarkoittaa, että kumpikaan näistä ominaisuuksista ei muuta metallin tai minkään muun siihen liittyvän aineen molekyylikoostumusta.
Muokattavuus vs muokattavuus
Ero sitkeyden ja muokattavuuden välillä on se, että sitkeys on ominaisuus, jolla metalli voidaan vetää langoiksi, kun taas muokattavuus on ominaisuus, jolla metalli voidaan vetää levyihin.
Mutavuus on metallin ominaisuus, jolla se voidaan vetää langoiksi. Periaatteessa kuinka paljon vetojännitystä metalli voi kestää ennen muodonmuutosta.
Metallin muokattavuus tarkoittaa metallin kykyä murskata levyiksi. Tämä osoittaa metallin kyvyn kestää puristusvoimia ilman muotoaan.
Muokattavuuden ja muokattavuuden vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Taipuisuus | Muokattavuus |
| Määritelmä | Metallin kyky vetää johtimiin rikkoutumatta. | Metallin kyky murskata levyiksi rikkoutumatta. |
| Voimat | Vetojännitys. | Puristava stressi. |
| Sopivat metallit | Kupari, alumiini, platina. | Kulta, hopea, rauta. |
| Sopimattomat metallit | Kalium, natrium, elohopea. | Nikkeli kaliumin, natriumin ja elohopean lisäksi. |
| Testata | Taivutustestiä käytetään taipuisuuden mittaamiseen. | Puristustestiä käytetään muokattavuuden mittaamiseen. |
Mitä on sitkeys?
Metallin sitkeys tarkoittaa metallin kykyä vetää johtimiin ilman, että se altistuu muulle muodonmuutokselle. Tämän ymmärtämiseksi oletetaan, että meillä on metallikappale, ja jos metalliin kohdistuu vetojännitys ja se saa langan muodon, sanomme metallin olevan sitkeä.
Mitä enemmän jännitämme, sitä ohuemmiksi johdot tulevat. Tiedetään kuitenkin, että yhden pisteen jälkeen lanka katkeaa varmasti. Tästä syystä metalli, joka kestää eniten vetojännitystä ja jatkaa ohuempien lankojen tuottamista rikkoutumatta ollenkaan, tunnetaan erittäin sitkeänä metallina.
Metallin sitkeyden tunteminen on erittäin tärkeää, sillä langoilla on erittäin tärkeä rooli teknologisessa maailmassamme. Niitä käytetään sähkön kuljettamiseen pitkiä matkoja, niitä käytetään tietokoneessamme, niitä käytetään melkein kaikkialla, missä tarvitaan sähkön kuljetusta. Näin ollen, jos tiedämme metallin sitkeyden, tiedämme, sopiiko se valaa langaksi vai ei.
Toinen mielenkiintoinen seikka on, että meidän on otettava huomioon näiden lankojen sitkeys ja johtavuus, koska tietty lanka voi olla hyvin sitkeä, mutta ei ehkä ole hyvä johtavuus. Johtavuus on pohjimmiltaan metallin kyky johtaa sähköä. Metallit, joilla on hyvä johtavuus, tunnetaan johtimiksi, ja metallit, joiden johtavuus on alhainen, tunnetaan eristeinä.
Kupari, alumiini ja platina ovat sitkeimpiä metalleja, kun taas kalium, natrium ja elohopea ovat vähiten sitkeitä metalleja. Pääsyy näiden metallien alhaiseen sitkeyteen on, että ne ovat joko nestemäisiä tai todella pehmeitä ja reaktiivisia huoneenlämpötilassa. Tämä tekee niistä sopimattomia toimimaan johtoina.
Mitä on muokattavuus?
Muokattavuus on metallin ominaisuus, jonka avulla se voidaan lyödä levyiksi tai levyiksi ilman, että se vääristyy. Arkkien valmistukseen voidaan käyttää myös teloja. Pohjimmiltaan metalliin kohdistuu jonkinlainen puristusjännitys, joka tasoittaa metallia. Jos metalli antaa periksi tälle jännitykselle ja rikkoutuu, metallia pidetään ei-muovautuvana. Kaikki metallit, jotka voivat jatkuvasti tuottaa ohuempia ja ohuempia levyjä rikkoutumatta samalla, kun puristusjännitys kasvaa samaan aikaan, tunnetaan muokattavana metallina.
Metallin muokattavuus riippuu suuresti sen kiderakenteesta. Ymmärtääksemme, kuinka nämä puristusvoimat toimivat, meidän on tutkittava metallin molekyylirakennetta. Metallin atomit on pakattu päällekkäin.
Kun metalliin kohdistetaan mitä tahansa puristusvoimaa, molekyylien välinen rako pienenee ja molekyylit tulevat lähelle toisiaan. Tämä tilan väheneminen johtaa siihen, että koko metalli saa yleensä levyn muodon. Kun tämä voima on valtava, nämä molekyylit sijoittuvat pysyvästi uuteen paikkaansa.
Muokattavimmat metallit ovat kulta, hopea ja rauta. Ei-muovautuvimpia metalleja ovat nikkeli, kalium, natrium ja elohopea. Vismutti ja antimoni ovat myös kaksi ei-muovattavaa metallia. Tämä johtuu siitä, että niiden atomien sijoittaminen uusiin paikkoihin on erittäin vaikeaa rikkomatta sen muotoa.
Tärkeimmät erot taipuisuuden ja muokattavuuden välillä
Johtopäätös
Metalleilla on monia ominaisuuksia, sekä fysikaalisia että kemiallisia. Kemiallisten ominaisuuksien alalla on paljon poikkeuksia, mutta metallien fysikaaliset ominaisuudet ovat määriteltyjä ja melko yksinkertaisia. Siksi se on todella helppo ymmärtää, ja kun joku tietää tällaisten termien väliset hienovaraiset erot, hän voi soveltaa tätä tietoa useilla aloilla.
