Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Metaleiichstopy
1.1.Wprowadzenie
Zametaleuważanesąpierwiastkiukładuokresowego,którewstaniestałymcha-
rakteryzująsię:
l
ujemnąwartościąwspółczynnikatemperaturowegoprzewodnościelektrycznej
(przewodnośćmalejewrazzewzrostemtemperatury);
l
brakiemprzeźroczystości;
l
połyskiemmetalicznym;
l
dobrymiwłasnościamiwytrzymałościowymiidużąplastycznością.
Metalewstaniestałymmająbudowęwformiesiecikrystalicznej,którejwęzłysta-
nowiądodatniejonypowstałenaskutekutratyelektronów.Przyczymelektronytemo-
gąprzechodzićodjednegododrugiegoatomu,lubteżkrążyćnaokołoichjąderwy-
wołującsiłyłącząceposzczególneatomy.Tegorodzajupowiązanieatomównazywasię
wiązaniemmetalicznym.Natomiastelektronyprzemieszczającesięwcałejobjęto-
ścimetalu,powodującepodanewiązanie,tworzątzw.gazelektronowy.
Wiązaniemetalicznewarunkujeokreślonewłaściwościmetali,aleniemacharak-
terukierunkowego.Spójnośćmetalipowodująsiłyprzyciąganiawystępującepomiędzy
jonamisiecikrystalicznejikrążącymiwsposóbbezładnyelektronami.Jonyutrzymująsię
wwęzłachsieci(wokreślonejodległości)dziękidziałaniusiłodpychających,występują-
cychpomiędzyładunkamirównoimiennymi.Energiawiązaniametalicznegowywołana
działaniemomówionychsił,odpowiadającychsiłomspójnościwewnętrznejmetali,jest
dużaizawierasięwzakresie50;200kcal/mol-cotłumaczydobrewłasnościwytrzyma-
łościowemetali.
Ciekawymjest,iżwłaściwościmetaliczneniesąstałedlaokreślonegopierwiastka,
asązależneodstanuwjakimpierwiastektenznajdujesięwwarunkachrzeczywistych.
Spośródznanychpierwiastkównaturalnych,wyszczególnionychnarys.1.1,tylko18po-
zbawionychjestcałkowiciecechmetalicznych.Sąto:wodór,hel,węgiel,azot,tlen,fluor,
neon,fosfor,siarka,chlor,argon,selen,brom,krypton,jod,ksenon,astatiradon.
Wtechniceznacznieczęściejniżmetalewstanieczystymwykorzystujesięstopy
metali(tworzywoowłaściwościachmetalicznych,wktóregostrukturzemetaljest
osnową,pozaktórąwystępujeprzynajmniejjedenskładnikdodatkowy,nazywanydo-
datkiemstopowym).Dlaporównania,obecniezastosowanieznajdujewstanieczystym
tylkookoło30metaliiokoło100.000stopówmetali.Stopymająlepszewłaściwościme-
chaniczne(zwłaszczatechnologiczne),aprzezodpowiednidobórskładnikówstopowych
możnauzyskiwaćmateriałyozakładanychwłaściwościachfizykochemicznych.
13
