우리가 원하는 거의 모든 재료는 지구 어딘가에 발 아래에 숨겨져 있습니다. 지구의 특별한 자원의 비축은 우리가 주얼리로 착용하는 금에서 자동차를 운전하는 휘발유에 이르기까지 실질적으로 모든 필요를 충족시킬 수 있습니다. 지구상의 모든 재료는 기본 빌딩 블록 인 화학 요소로 구성됩니다. 자연적으로 발생하는 요소는 약 90 개이며 금속은 대다수를 설명합니다. 그러나 금속만큼 가치가 있지만, 완료하는 데 필요한 작업에 항상 이상적이지는 않습니다. 예를 들어 철을 가져 가십시오. 엄청나게 강하지 만 촉촉한 환경에서도 깨지기 쉬우 며 녹입니다. 예를 들어 알루미늄은 어떻습니까? 가볍지 만 너무 부드럽고 연약하여 순수한 형태의 가치가 있습니다. 그렇기 때문에 우리가 사용하는 대부분의 "금속"은 합금인데, 이는 다른 재료와 혼합되어 다른 방식으로 더 강력하고 단단하거나 가벼워 지거나 더 나은 금속 인 합금입니다. 합금은 우리 주변에 있으며, 치과 충전물에서 자동차의 합금 바퀴, 머리 위의 우주 위성에 이르기까지.
합금
우리는 "금속의 조합"으로 묘사 된 "합금"이라는 용어를들을 수 있지만, 특정 합금에는 하나의 금속 만 포함되며 비금속과 혼합되기 때문에 이것은 약간 오해의 소지가 있습니다 (예를 들어 주철은 하나의 금속으로 만든 합금입니다.
합금은 적어도 두 개의 개별 화학 성분으로 구성된 재료로 가장 잘 설명되며, 그 중 하나는 금속입니다. 주 금속, 모금 금속 또는 염기 금속은 합금의 가장 중요한 금속 성분입니다 (일반적으로 총 재료의 90 % 이상을 차지함). 합금제 (합금의 추가 성분)는 금속 또는 비금속 일 수 있으며, 상당히 작은 비율 (때로는 전체의 1 % 미만)으로 존재합니다. 합금은 화합물 일 수 있지만 (형성된 요소는 화학적으로 결합되어 있음), 더 종종 견고한 용액입니다 (원소의 원자는 소금과 물처럼 단순히 혼합됩니다).
.합금 조성
강한 전자 현미경은 금속 내부의 원자를 나타낼 수 있으며, 이는 결정 격자로 알려진 정기적 인 배열로 그룹화됩니다. 대리석으로 가득 찬 작은 골판지 상자를 상상해 보면 원자 배열에 대한 좋은 아이디어를 얻을 수 있습니다. 모금 금속의 원자와는 별도로, 합금은 구조에 흩어져있는 합금제의 원자를 함유한다. (플라스틱 공을 골판지 상자에 넣고 무작위로 대리석 사이에 떨어지게하는 것을 상상해보십시오.
치환 합금
합금제의 원자가 주 금속의 원자를 대체 할 때, 대체 합금이 생성된다. 이와 같은 합금은 염기 금속의 원자와 합금제가 거의 같은 크기 인 경우에만 형성 될 수 있습니다. 대부분의 대체 합금의 구성 요소는주기적인 테이블에 가깝습니다. 예를 들어, 황동은 아연 원자가 일반적으로 존재하는 구리 원자의 10-35%를 대체하는 구리 기반 치환 합금입니다. 황동은 구리와 아연이 주기율표에 가깝고 거의 같은 크기의 원자를 가지고 있기 때문에 합금으로 잘 작동합니다.
장 합금
합금제 또는 제제의 원자가 모금 금속의 원자보다 훨씬 작을 때 합금은 또한 형성 될 수있다. 제제 원자는 1 차 금속 원자 사이의 갭 또는 "간극"으로 이동하여 간질 합금을 초래합니다. 강철은 소수의 탄소 원자가 철 결정 격자에서 더 큰 원자 사이를 미끄러지는 간질 합금입니다.
합금의 거동
우리는 금속이 주어진 기능에 필요한 품질을 정확히 가지고 있지 않다는 것을 알고 있듯이 사람들은 합금을 생성하고 사용합니다. 강철 (소량의 비금속 탄소를 철분에 첨가하여 생성 된 합금)은 철에 대한 강력하고 단단하며 녹슬지 않는 대안입니다. 알루미늄은 가벼운 금속이지만 가장 순수한 형태의 부드러운 금속이기도합니다. 마그네슘, 망간 및 구리의 겸손한 비율로 만든 우수한 알루미늄 합금 인 Duralumin은 비행기에 사용하기에 충분히 강합니다. 하나 이상의 중요한 물리적 특성에서 합금은 기본 금속 (강도, 내구성, 전기 전도 능력, 열을 견딜 수있는 능력 등)보다 우수한 성능을 능가합니다. 합금은 일반적으로 기본 금속보다 강하고 단단 할뿐만 아니라 가단성 (작업하기가 더 어려워) 및 연성 (전선으로 당기기가 더 어렵습니다.
합금은 어떻게 만들어 졌습니까?
합금의 개념에 의해“금속의 조합”으로서 파괴 될 수있다. 두 개의 단단한 금속 덩어리를 결합하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 성분을 가열하고 녹여 액체를 생성 한 다음 함께 혼합 한 다음 고체 용액으로 냉각하도록 허용하는 것은 합금 (물에 소금과 같은 용액과 같은 용액의 고체에 동등한 합당)을 생산하는 기존의 방법이었습니다. 구성 요소를 분말로 바꾸고 함께 혼합 한 다음 고압과 고온의 조합으로 융합하는 것은 합금을 만드는 또 다른 기술입니다. 파우더 야금은이 방법의 이름입니다. 합금을 만드는 세 번째 방법은 금속의 표면층에 이온 (전자가 너무 적거나 너무 많은 원자)을 발사하는 것입니다. 알려진 바와 같이, 이온 주입은 매우 정확한 합금 생산 방법입니다. 전자 회로 및 컴퓨터 칩을위한 반도체를 생산하는 방법으로 가장 잘 알려져 있습니다.
결론
우리는 합금이 순수한 금속보다 선호되는 특성을 가지고 있으며, 거의 모든 금속은 합금, 즉 여러 요소의 혼합물로 사용된다고 결론 지었다. 합금은 다양한 목적으로 이루어지며, 그 중 가장 흔한 것은 강도, 부식 저항 또는 비용 절감을 증가시키는 것입니다.
