3.2. Οι ιδιότητες των μετάλλων
Κάθε μέταλλο έχει χαρακτηριστικές ιδιότητες οι οποίες μπορεί να ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό σε σχέση με άλλα μέταλλα. Ταξινομούνται ως εξής:
ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
- Μηχανικές ιδιότητες (π.χ. σκληρότητα, αντοχή, ευθραστότητα)
- Θερμικές ιδιότητες (π.χ. θερμοκρασία τήξης, θερμική αγωγιμότητα)
- Ηλεκτρικές ιδιότητες (π.χ. αγωγιμότητα)
- Άλλες ιδιότητες (π.χ. χρώμα, δημιουργία μαγνητικού πεδίου), και
ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ (π.χ. αντίσταση στη διάβρωση)
Μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων:
- η σκληρότητα,
- η αντοχή και
- η ευθραυστότητα.
Από αυτές τις ιδιότητες, οι οποίες μεταβάλλονται όλες μαζί, εξαρτάται η εργασιμότητα του μετάλλου, δηλ. η ελατότητά του (μορφοποίηση σε φύλλα με σφυρηλάτηση) και η ολκιμότητά του (δυνατότητα ενός μετάλλου να τραβιέται και να μορφοποιείται σε σύρμα). Ο βαθμός στον οποίο μπορούν να αντέξουν τη σφυρηλάτηση και το τράβηγμα (τέντωμα) προσδιορίζει το βαθμό σκληρότητας, αντοχής και ευθραυστότητας, ο οποίος ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του μετάλλου.
Η σκληρότητα ορίζεται ως το μέτρο της αντίστασης της μεταλλικής επιφάνειας σε χάραξη ή καταστροφή λόγω άσκησης κάποιας δύναμης ή πίεσης.
Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι καταπονήσεων που μπορούν να ασκηθούν στα μέταλλα και επομένως διάφοροι τύποι αντοχής των μετάλλων. Η ικανότητα ενός μετάλλου να αντιστέκεται στις καταπονήσεις προσδιορίζει την αντοχή του.
Η ευθραυστότητα είναι το αντίθετο της ολκιμότητας. Όσο περισσότερο μπορεί να τεντωθεί-τραβηχτεί ένα μέταλλο, πριν σπάσει τελικά, τόσο περισσότερο όλκιμο είναι. Αν δεν αντέχει σε τράβηγμα, είναι εύθραυστο.
Οι θερμικές ιδιότητες ενός μετάλλου περιλαμβάνουν:
- την ικανότητά του να άγει τη θερμότητα,
- να διαστέλλεται, όταν θερμαίνεται, και
- το σημείο τήξης του.
Θερμική αγωγιμότητα είναι η ικανότητα της θερμότητας να διαχέεται μέσα σε ένα υλικό.
Το αλουμίνιο και ο χαλκός έχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μαγειρικών σκευών.
Ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι η ικανότητα των μετάλλων να άγουν τον ηλεκτρισμό στη μάζα τους.
Οι καλοί αγωγοί ηλεκτρισμού είναι σώματα που είναι και καλοί αγωγοί θερμότητας.
Άλλες ιδιότητες των μετάλλων:
Μερικά μέταλλα έχουν την ιδιότητα να δημιουργούν μαγνητικό πεδίο γύρω τους όπως ο σίδηρος, το νικέλιο και το κοβάλτιο. Έτσι, μπορούμε να διαπιστώσουμε την παρουσία αυτών των μετάλλων χρησιμοποιώντας ένα μαγνήτη.
Το τυπικό χρώμα των καθαρών μετάλλων είναι το λευκό, όπως του σιδήρου, του αργύρου, του αλουμινίου και του ψευδαργύρου. Ο λόγος είναι ότι τα μέταλλα ανακλούν καλά όλες τις συχνότητες του ορατού φάσματος του φωτός, και έτσι εμφανίζονται λευκά-ασημί κάτω από λευκό φως (εκτός από το χρυσό και από τα κράματα του χαλκού, που είναι κίτρινα).
Οι χημικές ιδιότητες ενός μετάλλου αφορούν στην αντίστασή του στη διάβρωση, σε οξέα, σε άλατα και κάτω από την επίδραση άλλων χημικών ουσιών.
Μερικά μέταλλα είναι περισσότερο ανθεκτικά στη διάβρωση, σε οξέα, σε άλατα και κάτω από την επίδραση άλλων χημικών, απ' ότι κάποια άλλα. Για παράδειγμα, ο χρυσός και ο άργυρος είναι πιο ανθεκτικοί σε αντίθεση με τον σίδηρο. Όμως διάφορα μέταλλα μπορούν να προστεθούν στον σίδηρο για να τον κάνουν πιο ανθεκτικό στη διάβρωση, όπως στην περίπτωση του ανοξείδωτου χάλυβα.