Uitgebreide gids voor metalen materialen:typen, eigenschappen en praktische toepassingen

Eigenschappen van metalen

Metalen hebben verschillende eigenschappen die ze geschikt maken voor uiteenlopende toepassingen. Hier zijn enkele eigenschappen van metalen – fysiek en chemisch.

1. Maakbaarheid

Deze eigenschap van metaal maakt het mogelijk dat een metaal in verschillende vormen wordt geslagen of gebogen zonder te breken. Door zijn kneedbaarheid kan het plat in verschillende platen, zoals aluminiumfolie, worden gehamerd. Metaalionen op de structuur glijden over elkaar als er kracht op wordt uitgeoefend.

2. Ductiliteit

Metalen materialen kunnen in verschillende vormen worden uitgerekt om dunne draden te maken. De ductiliteit van metaal zorgt ervoor dat het tot draden wordt getrokken die voor kabels of voor solderen kunnen worden gebruikt. Een goed voorbeeld van een ductiel metaal is koper.

3. Geleidbaarheid

Metalen zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit dankzij vrije elektronen op hun oppervlak. Bovendien geleiden metalen zoals zilver de warmte perfect en worden ze gebruikt voor materialen met dit effect. Koper, dat in draden wordt gebruikt, geleidt ook elektriciteit goed.

4. Glans

Sommige metalen zijn van nature glanzend of glanzend. De aanwezigheid van vrije elektronen op het oppervlak van metalen zorgt ervoor dat ze licht terug reflecteren. Metalen oppervlakken zien er dus glanzend of glanzend uit. Deze eigenschap maakt het gemakkelijk om te glazuren na het polijsten of schilderen van metaal.

5. Hoog smelt- en kookpunt

Metaalionen en moleculen zijn nauw verbonden door een sterke chemische kracht die een roosterstructuur creëert. Er is dus veel warmte-energie nodig om deze bindingen te verbreken, wat leidt tot hoge smelt- en kookpunten.

6. Hoge dichtheid

Doordat de atomen en moleculen samengepakt zijn, hebben metalen een hoge dichtheid. Deze eigenschap maakt ze stevig en stevig voor gebruik op verschillende gebieden.

7. Zeer reactief

Metalen zijn zeer reactieve elementen en kunnen gemakkelijk chemisch met andere elementen worden gecombineerd. Deze functie helpt tijdens het galvaniseren en anodiseren, omdat metalen gemakkelijk in contact komen met de substraten. Zink reageert bijvoorbeeld gemakkelijk met zuren, natrium reageert goed met water en veel metalen reageren goed met zuurstof.

Wat zijn de metaalcategorieën?

Metaal wordt voornamelijk gecategoriseerd op basis van hun fysische of chemische eigenschappen. In deze sectie bekijken we een aantal categorieën onder beide categorieën.

Ferrometalen

Ferrometalen zijn metalen die ijzer (Fe) in hun samenstelling bevatten, terwijl non-ferrometalen dit element niet hebben. Ze hebben een hoog koolstofgehalte, waardoor ze sterker zijn dan non-ferrometalen. Hierdoor zijn ze echter gevoelig voor roest als ze in contact komen met water.

Voorbeelden van ferrometalen zijn ijzer-gietijzer, smeedijzer, staal, gelegeerd staal en koolstofstaal. Ze zijn magnetisch en worden daarom gebruikt voor elektrische doeleinden. Ze komen van pas in veel commerciële industrieën, zoals de auto-, spoorweg- en zeecontainers.

Non-ferrometalen

Non-ferrometalen zijn metalen die geen ijzergehalte (Fe) bevatten. Metalen zoals aluminium, koper, messing en zink bevatten bijna geen ijzer(III)elementen en worden daarom non-ferro genoemd. Ze zijn bestand tegen roest omdat ze niet gemakkelijk actief reageren met water of zuurstof, de elementen die roest veroorzaken.

Bovendien zijn ze niet magnetisch, daarom zijn ze nuttig bij bedrading en elektronische productie. Van non-ferrometalen is bekend dat ze kneedbaar zijn. Daarom zijn ze gemakkelijker te vormen en te vormen dan ferrometalen. Ze worden meestal gebruikt in verschillende commerciële en industriële activiteiten vanwege hun hoge corrosieweerstand, geleidbaarheid en lichtgewicht karakter.

Uitgebreide lijst met metalen elementen

De metalen in het periodiek systeem zijn gegroepeerd volgens blokken, groepen en perioden. Periodieke tabelrijen geven de atoomstraal, ionisatie-energie en elektronegativiteit aan, terwijl kolommen chemische eigenschappen weergeven vanwege hetzelfde aantal atomen. Ze omvatten:

• Alkalimetalen
• Aardalkalimetalen
• Overgangsmetalen
• Post-overgangsmetalen
• Lanthaniden
• Actiniden
• Edelmetalen
• Edelmetalen

S.NoAtomic NumberSymbolMetal Elementen13LiLithium24BeBeryllium311NaNatrium412MgMagnesium513AlAluminium619KKalium720CaCalcium821ScScandium922TiTitanium1023VVanadium1124CrChroom1225MnMan ganese1326FeIJzer1427Kobalt1528NiNikkel1629CuKoper1730ZnZink1831GaGallium1937RbRubidium2038SrStrontium2139YYttrium2240ZrZirkonium2341NbNiobium2442MoMolybdeen um2543TcTechnetium2644RuRuthenium2745RhRhodium2846PdPalladium2947AgZilver3048CdCadmium3149InIndium3250SnTin3355CsCesium3456BaBarium3557LaLanthanum3658CeCerium 3759PrPraseodymium3860NdNeodymium3961PmPromethium4062SmSamarium4163EuEuropium4264GdGadolinium4365TbTerbium4466DyDysprosium4567HoHolmium4668ErErbium4769TmThuli um4870YbYtterbium4971LuLutetium5072HfHafnium5173TaTantalum5274WTungsten5375ReRhenium5476OsOsmium5577IrIridium5678PtPlatinum5779AuGoud5880HgKwik5981TlThalli um6082PbLood6183BiBismuth6284PoPolonium6387FrFrancium6488RaRadium6589AcActinium6690ThThorium6791PaProtactinium6892UUranium6993NpNeptunium7094PuPlutonium7195Am Americium7296CmCurium7397BkBerkelium7498CfCalifornium7599EsEinsteinium76100FmFermium77101MdMendelevium78102NoNobelium79103LrLawrencium80104RfRutherfordium8110 5DbDubnium82106SgSeaborgium83107BhBohrium84108HsHassium85109MtMeitnerium86110DsDarmstadtium87111RgRoentgenium88112CnCopernicium89113NhNihonium90114FlFlerovium

Soorten metalen die u moet kennen

Metalen hebben verschillende kenmerken die ze bruikbaar maken in diverse industrieën en vakgebieden. Er zijn meer dan 90 verschillende metaalsoorten, maar dit zijn de meest voorkomende in de verschillende sectoren en waarvoor ze worden gebruikt.

1. Ijzer

IJzer is het populairste en goedkoopste metaal. De drie typen zijn ruwijzer, gietijzer en smeedijzer. IJzer maakt bijna 5% van de aarde uit. Als gevolg hiervan is het een gemakkelijk verkrijgbaar metaal. Zuiver ijzer is echter geen stabiel element omdat het zich verbindt met de zuurstof in de lucht en ijzeroxide produceert.

• Ruwijzer is een rudimentaire vorm van ijzer die wordt gebruikt om een verscheidenheid aan verschillende ferrometalen te maken, waaronder gietijzer en staal.
• Gietijzer wordt gevormd door ruwijzer te smelten met cokes en kalksteen. Gietijzer is kwetsbaar en bijzonder moeilijk te lassen. Het is echter een veelzijdig technisch materiaal voor het gieten van metaal in de auto-industrie.
• Smeedijzer is taai, ductiel en corrosiebestendig smeedijzer. Het is een sterk gezuiverd metaal dat in veel industrieën wordt gebruikt voor de metaalproductie.

2. Magnesium

Magnesium is een van de natuurlijk voorkomende metalen (Mg). Het wordt echter vaak gelegeerd met andere metalen zoals aluminium. Dat betekent dat het moet worden gecombineerd met andere metalen en elementen om een hybride materiaal met specifieke kenmerken te vormen.

Een van de meest voorkomende toepassingen van magnesium is in de auto- en ruimtevaartindustrie. Magnesium wordt beschouwd als een stap hoger dan aluminium in termen van gewichtsvermindering met hoge sterkte. Toepassingen zijn onder meer velgen, motorblokken en versnellingsbakken.

3. Staal

Staal is een legering die is samengesteld uit talrijke chemische elementen, waaronder ijzer en koolstof, om een sterk en breukbestendig metaal te vormen. Dankzij de hoge treksterkte en lage kosten is het het meest gebruikte materiaal voor een breed scala aan producten, waaronder gebouwen, wapens, medische implantaten en machines, maar ook elektrische apparatuur en diverse instrumenten.

Er zijn 3 soorten staal:koolstofstaal, roestvrij staal en gelegeerd staal. Deze hebben allemaal verschillende staalkwaliteiten.

4. Aluminium

Aluminium is een licht metaal dat hard wordt en verstijft wanneer het in sporenhoeveelheden wordt gecombineerd met andere legeringen. De sterkte, elektrische geleidbaarheid en corrosieweerstand van aluminium maken het ideaal voor toepassingen in verschillende industrieën.

Bovendien magnetiseert aluminium niet en is het eenvoudig te vervaardigen. Het wordt veel gebruikt voor vliegtuigen, auto-onderdelen en bovenleidingen. Bovendien is het een lust voor het oog vanwege zijn glanzende karakter en kan het worden gebruikt bij de productie van plaatmetaal en de productie van aluminiumlegeringen.

5. Koper

Koper is een kneedbaar, flexibel en ductiel roodbruin metaal. Het heeft een sterke elektrische geleidbaarheid en kan worden gerold, gesmeed, gegoten en tot draden worden getrokken. Het wordt veel gebruikt voor munten, draad en keukengerei. Veel kopervariëteiten dienen verschillende doeleinden in diverse industrieën.

6. Titaan

Titanium is een essentieel lichtgewicht metaal dat wordt gebruikt bij de productie van verschillende vliegtuigapparatuur. Het is een van de meest corrosiebestendige metalen. Het metaalmonster heeft een goede hittestabiliteit, zelfs onder extreme hitteomstandigheden. Daarom registreert de lucht- en ruimtevaartindustrie het hoogste titaniumgebruik. Het is bestand tegen corrosie, waardoor het geschikt is voor de vervaardiging van medische apparatuur.

7. Brons

Brons is een metaallegering die wordt verkregen uit een combinatie van metaalmonsters zoals koper en tin of aluminium. Het is stevig en roest of corrodeert niet bij blootstelling aan vocht. Daarom wordt het de voorkeur gegeven voor beeldhouwen of turbinebladen. Het smelt gemakkelijk en kan worden gevormd tot leidingen, tandwielen, pompen en draden.

8. Messing

Messing is een zink- en koperlegering. Het wordt ingedeeld in talrijke varianten op basis van de koper-zinkverhouding en de toevoeging van kleine hoeveelheden extra elementen. Messing is duurzamer dan koper, maar heeft een lagere geleidbaarheid voor elektriciteit en warmte. Het is ook zeer goed bestand tegen luchtcorrosie en kan gemakkelijk worden gesoldeerd. Messing wordt meestal gebruikt voor de productie van sloten en kleppen.

9. Leid

Lood is een van de zwaarste metalen op aarde en heeft een laag smeltpunt. Het is gemakkelijk kneedbaar en zacht, waardoor het gemakkelijk te snijden is. Dankzij zijn zachtheid wordt lood gebruikt bij het solderen en voor het bekleden van waterleidingen en zuurtanks. Het wordt ook gebruikt bij het coaten van elektrische kabels en het produceren van kogels.

10. Wolfraam

Wolfraam heeft het hoogste smelt- en kookpunt op aarde en is bestand tegen de meest ongunstige hittebehandeling van metalen. Dit maakt het nuttig voor het snijden van andere metalen bij verwerking tot wolfraamcarbide. Wolfraam heeft ook de grootste treksterkte van alle zuivere metalen en wordt gebruikt bij het graveren of snijden van metaal. Het combineert met andere metalen om raketmondstukken bestand te maken tegen extreme temperaturen.

11. Zink

Zink wordt voornamelijk gebruikt om andere metalen te coaten, omdat het een hoge weerstand tegen corrosie en slijtage heeft. Vanwege het lage elektrochemische potentieel roest het niet, waardoor het essentieel is bij de productie van pijpleidingen en het gieten van metaal voor elektrische hardware en tanks.

12. Tin

Tin is een zacht metaal en is gemakkelijk kneedbaar. Het wordt meestal gebruikt om gelegeerde metalen zoals brons te maken en is het basisbestanddeel voor het maken van tin.

13. Nikkel

Nikkel wordt vaak gebruikt voor het maken van roestvrij staal en is een van de meest gebruikte materialen voor het verzinken van metaal. Het verhoogt de sterkte en corrosieweerstand van de metalen oppervlakteafwerking. Nikkel is een van de meest gebruikte metalen bij het galvaniseren.

14. Chroom

Een ander krachtig galvanisch metaal, chroom, verbetert de metaalhardheid van andere elementen en kan ook de oppervlakteafwerking verbeteren. Het is zo hard als koolstof en heeft een hoog smeltpunt.

15. Silicium

Silicium is een van de meest populaire non-ferrometalen omdat het eigenschappen van zowel metalen als niet-metalen heeft. Silicium helpt andere metalen hun eigenschappen te verbeteren en is een goed legeringsmateriaal. Het heeft een hoog smeltpunt en is geen goede warmtegeleider.

16. Kobalt

Kobalt wordt in de volksmond gebruikt om blauw pigment voor verven en kleurstoffen te maken. Tegenwoordig zijn slijtvaste, zeer sterke staallegeringen de belangrijkste toepassingen ervan. Kobalt is in wezen een bijproduct van de winning van koper en nikkel en wordt zelden op zichzelf geproduceerd.

17. Lithium

Dit metaal wordt vooral gebruikt om het uiterlijk van glas en keramiek te verbeteren vanwege de zilverwitte glans. Het is een bekend zacht metaal met een slechte geleidbaarheid.

18. Goud

Goud is een duur metaal dat al eeuwenlang wordt gebruikt om sieraden, munten en andere versieringen te maken. Het is ongebruikelijk, zacht, flexibel en corrodeert niet in de atmosfeer. Bovendien geleidt het elektriciteit goed en is het bij kamertemperatuur vast, compact, corrosiebestendig en gemakkelijk kneedbaar.

19. Zilver

Zilver is net als goud een edelmetaal en wordt vanwege zijn glans vooral gebruikt voor sieraden en sierstukken. Het is een zacht, kneedbaar metaal en is bestand tegen atmosferische corrosie. Het geleidt elektriciteit en warmte goed.

20. Beryllium

Beryllium is een zilverwit zacht metaal met een lage dichtheid, hoge stijfheid, hoge sterkte, structurele stabiliteit en reflectiviteit. Het onderscheidt zich tussen metalen in termen van specifieke stijfheid. Beryllium heeft de op één na laagste dichtheid vergeleken met metalen.

Toepassingen van metaal in verschillende industrieën

Het universele gebruik van metalen maakt het een stabiel onderdeel voor de productie van de meeste industriële onderdelen. Hier vindt u de metaaltoepassingen voor verschillende industrieën.

Medische industrie

Behalve dat ze componenten van medicijnen zijn, worden eetbare metalen (natrium, mangaan en kalium) in de geneeskunde voor verschillende doeleinden gebruikt. Titanium wordt gebruikt voor medische apparatuur zoals prothetische ledematen, terwijl aluminium wordt gebruikt voor implantaten dankzij de sterkte-gewichtsverhouding.

Auto- en machine-industrie

Metalen worden meestal gebruikt in apparatuur, vuurvaste producten en auto's. Ze worden gebruikt bij de productie van auto's, treinen, vliegtuigen, raketten, enzovoort. De meest voorkomende metalen die hier worden gebruikt, zijn ijzer, aluminium en staal.

Decoratieve producten

Platina, goud en zilver zijn edelmetalen met een aanzienlijke economische waarde en worden vaak gebruikt in sieradensets en decoratieve stukken.

Bouwsector

Metalen zoals ijzer en staal behoren tot de meest gebruikte materialen bij de constructie van constructies en woningen. Het zijn ook metalen die worden gebruikt in architecturale toepassingen. Waterleidingen en dakbedekking zijn gemaakt van metalen zoals lood. Tin, zink, koper en aluminium worden gebruikt in dakbedekking. IJzer staat bekend om zijn structurele eigenschappen en wordt gebruikt in de vorm van gietijzer, smeedijzer of staal.

Lucht- en ruimtevaart

Sommige metalen worden in de lucht- en ruimtevaartindustrie gebruikt vanwege hun verbazingwekkende eigenschappen. Een goed metaal dat in de lucht- en ruimtevaart wordt gebruikt, moet eigenschappen hebben als stralingsweerstand, het vermogen om corrosie te weerstaan ​​en een hoge verhouding tussen sterkte en gewicht. Voorbeelden van metalen die in deze industrie worden gebruikt zijn aluminium voor vliegtuigconstructies, nikkellegeringen gecombineerd met staal en titanium voor motoronderdelen.

Elektronische industrie

Vanwege hun uitstekende elektrische geleidbaarheid zijn legeringen die goud, zilver en platina bevatten populaire kandidaten voor elektronische verbindingen.

Samenwerken met WayKen is een uitstekende keuze om uw ideeën tot leven te brengen. Met jarenlange ervaring en geavanceerde technologie leveren we precisie en kwaliteit in alle metalen componenten die we produceren. Van prototyping tot productie, WayKen streeft ernaar betrouwbare, efficiënte en kosteneffectieve metaalbewerkingsdiensten te leveren.

Metalen zijn de basiscomponenten van de meeste instrumenten die we gebruiken. Het selecteren van de meest geschikte voor een bepaald doel vereist dus een goede kennis van de verschillende typen. Deze kennis kan iemand helpen bij het kiezen van het beste metaalmateriaal voor een specifiek project of proces.