合金
中文名稱:合金
英文名稱:alloy metal
定義:由兩種或多種化學組分構成的固溶體或化合物形式的材料或物質。
合金,是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據組成元素的數目,可分為二元合金、三元合金和多元合金。中國是世界上最早研究和生產合金的國家之一,在商朝(距今3000多年前)青銅(銅錫合金)工藝就已非常發達;公元前6世紀左右(春秋晚期)已鍛打(還進行過熱處理)出鋒利的劍(鋼制品)。
概述
定義
我們常將兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成具有金屬特性的物質叫做合金。但合金可能只含有一種金屬元素,如鋼。(鋼,是對含碳量質量百分比介于0.02%至2.04%之間的鐵合金的統稱)這里我們需要注意,盡管常見是合金一般是混合物,但是合金可以是純凈物,例如金屬互化物
合金的生成常會改善元素單質的性質,例如,鋼的強度大于其主要組成元素鐵。合金的物理性質,例如密度、反應性、楊氏模量、導電性和導熱性可能與合金的組成元素尚有類似之處,但是合金的抗拉強度和抗剪強度卻通常與組成元素的性質有很大不同。這是由于合金與單質中的原子排列有很大差異。
少量的某種元素可能會對合金的性質造成很大的影響。例如,鐵磁性合金中的雜質會使合金的性質發生變化。
不同于純凈金屬的是,多數合金沒有固定的熔點,溫度處在熔化溫度范圍間時,混合物為固液并存狀態。因此可以說,合金的熔點比組分金屬低。參見低共熔混合物。
補充
常見的合金中,黃銅是由銅和鋅的合金;青銅是錫和銅的合金,用于雕象、裝飾品和教堂鐘。一些國家的貨幣都會使用合金(如鎳合金)。
合金的分類及通性
合金的分類
根據合金中含量較大的主要金屬的名稱而分類稱作某某合金,如銅含量高的為銅合金,其性能主要保持銅的性能。 根據結構的不同,合金主要類型是:
(1)混合物合金(共熔混合物),當液態合金凝固時,構成合金的各組分分別結晶而成的合金,如焊錫、鉍鎘合金等;
(2)固熔體合金,當液態合金凝固時形成固溶體的合金,如金銀合金等;
(3)金屬互化物合金,各組分相互形成化合物的合金,如銅、鋅組成的黃銅(β-黃銅、γ-黃銅和ε-黃銅)等。
合金的許多性能優于純金屬,故在應用材料中大多使用合金(參看鐵合金、不銹鋼)。
合金的通性
各類型合金都有以下通性:(1)多數合金熔點低于其組分中任一種組成金屬的熔點;
(2)硬度一般比其組分中任一金屬的硬度大;(特例:鈉鉀合金是液態的,用于原子反應堆里的導熱劑)
(3)合金的導電性和導熱性低于任一組分金屬。利用合金的這一特性,可以制造高電阻和高熱阻材料。還可制造有特殊性能的材料。
(4)有的抗腐蝕能力強(如不銹鋼)如在鐵中摻入15%鉻和9%鎳得到一種耐腐蝕的不銹鋼,適用于化學工業
2.常見合金
球墨鑄鐵、錳鋼、不銹鋼、黃銅、青銅、白銅、焊錫、硬鋁、18K黃金、18K白金。
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