Proprietati caracteristice ale metalelor - Proprietati fizico- mecanice

Proprietati caracteristice ale metalelor - Proprietati fizico- mecanice

Proprietatile metalice tipice se manifesta numai in stare solida si lichida, acestea dispar complet la trecerea metalelor in stare de vapori. Vaporii metalelor sunt monoatomici cu exceptia vaporilor metalelor alcaline care contin in proportie mica molecule diatomice (Li2, Na2). Acestea disoceaza usor la temperatura ridicata, energia de legatura fiind mica. Vaporii metalelor nu au proprietati metalice, nu conduc curentul electric si se amesteca cu alte gaze in orice proportie.

Proprietati optice

Culoarea

Cand se gasesc in stare compacta, sub forma de blocuri, bare, placi, granule, fire, metalele din grupele principale ale sistemului periodic au o culoare alb argintie, numai cesiul este alb auriu, beriliu cenusiu deschis, germaniul alb-cenusiu.

Metalele tranzitionale sunt in majoritate albe-cenusii.

Cuprul este rosu - aramiu si aurul galben – auriu.

In stare fin divizata metalele au culoarea cenusiu inchis sau negru, dar Cu si Au isi pastreaza culoarea si sub forma de pulberi. Culoarea alb – argintie a metalelor este determinata de faptul ca ele absorb toate radiatiile din domeniul vizibil. Cuprul absoarbe insa mai puternic lumina verde iar aurul lumina albastra, fapt ce determina culorile respective.

In tehnica metalele sunt clasificate in metale negre sau feroase, prin care se intelege fierul (impreuna cu fontele si otelurile), si metale colorate, adica neferoase.

Opacitatea metalelor

Metalele in stare solida cat si in topitura sunt opace nepermitand trecerea luminii nici chiar in foite foarte subtiri.

Opacitatea se datoreste electronilor de valenta din benzile de energie care absorb toata energia radiatiilor luminoase.

3. Luciul metalelor

In stare compacta, neoxidata, metalele reflecta aproape toate radiatiile din domeniul vizibil si majoritatea celorlalte radiatii electromagnetice cu alte lungimi de unda, prezentand luciu metalic. Reflectarea se datoreste electronilor liberi din metal si nu celor localizati la atomi. Mg si Al sunt singurele metale care si sub forma de pulbere au luciu metalic.

Proprietati fizico- mecanice

Plasticitatea

Plasticitatea reprezinta proprietatea metalelor de a se deforma permanent la prelucrarea mecanica sub actiunea unei forte exterioare, fara a se fisura sau sfarima. In ordinea scaderii plasticitatii se remarca urmatoarele metale:

Au, Ag, Pt, Mg, Al, Pb, Sn, Sb, Ta (Tantal), Hg, Cu

Metalele foarte dure si casante cum sunt Ti, Cr, Mn, Ge, Zr, Nb (Niobiu), Ru (Ruteniu), Os, Ir nu se pot prelucra sub presiune.

Se considera ca deformarile plastice produse de metale in stare compacta cauzeaza o translatie in reteaua cristalina de-a lungul unor planuri reticulare. Plasticitatea influenteaza maleabilitatea si ductibilitatea.

Maleabilitatea

Este proprietatea metalelor si aliajelor de a se putea transforma in foi, fara fisurare, prin laminare la o temperatura inferioara temperaturii de topire. Maleabilitatea depinde de structura cristalina a metalelor, manifestandu-se cel mai intens la metalele care cristalizeaza in retele cubice cu fete centrate. Ea depinde de asemenea de temperatura, si anume creste pana la o anumita temperatura, dupa care scade si metalele devin casante. Cresterea maleabilitatii cu temperatura se datoreste slabirii coeziunii dintre cristale, iar scaderea ei este cauzata de formarea unor pelicule de oxid intre cristale.

Sunt maleabile Au, Ag, Al, Pt, Cu, Ni, din care se pot obtine foi foarte subtiri

( chiar si de ordinul m

Ductilitate

Ductilitatea este proprietatea metalelor de a fi trase in fire prin procesul de trefilare. Prin trefilare pot fi prelucrate Au, Ag, Pt, Ni, Ta, Mo, Zr, Nb, Co, Fe, Cu etc.

Nu se pot trage in fire Be, In, Pb, Tl (taliu), Ti.

Prin maleabilizare si ductilizare metalele isi schimba considerabil forma sub influenta unor solicitari mecanice dar fara a pierde caracteristicile specifice metalelor (Rezistenta, luciu, opacitate, conductibilitate). Aceasta dovedeste ca in timpul deformarilor mecanice, atomii care constituie reteaua cristalina a metalului isi schimba locul in raport unii cu altii, dar ramin legati prin norul de electroni comuni ai benzilor de valenta. Deformarile se datoreaza alunecarilor anumitor planuri de atomi fata de planurile similare paralele. Astfel caracterul cristalografic al retelei nu se schimba si fortele de coeziune se mentin. O asemenea comportare nu este posibila decat intr-o retea de tipul celei metalice, ceea ce face din metale un material unic in felul sau, indispensabil in constructia de masini si in multe alte utilizari practice.