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金属は周期表のほとんどの元素を構成します。純粋な状態では、各金属には独自の質量、融点、物理的特性があります。これらの金属の2つ以上を新しい一連の特性と組み合わせて混合すると、著しく異なる特性を持つ金属の組成である合金が形成されます。
化学成分
定義により、純粋な金属は単一の元素で構成されます。これらの金属のサンプルには、単一の金属物質の原子のみが含まれています。合金には、2つ以上の元素、または融合して組み合わされた合金が含まれているため、それらの化学式は複数の元素で構成されています。たとえば、純鉄金属は鉄原子のみで構成されています。炭素鉄合金である鋼は、主に鉄原子を含み、炭素原子が孤立して強度を与えます。鋼にクロムとモリブデンを加えると、さらに別の合金、ステンレス鋼ができます。
柔軟性と延性
メーカーが純金属を組み合わせて合金を形成する理由の1つは、金属の物理的特性を変更することです。純粋な金属は壊れやすく、日常の使用に耐えられない可能性がありますが、それらを組み合わせると、より強力になります。純金属のように、金は簡単に曲がったり伸びたりするので、指輪のように作って指に装着するとすぐに変形します。ジュエリーメーカーは、金と銀、銅、亜鉛を組み合わせて、金属の耐久性と剛性を高めています。金はその色と耐食性に寄与し、他の金属はその強度を提供します。その結果、日常の使用に対応できる14カラットのゴールドリングです。
反応性
それらの自然な状態では、いくつかの純粋な金属は、それらが安定するまで、周囲と強く反応し、酸化して流れます。これらの金属を他の反応性の低い金属と組み合わせると、それらの反応性が変化し、金属の耐用年数が延長されます。錆びにくく、鉄製の工具のように磨耗しないため、この名前が付けられています。金属の混合は、金属の反応性を低下させ、製造業者のニーズにより適している方法です。
パスタ
アルミニウムやチタンなどの軽金属は、それらが結合する純金属の質量を減らします。これらの軽量合金は、製造業者が軽量機械を設計および製造することを可能にするため、航空宇宙産業で重要な役割を果たします。軽い戦闘機は重いものよりも多くの燃料、装備、砲を運ぶことができます。アルミ合金ホイールは、車両の総重量を減らし、燃費の向上とレーストラックでの速度の向上に役立ちます。
耐熱性と融点
金属を組み合わせると、その熱耐性が変わります。 2つ以上の純粋な金属で構成されるため、合金の融点は一定ではありません。代わりに、さまざまな温度で融合します。合金の分子構造は、金属の一般的な融点を、その構成金属の融点より高くすることができます。金属の融点を上げることは、工業および商業用途にとって重要な意味を持ちます。 SR-71ブラックバードは、当時最も技術的に進歩した偵察機の1つで、超音速飛行の熱応力に耐えるためにチタン合金の軽量構造に依存していました。