Guia abrangente para materiais metálicos:tipos, propriedades e aplicações práticas

Propriedades dos Metais

Os metais possuem diversas propriedades que os tornam adequados para diversas aplicações. Aqui estão algumas das propriedades dos metais – físicas e químicas.

1. Maleabilidade

Esta característica do metal permite que um metal seja batido ou dobrado em diferentes formatos sem quebrar. Sua maleabilidade é a razão pela qual ele pode ser martelado em várias folhas, como papel alumínio. Os íons metálicos na estrutura deslizam uns sobre os outros quando uma força é aplicada.

2. Ductilidade

Os materiais metálicos podem ser esticados em diferentes formatos para formar fios finos. A ductilidade do metal auxilia na sua transformação em fios a serem usados ​​em cabos ou soldagem. Um bom exemplo de metal dúctil é o cobre.

3. Condutividade

Os metais são bons condutores de calor e eletricidade devido aos elétrons livres em suas superfícies. Além disso, metais como a prata conduzem perfeitamente o calor e são usados ​​para materiais com esse efeito. O cobre, usado em fios, também conduz bem a eletricidade.

4. Brilho

Alguns metais são naturalmente brilhantes ou lustrosos. A presença de elétrons livres na superfície dos metais faz com que eles reflitam a luz de volta. Assim, as superfícies metálicas parecem brilhantes ou lustrosas. Esse recurso facilita o esmalte após o polimento ou pintura do metal.

5. Alto ponto de fusão e ebulição

Os íons e moléculas metálicas estão intimamente ligados por uma forte força química que cria uma estrutura de rede. Assim, é necessária alta energia térmica para quebrar essas ligações, levando a altos pontos de fusão e ebulição.

6. Alta densidade

Devido aos átomos e moléculas estarem agrupados, os metais têm alta densidade. Esse recurso os torna sólidos e firmes para uso em diversos campos.

7. Altamente reativo

Os metais são elementos altamente reativos e combinam-se quimicamente com outros elementos com facilidade. Esse recurso ajuda durante a galvanoplastia e anodização, pois os metais se envolvem facilmente com os substratos. Por exemplo, o zinco reage facilmente com ácidos, o sódio reage bem com a água e muitos metais reagem bem com o oxigênio.

Quais são as categorias do metal?

O metal é categorizado principalmente de acordo com suas propriedades físicas ou químicas. Nesta seção, veremos algumas categorias em ambos.

Metais Ferrosos

Metais ferrosos são metais que contêm ferro (Fe) em sua composição, enquanto os metais não ferrosos não possuem o elemento. Eles têm um alto teor de carbono, o que os torna mais fortes que os metais não ferrosos. No entanto, isso os torna propensos à ferrugem quando entram em contato com a água.

Exemplos de metais ferrosos incluem ferro fundido, ferro forjado, aço, liga de aço e aço carbono. Eles são magnéticos e, portanto, usados ​​para fins elétricos – são úteis em muitos setores comerciais, como automóveis, trilhos de trem e contêineres.

Metais Não Ferrosos

Metais não ferrosos são metais que não possuem teor de ferro (Fe). Metais como alumínio, cobre, latão e zinco quase não contêm nenhum elemento férrico em sua composição, por isso são chamados de não ferrosos. São resistentes à ferrugem, pois não reagem facilmente com água ou oxigênio, que são os elementos que causam a ferrugem.

Além disso, eles não são magnéticos, por isso são úteis na fiação e na fabricação de eletrônicos. Os metais não ferrosos são conhecidos por serem maleáveis, razão pela qual são mais fáceis de moldar e moldar do que os metais ferrosos. Eles são usados ​​principalmente em diversas atividades comerciais e industriais devido à sua alta resistência à corrosão, condutividade e natureza leve.

Lista abrangente de elementos metálicos

Os metais da tabela periódica são agrupados de acordo com blocos, grupos e períodos. As linhas da tabela periódica indicam o raio atômico, a energia de ionização e a eletronegatividade, enquanto as colunas mostram as propriedades químicas devido ao mesmo número de átomos. Eles incluem:

• Metais alcalinos
• Metais alcalino-terrosos
• Metais de transição
• Metais pós-transição
• Lantanídeos
• Actinídeos
• Metais nobres
• Metais preciosos

S.NoNúmero AtômicoSímboloMetal Elementos13LiLítio24BeBerílio311NaSódio412MgMagnésio513AlAlumínio619KPotássio720CaCálcio821ScEscândio922TiTitânio1023VVanádio1124CrCromo1225MnHomem ganese1326FeFerro1427CoCobalto1528NiNíquel1629CuCobre1730ZnZinc1831GaGálio1937RbRubídio2038SrEstrôncio2139YYítrio2240ZrZircônio2341NbNióbio2442MoMolibdênio um2543TcTecnécio2644RuRutênio2745RhRódio2846PdPaládio2947AgPrata3048CdCádmio3149InÍndio3250SnTin3355CsCésio3456BaBário3557LaLantânio3658CeCério 3759PrPraseodímio3860NdNeodímio3961PmPromécio4062SmSamário4163EuEurópio4264GdGadolínio4365TbTérbio4466DyDysprósio4567HoHólmio4668ErÉrbio4769TmThuli um4870YbYtérbio4971LuLutécio5072HfHáfnio5173TaTântalo5274WTungstênio5375ReRênio5476Ossmio5577IrIridium5678PtPlatina5779AuGold5880HgMercúrio5981TlThalli um6082PbChumbo6183BiBismuto6284PoPolonium6387FrFrancium6488RaRádio6589AcActinium6690ThTório6791PaProtactínio6892UUrânio6993NpNeptúnio7094PuPlutônio7195Am Amerício7296CmCúrio7397BkBerquélio7498CfCalifórnio7599EsEinstênio76100FmFérmio77101MdMendelévio78102NoNobélio79103LrLawrencium80104RfRutherfórdio8110 5DbDubnium82106SgSeaborgium83107BhBohrium84108HsHassium85109MtMeitnerium86110DsDarmstadtium87111RgRoentgenium88112CnCopernicium89113NhNihonium90114FlFlerovium

Tipos de metais que você precisa conhecer

Os metais possuem diversas características que os tornam úteis em diversas indústrias e campos. Existem mais de 90 tipos de metais diferentes, mas aqui estão os comuns nos diversos setores e para que são utilizados.

1. Ferro

O ferro é o metal mais popular e barato. Os três tipos são ferro-gusa, ferro fundido e ferro forjado. O ferro representa quase 5% da Terra. Como resultado, é um metal prontamente disponível. No entanto, o ferro puro não é um elemento estável porque se combina com o oxigênio do ar, produzindo óxido de ferro.

• O ferro-gusa é uma forma rudimentar de ferro usada para produzir uma variedade de metais ferrosos diferentes, incluindo ferro fundido e aço.
• O ferro fundido é formado pela fusão do ferro-gusa com coque e calcário. O ferro fundido é frágil e notavelmente difícil de soldar. No entanto, é um material técnico versátil para fundição de metal na indústria automobilística.
• O ferro forjado é um ferro forjado resistente, dúctil e resistente à corrosão. É um metal altamente purificado, usado na fabricação de metal em muitas indústrias.

2. Magnésio

O magnésio é um dos metais naturais (Mg). No entanto, muitas vezes é ligado a outros metais como o alumínio. Isso implica combiná-lo com outros metais e elementos para formar um material híbrido com características específicas.

Uma das aplicações mais comuns do magnésio é nas indústrias automotiva e aeroespacial. O magnésio é considerado um degrau acima do alumínio em termos de redução de peso de alta resistência. As aplicações incluem aros de rodas, blocos de motores e carcaças de caixas de câmbio.

3. Aço

O aço é uma liga composta por numerosos elementos químicos, incluindo ferro e carbono, para formar um metal forte e resistente à fratura. Sua alta resistência à tração e baixo custo fazem dele o material mais comumente usado para uma ampla gama de produtos, incluindo edifícios, armamentos, implantes médicos e máquinas, bem como equipamentos elétricos e diversos instrumentos.

Existem 3 tipos de aço, aço carbono, aço inoxidável e aço-liga. Todos eles têm diferentes tipos de aço.

4. Alumínio

O alumínio é um metal leve que endurece e enrijece quando é combinado em pequenas quantidades com outras ligas. A resistência, condutividade elétrica e resistência à corrosão do alumínio o tornam excelente para aplicações em diversos setores.

Além disso, o alumínio não magnetiza e é simples de fabricar. É amplamente utilizado em aeronaves, peças de automóveis e fios aéreos. Além disso, é atraente à vista devido ao seu brilho e pode ser utilizado na fabricação de chapas metálicas e na produção de ligas de alumínio.

5. Cobre

O cobre é um metal marrom-avermelhado maleável, flexível e dúctil. Possui forte condutividade elétrica e pode ser enrolado, forjado, fundido e transformado em fios. É amplamente utilizado para cunhagem, arame e utensílios de cozinha. Muitas variedades de cobre servem a propósitos diferentes em diversos setores.

6. Titânio

O titânio é um metal leve essencial utilizado na produção de diversos equipamentos aeronáuticos. É um dos metais mais resistentes à corrosão. A amostra de metal tem boa estabilidade térmica mesmo em condições extremas de calor, razão pela qual a indústria aeroespacial registra o maior uso de titânio. É resistente à corrosão, o que o torna adequado para a fabricação de equipamentos médicos.

7. Bronze

O bronze é uma liga metálica obtida a partir de uma combinação de amostras metálicas como cobre e estanho ou alumínio. É sólido e não enferruja nem corrói quando exposto à umidade, por isso é preferido para esculpir ou pás de turbinas. Ele derrete facilmente e pode ser transformado em tubos, engrenagens, bombas e fios.

8. Latão

O latão é uma liga de zinco e cobre. É classificado em inúmeras variedades com base na proporção cobre-zinco e na adição de pequenas quantidades de elementos adicionais. O latão é mais durável que o cobre, mas tem menor condutividade à eletricidade e ao calor. Também é muito resistente à corrosão do ar e pode ser soldado facilmente. O latão é usado principalmente para produzir fechaduras e válvulas.

9. Liderar

O chumbo é um dos metais mais pesados do planeta e tem baixo ponto de fusão. É facilmente maleável e macio, o que facilita o corte. Graças à sua suavidade, o chumbo é utilizado na soldagem e no revestimento de tubulações de água e tanques de ácido. Também é utilizado no revestimento de cabos elétricos e na produção de balas.

10. Tungstênio

O tungstênio tem o ponto de fusão e ebulição mais alto da Terra e pode suportar os tratamentos térmicos mais adversos dos metais. Isso o torna útil para cortar outros metais quando processado em carboneto de tungstênio. O tungstênio também tem a maior resistência à tração entre os metais puros e é usado na gravação ou corte de metais. Ele se combina com outros metais para fazer com que os bicos dos foguetes resistam a temperaturas extremas.

11. Zinco

O zinco é usado principalmente para revestir outros metais, pois possui alta resistência à corrosão e ao desgaste. Devido ao seu baixo potencial eletroquímico, não enferruja, sendo essencial na fabricação de tubulações e fundição de metais para ferragens elétricas e tanques.

12. Lata

O estanho é um metal macio e facilmente maleável. É usado principalmente para fazer ligas de metais como o bronze e é o componente básico para fazer estanho.

13. Níquel

Geralmente utilizado na fabricação de aço inoxidável, o níquel é um dos mais utilizados para revestimento de metais. Aumenta a resistência e a resistência à corrosão do acabamento superficial do metal. O níquel é um dos metais mais utilizados na galvanoplastia.

14. Cromo

Outro potente metal de galvanoplastia, o cromo, melhora a dureza do metal de outros elementos e também pode melhorar o acabamento superficial. É duro como o carbono e tem um alto ponto de fusão.

15. Silício

O silício é um dos metais não ferrosos mais populares, pois possui qualidades tanto de metais quanto de não metais. O silício ajuda outros metais a melhorar suas características e é um bom material de liga. Tem um alto ponto de fusão e não é um bom condutor de calor.

16. Cobalto

O cobalto é popularmente usado para fazer pigmento azul para tintas e corantes. Hoje em dia, ligas de aço de alta resistência e resistentes ao desgaste são seus principais usos. O cobalto é essencialmente um subproduto da mineração de cobre e níquel e raramente é produzido sozinho.

17. Lítio

Este metal é usado principalmente para melhorar a aparência do vidro e da cerâmica devido ao seu brilho branco prateado. É um metal macio conhecido com baixa condutividade.

18. Ouro

O ouro é um metal caro que tem sido usado há muito tempo para criar joias, moedas e outras decorações. É incomum, macio, flexível e não corrói na atmosfera. Além disso, conduz bem a eletricidade e é sólido à temperatura ambiente, denso, resistente à corrosão e facilmente maleável.

19. Prata

Assim como o ouro, a prata é um metal precioso e é usada principalmente para enfeites e adornos de peças devido ao seu brilho. É um metal macio e maleável e resistente à corrosão atmosférica. Conduz eletricidade e calor adequadamente.

20. Berílio

O berílio é um metal macio branco prateado com baixa densidade, alta rigidez, alta resistência, estabilidade estrutural e refletividade. Distingue-se entre os metais em termos de rigidez específica. O berílio tem a segunda densidade mais baixa em comparação com os metais.

Aplicações do Metal em Diversas Indústrias

O uso universal de metais o torna um componente estável para a fabricação da maioria das peças industriais. Aqui estão as aplicações de metal para diversas indústrias.

Indústria Médica

Além de serem componentes de medicamentos, metais comestíveis (sódio, manganês e potássio) são utilizados na medicina para diversos fins. O titânio é usado em equipamentos médicos, como próteses, enquanto o alumínio é usado em implantes graças à sua relação resistência-peso.

Indústria Automobilística e de Máquinas

Os metais são normalmente utilizados em equipamentos, produtos refratários e carros. Eles são empregados na produção de automóveis, trens, aviões, foguetes e assim por diante. Os metais mais predominantes utilizados aqui são ferro, alumínio e aço.

Produtos Decorativos

Platina, ouro e prata são metais preciosos com valor econômico significativo e são comumente usados em conjuntos de joias e peças decorativas.

Indústria da Construção

Metais como ferro e aço estão entre os materiais mais utilizados na construção de estruturas e habitações. Eles também são metais utilizados em aplicações arquitetônicas. As tubulações de água e as coberturas são feitas de metais como o chumbo. Estanho, zinco, cobre e alumínio são usados ​​em coberturas. O ferro é conhecido por suas propriedades estruturais e é utilizado na forma de ferro fundido, ferro forjado ou aço.

Aeroespacial

Alguns metais são usados na indústria aeroespacial devido às suas propriedades surpreendentes. Um bom metal usado na indústria aeroespacial deve ter características como resistência à radiação, capacidade de resistir à corrosão e uma alta relação resistência/peso. Exemplos de metais utilizados nesta indústria são o alumínio para estruturas de fuselagem, ligas de níquel combinadas com aço e titânio para peças de motores.

Indústria Eletrônica

Devido à sua excelente condutividade elétrica, as ligas contendo ouro, prata e platina são candidatas populares para conexões eletrônicas.

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Os metais são os componentes básicos da maioria dos instrumentos que usamos. Assim, selecionar o mais adequado para um determinado fim requer um bom conhecimento dos diferentes tipos. Esse conhecimento ajudaria a escolher o melhor material metálico para um projeto ou processo específico.