Alaşım: İki veya birkaç maddenin muhtelif oranlarda beraberce eritilerek meydana getirilen karışıma alaşım denir.
Alaşımda cıva bulunursa malgama adını alır. Cıva yalnız demir ve platin madenleriyle malgama yapmaz. Madenlerin çeşitli özellikleri vardır. Bazı madenler yumuşak yalnız başına kullanılamazlar. Altın ve gümüş gibi. Bazı madenler ise döküme elverişli değildirler. Bakır gibi, bazıları kolayca aşınabilirler. Bazıları dayanıklı veya dayanıksızdırlar. Bazıları yüksek ve bazıları da alçak sıcaklıkta ergirler. İşte madenlerin gösterdikleri bu çeşitli özelliklerden ötürü teknikte layıkıyla faydalanmak için ve daha elverişli olmalarını temin amacıyla alaşımlar yapıldı. Mesela bakır döküme elverişli olmadığından bakırı kalayla birlikte eriterek tunç ve çinko ile eriterek pirinç alaşımları yapıldı. Alaşımlar; kendisini meydana getiren madenlerin erime noktalarından daha aşağı derecede eridikleri için teknikte kullanılmaya elverişlidirler.
Alaşımların Elde Edilmesi
Alaşımlar: Birden fazla çeşitli maden parçaları eritilmek suretiyle elde edilir. Madenlerin oksitlenmelerine engel olmak için kömür tozu ile örtülür ve toprak bir pota içerisinde eritilir. Eğer madenlerden biri uçucu ise diğer maden erimekte iken diğeri ile karıştırılır. Uçmadan meydana gelecek eksikliği tamamlamak için biraz fazla miktar maden konur.
Çok miktarda alaşım elde etmek için reverber fırınlarında ergitilerek yapılır
Alaşımların Özellikleri
Alaşımlar, yoğun olup maden parlaklığında, ısı ve elektriği iletirler. Bazıları beyazdır. Fakat bakır ve altın gibi renkli madenler yeteri miktarda bulunursa alaşımlar renklidir.
Genel olarak alaşımlar, kendini teşkil eden maddelerden daha sert, fakat daha az levha haline gelebilir ve dayanıklıdırlar. Çok fazla levha ve yaprak haline gelebilen altın, antimon veya kurşun ile karıştırıldığı zaman sert ve kırılabilir.
Bakırda, kalayla birleştiği zaman levha haline gelebilme özeliğini kaybeder.
Alaşımlarda her iki metal, hem katı hem de sıvı halinde birbiri içerisinde ergimiştir.
Metaller birbiri içerisinde erimezler. Bu takdirde alelade bir karışım meydana gelmiştir. Bu alaşım mikroskop altında iki çeşit kristal gösterir. Kurşun-Antimon alaşımı gibi.
Alaşım kristali, her iki atom sayıları oranında ihtiva eder. Sodyum malgaması, Bakır-Çinko alaşımı, Alüminyum-Bakır alaşımı, Demir- Karbon alaşımı gibi. Fakat bu şekildeki alaşımlar teknik bakımdan kullanılmaya elverişli değildir. Çünkü bunlar çok kırılıcıdır.
Alaşımlar genellikle kendilerini meydana getiren metallerden daha az aktiftirler. Örneğin, sodyum malgaması suyu daha yavaş ayrıştırır. Halbuki sodyum suya çok kuvvetli etki yapar.
Alaşımlar: Yapılarına giren az eriyebilen madenlerden daha fazla ve daha kolaylıkla eriyebilir. Bir kısmı bu madenlerden en ziyade eriyebilen madenin erime derecesinden daha aşağı bir derecede erir. Mesele kurşun 335 0 C, bizmut 264 0 C, kalay 228 0 C eridiği halde Bi 8 , Pb 5 , Sn 3 kısımlardan ibaret olan alaşım 94,5 0 C de erir.(Darcet) darse alaşımı.
Bakır ve kalay alaşımı zamanla dayanıklılığını kaybeder. Bakır birçok alaşımların yapısına girer. Kıymetli madenlerden gümüş ve altına sertlik verir. Parlaklık ve renklerini bozmadan, inceliklerini korur.
Kimyasal Özellikleri
Uçabilen bir madeni bulunan alaşımları ısı analiz eder. Bundan altın ve gümüş elde etmekte faydalanılır.Altın veya gümüş tozu önce cıva ile karıştırılır.Güderiden süzülerek cıvanın fazlası çıkarılır ve sonra alaşım ısıtılarak uçabilen madde ayırt edilir. Alaşımlar, alaşımları teşkil eden maddelerden daha az oksitlenebilen ve asitlerden daha az etkilenebilen karışımlardır.
Genel olarak oksijen, alaşımlar üzerine etki eder. Bu halde madenden biri bir asit oksidi, diğeri, bir baz oksidi yapar. İşte bunun içindir ki kalay ve kurşun, antimon ve potasyumdan ibaret alaşımlar alevle yanar. Bazı madenler kimyaca birleşmişler ve birtakım alaşımlar yapmışlardır.
Mesela; (Sodyum cıva malgaması),(Bakır çinko),(Alüminyum bakır),(Demir karbon) bileşikleridir.Fakat bu alaşımların teknikte kullanılmaları elverişli değildir. Çabuk kırılabilirler. Bu alaşımlar belirli oranlar kanununa göre teşekkül etmişlerdir.
Alaşımların mikroskopla incelenmelerine gelince; bir alaşımın parlak yüzeyi üstüne asitler veya bazı kimyasal ayıraçlar dökülürse alaşımda muhtelif renkler görülür. Etkimeler birbirinden farklıdır. Madenin cinsine göre çeşitli irili ufaklı çukurlar meydana gelir eski şekliyle karşılaştırılır. Mikroskopta incelenir ve fotoğrafı alınır.
Önemli Alaşımları Bulunan Elementler
Bakır (Cu)
Bakır, önemli alaşımların çoğunun bileşimine girer. Değerli madenlerle karışarak , onlara, renk ve parlaklıklarını bozmaksızın sertlik ve ince kısımlarını bile koruma özelliği verir.
Bronzlar (tunçlar); Bakır, kalay ile çok önemli olan tunçları teşkil eder. Topların tuncu dayanıklılık bakımından önemlidir. Çanların tuncu, top tuncuna göre kalayın daha çok oranda bulunduğu tunçtur. Bu tunç kırılabilir, fakat çok tınlar.
Bakır alüminyum ile çok sert bir tunç meydana getirir. Silisli ve fosforlu tunçlar da vardır.
Bakır, çinko ile pirinci oluşturur. Çinko ve nikel ile de mayekor (taklit gümüşü) yapar.
Çinko (Zn)
Çinko, daima alaşımları halinde kullanılır. En önemli alaşımları pirinç, bronz ve beyaz metaldir. Pirinç; çinko ve bakır alaşımı olup, alaşımda bu iki metalin oranları çok değişiktir. Fakat en çok kullanılan tipinde bakır %60, çinko %40 oranında bulunur. Bronz; Bakır ve kalay alaşımı olup, bir miktar çinko ilave edilir. Beyaz metal; çinko bakır,alüminyum ve magnezyum metalleri karışımından ibaret bir alaşımdır. Son zamanlarda, otomobil endüstrisinde karbüratör, yakıt pompası, radyatör, kapı kolları v.b. gibi parçaları yapmakta çok kullanılır.
Çinkonun ikinci derecede önemli bir alaşımı Alman gümüşüdür. (Yeni gümüş). Bileşimi; bakır, nikel ve çinko metallerinden ibarettir. Alaşımın gümüşle ilgisi olmamasına rağmen, gümüşe benzediği için bu isim verilmiştir.
Alüminyum
Alüminyum tunçları, ekonomi bakımından, elektrik fırınında 70 kg bakır ile 40 kg korenden veya boksitle kömür parçalarından oluşan karışım ısıtılarak yapılır; alümin Al2O3 indirgenir. Karbon monoksit çıkar ve %14 alüminyumu bulunan bir alaşım elde edilir. Bu alaşım yeter miktarda bakır ile beraber eritilirse, tunçtan daha çok dayanıklı alaşımlar elde edilir.
Demirli alüminyum; işlemde bakır yerine font konularak, %90 demir ve %10 alüminyumu bulunan demirli alüminyum (Ferro-Alüminium) elde edilir. Bu alaşım demir veya çeliği arıtmak için kullanılır. 10 kısım alüminyum ve 90 kısım bakırdan ibaret alaşımlar alüminyum tuncunu yapar; bu alaşım altın parlaklığını ve demirin sağlamlığını haizdir. Bu alaşım, 1 kg bakır ve 1 kg çinko ile beraber tekrar edilirse adi pirinçten daha sağlam ve daha sert alüminyum pirinci meydana gelir. Alüminyum pirinci nikel ile beraber tekrar eritilirse, gayet dayanıklı ve kolaylıkla kalıba dökülebilir bir yeni alaşım meydana gelir. 10 kısım kalay ve 100 kısım alüminyumdan ibaret alaşım, alüminyumun renk ve bir dereceye kadar hafifliğini korur. Daha kolay ,işlenir. Alüminyumu lehimler.
Silimin: %86 alüminyum ve %14 silisyumdan ibarettir. Bunlardan başka duralüminyum, magnalyum ve elektron alaşımları da vardır.
Alüminyumun gümüş, altın ile olan alaşımları da ziynet yapmakta kullanılır.
Kurşun (Pb)
Kurşun alaşımlarını yapmada maksat, sert, sert olduğu kadar esnek ve kırılmaya karşı dayanıklı, erime noktaları düşük bir metal karışımı elde etmektir. Bunlar arasında en önemlileri;
Lehim; Erime noktası 182oC olan bu alaşım %40 kurşun, %60 kalaydan oluşur.
Kurşun-antimon alaşımı: Bileşimi: %13-25 kurşun, %75-87 antimondur. Çok sert olup kırılganlıkları biraz fazladır. Yüksek basınçlara dayanamazlar. Bu kötü özelliği ortadan kaldırmak için karışıma bir miktar kalay ilave edilir. Örnek; %73 kurşun, %15 antimon ve %12 kalaydan ibaret alaşımdan matbaa harfleri yapılır. Sert ve basınca dayanıklıdır.
En Önemli Alaşımlar
Şimdi burada bazı önemli alaşımlar incelenecektir.
Bakır alaşımları
Bakır + Kalay ® Tunç
Bakır + Çinko ® Pirinç
Bakır + Çinko + Nikel ® Mayakor
Bakır + Çinko + Kalay ® Teknik eserler tuncu
Bakır + Alüminyum ® Fen aygıtlarında, deniz valfleri, pervaneler, dümenler.
Altın, gümüş ve altın, bakır alaşımları
Altın + Gümüş ® Yeşil altın
Altın + Gümüş ® Solmuş yaprak altını
Altın + Gümüş ® Su yeşili altını
Altın + Gümüş + Bakır ® Roz altını
Altın + Gümüş + Bakır ® Sarı, çok beyaz, değerli İngiliz altını
Kurşun alaşımları
Kurşun + Kalay ® Lehim
Kurşun + Arsenik ® Saçma ve mermi
Kurşun + Antimon + Kalay ® Matbaa harfleri
Demir alaşımları
Krom + Demir ® Tel-silindir yatakları
Demir + Nikel ® Fen aletleri
Demir + Nikel ® Ampul teli
Demir + Molibden ® Yüksek hızlı dökümde
Demir + Volfram ® Parça dökümünde (tungsten çeliği)
Demirin fosforlu, karbonlu, silisyumlu, çelikleri de önemli alaşımlardandır.
Nikel alaşımları
Bakır + Nikel ® Asit tankları (Monel Metal)
Nikel + Krom ® Elektrik demiri ve elektrik ızgarası.
METALLER VE ALAŞIMLAR HAKKİNDA GENEL BİLGİ
ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI
Saf maddeler, elementler ve bileşikler olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Bileşikler belirli bileşimde maddeler olup kimyasal değişmelerle bozulur. İki veya daha çok basit maddeye ayrılabilir. Farklı özeliklerde maddelere ayrılamayan saf maddelere ise elementler, ya da basit maddeler denir. Doğada 89 element vardır. Laboratuarlarda bugüne değin yapılmış olanlarla bu sayı 105'e çıkmıştır. Bunlar katı, sıvı ve gaz halinde olabilirler. Doğada bulunan 89 elementin 15'i oda sıcaklığında gaz, 2'si sıvı (brom ve cıva), geri kalan 72 element ise katıdır.
Günümüzde elementlerin sınıflandırılması temelde iletkenliklerine dayandırılmaktadır. Buna göre metaller ısı ve elektriği iyi iletirler, ametaller ise normal koşullarda iletken değildirler. Bir kısım elementler ise ısı ve elektriği bir miktar iletirler, ancak iletkenlikleri metallerin tersine sıcaklıkla artar. Bunlara yarı metaller denir.
Metaller, metalik bağlı kristaller oluştururlar, koordinasyon sayılan yüksektir. (8 veya 12) Metal atomlarının en dış elektronları (değerlik elektronları) ametallerde olduğu gibi Kovalent bağ yapmak üzere çiftlenmezler. Katı haldeki bir metalde atomlar birbirine çok yakın olduğundan, bir atomun değerlik elektronları diğer atomların etki alanına girer.
Yarı metallerde dolu ve boş molekül bantları arasındaki enerji farkı oldukça küçüktür ve bir miktar iletkenlik vardır. Bu iletkenlik elektronların enerjisini artıran bir dış etki ile (ışık veya ısı) artırılabilir. Bunlar tabaka yapısında veya uzun zincirler halinde büyük moleküller oluştururlar. Koordinasyon sayıları oldukça küçüktür (4 veya 4 ten az). Metallerde ise molekül bantları kısmen dolu olup elektronların serbestçe hareketi sonucu iletkenlik fazladır.
Birkaçı dışında oda sıcaklığında hepsi katı halde bulunan metaller kristal denilen belirli geometrik şekiller oluştururlar.
KRİSTAL YAPI
Kristaller, düzlem yüzeylerin kristale özgü belirli açılar altında birleşmesiyle oluşur. Kristal katılar üzerinde yapılan çalışmalar kristal örgüyü oluşturan atom, molekül veya iyonların uzayda bütün örgü boyunca düzenli olarak tekrarlandığını göstermektedir. Bir kristal örgünün, kristalin bütün özelliklerini taşıyan en küçük parçasına birim hücre denir.
Birim hücrede atom sayısı ve koordinasyon sayısının çeşitli şekillerde bulunması ile çeşitli türlerde kristal yapılar oluşur. Bunlara örnek olarak Basit Küp, Hacim Merkezli Küp, Yüzey Merkezli Küp gösterilebilir.
Metal kristallerinde tekrarlanan birimler artı yüklü iyonlardır. Değerlik elektronları yalnız kendi atom çekirdeklerinin değil bütün komşu çekirdeklerinin etkisi altında bulunur. Her yöne doğru hareket edebilir. Bu nedenle metal kristallerinin bir elektron denizi içinde düzenli bir şekilde yerleşmiş artı yüklü iyonlardan oluştuğu söylenebilir. Kolaylıkla akabilen elektron denizi metale elektriksel iletkenlik kazandırır. Artı yüklü iyonlar elektriksel yük dengesini bozmadan yer değiştirebildiklerinden metaller tel ve levha haline getirilebilirler ve yumuşaktırlar. Mekanik bir kuvvetin etkisi altında yeni metalik bağlar oluşacağından metalin özellikleri değişmez.
Metallerin birçoğunda iyon-elektron denizi etkileşiminden başka artı yüklü iyonlar arasında kovalent bağlar (elektron ortaklaşması) da oluşur. Böyle metaller serttirler. Demir ve tungsten buna örnek olarak verilebilir.
MANYETİK ÖZELLİK
Maddeler manyetik özelliklerine göre üç gruba ayrılabilir. Genellikle manyetik alandan kaçan, dış manyetik alan tarafından itilen maddelere diyamanyetik, manyetik alana doğru çekilen maddelere de paramanyetik maddeler denir. Ayrıca demir, kobalt, nikel ve bunların alaşımları, Fe3O4 bazı bakır-mangan alaşımları gibi maddeler paramanyetik maddelerden en az bin kez daha fazla bir kuvvetle manyetik alana çekilirler. Bu tür maddelere de ferromanyetik maddeler denir.
Manyetik özellik, elektronların kendi ekseni çevresindeki hareketleri (spinleri) ile ilişkilidir. Elektronları eşleşmiş olan atomlar manyetik özellik göstermezler. Çünkü bunlarda eşlenmiş elektronlar birbirine karşıt yönde döneceğinden manyetik alanları birbirini yok eder. Sonuçta madde diyamanyetik özellikte olur.
Eşlenmemiş bir tek elektronu bulunan maddeler zayıf bir manyetik etki gösterirler. Eşlenmemiş elektron sayısı arttıkça manyetik özellik artar. Bir elementin ferromanyetik olması için aşağıdaki koşulları sağlaması gerekir.
1)Tam dolu olmayan d ve f yörüngeçlerine sahip olmalıdır.
2)Kristal örgüde atomlar birbirine çok yakın olmamalıdır. Aksi durumda, birbirine komşu atomlardaki tek elektronlar etkileşerek zıt yönde dönme kazanır ve böylece elektron eşlenmesi yaparak etkilerini yok ederler.
3)Atomlar kristalde birbirinden çok uzakta olmamalıdır. Aksi halde bir atomdaki eşlenmemiş elektronlar komşu atomlardaki elektronlarla etkileşip aynı bir doğrultuda düzenlenemezler.
METALLERİN AKTİFLİK SIRASI
Bilindiği gibi metaller elektron vererek bileşik yaparlar, yani elektropozitiftirler. Ancak, elektron verme eğilimleri birbirinden farklıdır. Metaller elektron verme yatkınlıklarına yani yükseltgenme potansiyellerinin azalışına göre sıralanırsa aktiflik sırası elde edilir. Metallerin en aktifi potasyum, en az aktifi ise altındır. Genellikle bir metal, sırada kendisinden aşağıda bulunan herhangi bir metali bileşiklerinden açığa çıkarır. Metallerin oksijen, kükürt ve halojenlerle tepkimeye girme eğilimi aşağıya doğru inildikçe azalır. Aynı şekilde bileşiklerin oluşması ve kararlılığı da aşağıya inildikçe azalır.
METALLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
a) Metallerin fiziksel özelliklerinden en önemlileri şu şekilde sıralanabilirler.
b) Isıyı ve elektriği iyi iletirler.
c) Dövülüp şekil verilebilir, tel ve levha haline getirilebilirler.
d) Işığı geçirmezler fakat metalik parlaklık gösterirler.
e) Yoğunlukları fazladır.
f) Oda sıcaklığında çoğu katıdır. (civa sıvıdır)
g) Bir kısmı paramanyetik özelliktedir.
h) Vurma ve çekmeye dayanıklıdırlar.
METALLERİN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
a) Metallerin en önemli kimyasal özellikleri şu şekilde sıralanabilir.
b) Metal atomlarının en dış yörüngelerinde az sayıda (en çok 4) elektron bulunur ve bunlar serbest elektronlardır.
c) iyonlaşma potansiyelleri düşüktür, yani değerlik elektronlarını kolaylıkla verirler.
d) İyi indirgendirler.
e) Hidroksitleri bazik veya amfoterik özellik gösterir.
f) Elektropozitiftirler, yani oksitlenme sayıları pozitiftir.
METALLERİN SINIFLANDIRILMASI
Metalleri sınıflandırmak için, periyodik çizelgeyi kullanmak yararlı olacaktır. Buna göre metaller; geçiş öncesi metalleri, geçiş metalleri, B metalleri ve lantanid ve aktinitler olmak üzere dört ana sınıfa ayrılabliir.
GEÇİŞ ÖNCESİ METALLERİ
Grup IA ile grup IIA elementleriyle grup IIIA elementlerinden alü¬minyum, skandiyum ve yitriyum bu sınıfa girer. Bu metaller en dış yörüngeçlerindeki s elektronlarıyla da belirlenir. Bu nedenle onlara s bloğu elementleri de denir. Bu metaller en dış s elektronlarını kolaylıkla vererek soy gaz elektron dizilişinde olan iyonlarını oluşturur.
GEÇİŞ METALLERİ
Grup IIA ile grup IB arasında yer alan elementlerden oluşur. An¬cak skandiyum, yitriyum ve lantanyumda geçiş metali özelliği tam ola¬rak belirgin olmadığı gibi grup IB elementlerinde B metali özelliği de görülür. Bu metaller birçok yönleriyle aktinitlere benzerler. Bunlarda d yörüngeçleri bileşik yapmada önemli rol oynar. Bu nedenle bunlara genellikle d bloku elementleri de denir.
B METALLERİ
Bu sınıf grup IB elementlerinden ametallere kadar olan elementleri kapsar. Bu metaller ametallerle metaller arasında bir geçiş yaparlar. Bunların çoğu metallere özgü sık istiflenmiş örgü yapısı göstermez. Koor¬dinasyon sayılan 2,4 ve en çok 6 olur.
LANTANİD VE AKTİNİDLER
Lantanitler içteki 4f, aktinitler ise 5f yörüngeçlerinin doldurulma¬sıyla karakterize edilir. Bu nedenle bunlara f bloğu elementleri de denir. Lantanidlerde +3 ve daha fazla değerlikli iyonlar kimyasal tepki¬melere karşı ilgisiz olarak kabul edilir. Aktinitlerde ise elektronlar kim¬yasal bağ yapmaya daha yatkındır.
METALLERİN DOĞADA BULUNUŞU
Hidrojenden daha az aktif olan metaller doğada çoğunlukla serbest halde bulunurlar. Bakır, gümüş gibi bazı metaller ise hem serbest halde hem de bileşikleri halinde bulunabilir. Beklenildiği gibi suda az çözünen metal bileşikleri yer kabuğunda, suda çok çözünenler ise deniz suyunda veya iç denizlerin buharlaşmasıyla oluşan geniş tuz yataklarında bulunur.
Yeryüzündeki metal ve metal bileşiklerinden oluşan, içlerindeki metal ekonomik olarak elde edilebilen doğal maddelere maden veya maden cevheri denir. Serbest halde bulunan metallerin dışında maden cevherleri, metalin bağlı bulunduğu ametal veya asit köküne göre isimlendirilir. Maden cevherleri aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir.
1. Basit cevherler: Altın, gümüş, platin, bakır, cıva, arsenik, anti¬mon, bizmut cevherleri gibi.
2. Oksit cevherleri: Demir, alüminyum, mangan, kalay oksit cevherleri gibi.
3. Sülfür cevherleri: Çinko, kadmiyum, cıva, bakır, kurşun, nikel, kobalt, gümüş, arsenik, antimon sülfür cevherleri gibi.
4. Karbonat cevherleri: Demir, kurşun, çinko, bakır, kalsiyum, baryum, stronsiyum, magnezyum karbonat cevherleri gibi.
5. Halojenür cevherleri: Potasyum, magnezyum, kalsiyum, gümüş halojenür cevherleri gibi.
6. Sülfat cevherleri: Kalsiyum, baryum, kurşun sülfat cevherleri gibi.
7. Silikatlar: Silikatların çoğu, içlerindeki metallerin elde edilmesindeki güçlük nedeniyle, çok önemli değildir. Berilyum, çinko ve nikel silikat cevherleri en önemlileridir.
Yer yüzünün geniş bir bölümünü kaplayan okyanuslar en büyük maden yatağı olarak bilinmektedir, örneğin bir ton deniz suyunda yaklaşık 28 kg. sofra tuzu, 1.3 kg. magnezyum, 0.9 kg, kükürt, 0.4 kg. potasyum, 0.6 kg. brom ve az miktarda stronsiyum, bor, flor, iyot, demir, bakır, kurşun, çinko, uranyum, gümüş, altın ve hatta radyum gibi radyoaktif metaller bulunmaktadır.
Deniz suyundan elde edilen ilk mineral şüphesiz sofra tuzudur. Deniz suyunun kabarma zamanında (met-cezir olayı) önü kesilerek buharlaşmaya bırakılırsa tuz, diğer katı maddelerle birlikte geride kalır. Bu tuz aşamalı (fraksiyonlu) kristallendirme ile saflandırılabilir ve birçok maddeler için, özellikle alkali ve klor endüstrisinde, ham madde olarak kullanılır. Deniz suyundan bugün magnezyum ve brom da elde edilmek¬tedir. Bunun yanı sıra altın, gümüş, potasyum ve özellikle uranyum elde edilmesi de olasıdır. Ancak bu elementlerin deniz suyundan elde edilmesi ekonomik olmadığından bazı dolaylı yöntemler uygulanır. Okyanuslar büyük çapta uranyum kaynağıdır. Uranyum ise bilindiği gibi kömür ve petrol kaynaklarının tükenmesinden sonra en önemli enerji kaynaklarından birisi olacaktır.
ALAŞIMLAR
Endüstriyel önemi olan maddelerden çoğu birden fazla türde atom veya moleküllerden oluşur, yani bunlar tek ögeli sistemler değildir. Örneğin çeliğin ana öğeleri demir ve karbon olup bunlardan başka elementler de bulunabilir.
Maddeyi oluşturan öğeler madde içinde denge halinde bile çeşitli şekillerde dağılım gösterirler. Bunun sonucu olarak madde, sıcaklık ve bileşime bağlı olarak tek veya çok fazlı olarak görülür. Ayrıca uzun süre denge durumuna varmadan maddenin kararsız hallerde bulunması durumu daha da karıştırır. Maddenin mikro yapısının bilinmesi temeldir. Çünkü birçok özellikler (plâstiktik ve manyetik özellikler gibi) yapıya sıkıca bağlıdır.
ALAŞIMLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ
Endüstride kullanılan kuvvetli bir malzemenin yer değiştirme hareketine karşı direnç göstermesi istenirse, silisyum karbür gibi zaten sert olan katılar kullanılabilir. Ancak bu tür malzemeler kırılgandır, oysa istenen, malzemenin hem şekil alabilir hem de dayanıklı olmasıdır. Şekil alırlık özelliği de kaybolmadan korunabilir. Bunun için elementlerin birbiri içinde dağılımı önemlidir. Bu dağılma birçok yöntemlerle yapılabilir. Bunlardan en önemlisi iç oksitlenme ve çökeltme yöntemleridir.
Endüstride en çok kullanılan alaşımlardan bakır-çinko sistemi oldukça karışıktır. Çinko oranı % 0-50 olan pirinç alaşımları kolaylıkla şekil alabilen ve işlenebilen malzemeler olarak kullanılır. Bakır, % 38 e kadar çinkoyu çözerek yer değiştirme katı çözeltisi oluşturur. Bu katı çözeltilerin sertliği çinko oranı arttıkça artar. Bu tür alaşımlar kolaylıkla ve soğukta işlenebilir ve preslenebilir.
http://www.sorucevap.com/bilimkultur/fenbilimleri/kimya/ders.asp?211713
Alaşım
Alaşım, bir metal elementin başka metaller ya da herhangi başka elementler ile homojen karışımıdır. Alaşımlar karışımdaki metallerin özelliklerinden farklı özellikler gösterirler. En bilinen alaşımlara; tunç (bakır-kalay), pirinç (bakır-çinko), lehim (kalay-kurşun) ve cıva alaşımları olan amalgamlar örnek verilebilir. Alaşımlar, uygulamaların gerektirdiği fiziksel özelliklere sahip malzemeler üretilmesinde yaygın olarak kullanılır. Tarihçe
Tunç Çağı'ndan kalma çeşitli tunç aletlerAlaşımların tarihi milattan önce 4. bin yıllara kadar uzanmaktadır. İran ve Mezopotamya bölgelerinde bulunan tunç (bronz) örnekleri bu zaman diliminde tarihlenmiştir.[1] Demirden daha sert olan tunç; silah, kesici ve delici aletler, mutfak aletleri, süs eşyaları vb. yapımında günümüze değin kullanılagelmiştir.Yapılan arkeolojik çalışmalarda Çin'in Sincan bölgesinde M.Ö. 1000 yıllarına[2] ve Hindistan'ın Merkez Ganj Vadisi ve Doğu Vindhyas bölgesinde M.Ö. 1800 yıllarına[3] tarihlenen çelik buluntulara rastlanmıştır. Sözkonusu buluntular çelik kullanımının en az 3000 yıllık bir tarihinin olduğunu belgelemektedir. Tunça göre daha sert ve dayanıklı olan demir-karbon alaşımı çelik çeşitli araç gereç yapımında yaygın olarak kullanılmıştır. Alaşımların üretim ve kullanımı
Alaşım üretiminde çeşitli yöntemler kullanılır. Ergitme sureti ile karıştırma, mikroskopik boyutlarda toz karış yüksek basınç altında preslenerek sinterlenmesi (yüksek sıcaklıklarda ısıtma) bunlardan bazılarıdır. Cıva elementinin birçok metal ile kolayca amalgam oluşturabilme özelliği de alaşım üretiminde kullanılır.Alaşımlar, uygulamaların gerektirdiği fiziksel özelliklere sahip malzemelerin üretilmesini sağlar. Yüksek sıcaklıklar, aşınma, kimyasal etkiler, metal yorgunluğu vb. gibi her türlü etkilere saf metallerin yetersiz kaldığı durumlarda, gerekli olan özellikleri sağlayan niteliklerde alaşımlar kullanılır. Örneğin demirin sertliğinin yeterli olmadığı uygulamalarda, daha sert yapıdaki demir alaşımları olan çelikler kullanılır. Kaynaklar ve dipnotlar
1. ^ Bronze: A 3000 Year-old tradition, Sara Malone. University of North Carolina (24.03.2007). 2. ^ Early iron in China, Korea, and Japan, Donald B. Wagner. University of Copenhagen Faculty of Humanities (24.03.2007). 3. ^ The origins of iron working in India: new evidence from the Central Ganga Plain and the Eastern Vindhyas, Rakesh Tewari. Antiquity Journal (24.03.2007).
0 Yorum -
Yorum Yaz
