Chất liệu hợp kim là gì? Cách phân biệt hợp kim trong cuộc sống

1. Chất liệu hợp kim là gì?

Với tính chất bền, đẹp, chất lượng, hợp kim đang dần trở nên ưa chuộng trong cuộc sống. Chúng đang được ứng dụng ở khắp mọi nơi. Với tính chất chống ăn mòn, giá thành rẻ, hợp kim đang là nguyên liệu chính được các khu công nghiệp, khu chế tác ứng dụng trong cuộc sống. Bây giờ, chúng ta đang tự hỏi, chất liệu hợp kim là gì?

Chất liệu hợp kim là sự kết hợp của hai nguyên tố hóa học trở nên. Chúng sẽ được nung chả rồi hòa lẫn với nhau, tạo nên một chất liệu dạng rắn. Các chất trong hợp kim không thể bị tách rời bởi tác nhân vật lý thông thường. Các nguyên tố trong hợp kim đã được đồng nhất, kếp hợp hoàn chỉnh lại với nhau. Chúng chính là nguyên liệu mang những điểm mạnh của các nguyên tố. Do đó, chúng đã mang trong mình những đặc điểm, tính chất của các nguyên tố khác nhau.

Khi hợp kim được kết hợp bởi hai nguyên tố thì chúng được gọi là nhị phân hợp kim. Những hợp kim nào có sự kết hợp bởi ba nguyên tố trở nên gọi ternary hợp kim. Cho dù có sự kết hợp của bao nhiêu nguyên tố, mục đích chính của chúng vẫn nhằm cải thiện chất lượng của các nguyên liệu.

2. Chất liệu hợp kim có những đặc điểm, tính chất gì?

Tính chất của chất liệu hợp kim phụ thuộc vào đặc điểm của các đơn chất, kết hợp lại tạo thành một mạng lưới tinh thể của hợp kim.

Xét về tính chất cơ học, do có sự kết hợp nhiều đặc điểm mạnh của các nguyên tố, hợp kim có sự cứng rắn, khả năng chống chịu va đạp cao. Ở trong các mội trường khắc nghiệt, hợp kim có tính dẻo, chống gỉ và  có độ bền chắc kéo dài nhiều năm.

Còn về tính chất vật lý, hợp kim có tính chất dẫn nhiệt, dẫn điện tương đối tốt. Những khả năng này vẫn còn giảm so với nguyên tố đơn chất. Dù vậy, hợp kim vẫn có tính chất giản nở trong một số điều kiện môi trường nhất định. Do đó, chúng vẫn được ứng dụng rộng rãi.

Xét về tính chất hóa học, hợp kim được gọi là vua của các kim loại. Với khả năng chống chịu ăn mòn, hợp kim có thể tồn tại trong mọi hoàn cảnh, trong các môi trường khác nhau. Người ta thường kết hợp nhiều nguyên tố lại với nhau để có khả năng chống axit, chịu nhiệt. Tất cả những điều đó giúp cho hợp kim trở nên vô địch.

3. Cách phân biệt chất liệu hợp kim và kim loại

Để có thể phân biệt chất liệu hợp kim và kim loại, một cách đơn giản và khoa học, chúng ta sẽ phân biệt chúng bằng những cách thức sau.

Đầu tiên, chúng ta nói về số lượng các nguyên tố. Hợp kim là sự kết hợp của hai nguyên tố trở lên, mang những tính chất đặc trưng của các nguyên tố. Còn kim loại, chúng được cấu tạo từ một lại nguyên tố duy nhất, mang những tính chất của chính nguyên tố đó.

Sau đó, chúng ta sẽ xét đến sự hình thành của các chất liệu. Chất liệu kim loại là cấu tạo ở dạng tình khiết, chúng cần được tình chế để tạo nên sự hình thành của chúng. Do đó , chất liệu kim loại luôn có sẵn trong tự nhiên. Chúng được khai thác dưới bàn tay của con người. Còn chất liệu hợp kim, chúng là sự kết hợp hoàn hảo giữa kim loại và phi kim. Để tạo nên chúng, chúng ta cần phải kết hợp giữa kim loại và phi kim dưới một tỷ lệ phần trăm nhất định. Cũng vì lẽ này, để tạo nên hợp kim cần nhiều công sức và kỹ thuật hiện đại. Chúng do chính con người sáng tạo nên.

Do có sự kết hợp hoàn chỉnh, hợp kim có khả năng chống chịu mọi yếu tố môi trường, có khả năng chống nước và không khí. Còn kim loại chỉ là một nguyên tố duy nhất, chúng dễ dàng chịu khuất phục bởi môi trường.

4. Các chất liệu hợp kim phổ biến

Trong đời sống hàng ngày, các vật dụng, đồ dụng chủ yếu được tạo nên từ hợp kim. Chúng mang những đặc điểm mà chất liệu kim loại đơn thuần không có. Cũng vì điều đó, các nhà sản xuất cực kỳ ưa dùng chúng. Tuy nhiên, chúng vẫn được cấu tạo nên từ các nguyên tố nhất định, chiếm tỷ lệ phần lớn trong chính bản thân của chúng. Theo thống kê, chúng ta có thể thấy những hợp kim phổ sau.

4.1. Hợp kim đồng

Hợp kim đồng là chất liệu được dùng phổ biến trong đời sống. Chúng được phân ra làm hai loại chính là Latông và Brông.

 Đầu tiên, chúng ta nói đến latông, latông là nguyên liệu được cấu tạo từ hai nguyên tố chính là đồng và kẽm. Ngoài ra, người ta vẫn còn cho thêm một số nguyên tố khác như si, ni,… Chúng đã được dân gian gọi với cái tên là đồng thau hay đồng vàng. Chính vì cách gọi này mà đã gây nên sự nhầm lẫn, chúng ta vẫn luôn nghĩ nguyên liệu đó được làm 100% từ đồng. Trong khoa học còn có cách gọi tên đồng thau đơn giản và đồng thau phức tạp. Chất liệu làm từ đồng thau đơn giản thì chỉ có hai nguyên tố đồng và kẽm. Còn chất liệu làm từ đồng thau phức tạp thì có sự kết hợp không chỉ những nguyên tố đồng, kèm mà còn có các nguyên tố khác nhằm khắc phục những nhược điểm của đồng và kẽm.

Về phần brông, chúng thường được gọi là đồng thanh. Đây là chất liệu mới lạ, không có sự tham gia của nguyên tố kẽm. Chúng chủ yếu được làm từ đồng và các nguyên tố khác, có thể kể đến như đồng thiếc, đồng nhôm,…

4.2. Chất liệu hợp kim sắt

Chất liệu hợp kim sắt được tạo nên từ nguyên tố chính là sắt và các nguyên tố khác tạo nên nó. Đây là một loại chất liệu được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và trong sản xuất. Chúng mang những đặc điểm chính của sắt như độ cứng, độ bền. Tuy nhiêu, do dễ bị gỉ, người ta đã kết hợp thêm các nguyên tố khác khắc phục những yếu điểm này.

Hợp kim sắt được biết đến nhiều với tên gọi gang và thép. Nói về gang, chúng chính là đứa con của gang và cacbon. Gang được tạo với tỷ lệ cacbon chiếm 3% đến 6%. Cũng vì vậy, gang trở nên giòn và dễ bẻ gãy, mặc dù chúng rất cứng.

Còn về thép, chúng là đứa con của sắt, cacbon và silic. Chính sự kết hợp hoàn chỉnh này, chúng trở nên cứng rắn nhưng vẫn mềm dẻo để làm vật liệu chính cho mọi công trình xây dựng. Chất liệu thép bao gồm các loại thép đen, thép cacbon, thép thường.

4.3. Chất liệu hợp kim nhôm

 Chất liệu hợp kim nhôm là sự kết hợp của nguyên tố nhôm với các nguyên tố khác. Tùy vào từng nhu cầu sử dụng, người ta sẽ kết hợp đồng với manga, magie, kẽm,… Nhằm tạo ra cho chúng có khả năng chịu nhiệt và tăng khả năng chịu ma sát. Chúng được ứng dụng rộng rãi việc sản xuất động cơ của xe máy – ô tô hay được sử dụng để sản xuất các con tàu vũ trụ.

5. Ứng dụng của chất liệu hợp kim

Có thể nói, chúng ta đang sống trong thế giới của hợp kim. Tùy vào những tính chất, đặc điểm khác nhau mà chất liệu này được sản xuất các sản phẩm, công cụ khác nhau. Những hợp kim phổ biến vừa kể trên cũng có những lợi ích đặc biệt của riêng nó.

5.1. Chất liệu hợp kim đồng

Với khả năng chịu nhiệt, dẫn điện tốt, chất liệu này được sản xuất chủ yếu để sử dụng làm dây cáp, đường dây truyền tải ngành viễn thông. Chúng có khả năng chống ma sát, chịu ăn mòn tốt, điều đó đã khiến chúng được ứng dụng để sản xuất làm chi tiết cho động cơ tàu biển, máy bay. Không những vậy, chúng còn được ứng dụng làm đường ống dẫn khí đốt, đường ống dẫn trong trong các phương tiện giao thông

5.2. Chất liệu hợp kim sắt

 Có thể nói, đây là vật liệu được nhiều người ưa dùng và nói đến nhiều nhất. Chúng được ứng dụng trong các vật liệu công trình, được sử dụng để sản xuất các động cơ máy móc,. Là nguyên liệu chính để sản xuất  bộ phận bàn ghế nhà cửa.

5.3. Chất liệu hợp kim nhôm

Chất liệu này được gọi là nguyên liệu chính của tương lai. Với khối lượng riêng thấp, cứng, kahr năng chịu nhiệt cao, chúng được người ta ưa thích trong việc sản xuất vệ tinh, sản xuất các động cơ máy móc tinh xảo. Trong công nghệ thời đại mới, chúng luôn là vật liệu đắt giá nhưng có giá thành rẻ để sản xuất các vật liệu linh kiện điện tử, những đồ dùng của thời đại mới.

Hợp kim là một loại vật liệu đa tài mà con người đã tạo ra một cách kỳ công. Chắc hẳn, bạn đã hiểu một cách trọn vẹn chất liệu hợp kim là gì. Việc chúng ta hiểu chúng một cách đúng đắn sẽ giúp sản xuất, ứng dụng cao vào đời sống, sản xuât. Hãy để timviec365.vn đồng hành với bạn trong hành trình tiếp theo nhé!