Concetti Chiave
- I metalli sono classificati in base a proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche.
- Le proprietà fisiche includono massa volumica, dilatazione termica, resistenza alla corrosione, temperatura di fusione, conduttività termica ed elettrica.
- Le proprietà meccaniche comprendono resistenza alla trazione, compressione, flessione, torsione, taglio, durezza e resistenza alla fatica.
- Le proprietà tecnologiche dei metalli riguardano fusibilità, saldabilità, malleabilità, duttilità e temprabilità.
- Metalli come il tungsteno e il mercurio hanno punti di fusione estremi, mentre l'argento e il rame sono eccellenti conduttori di calore ed elettricità.
Proprietà dei metalli
Le proprietà dei metalli possono essere racchiuse in tre gruppi: quelle chimico-fisiche, quelle meccaniche e quelle tecnologiche.
Proprietà fisiche e chimiche:
• Massa volumica: misurata in kg/dm^3, è il rapporto tra la massa (in kg) e il volume (in dm^3). Sono metalli leggeri quelli con massa volumica minore di 4 kg/dm^3 (come l’alluminio), metalli pesanti gli altri;
• Dilatazione termica: i metalli subiscono un aumento di volume se riscaldati.
• Resistenza alla corrosione: è la proprietà di resistere al deterioramento superficiale, causato, per esempio, dalla ruggine o dagli acidi;
• Temperatura di fusione: è la temperatura necessaria per passare dallo stato solido allo stato liquido. Tra i metalli, ha il punto di fusione più elevato il tungsteno (3422 °C), quello più basso il mercurio, che fonde a una temperatura inferiore a 0 °C (-38 °C);
• Conduttività termica: è la proprietà di trasmettere il calore. I migliori conduttori di calore sono l’argento, il rame e l’oro;
• Conduttività elettrica: è la proprietà di trasmettere la corrente elettrica. I migliori conduttori di energia elettrica sono l’argento, il rame e l’alluminio.
Proprietà meccaniche:
• Resistenza alla trazione: un corpo è sollecitato a trazione quando una forza applicata su di esso tende ad allungarlo;
• Resistenza alla compressione: un corpo è sollecitato a compressione quando la forza applicata su di esso tende ad accorciarlo;
• Resistenza alla flessione: un corpo è sollecitato a flessione quando le forze applicate perpendicolari al suo asse tendono a curvarlo;
• Resistenza alla torsione: un corpo è sollecitato a torsione quando le forze applicate su di esso tendono a torcerlo;
• Resistenza al taglio: un corpo è sollecitato al taglio quando le forze applicate su di esso tendono a far scorrere uno sull'altro due piani vicini;
• Durezza: è la resistenza che un corpo oppone alla penetrazione di una punta;
• Resistenza alla fatica: è la resistenza dei materiali a sforzi variabili e ripetuti (ad esempio, quelli di una molla).
Proprietà tecnologiche
• Fusibilità: è la proprietà di dare pezzi sani, compatti, senza difetti e alterazioni. Per esempio, sono facilmente fusibili la ghisa ed il bronzo, difficilmente fusibili l’acciaio ed il rame;
• Saldabilità: è la proprietà che ha un materiale di unirsi in un solo pezzo con un altro, anche diverso;
• Malleabilità: è la capacità di un materiale a ridursi in lamine sottili; in genere i materiali sono più malleabili a caldo che a freddo;
• Duttilità: è la capacità di un materiale a ridursi in fili sottili;
• Temprabilità: è la capacità di aumentare la propria durezza per mezzo di specifici trattamenti termici.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali proprietà chimico-fisiche dei metalli?
- Quali metalli sono considerati i migliori conduttori di calore ed elettricità?
- Quali sono le proprietà meccaniche che caratterizzano i metalli?
- Cosa si intende per malleabilità e duttilità nei metalli?
Le proprietà chimico-fisiche dei metalli includono la massa volumica, la dilatazione termica, la resistenza alla corrosione, la temperatura di fusione, la conduttività termica e la conduttività elettrica.
I migliori conduttori di calore sono l'argento, il rame e l'oro, mentre i migliori conduttori di elettricità sono l'argento, il rame e l'alluminio.
Le proprietà meccaniche dei metalli includono la resistenza alla trazione, compressione, flessione, torsione, taglio, durezza e resistenza alla fatica.
La malleabilità è la capacità di un materiale di ridursi in lamine sottili, mentre la duttilità è la capacità di ridursi in fili sottili.
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