Τι έχει να κάνει ο τύπος του δεσμού στα μέταλλα με την ελαστική πλαστική θερμική και ηλεκτρική συμπεριφορά τους;
Μεταλλική σύνδεση:
* Delocalized Electrons: Στη μεταλλική συγκόλληση, τα ηλεκτρόνια σθένους μεταλλικών ατόμων δεν συνδέονται με κανένα συγκεκριμένο άτομο αλλά είναι ελεύθερα να κινούνται σε όλο το μεταλλικό πλέγμα. Αυτά τα αποσυνδεδεμένα ηλεκτρόνια σχηματίζουν μια "θάλασσα" ηλεκτρονίων που συγκρατούν τα θετικά φορτισμένα μεταλλικά ιόντα μαζί.
ελαστικότητα:
* Τα μέταλλα μπορούν να μετατοπιστούν ελαφρώς: Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια επιτρέπουν στα άτομα του μετάλλου να μετακινούνται ελαφρώς από τις θέσεις ισορροπίας τους, παρέχοντας ένα βαθμό ευελιξίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μέταλλα μπορούν να λυγίσουν ή να τεντωθούν χωρίς να σπάσουν, παρουσιάζοντας ελαστική συμπεριφορά.
* Επιστροφή στο αρχικό σχήμα: Όταν απομακρυνθεί η τάση, οι ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις μεταξύ των ιόντων και της θαλάσσιας θάλασσας τραβούν τα άτομα πίσω στις αρχικές θέσεις τους, προκαλώντας το μέταλλο να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα.
Πλαστικότητα:
* Μόνιμη παραμόρφωση: Εάν η τάση που εφαρμόζεται σε ένα μέταλλο υπερβαίνει το ελαστικό του όριο, τα άτομα μετατοπίζονται πολύ μακριά για να επιστρέψουν στις αρχικές τους θέσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μόνιμη παραμόρφωση ή πλαστικότητα.
* Εξάρτηση: Αυτή η παραμόρφωση συχνά συμβαίνει μέσω της κίνησης των «εξάρσεων», ελαττώματα στο κρυσταλλικό πλέγμα που επιτρέπουν στα άτομα να μετακινούνται πιο εύκολα.
Θερμική συμπεριφορά:
* καλοί αγωγοί θερμότητας: Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια είναι ελεύθερα να μεταφέρουν θερμική ενέργεια σε όλο το μέταλλο, καθιστώντας το εξαιρετικό αγωγό της θερμότητας.
* υψηλά σημεία τήξης και βρασμού: Ο ισχυρός μεταλλικός δεσμός απαιτεί μεγάλη ποσότητα ενέργειας για να σπάσει, με αποτέλεσμα τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού για τα περισσότερα μέταλλα.
Ηλεκτρική συμπεριφορά:
* Εξαιρετικοί ηλεκτρικοί αγωγοί: Τα ηλεκτρόνια ελεύθερης μετακίνησης στη θάλασσα των ηλεκτρονίων μπορούν εύκολα να μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα, καθιστώντας τα μέταλλα εξαιρετικούς ηλεκτρικούς αγωγούς.
* Αντίσταση: Ενώ τα μέταλλα διεξάγουν πολύ καλά την ηλεκτρική ενέργεια, έχουν κάποια αντίσταση στη ροή των ηλεκτρονίων λόγω συγκρούσεων μεταξύ των ηλεκτρονίων και των μεταλλικών ιόντων. Αυτή η αντίσταση αυξάνεται με τη θερμοκρασία.
Περίληψη:
Η μοναδική φύση της μεταλλικής δέσμευσης, με τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια και τις ισχυρές ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις, είναι υπεύθυνη για τις χαρακτηριστικές ιδιότητες των μετάλλων, συμπεριλαμβανομένων των:
* ελαστικότητα: Δυνατότητα παραμόρφωσης κάτω από άγχος και επιστρέφει στο αρχικό σχήμα.
* Πλαστικότητα: Δυνατότητα παραμόρφωσης μόνιμα κάτω από άγχος.
* Θερμική αγωγιμότητα: Δυνατότητα μεταφοράς θερμότητας αποτελεσματικά.
* Ηλεκτρική αγωγιμότητα: Ικανότητα να διεξάγει αποτελεσματικά την ηλεκτρική ενέργεια.
Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τα μέταλλα πολύτιμα υλικά σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από την κατασκευή και τη μηχανική μέχρι τα ηλεκτρονικά και τα κοσμήματα.
