Metalli

Esihistoria

Kupari, joka esiintyy alkuperäisessä muodossa, voi olla ensimmäinen metalli huomasi, koska sen erottuva ulkonäkö, raskaus, ja muokattavuus verrattuna muihin kiviä tai kiviä. Myös kulta, hopea ja rauta (meteoriittirautana) ja lyijy löydettiin esihistoriasta. Muotoja messinki, kuparin ja sinkin tehdään samanaikaisesti sulatus malmien näiden metallien, ovat peräisin tältä ajalta (vaikka puhdas sinkki ei eristetty, kunnes 13-luvulla)., Kiinteiden metallien muokattavuus johti ensimmäisiin yrityksiin valmistaa metallikoristeita, työkaluja ja aseita. Rakettimainen rautaa sisältävät nikkeliä havaittiin ajoittain ja joiltakin osin tämä oli parempi kuin teollinen teräs valmistetaan jopa 1880-luvulla, kun seosterästä tullut merkittävä.,>

Crystalline silver

A slice of meteoric iron

Oxidised lead
nodules and 1 cm3 cube

A brass weight (35 g)

Antiquity

löytö pronssi (kuparin kanssa arseenia tai tina) käytössä ihmisiä luomaan metalli esineitä, jotka olivat kovempia ja kestävämpiä kuin aiemmin oli mahdollista. Pronssi työkalut, aseita, panssareita, ja rakentaa materiaaleja, kuten koriste-laatat olivat kovempia ja kestävämpiä kuin kivi ja kupari (”Kuparikaudelta”) edeltäjänsä. Aluksi pronssi valmistettiin kuparista ja arseenista (muodostaen arseenipronssia) sulattamalla luonnollisesti tai keinotekoisesti sekoitettuja kuparin ja arseenin malmeja., Varhaisimmat tähän mennessä tunnetut esineet ovat peräisin Iranin ylängöltä 5. vuosituhannen eaa. Vasta myöhemmin tinaa käytettiin, ja siitä tuli pronssin tärkein ei-Kuparinen ainesosa 3. vuosituhannen lopulla eaa. Pure tin itse eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1800 eaa kiinalaisten ja japanilaisten metallityöläisten toimesta.

Merkurius tunnettiin antiikin kiinalaisille ja intialaisille ennen vuotta 2000 eaa, ja sitä löydettiin egyptiläisistä haudoista vuodelta 1500 eaa.,

varhaisin tunnettu teräksen, rauta-hiili-seos, on nähty kappaletta ironware louhittu arkeologisen Anatolia (Kaman-Kalehöyük) ja ovat lähes 4000 vuotta, vuodelta 1800 EAA.

noin Vuodesta 500 EAA miekka päättäjien Toledo, Espanja tekivät alussa muotoja, seosterästä, lisäämällä mineraali nimeltään volframiitti, joka sisälsi volframi ja mangaani, rauta malmin (ja hiiltä). Tuloksena syntynyt Toledo steel tuli Rooman tietoisuuteen Hannibalin käyttäessä sitä Puunilaissodissa., Pian tuli perusta aseita Rooman legioonat; miekat olivat kuulemma ”niin innokas, että ei ole kypärää, joka voi leikata läpi niitä.”

Esikolumbiaanisessa Amerikassa tumbagasta, kuparin ja kullan seoksesta valmistettuja esineitä alettiin valmistaa Panamassa ja Costa Ricassa 300-500 Jaa. Pieni metalli veistoksia olivat yleisiä ja laaja valikoima tumbaga (ja kulta) koristeet kuului tavallista regalia henkilöiden korkea status.,

samaan aikaan alkuperäiskansojen Ecuadorilaista olivat yhdistämällä kultaa luonnollisesti esiintyvä platinan seoksesta, joka sisältää pieniä määriä palladiumia, rodiumia ja iridiumia, tuottaa miniatyyrejä ja naamioita, joka koostuu valkoinen kulta-platina-seos. Metalli työntekijöiden mukana lämmitetty kulta jyvät ja platinan seoksesta, kunnes kulta suli siinä vaiheessa platinaryhmän metallien tuli sidottua kultaa., Jäähdytyksen jälkeen tuloksena rykelmä oli kädenvääntöä ja lämmittää toistuvasti, kunnes se tuli niin homogeeninen kuin jos kaikkien metallien osalta oli sulanut yhteen (saavuttaa sulamispiste platinaryhmän metallien osalta oli yli teknologia-päivä).,

• pisaran jähmettyneen sulan tinan

• Elohopea on
  kaadetaan petrimaljaan
• Electrum, luonnollinen metalliseos hopeaa ja kultaa, oli usein käytetty tehdä kolikoita. Kuvassa on roomalainen jumala Apollon, ja obversessa Delfoin kolmijalka (n.310-305 eaa.,

• levy valmistettu tinasta, metalliseos 85-99% tinaa ja (yleensä) kupari. Pewteriä käytettiin ensimmäisen kerran pronssikauden alun tienoilla Lähi-idässä.

• rintalihas (koriste-rintaremmi) valmistettu tumbaga, kultaseokseksi ja kupari

Keskiaika

arabian ja keskiajan alkemistien uskoi, että kaikkien metallien ja asia oli koostuu periaate rikki, isä kaikki metallit ja kuljettaa palavia omaisuutta, ja periaate elohopeaa, äiti kaikki metallit ja kantavan likviditeetti, fusibility, ja volatiliteetti ominaisuuksia. Nämä periaatteet eivät välttämättä olleet yleisiä aineita rikki ja elohopea löytyy useimmissa laboratorioissa., Tätä teoriaa vahvistaa uskoa siihen, että kaikki metallit olivat tarkoitus tulla kultaa uumenissa kautta oikea yhdistelmä lämpöä, ruoansulatus -, aika -, ja poistaminen epäpuhtaudet, jotka kaikki voitaisiin kehittää ja kiiruhti läpi tietoa ja menetelmiä alchemy.

Arseeni, sinkki, antimoni ja vismutti tuli tunnetuksi, vaikka nämä olivat aluksi nimeltään puolimetallien tai paskiainen metallit otetaan huomioon niiden immalleability. Kaikkia neljää on saatettu käyttää sivumennen varhaisempina aikoina tunnistamatta niiden luonnetta., Albertus Magnuksen uskotaan eristäneen arseenin yhdisteestä ensimmäisenä vuonna 1250 kuumentamalla saippuaa yhdessä arseenitrisulfidin kanssa. Metallinen sinkki, joka on hauras, jos epäpuhdas, eristettiin Intiassa vuoteen 1300 Jaa. Ensimmäinen kuvaus menettelyn eristämiseksi antimoni on vuonna 1540 kirjan De la pirotechnia Vannoccio Biringuccio. Vismutti oli kuvattu Agricola De Natura Fossilium (c. 1546); se oli ollut sekava alkuvuodesta kertaa tina ja lyijy, koska se muistuttaa niitä elementtejä.,uth in crystalline form, with a very thin oxidation layer, and a 1 cm3 bismuth cube

The Renaissance

ensimmäinen systemaattinen tekstin arts kaivos-ja metallurgia oli De la Pirotechnia (1540), jonka Vannoccio Biringuccio, joka käsittelee tutkimus -, fuusio -, ja työskentely metallien.

Kuusitoista vuotta myöhemmin, Georgius Agricola julkaisi De Re Metallica, 1556, selkeä ja täydellinen huomioon ammatin kaivos -, metalli -, ja lisälaite arts and sciences, sekä karsinnat suurin tutkielma kemian teollisuuden kautta kuudennentoista vuosisadan.,

Hän antoi seuraavan kuvauksen metalli hänen De Natura Fossilium (1546):

Metalli on mineraali kehon, luonteeltaan joko nestemäistä tai hieman vaikeaa. Jälkimmäinen saattaa olla jo sulanut lämpöä tulipalon, mutta kun se on jäähtynyt, uudestaan ja menetti kaikki lämpöä, se on vaikea uudelleen ja jatkaa sen oikeassa muodossa. Tässä suhteessa se eroaa kivi, joka sulaa tulessa, vaikka jälkimmäinen takaisin sen kovuus, mutta se menettää sen koskematon muoto ja ominaisuudet.,

perinteisesti metalleja on kuusi erilaista: kulta, hopea, kupari, rauta, tina ja lyijy. On todella muitakin, sillä quicksilver on metalli, vaikka alkemistit ovat asiasta eri mieltä, ja vismutti on myös. Antiikin kreikan kirjoittajat näyttävät olleen tietämätön vismutti, ja nyt Ammonois todetaan aivan oikein, että on olemassa monia lajeja metallit, eläimiä ja kasveja, jotka ovat meille tuntemattomia. Stibium kun sulatetaan upokkaassa ja hienostunut on yhtä suuri oikeus pitää kunnon metalli on myönnetty johtaa kirjailijoita., Jos sulatettaessa tinaan lisätään tietty osa, syntyy kirjakauppiaan seos, josta valmistetaan tyyppi, jota käyttävät ne, jotka painavat kirjoja paperille.

jokaisella metallilla on oma muotonsa, jonka se säilyttää erottaessaan siihen sekoittuneista metalleista. Siksi electrum tai Stannum ei ole itsessään todellinen metalli, vaan pikemminkin kahden metallin seos. Electrum on kullan ja hopean seos, lyijyn ja hopean Stannum. Ja vielä jos hopea olla erossa electrum, sitten kulta pysyy ja ei electrum; jos hopea on otettu pois Stannum, sitten johtaa edelleen ja ei Stannum.,

sitä, löytyykö messinkiä kuitenkin alkuperäismetallina vai ei, ei voida varmuudella selvittää. Tiedämme vain keinotekoisen messingin, joka koostuu mineraalikalamiinin värillä sävytetystä kuparista. Ja jos niitä pitäisi kaivaa esiin, se olisi kunnon metallia. Musta ja valkoinen kupari näyttävät olevan erilaisia kuin punainen.

metalli on siis luonteeltaan joko kiinteää, kuten olen todennut, tai nestettä, kuten Quicksilverin ainutlaatuisessa tapauksessa.

mutta tarpeeksi nyt koskien yksinkertaisia lajeja.,

Platinum, kolmas jalometalli jälkeen kultaa ja hopeaa, löydettiin vuonna Ecuador aikana 1736, jotta 1744, espanjan tähtitieteilijä Antonio de Ulloa ja hänen kollegansa matemaatikko Jorge Juan y Santacilia. Ulloa kirjoitti ensimmäisenä tieteellisen kuvauksen metallista vuonna 1748.

vuonna 1789 saksalainen kemisti Martin Heinrich Klaproth onnistui eristämään uraanin oksidin, jonka hän luuli olevan itse metalli. Klaproth luettiin myöhemmin uraanin löytäjäksi., Vasta vuonna 1841 ranskalainen kemisti Eugène-Melchior Péligot pystyi valmistamaan ensimmäisen uraanimetallin näytteen. Henri Becquerel löysi radioaktiivisuuden vuonna 1896 uraanin avulla.

1790-luvulla, Joseph Priestley ja hollantilainen kemisti Martinus van Marum havaittu muuttava toiminta metalli pinnat, dehydraus alkoholia, kehitys, joka johti sittemmin, vuonna 1831, teollisessa mittakaavassa synteesi rikkihappoa käytetään platinakatalyyttiä.,

Vuonna 1803, cerium oli ensimmäinen lantanidin metallien löytäjäänsä, vuonna Bastnäs, Ruotsissa Jöns Jakob Berzelius ja Wilhelm Hisinger, ja itsenäisesti Martin Heinrich Klaproth Saksassa. Se lantanidin metallit olivat suurelta osin pitää omituisuuksia, kunnes 1960-luvulla, kun menetelmät olivat kehittyneet tehokkaammin erottaa ne toisistaan. Ne ovat sittemmin löytäneet käyttötarkoituksia matkapuhelimissa, magneeteissa, lasereissa, valaistuksessa, akuissa, katalysaattoreissa ja muissa nykyaikaisen teknologian mahdollistavissa sovelluksissa.,

Muut metallit löysi ja valmis tänä aikana olivat koboltti -, nikkeli -, mangaani, molybdeeni, volframi, ja kromia, ja joitakin platinaryhmän metalleja, palladium, osmium, iridium ja rodium.

Kevyt metallien

Kaikki metallit löydettiin vasta 1809 oli suhteellisen korkea tiheydet; niiden raskaus pidettiin tavattoman erottava kriteeri. Vuodesta 1809 lähtien eristettiin kevyitä metalleja, kuten natriumia, kaliumia ja strontiumia. Niiden alhaiset tiheydet kyseenalaistivat perinteisen viisauden metallien luonteesta., Ne käyttäytyivät kuitenkin kemiallisesti metalleina, minkä jälkeen ne tunnustettiin sellaisiksi.

Alumiini löydettiin vuonna 1824, mutta vasta vuonna 1886 kehitettiin teollinen suurtuotantomenetelmä. Hinnat alumiini laski ja alumiini tuli laajalti käytetty koruja, jokapäiväistä kohteita, silmälasien kehykset, optiset laitteet, astiat, ja folio 1890-luvulla ja jo 20-luvulla. Alumiinin kyky muodostaa kovia mutta kevyitä seoksia muiden metallien kanssa edellyttäen, että metalli, jota monet käyttävät tuolloin., Ensimmäisen maailmansodan aikana suuret hallitukset vaativat suuria alumiinilähetyksiä kevyille vahvoille ilmarenkaille. Yleisin sähkövoimansiirtoon nykyään käytettävä metalli on alumiinikaapeliteräsvahvisteinen. Myös nähdä paljon käyttöä on all-alumiini-seos johtimen. Alumiinia on käytetty, koska se on noin puolet painosta verrattavissa vastus kupari kaapeli (vaikka suurempi halkaisija, koska pienempi johtavuus), samoin kuin on halvempaa. Kupari oli aiemmin suositumpaa ja on edelleen käytössä etenkin alemmissa jännitteissä ja maadoituksessa.

kun taas puhdas metallinen titaani (99.,9%) valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1910, ja sitä käytettiin laboratorion ulkopuolella vasta vuonna 1932. Neuvostoliitto oli 1950-ja 1960-luvuilla edelläkävijä titaanin käytössä sotilas-ja sukellusvenesovelluksissa osana kylmään sotaan liittyviä ohjelmia. Alkaen 1950-luvun alussa, titaani tuli käyttöön laajasti military aviation, erityisesti korkean suorituskyvyn jets, alkaen ilma kuten F-100 Super Sabre ja Lockheed A-12 ja SR-71.

metallista skandiumia valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1937. Ensimmäinen 99-prosenttisen puhtaan skandiummetallin punta valmistettiin vuonna 1960., Production of aluminum-scandium alloys began in 1971 following a U.S. patent. Aluminum-scandium alloys were also developed in the USSR.

• Sodium

• Potassium pearls under paraffin oil. Size of the largest pearl is 0.5 cm.

• Strontium crystals

• Aluminum chunk,
  2.,6 grams, 1 x 2 cm

• A bar of titanium crystals

• Scandium, including a 1 cm3 cube

The age of steel

nykyajan teräksen valmistuksessa alkoi käyttöönoton Henry Bessemer on Bessemer-prosessi vuonna 1855, raaka-aine, joka oli sika rautaa. Hänen menetelmänsä salli hänen tuottaa terästä suuria määriä edullisesti, joten mietoa terästä alettiin käyttää useimpiin tarkoituksiin, joihin takorautaa aiemmin käytettiin. Myös Gilchrist-Thomas prosessi (tai perus Bessemer-prosessi) oli parannus Bessemer prosessi, tehty vuori converter basic materiaali poistaa fosforia.,

Koska sen korkea vetolujuus ja alhainen kustannus -, teräs-tuli olemaan merkittävä osa käytetään rakennusten, infrastruktuurin, työkalut, laivat, autot, koneet, laitteet, ja aseita.

vuonna 1872 englantilaiset Clark ja Woods patentoivat metalliseoksen, jota nykyään pidettäisiin ruostumattomasta teräksestä valmistettuna. Ranskalainen metallurgi Pierre Berthier oli tunnustanut rauta-kromiseosten korroosionkestävyyden vuonna 1821. Hän pani merkille niiden vastustuskyvyn joidenkin happojen hyökkäystä vastaan ja ehdotti niiden käyttöä ruokailuvälineissä., Metallurgit 19th century olivat pysty tuottaa yhdistelmä alhainen hiili-ja korkea kromi useimmissa modernit ruostumattomat teräkset, ja korkea-kromi-seoksia he voisivat tuottaa olivat liian hauraita olla käytännöllinen. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen seosten teollistuminen tapahtui vasta vuonna 1912 Englannissa, Saksassa ja Yhdysvalloissa.

viimeinen vakaa metallinen elementtejä

1900 kolme metallien kanssa atomic numeroita vähemmän kuin lyijyä (#82), raskain stabiili metalli, pysyi löytäjäänsä: – elementtejä, 71, 72, 75.,

Von Welsbach todisti vuonna 1906, että vanhassa ytterbiumissa oli myös uusi alkuaine (#71), jonka hän nimesi cassiopeiumiksi. Urbain todisti tämän samanaikaisesti, mutta hänen näytteensä olivat hyvin epäpuhtaita ja sisälsivät vain pieniä määriä uutta alkuainetta. Tästä huolimatta hänen valitsemansa nimi lutetium hyväksyttiin.

Vuonna 1908, Ogawa totesi elementti 75 thorianite mutta osoitetaan se osa 43 sen sijaan, 75 ja nimesi sen nipponium. Vuonna 1925 Walter Noddack, Ida Eva Tacke ja Otto Berg ilmoitti sen erottaminen gadolinite ja antoi sen nykyinen nimi, reniumia.,

Georges Urbain väitti löytäneensä elementti 72 harvinaisten maametallien jäämiä, kun taas Vladimir Vernadsky itsenäisesti löysi sen orthite. Kumpaakaan väitettä ei vahvistettu ensimmäisen maailmansodan vuoksi, eikä kumpaakaan voitu vahvistaa myöhemmin, sillä heidän kertomansa kemia ei vastaa hafniumista nykyisin tunnettua kemiaa. Sodan jälkeen, vuonna 1922, Coster ja Hevesy löytänyt sen X-ray analyysi spektroskooppiset norjan zirkoni. Hafnium oli siten viimeinen löydetty vakaa alkuaine.,

• – Lutetium, mukaan lukien 1 cm3 kuutio

• Reniumia, mukaan lukien 1 cm3 kuutio

• Hafnium, muodossa 1,7 kg bar

loppuun Mennessä World War II, tutkijat oli syntetisoitu neljä post-uraani elementtejä, jotka kaikki ovat radioaktiivisia (epävakaa) metallien kanssa: neptunium (vuonna 1940), plutonium (1940-41), ja curium ja amerikium (1944), joka edustaa elementtiä 93 96., Näistä kaksi ensimmäistä löytyivät lopulta myös luonnosta. Curium ja amerikium olivat Manhattan-projektin sivutuotteita, jotka valmistivat maailman ensimmäisen atomipommin vuonna 1945. Pommin taustalla oli uraanin ydinfissio, jonka ensimmäisenä arveltiin löytyneen lähes 150 vuotta aiemmin.,

toisen maailmansodan Jälkeistä kehitystä

Superseokset

Superseokset koostuu yhdistelmiä Fe, Ni, Co ja Cr, ja pienempiä määriä W, Mo, Ta, Nb, Ti, ja Al kehitettiin pian toisen maailmansodan jälkeen käytettäväksi korkean suorituskyvyn moottorit, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa (yli 650 °C (1,200 °F)). Ne säilyttävät suurimman osan niiden vahvuus näissä olosuhteissa pitkiä aikoja, ja yhdistää hyvä matalan lämpötilan sitkeys vastustuskyky korroosiota tai hapettumista., Superseosten löytyy nyt laaja valikoima sovelluksia, mukaan lukien maa -, meri-ja ilmailu-turbiinit, ja kemikaalien ja öljytuotteiden kasveja.

Transcurium metallien

onnistunut kehittäminen atomipommin lopussa World War II herätti lisätoimia syntetisoida uusia elementtejä, joista lähes kaikki ovat, tai odotetaan olevan, metallit, ja jotka kaikki ovat radioaktiivisia. Vasta vuonna 1949 alkuaine 97 (berkelium) syntetisoitiin alkuaine 96: n (curium) jälkeen ampumalla alfa-hiukkasia amerikium-kohteeseen., Vuonna 1952, elementti 100 (fermium) löytyi roskia ensimmäinen vety pommi räjähdys; vety on epämetalli, oli tunnistettu elementti lähes 200 vuotta aikaisemmin. Vuodesta 1952 lähtien on syntetisoitu alkuaineita 101 (mendelevium) – 118 (oganesson).

Bulk metallinen lasit

metallinen lasi (tunnetaan myös nimellä amorfinen tai lasimainen metalli) on vankka metallinen materiaali, yleensä seos, jossa huonokuntoinen atomitason rakenne. Kaikkein puhdas ja seostetut metallit, niiden solid state, on atomien järjestetty erittäin määräsi kiteinen rakenne., Amorfisilla metalleilla on ei-kiteinen lasimainen rakenne. Mutta toisin kuin yhteinen lasit, kuten ikkunalasi, jotka ovat tyypillisesti sähkö-eristeet, amorfiset metallit ovat hyvä sähkönjohtavuus. Amorfiset metallit ovat valmistaa useilla tavoilla, mukaan lukien erittäin nopea jäähdytys, fyysinen kaasufaasipinnoitusta, solid-state-reaktio, ioni-säteilytys, ja mekaaninen seostaminen. Ensimmäinen ilmoitettu metallilasi oli Caltechissa vuonna 1960 valmistettu metalliseos (Au75Si25). Viime aikoina on valmistettu amorfista terästä, jonka lujuus on kolme kertaa tavanomaisten terässeosten vahvuus., Tällä hetkellä tärkeimmät sovellukset luottavat joidenkin ferromagneettisten metallilasien erityisiin magneettisiin ominaisuuksiin. Matalaa magnetointihäviötä käytetään korkean hyötysuhteen muuntajissa. Theft control ID-tunnisteissa ja muissa artikkelivalvontajärjestelmissä käytetään usein metallilaseja näiden magneettisten ominaisuuksien vuoksi.

Shape-muisti seokset

shape-memory alloy (SMA) on seos, joka ”muistaa” alkuperäisen muotonsa ja kun epämuodostunut palaa sen pre-epämuodostunut muoto, kun sitä lämmitetään., Kun muoto-muisti-ilmiötä oli ensimmäinen havaittu vuonna 1932, Au-Cd, alumiinivanteet, se ei ollut, kunnes 1962, ja vahingossa löytö vaikutus Ni-Ti metalliseos, että tutkimus alkoi toden teolla, ja vielä kymmenen vuotta ennen kuin kaupallisia sovelluksia on syntynyt. SMA: lla on sovelluksia robotiikassa ja auto -, ilmailu-ja biolääketieteessä. On olemassa toinen SMA-tyyppi, jota kutsutaan ferromagneettiseksi muoto-muistiseokseksi (FSMA), joka muuttaa muotoa voimakkaiden magneettikenttien alla., Nämä materiaalit ovat erityisen kiinnostavia, koska magneettinen vaste on yleensä nopeampi ja tehokkaampi kuin lämpötilan aiheuttama vastauksia.,

Quasicyrstalline seokset

Vuonna 1984, Israelilainen kemisti Dan Shechtman löytynyt alumiini-mangaani-alumiiniseos ottaa viisi-kertainen symmetria, vastaisesti crystallographic yleissopimuksen aikaan, joka sanoi, että kiderakenteita voi vain olla kaksi-, kolme-, neljä-tai kuusi-kertainen symmetria., Tiedeyhteisön reaktion pelosta johtuen häneltä kesti kaksi vuotta julkaista tulokset, joista hänelle myönnettiin Nobelin kemianpalkinto vuonna 2011. Tämän jälkeen on raportoitu ja vahvistettu satoja kvasicrystaaleja. Niitä on monissa metalliseoksissa (ja joissakin polymeereissä). Quasicrystals löytyy useimmiten alumiiniseokset (Al-Li-Cu, Al-Mn-Si, Al-Ni-Co, Al-Pd-Mn, Al-Cu-Fe -, Al -, Cu-V, jne.), mutta lukuisia muita sävellyksiä ovat myös tiedossa (Cd-Uj, Ti-Zr-Ni, Zn-Mg-Ho, Zn-Mg-Sc-Ag-Yb, Lu-U-Si, jne.). Kvasicrystaleilla on tehokkaasti äärettömän suuria yksikkösoluja., Ikosahedriitti Al63Cu24Fe13, ensimmäinen luonnosta löydetty kvasikrystal löydettiin vuonna 2009. Useimmat quasicrystals on keraaminen-kuten ominaisuuksia, kuten alhainen sähkönjohtavuus (lähestyy arvot nähty eristeet) ja alhainen lämmönjohtavuus, korkea kovuus, hauraus, ja korroosionkestävyys, ja non-stick ominaisuuksia. Kvasicrystalsin avulla on kehitetty lämmöneristystä, ledejä, dieselmoottoreita ja uusia materiaaleja, jotka muuttavat lämmön sähköksi., Uusia sovelluksia voi hyödyntää alhainen kitkakerroin ja kovuus jotkut quasicrystalline materiaaleja, esimerkiksi upottamalla hiukkasia, muovi tehdä vahva, kulutusta kestävä, alhainen kitka-muovi vaihdetta. Muita mahdollisia sovelluksia ovat valikoivia aurinko absorboivat power conversion, laaja-aallonpituus heijastimet, ja luun korjaus ja proteesit sovelluksissa, joissa bioyhteensopivuus, alhainen kitka ja korroosionkestävyys tarvitaan.,

Monimutkainen metalliseoksia

Monimutkainen metalliseoksia (CMAs) ovat välisiä yhdisteitä ominaista suuri yksikkö soluissa, jotka sisältävät joitakin kymmeniä jopa tuhansia atomeja; läsnäolo hyvin määriteltyjä klustereita atomien (usein ikosahedraalinen symmetria); ja osittainen häiriö sisällä niiden kiteinen ristikoita. Ne koostuvat kahdesta tai enemmän metallisia elementtejä, joskus epämetalleja tai chalcogenides lisätty. Ne ovat, esimerkiksi, NaCd2, 348 natrium-atomien ja 768 kadmium atomien yksikkö solu., Linus Pauling yritti kuvata NaCd2: n rakennetta vuonna 1923, mutta onnistui vasta vuonna 1955. Aluksi nimeltään ”jättiläinen yksikkö solu kiteitä”, kiinnostus CMAs, koska ne tulivat kutsutaan, ei poimia vuoteen 2002 asti, ja julkaisi kirjan nimeltä ”Rakenteellisesti Monimutkainen Seos Vaihetta”, kun otetaan huomioon, 8. Kansainvälinen Konferenssi Quasicrystals. Mahdollisia sovelluksia CMAs ovat kuin lämpö-eristys; aurinkolämpö; magneettinen jääkaappi; käyttämällä hukkalämpöä tuottaa sähköä; ja pinnoitteet turbiini terät sotilaallinen moottorit.,

Korkea entropia-seokset

Korkea entropia seokset (Hän) kuten AlLiMgScTi koostuvat yhtä suuri tai lähes yhtä suuri määrä viisi tai enemmän metalleja. Verrattuna perinteisiin seokset, joissa on vain yksi tai kaksi base metals, Hän on huomattavasti parempi lujuus-paino-suhde, suurempi vetolujuus ja parempi vastustuskyky murtumista, korroosiota ja hapettumista. Vaikka Hän oli kuvattu jo 1981, merkittävää kiinnostusta ei kehittää, kunnes 2010-luvulla, he jatkossakin keskittyä tutkimuksen materiaalitieteen ja-tekniikan, koska niiden mahdollisia toivottavia ominaisuuksia.,tr>

Hf2SnC Hf Sn C Ti4AlN3 Ti Al N Ti3SiC2 Ti Si C Ti2AlC Ti Al C Cr2AlC2 Cr Al C Ti3AlC2 Ti Al C

In a MAX phase alloy, M is an early transition metal, A is an A group element (mostly group IIIA and IVA, or groups 13 and 14), and X is either carbon or nitrogen., Esimerkkejä ovat Hf2SnC ja Ti4AlN3. Tällaisilla seoksilla on joitakin metallien ja keramiikan parhaita ominaisuuksia. Näitä ominaisuuksia ovat korkea sähkö-ja lämmönjohtavuus, lämpö iskunkestävyys, vaurionsietokyky, työstettävyys, korkea elastinen jäykkyys ja alhainen lämpölaajeneminen kertoimet.</ref> He voivat olla kiillotettu metallinen kiilto, koska niiden erinomainen sähkö-johtavuuksien., Aikana mekaaninen testaus, se on havaittu, että monikiteisiä Ti3SiC2 sylinterit voidaan toistuvasti pakattu huoneenlämmössä, jopa korostaa, 1 GPa, ja täysin toipua kun kuorman poistamisen. Jotkut MAX vaiheet ovat myös erittäin kestävät kemiallista hyökkäystä (esim. Ti3SiC2) ja korkean lämpötilan hapettuminen ilmassa (Ti2AlC, Cr2AlC2, ja Ti3AlC2). Mahdollisia sovelluksia MAX vaiheen seokset ovat: kova, konelevitettävät, thermal iskunkestävä tulenkestävät; korkean lämpötilan lämmitys-elementtejä; pinnoitteet sähkö yhteystiedot; ja neutroni säteilytys kestävät osat ydinvoima sovelluksia., Vaikka MAX faasiseokset löydettiin 1960-luvulla, ensimmäinen paperi aiheesta julkaistiin vasta vuonna 1996.