Metallo

Preistoria

Il rame, che si presenta in forma nativa, potrebbe essere stato il primo metallo scoperto dato il suo aspetto distintivo, pesantezza e malleabilità rispetto ad altre pietre o ciottoli. Oro, argento e ferro (come ferro meteorico) e piombo furono ugualmente scoperti nella preistoria. Forme di ottone, una lega di rame e zinco fatta contemporaneamente fondendo i minerali di questi metalli, provengono da questo periodo (anche se lo zinco puro non è stato isolato fino al 13 ° secolo)., La malleabilità dei metalli solidi ha portato ai primi tentativi di artigianato ornamenti in metallo, strumenti e armi. Ferro meteorico contenente nichel è stato scoperto di volta in volta e, per alcuni aspetti questo era superiore a qualsiasi acciaio industriale fabbricato fino al 1880 quando gli acciai legati diventano prominenti.,>

Crystalline silver

A slice of meteoric iron

Oxidised lead
nodules and 1 cm3 cube

A brass weight (35 g)

Antiquity

La scoperta del bronzo (una lega di rame con arsenico o stagno) ha permesso alle persone di creare oggetti metallici più duri e resistenti di quanto fosse possibile in precedenza. Strumenti in bronzo, armi, armature e materiali da costruzione come le piastrelle decorative erano più duri e resistenti dei loro predecessori in pietra e rame (“calcolitico”). Inizialmente, il bronzo era fatto di rame e arsenico (formando bronzo arsenico) fondendo minerali misti naturalmente o artificialmente di rame e arsenico., I primi manufatti finora conosciuti provengono dall ” altopiano iraniano nel 5 ° millennio AC. E ” stato solo più tardi che lo stagno è stato utilizzato, diventando il principale ingrediente non rame di bronzo alla fine del 3 ° millennio AC. Lo stagno puro fu isolato per la prima volta nel 1800 a.C. da metalmeccanici cinesi e giapponesi.

Mercurio era noto agli antichi cinesi e indiani prima del 2000 a.C. e trovato in tombe egizie risalenti al 1500 a. C.,

La prima produzione conosciuta di acciaio, una lega ferro-carbonio, è vista in pezzi di ferramenta scavati da un sito archeologico in Anatolia (Kaman-Kalehöyük) e hanno quasi 4.000 anni, risalenti al 1800 AC.

Da circa 500 AC spada-makers di Toledo, Spagna stavano facendo prime forme di acciaio legato con l’aggiunta di un minerale chiamato wolframite, che conteneva tungsteno e manganese, al minerale di ferro (e carbonio). L’acciaio Toledo risultante è venuto all’attenzione di Roma quando utilizzato da Annibale nelle guerre puniche., Ben presto divenne la base per le armi delle legioni romane; le loro spade sono stati detto di essere stato “così appassionato che non v” è alcun elmo che non può essere tagliato da loro.”

Nell’America precolombiana, oggetti fatti di tumbaga, una lega di rame e oro, iniziarono ad essere prodotti a Panama e in Costa Rica tra il 300 e il 500 CE. Piccole sculture in metallo erano comuni e una vasta gamma di tumbaga (e oro) ornamenti comprendeva le solite insegne di persone di alto rango.,

All’incirca nello stesso periodo gli ecuadoriani indigeni combinavano l’oro con una lega di platino naturale contenente piccole quantità di palladio, rodio e iridio, per produrre miniature e maschere composte da una lega oro-platino bianca. I lavoratori del metallo coinvolti oro riscaldato con grani della lega di platino fino a quando l “oro fuso a quel punto i metalli del gruppo del platino divenne legato all “interno dell” oro., Dopo il raffreddamento, il conglomerato risultante è stato martellato e riscaldato ripetutamente fino a diventare omogeneo come se tutti i metalli in questione fossero stati fusi insieme (raggiungere i punti di fusione dei metalli del gruppo del platino in questione era oltre la tecnologia del giorno).,

• Una goccia di solidificato fuso tin

• Mercurio
  versato in una capsula di petri
• Elettro, una lega naturale di oro e argento, è stato spesso utilizzato per la fabbricazione di monete. È mostrato il dio romano Apollo, e sul dritto, un treppiede di Delfi (circa 310-305 AC).,
• Una piastra in peltro, una lega di stagno 85-99% e (di solito) rame. Peltro è stato utilizzato per la prima volta intorno all “inizio dell” età del bronzo nel Vicino Oriente.

• Un pettorale (ornamentali pettorale) realizzati in tumbaga, una lega di oro e rame

Medioevo

Gli alchimisti arabi e medievali credevano che tutti i metalli e la materia fossero composti dal principio dello zolfo, padre di tutti i metalli e portatore della proprietà combustibile, e dal principio del mercurio, madre di tutti i metalli e portatore delle proprietà di liquidità, fusibilità e volatilità. Questi principi non erano necessariamente le sostanze comuni zolfo e mercurio trovato nella maggior parte dei laboratori., Questa teoria rafforzò la convinzione che tutti i metalli fossero destinati a diventare oro nelle viscere della terra attraverso le giuste combinazioni di calore, digestione, tempo ed eliminazione dei contaminanti, che potevano essere sviluppati e accelerati attraverso la conoscenza e i metodi dell’alchimia.

Arsenico, zinco, antimonio e bismuto divennero noti, sebbene questi fossero inizialmente chiamati semimetali o metalli bastardi a causa della loro immalleabilità. Tutti e quattro potrebbero essere stati usati incidentalmente in tempi precedenti senza riconoscere la loro natura., Si ritiene che Albertus Magnus sia stato il primo a isolare l’arsenico da un composto nel 1250, riscaldando il sapone insieme al trisolfuro di arsenico. Lo zinco metallico, che è fragile se impuro, è stato isolato in India da 1300 DC. La prima descrizione di una procedura per isolare l’antimonio è nel libro De la pirotechnia del 1540 di Vannoccio Biringuccio. Bismuto è stato descritto da Agricola in De Natura Fossilium (c. 1546); era stato confuso in tempi antichi con stagno e piombo a causa della sua somiglianza con questi elementi.,uth in crystalline form, with a very thin oxidation layer, and a 1 cm3 bismuth cube

The Renaissance

Il primo testo sistematico sulle arti minerarie e metallurgiche fu De la Pirotechnia (1540) di Vannoccio Biringuccio, che tratta l’esame, la fusione e la lavorazione dei metalli.

Sedici anni dopo, Georgius Agricola pubblicò De Re Metallica nel 1556, un resoconto chiaro e completo della professione di estrazione mineraria, metallurgia e arti e scienze accessorie, oltre a qualificarsi come il più grande trattato sull’industria chimica attraverso il XVI secolo.,

Diede la seguente descrizione di un metallo nel suo De Natura Fossilium (1546):

Il metallo è un corpo minerale, per natura liquido o un po ‘ duro. Quest’ultimo può essere sciolto dal calore del fuoco, ma quando si è raffreddato di nuovo e ha perso tutto il calore, diventa di nuovo duro e riprende la sua forma corretta. Sotto questo aspetto si differenzia dalla pietra che si scioglie nel fuoco, perché anche se quest’ultima riacquista la sua durezza, tuttavia perde la sua forma e le sue proprietà incontaminate.,

Tradizionalmente ci sono sei diversi tipi di metalli, vale a dire oro, argento, rame, ferro, stagno e piombo. Ce ne sono davvero altri, perché quicksilver è un metallo, anche se gli Alchimisti non sono d’accordo con noi su questo argomento, e anche il bismuto lo è. Gli antichi scrittori greci sembrano essere stati ignoranti di bismuto, perciò Ammonius giustamente afferma che ci sono molte specie di metalli, animali e piante che sono a noi sconosciuti. Stibium quando fuso nel crogiolo e raffinato ha tanto diritto di essere considerato come un vero e proprio metallo come è accordato a guidare da scrittori., Se una volta fuso, una certa porzione viene aggiunta allo stagno, viene prodotta la lega di un libraio da cui viene prodotto il tipo utilizzato da coloro che stampano libri su carta.

Ogni metallo ha la sua forma che conserva quando è separato da quei metalli che sono stati mescolati con esso. Pertanto né electrum né Stannum sono di per sé un vero metallo, ma piuttosto una lega di due metalli. Electrum è una lega di oro e argento, Stannum di piombo e argento. Eppure, se l’argento viene separato dall’elettrone, l’oro rimane e non l’elettrone; se l’argento viene tolto dallo Stanno, rimane il piombo e non lo Stanno.,

Se l’ottone, tuttavia, si trova come metallo nativo o meno, non può essere accertato con alcuna garanzia. Sappiamo solo dell’ottone artificiale, costituito da rame colorato con il colore della calamina minerale. Eppure, se qualcuno dovesse essere dissotterrato, sarebbe un vero metallo. Il rame bianco e nero sembra essere diverso dal tipo rosso.

Il metallo, quindi, è per natura solido, come ho detto, o fluido, come nel caso unico di quicksilver.

Ma ora basta per quanto riguarda i tipi semplici.,

Il platino, il terzo metallo prezioso dopo l’oro e l’argento, è stato scoperto in Ecuador durante il periodo 1736-1744, dall’astronomo spagnolo Antonio de Ulloa e dal suo collega il matematico Jorge Juan y Santacilia. Ulloa fu la prima persona a scrivere una descrizione scientifica del metallo, nel 1748.

Nel 1789, il chimico tedesco Martin Heinrich Klaproth fu in grado di isolare un ossido di uranio, che pensava fosse il metallo stesso. Klaproth è stato successivamente accreditato come lo scopritore di uranio., Non è stato fino al 1841, che il chimico francese Eugène-Melchior Péligot, è stato in grado di preparare il primo campione di uranio metallico. Henri Becquerel scoprì successivamente la radioattività nel 1896 usando l’uranio.

Nel 1790, Joseph Priestley e il chimico olandese Martinus van Marum osservarono l’azione trasformativa delle superfici metalliche sulla deidrogenazione dell’alcool, uno sviluppo che successivamente portò, nel 1831, alla sintesi su scala industriale dell’acido solforico utilizzando un catalizzatore di platino.,

Nel 1803, il cerio fu il primo dei metalli lantanidi ad essere scoperto, a Bastnäs, in Svezia da Jöns Jakob Berzelius e Wilhelm Hisinger, e indipendentemente da Martin Heinrich Klaproth in Germania. I metalli lantanidi sono stati in gran parte considerati come stranezze fino al 1960 quando sono stati sviluppati metodi per separarli in modo più efficiente l’uno dall’altro. Successivamente hanno trovato usi in telefoni cellulari, magneti, laser, illuminazione, batterie, convertitori catalitici e in altre applicazioni che consentono tecnologie moderne.,

Altri metalli scoperti e preparati durante questo periodo erano cobalto, nichel, manganese, molibdeno, tungsteno e cromo; e alcuni dei metalli del gruppo del platino, palladio, osmio, iridio e rodio.

Metalli leggeri

Tutti i metalli scoperti fino al 1809 avevano densità relativamente elevate; la loro pesantezza era considerata un criterio di distinzione individuale. Dal 1809 in poi, metalli leggeri come sodio, potassio e stronzio sono stati isolati. Le loro basse densità sfidavano la saggezza convenzionale sulla natura dei metalli., Tuttavia, si comportavano chimicamente come metalli e sono stati successivamente riconosciuti come tali.

L’alluminio fu scoperto nel 1824, ma non fu fino al 1886 che fu sviluppato un metodo di produzione industriale su larga scala. I prezzi dell’alluminio diminuirono e l’alluminio divenne ampiamente usato in gioielli, oggetti di uso quotidiano, montature per occhiali, strumenti ottici, stoviglie e fogli nel 1890 e all’inizio del 20 ° secolo. La capacità dell’alluminio di formare leghe dure ma leggere con altri metalli ha fornito al metallo molti usi all’epoca., Durante la prima guerra mondiale, i principali governi richiedevano grandi spedizioni di alluminio per telai leggeri e resistenti. Il metallo più comune in uso per la trasmissione di energia elettrica oggi è il conduttore in alluminio rinforzato con acciaio. Anche vedere molto uso è conduttore in lega di alluminio. L’alluminio viene utilizzato perché ha circa la metà del peso di un cavo di rame a resistenza comparabile (anche se di diametro maggiore a causa della minore conduttività specifica), oltre ad essere più economico. Il rame era più popolare in passato ed è ancora in uso, specialmente a tensioni più basse e per la messa a terra.

Mentre puro titanio metallico (99.,9%) è stato preparato nel 1910 non è stato utilizzato al di fuori del laboratorio fino al 1932. Negli anni 1950 e 1960, l’Unione Sovietica ha aperto la strada all’uso del titanio nelle applicazioni militari e sottomarine come parte dei programmi relativi alla guerra fredda. A partire dai primi anni 1950, il titanio è entrato ampiamente in uso nell’aviazione militare, in particolare nei jet ad alte prestazioni, a partire da velivoli come l’F-100 Super Sabre e Lockheed A-12 e SR-71.

Lo scandio metallico fu prodotto per la prima volta nel 1937. La prima libbra di metallo scandio puro al 99% è stata prodotta nel 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

L’era moderna nella produzione dell’acciaio iniziò con l’introduzione del processo Bessemer di Henry Bessemer nel 1855, la cui materia prima era la ghisa. Il suo metodo gli ha permesso di produrre acciaio in grandi quantità a buon mercato, così acciaio dolce è venuto per essere utilizzato per la maggior parte degli scopi per i quali il ferro battuto è stato precedentemente utilizzato. Il processo Gilchrist-Thomas (o processo Bessemer di base) era un miglioramento del processo Bessemer, realizzato rivestendo il convertitore con un materiale di base per rimuovere il fosforo.,

Grazie alla sua elevata resistenza alla trazione e al basso costo, l’acciaio è diventato un componente importante utilizzato in edifici, infrastrutture, strumenti, navi, automobili, macchine, elettrodomestici e armi.

Nel 1872, gli inglesi Clark e Woods brevettarono una lega che oggi sarebbe considerata un acciaio inossidabile. La resistenza alla corrosione delle leghe ferro-cromo era stata riconosciuta nel 1821 dal metallurgista francese Pierre Berthier. Notò la loro resistenza contro l’attacco di alcuni acidi e suggerì il loro uso nelle posate., I metallurgisti del 19 ° secolo non erano in grado di produrre la combinazione di basso tenore di carbonio e alto cromo presenti nella maggior parte degli acciai inossidabili moderni, e le leghe ad alto cromo che potevano produrre erano troppo fragili per essere pratiche. Fu solo nel 1912 che l’industrializzazione delle leghe di acciaio inossidabile avvenne in Inghilterra, Germania e Stati Uniti.

Gli ultimi elementi metallici stabili

Nel 1900 tre metalli con numeri atomici inferiori al piombo (#82), il metallo stabile più pesante, rimasero da scoprire: elementi 71, 72, 75.,

Von Welsbach, nel 1906, dimostrò che il vecchio itterbio conteneva anche un nuovo elemento (#71), che chiamò cassiopeium. Urbain lo dimostrò simultaneamente, ma i suoi campioni erano molto impuri e contenevano solo tracce del nuovo elemento. Nonostante questo, il suo nome scelto lutezio è stato adottato.

Nel 1908, Ogawa trovò l’elemento 75 nella thorianite, ma lo assegnò come elemento 43 invece di 75 e lo chiamò nipponium. Nel 1925 Walter Noddack, Ida Eva Tacke e Otto Berg annunciarono la sua separazione dalla gadolinite e le diedero il nome attuale, renio.,

Georges Urbain affermò di aver trovato l’elemento 72 in residui di terre rare, mentre Vladimir Vernadsky lo trovò indipendentemente in orthite. Né affermazione è stata confermata a causa della prima guerra mondiale, e nessuno dei due potrebbe essere confermata in seguito, come la chimica hanno riferito non corrisponde che ora noto per afnio. Dopo la guerra, nel 1922, Coster e Hevesy lo trovarono mediante analisi spettroscopica a raggi X nello zircone norvegese. L’afnio fu quindi l’ultimo elemento stabile ad essere scoperto.,

• Lutetium, tra cui un 1 cm3 cubo

• Renio, tra cui una di 1 cm3 cubo

• Afnio, in forma di 1,7 kg bar

alla fine della seconda Guerra Mondiale, gli scienziati hanno sintetizzato quattro post-uranio, elementi che sono radioattivi (instabile) metalli: nettunio (nel 1940), il plutonio (1940-41), e curio e americio (1944), che rappresentano elementi da 93 a 96., I primi due di questi sono stati finalmente trovati in natura pure. Curium e americium erano sottoprodotti del progetto Manhattan, che produsse la prima bomba atomica al mondo nel 1945. La bomba era basata sulla fissione nucleare dell’uranio, un metallo che si pensava fosse stato scoperto quasi 150 anni prima.,

Sviluppi post-seconda guerra mondiale

Superleghe

Le superleghe composte da combinazioni di Fe, Ni, Co e Cr e quantità minori di W, Mo, Ta, Nb, Ti e Al furono sviluppate poco dopo la seconda guerra mondiale per l’uso in motori ad alte prestazioni, funzionanti a temperature elevate (superiori a 650 °C (1.200 °F)). Mantengono la maggior parte della loro forza in queste condizioni, per periodi prolungati, e combinano una buona duttilità a bassa temperatura con resistenza alla corrosione o all’ossidazione., Le superleghe possono ora essere trovate in una vasta gamma di applicazioni, tra cui turbine terrestri, marittime e aerospaziali e impianti chimici e petroliferi.

Metalli transcurio

Il successo dello sviluppo della bomba atomica alla fine della seconda guerra mondiale ha scatenato ulteriori sforzi per sintetizzare nuovi elementi, quasi tutti i quali sono, o dovrebbero essere, metalli e tutti radioattivi. Fu solo nel 1949 che l’elemento 97 (berkelio), dopo l’elemento 96 (curio), fu sintetizzato sparando particelle alfa su un bersaglio di americio., Nel 1952, l’elemento 100 (fermio) fu trovato nei detriti della prima esplosione della bomba all’idrogeno; l’idrogeno, un metalloide, era stato identificato come un elemento quasi 200 anni prima. Dal 1952, gli elementi da 101 (mendelevium) a 118 (oganesson) sono stati sintetizzati.

Vetri metallici sfusi

Un vetro metallico (noto anche come metallo amorfo o vetroso) è un materiale metallico solido, solitamente una lega, con struttura a scala atomica disordinata. La maggior parte dei metalli puri e legati, nel loro stato solido, hanno atomi disposti in una struttura cristallina altamente ordinata., I metalli amorfi hanno una struttura simile al vetro non cristallina. Ma a differenza degli occhiali comuni, come il vetro della finestra, che sono tipicamente isolanti elettrici, i metalli amorfi hanno una buona conduttività elettrica. I metalli amorfi sono prodotti in diversi modi, tra cui il raffreddamento estremamente rapido, la deposizione fisica di vapore, la reazione allo stato solido, l’irradiazione ionica e la lega meccanica. Il primo vetro metallico riportato era una lega (Au75Si25) prodotta al Caltech nel 1960. Più recentemente, sono stati prodotti lotti di acciaio amorfo con una resistenza tre volte superiore alle leghe di acciaio convenzionali., Attualmente le applicazioni più importanti si basano sulle speciali proprietà magnetiche di alcuni vetri metallici ferromagnetici. La bassa perdita di magnetizzazione viene utilizzata nei trasformatori ad alta efficienza. I tag ID di controllo dei furti e altri schemi di sorveglianza degli articoli spesso utilizzano occhiali metallici a causa di queste proprietà magnetiche.

Leghe a memoria di forma

Una lega a memoria di forma (SMA) è una lega che “ricorda” la sua forma originale e quando deformata ritorna alla sua forma pre-deformata quando riscaldata., Mentre l’effetto a memoria di forma era stato osservato per la prima volta nel 1932, in una lega Au-Cd, non fu fino al 1962, con la scoperta accidentale dell’effetto in una lega Ni-Ti che la ricerca iniziò sul serio, e altri dieci anni prima che emergessero applicazioni commerciali. Le SMA hanno applicazioni nella robotica e nell’industria automobilistica, aerospaziale e biomedica. Esiste un altro tipo di SMA, chiamato lega a memoria di forma ferromagnetica (FSMA), che cambia forma sotto forti campi magnetici., Questi materiali sono di particolare interesse in quanto la risposta magnetica tende ad essere più veloce ed efficiente delle risposte indotte dalla temperatura.,

Quasicyrstalline leghe

Nel 1984, chimico Israeliano Dan Shechtman ha trovato in alluminio-manganese lega di cinque volte la simmetria, in violazione di cristallografici convenzione, al momento in cui si diceva che le strutture cristalline potrebbe avere solo due, tre, quattro, o sei volte di simmetria., A causa della paura della reazione della comunità scientifica, gli ci sono voluti due anni per pubblicare i risultati per i quali è stato insignito del Premio Nobel per la chimica nel 2011. Da questo momento, centinaia di quasicristalli sono stati segnalati e confermati. Esistono in molte leghe metalliche (e alcuni polimeri). I quasicristalli si trovano più spesso nelle leghe di alluminio (Al-Li-Cu, Al-Mn-Si, Al-Ni-Co, Al-Pd-Mn, Al-Cu-Fe, Al-Cu-V, ecc.), ma sono note anche numerose altre composizioni (Cd-Yb, Ti-Zr-Ni, Zn-Mg-Ho, Zn-Mg-Sc, In-Ag-Yb, Pd-U-Si, ecc.). I quasicristalli hanno effettivamente cellule unitarie infinitamente grandi., L’icosaedrite Al63Cu24Fe13, il primo quasicristallo trovato in natura, è stato scoperto nel 2009. La maggior parte dei quasicristalli ha proprietà simili alla ceramica, tra cui bassa conduttività elettrica (valori di avvicinamento osservati negli isolanti) e bassa conduttività termica, elevata durezza, fragilità e resistenza alla corrosione e proprietà antiaderenti. I quasicristalli sono stati utilizzati per sviluppare isolamento termico, LED, motori diesel e nuovi materiali che convertono il calore in elettricità., Le nuove applicazioni possono sfruttare il basso coefficiente di attrito e la durezza di alcuni materiali quasicristallini, ad esempio incorporando particelle in plastica per creare ingranaggi in plastica resistenti, resistenti e a basso attrito. Altre potenziali applicazioni includono assorbitori solari selettivi per la conversione di potenza, riflettori ad ampia lunghezza d’onda e applicazioni di riparazione ossea e protesi in cui sono richieste biocompatibilità, basso attrito e resistenza alla corrosione.,

Leghe metalliche complesse

Le leghe metalliche complesse (CMAs) sono composti intermetallici caratterizzati da grandi cellule unitarie che comprendono alcune decine fino a migliaia di atomi; la presenza di cluster ben definiti di atomi (frequentemente con simmetria icosaedrica); e disordine parziale all’interno dei loro reticoli cristallini. Sono composti da due o più elementi metallici, a volte con metalloidi o calcogenuri aggiunti. Includono, ad esempio, NaCd2, con 348 atomi di sodio e 768 atomi di cadmio nella cellula unitaria., Linus Pauling tentò di descrivere la struttura del NaCd2 nel 1923, ma non ci riuscì fino al 1955. Inizialmente chiamati “cristalli di cellule di unità giganti”, l’interesse per CMAs, come venivano chiamati, non ha preso fino al 2002, con la pubblicazione di un documento chiamato” Structurally Complex Alloy Phases”, dato alla 8th International Conference on Quasicrystals. Le potenziali applicazioni di CMAs includono come isolamento termico; riscaldamento solare; frigoriferi magnetici; utilizzando il calore di scarto per generare elettricità; e rivestimenti per pale di turbine in motori militari.,

Leghe ad alta entropia

Le leghe ad alta entropia (HEAs) come AlLiMgScTi sono composte da quantità uguali o quasi uguali di cinque o più metalli. Rispetto alle leghe convenzionali con solo uno o due metalli di base, HEAS hanno notevolmente migliori rapporti resistenza / peso, maggiore resistenza alla trazione e maggiore resistenza alla fratturazione, alla corrosione e all’ossidazione. Sebbene gli HEAS siano stati descritti già nel 1981, l’interesse significativo non si è sviluppato fino agli anni 2010; continuano ad essere al centro della ricerca nella scienza dei materiali e nell’ingegneria a causa del loro potenziale per le proprietà desiderabili.,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., Esempi sono Hf2SnC e Ti4AlN3. Tali leghe hanno alcune delle migliori proprietà di metalli e ceramiche. Queste proprietà includono elevata conduttività elettrica e termica, resistenza agli shock termici, tolleranza ai danni, lavorabilità, elevata rigidità elastica e bassi coefficienti di espansione termica.</ref> Possono essere lucidati ad una lucentezza metallica a causa delle loro eccellenti conduttività elettriche., Durante i test meccanici, è stato riscontrato che i cilindri policristallini Ti3SiC2 possono essere ripetutamente compressi a temperatura ambiente, fino a sollecitazioni di 1 GPa e recuperare completamente dopo la rimozione del carico. Alcune fasi MAX sono anche altamente resistenti all’attacco chimico (ad esempio Ti3SiC2) e all’ossidazione ad alta temperatura nell’aria (Ti2AlC, Cr2AlC2 e Ti3AlC2). Le potenziali applicazioni per le leghe di fase MAX includono: refrattari resistenti, lavorabili e resistenti agli shock termici; elementi riscaldanti ad alta temperatura; rivestimenti per contatti elettrici; e parti resistenti all’irradiazione di neutroni per applicazioni nucleari., Mentre le leghe di fase MAX sono state scoperte nel 1960, il primo documento sull’argomento non è stato pubblicato fino al 1996.