Prehistoria
miedź, która występuje w rodzimej formie, mogła być pierwszym odkrytym metalem ze względu na swój charakterystyczny wygląd, ciężkość i plastyczność w porównaniu z innymi kamieniami lub kamykami. Złoto, srebro i żelazo (jako żelazo meteorytowe) oraz ołów zostały również odkryte w prehistorii. Z tego okresu pochodzą formy mosiądzu, stopu miedzi i cynku powstałego w wyniku wytopu rud tych metali (chociaż czysty cynk był izolowany dopiero w XIII wieku)., Plastyczność stałych metali doprowadziła do pierwszych prób wytwarzania metalowych ozdób, narzędzi i broni. Od czasu do czasu odkryto żelazo meteorytowe zawierające nikiel, a pod pewnymi względami było to lepsze od jakiejkolwiek stali przemysłowej produkowanej do 1880 roku, kiedy stal stopowa stała się widoczna.,>
nodules and 1 cm3 cube
Antiquity
The Artemision Bronze showing either Poseidon or Zeus, c., 460 p. n. e., Narodowe Muzeum Archeologiczne, Ateny. Figura ma ponad 2 m wysokości.
odkrycie brązu (stopu miedzi z arsenem lub cyną) umożliwiło ludziom tworzenie przedmiotów metalowych, które były twardsze i trwalsze niż wcześniej było to możliwe. Narzędzia z brązu, broń, zbroje i materiały budowlane, takie jak płytki dekoracyjne, były twardsze i trwalsze niż ich poprzednicy z kamienia i miedzi („Chalkolithic”). Początkowo brąz wytwarzano z miedzi i arsenu (tworząc brąz arsenowy) poprzez wytop naturalnie lub sztucznie zmieszanych rud miedzi i arsenu., Najwcześniejsze znane do tej pory artefakty pochodzą z płaskowyżu irańskiego w V tysiącleciu p. n. e. Dopiero później używano cyny, stając się głównym nie-miedzianym składnikiem brązu pod koniec III tysiąclecia p. n. e. Sama Pure tin została po raz pierwszy wyizolowana w 1800 r.p. n. e. przez chińskich i japońskich metalowców.
Merkury był znany starożytnym Chińczykom i Indianom przed 2000 r.p. n. e. i znaleziony w egipskich grobowcach z 1500 r. p. n. e.,
Najwcześniejsza znana produkcja stali, stop żelazowo-węglowy, jest widoczna w kawałkach żelaza wydobytych ze stanowiska archeologicznego w Anatolii (Kaman-Kalehöyük) i ma prawie 4000 lat, pochodzi z 1800 roku pne.
od około 500 PCE miecznicy z Toledo, Hiszpania były podejmowania wczesnych form stali stopowej przez dodanie minerału o nazwie wolframit, który zawierał wolfram i mangan, do rudy żelaza (i węgla). Powstała Stal Toledo zwróciła uwagę Rzymu, gdy Hannibal był używany w wojnach punickich., Wkrótce stał się on podstawą uzbrojenia rzymskich legionów; ich miecze mówiono, że były ” tak zapalone, że nie ma hełmu, który nie może być przecięty przez nich.”
w prekolumbijskiej Ameryce przedmioty wykonane z tumbagi, stopu miedzi i złota, zaczęto produkować w Panamie i Kostaryce między 300 A 500 rokiem n. e. Małe metalowe rzeźby były powszechne, a szeroka gama ozdób tumbaga (i złota) stanowiła zwykłe regalia osób o wysokim statusie.,w tym samym czasie rdzenni Ekwadorczycy łączyli złoto z naturalnie występującym stopem platyny, zawierającym niewielkie ilości palladu, rodu i irydu, tworząc miniatury i maski składające się ze stopu białego złota i platyny. Metalowcy zaangażowali podgrzewane złoto z ziarnami stopu platyny, dopóki złoto nie stopiło się, w którym to momencie metale z grupy platyny zostały związane w złocie., Po ochłodzeniu powstały konglomerat był wielokrotnie młotkowany i podgrzewany, aż stał się tak jednorodny, jakby Wszystkie metale zostały stopione razem (osiągnięcie temperatury topnienia przedmiotowych metali z grupy platyny było poza technologią dnia).,
-
kropla zestalonej stopionej cyny
-
rtęć jest
wlewana do szalki Petriego -
Electrum, naturalny stop srebra i złota, był często używany do produkcji monet. Na awersie przedstawiony jest rzymski bóg Apollo, a na awersie Statyw Delficki (ok. 310-305 p. n. e.).,
-
płyta wykonana z cyny, Stopu 85-99% cyny i (zwykle) miedzi. Cyny został po raz pierwszy używany na początku epoki brązu na Bliskim Wschodzie.a piersiowy (ozdobny napierśnik) wykonane z tumbaga, stopu złota i miedzi
Średniowiecze
złoto jest dla pani—srebro dla pokojówki—
miedź dla rzemieślnika przebiegłego w jego fachu.
” dobrze!,- rzekł Baron, siedząc w swojej sali,
– ale żelazo-zimne żelazo – jest panem wszystkich.”z zimnego żelaza Rudyarda Kiplinga
arabscy i średniowieczni alchemicy wierzyli, że wszystkie metale i Materia składają się z zasady siarki, ojca wszystkich metali i nośnika właściwości palnych, oraz zasady rtęci, matki wszystkich metali i nośnika właściwości płynności, topliwości i lotności. Zasady te niekoniecznie były wspólne substancje siarka i rtęć Znalezione w większości laboratoriów., Teoria ta wzmocniła przekonanie, że wszystkie metale mają stać się złotem we wnętrznościach ziemi poprzez odpowiednie kombinacje ciepła, trawienia, czasu i eliminacji zanieczyszczeń, z których wszystkie można rozwijać i przyspieszać dzięki wiedzy i metodom alchemii.
arsen, cynk, antymon i bizmut stały się znane, choć początkowo nazywano je półmetalami lub metalami ze względu na ich niezmienność. Wszystkie cztery mogły być używane przypadkowo w dawnych czasach, nie uznając ich charakteru., Uważa się, że Albertus Magnus jako pierwszy wyizolował arsen ze związku w 1250 roku, podgrzewając mydło razem z trisiarczkiem arsenu. Metaliczny cynk, który jest kruchy, jeśli nieczysty, został wyizolowany w Indiach przez 1300 AD. Pierwszy opis procedury izolacji antymonu znajduje się w książce de la pirotechnia Vannoccio Biringuccio z 1540 roku. Bizmut został opisany przez Agricolę w De Natura Fossilium (ok. 1546); we wczesnych czasach był mylony z cyną i ołowiem ze względu na podobieństwo do tych pierwiastków.,uth in crystalline form, with a very thin oxidation layer, and a 1 cm3 bismuth cube
The Renaissance
De re metallica, 1555
Platinum crystals
A disc of highly enriched uranium that was recovered from scrap processed at the Y-12 National Security Complex, in Oak Ridge, Tennessee
Ultrapure cerium under argon, 1.,5 gm
pierwszym systematycznym tekstem na temat sztuki górnictwa i hutnictwa był De La Pirotechnia (1540) Vannoccio Biringuccio, który traktuje badania, syntezy i obróbki metali.
szesnaście lat później Georgius Agricola opublikował De Re Metallica w 1556 roku, jasny i kompletny opis zawodu górnictwa, hutnictwa i sztuki i nauk pomocniczych, a także zakwalifikował się jako największy Traktat o przemyśle chemicznym do XVI wieku.,
dał następujący opis metalu w swoim De Natura Fossilium (1546):
Metal jest ciałem mineralnym, z natury płynnym lub nieco twardym. Ten ostatni może zostać stopiony przez ciepło ognia, ale kiedy ochłodzi się ponownie i straci całe ciepło, staje się twardy ponownie i powraca do swojej właściwej formy. Pod tym względem różni się od kamienia, który topi się w ogniu, bo choć ten ostatni odzyskuje swoją twardość, to jednak traci swoją nieskazitelną formę i właściwości.,
tradycyjnie istnieje sześć różnych rodzajów metali, a mianowicie złoto, srebro, miedź, żelazo, cyna i ołów. Są naprawdę inne, bo quicksilver jest metalem, chociaż alchemicy nie zgadzają się z nami w tym temacie, a bizmut jest również. Starożytni greccy pisarze zdają się być nieświadomi bizmutu, dlatego Ammoniusz słusznie stwierdza, że istnieje wiele gatunków metali, zwierząt i roślin, które są nam nieznane. Stibium wytapiane w tyglu i rafinowane ma takie samo prawo być uważane za właściwy metal, jak przyznaje się go pisarzom., Jeśli po wytopie do cyny zostanie dodana pewna część, produkowany jest stop księgarza, z którego wytwarzany jest typ, który jest używany przez tych, którzy drukują książki na papierze.
każdy metal ma swoją własną formę, którą zachowuje po oddzieleniu od tych metali, które zostały z nim zmieszane. Dlatego ani electrum, ani Stannum nie są prawdziwym metalem, ale raczej stopem dwóch metali. Electrum to stop złota i srebra, Stannum ołowiu i srebra. A jednak, jeśli srebro zostanie rozdzielone od elektrum, wtedy złoto pozostanie, a nie elektrum; jeśli srebro zostanie zabrane od Stannum, wtedy ołów pozostanie, a nie Stannum.,
czy mosiądz jest jednak znaleziony jako metal rodzimy, czy nie, nie można ustalić z żadną gwarancją. Znamy tylko sztuczny mosiądz, który składa się z miedzi barwionej kolorem mineralnej kalaminy. A jednak, jeśli ktoś powinien być wykopany, byłby to odpowiedni metal. Czarno-biała miedź wydaje się różnić od czerwonego rodzaju.
Metal jest zatem z natury albo stały, jak już wspomniałem, albo płynny, jak w wyjątkowym przypadku quicksilvera.
ale dość już o prostych rodzajach.,Platyna, trzeci po złocie i srebrze metal szlachetny, została odkryta w Ekwadorze w latach 1736-1744 przez hiszpańskiego astronoma Antonio de Ulloa i jego kolegę matematyka Jorge Juana y Santacilia. Ulloa był pierwszą osobą, która napisała naukowy opis metalu w 1748 roku.
w 1789 roku niemiecki chemik Martin Heinrich Klaproth był w stanie wyizolować tlenek uranu, który uważał za sam metal. Klaproth został później uznany za odkrywcę uranu., Dopiero w 1841 roku francuski chemik Eugène-Melchior Péligot był w stanie przygotować pierwszą próbkę uranu. Henri Becquerel odkrył radioaktywność w 1896 roku przy użyciu uranu.XX wieku Joseph Priestley i holenderski chemik Martinus van Marum zaobserwowali transformacyjne działanie powierzchni metalowych na dehydrogenację alkoholu, co doprowadziło w 1831 roku do syntezy kwasu siarkowego na skalę przemysłową za pomocą katalizatora platynowego.,
w 1803 roku ceru jako pierwszy z metali lantanowych został odkryty w Bastnäs w Szwecji przez Jönsa Jakoba Berzeliusa i Wilhelma Hisingera oraz niezależnie przez Martina Heinricha Klaprotha w Niemczech. Metale lantanidowe były w dużej mierze uważane za dziwactwa aż do lat 60., kiedy opracowano metody skuteczniejszego oddzielania ich od siebie. Znalazły one następnie zastosowanie w telefonach komórkowych, magnesach, laserach, oświetleniu, bateriach, katalizatorach oraz w innych zastosowaniach umożliwiających zastosowanie nowoczesnych technologii.,
inne metale odkryte i przygotowane w tym czasie to kobalt, nikiel, mangan, molibden, wolfram i chrom; oraz niektóre metale z grupy platyny, pallad, OSM, iryd i Rod.
metale lekkie
Wszystkie metale odkryte do 1809 roku miały stosunkowo wysoką gęstość; ich ciężkość była uważana za kryterium wyróżniające. Od 1809 r.wyizolowano metale lekkie, takie jak sód, potas i stront. Ich niska gęstość kwestionowała konwencjonalną mądrość co do natury metali., Zachowywały się jednak chemicznie jak metale, a następnie zostały uznane za takie.
Aluminium odkryto w 1824 roku, ale dopiero w 1886 roku opracowano przemysłową metodę produkcji na dużą skalę. Ceny aluminium spadły, a Aluminium stało się szeroko stosowane w biżuterii, przedmiotach codziennego użytku, oprawach okularów, instrumentach optycznych, zastawie stołowej i folii w latach 90.i na początku XX wieku. Zdolność aluminium do tworzenia twardych, ale lekkich stopów z innymi metalami zapewniła metalowi wiele zastosowań w tym czasie., Podczas I wojny światowej główne rządy zażądały dużych dostaw aluminium dla lekkich silnych samolotów. Najczęstszym metalem używanym obecnie do przenoszenia energii elektrycznej jest aluminiowy przewód wzmocniony stalą. Również widząc wiele zastosowań jest przewód ze stopu aluminium. Aluminium jest używane, ponieważ ma około połowę masy porównywalnego rezystancyjnego kabla miedzianego (choć większą średnicę ze względu na niższą przewodność właściwą), a także jest tańsze. Miedź była bardziej popularna w przeszłości i nadal jest używana, zwłaszcza przy niższych napięciach i do uziemienia.
natomiast czysty metaliczny Tytan (99.,9%) został po raz pierwszy przygotowany w 1910 roku nie był używany poza laboratorium aż do 1932 roku. W latach 50. i 60. XX wieku Związek Radziecki był pionierem wykorzystania tytanu w zastosowaniach wojskowych i podwodnych jako część programów związanych z zimną wojną. Począwszy od początku 1950 roku, titanium wszedł szeroko stosowane w lotnictwie wojskowym, szczególnie w wysokowydajnych odrzutowców, począwszy od samolotów takich jak F-100 Super Sabre i Lockheed A-12 i SR-71.
metaliczny skand został wyprodukowany po raz pierwszy w 1937 roku. Pierwszy Funt z 99% czystego metalu skandu został wyprodukowany w 1960 roku., Production of aluminum-scandium alloys began in 1971 following a U.S. patent. Aluminum-scandium alloys were also developed in the USSR.
2.,6 grams, 1 x 2 cmThe age of steel
White-hot steel pours like water from a 35-ton electric furnace, at the Allegheny Ludlum Steel Corporation, in Brackenridge, Pennsylvania.,
współczesna era w hutnictwie rozpoczęła się wraz z wprowadzeniem w 1855 roku procesu Bessemera Henry ' ego Bessemera, którego surowcem była surówka. Jego metoda pozwoliła mu produkować stal w dużych ilościach tanio, więc stal miękka stała się używana do większości celów, do których dawniej używano kutego żelaza. Proces Gilchrista-Thomasa (lub podstawowy proces Bessemera) był ulepszeniem procesu Bessemera, dokonanym przez wyłożenie konwertera elitarnym materiałem do usuwania fosforu.,
ze względu na wysoką wytrzymałość na rozciąganie i niski koszt, stal stała się głównym elementem stosowanym w budynkach, infrastrukturze, narzędziach, statkach, samochodach, maszynach, urządzeniach i broni.
w 1872 roku Anglicy Clark i Woods opatentowali stop, który dziś byłby uważany za stal nierdzewną. Odporność na korozję stopów żelaza i chromu została uznana w 1821 roku przez francuskiego metalurga Pierre ' a Berthiera. Zauważył ich odporność na atak niektórych kwasów i zasugerował ich zastosowanie w sztućcach., Metalurdzy XIX wieku nie byli w stanie wyprodukować kombinacji niskiej zawartości węgla i wysokiej zawartości chromu występującej w większości nowoczesnych stali nierdzewnych, a stopy o wysokiej zawartości chromu, które mogą produkować, były zbyt kruche, aby mogły być praktyczne. Dopiero w 1912 roku doszło do industrializacji stopów stali nierdzewnej w Anglii, Niemczech i Stanach Zjednoczonych.
Ostatnie stabilne pierwiastki metaliczne
do 1900 roku pozostały do odkrycia trzy metale o liczbie atomowej mniejszej niż ołów (#82), najcięższy stabilny metal: pierwiastki 71, 72, 75.,
Von Welsbach w 1906 roku udowodnił, że stare ytterbium zawiera również nowy pierwiastek (#71), który nazwał cassiopeium. Urbain udowodnił to jednocześnie, ale jego próbki były bardzo nieczyste i zawierały tylko śladowe ilości nowego pierwiastka. Mimo to przyjęto jego wybraną nazwę lutetium.
w 1908 roku Ogawa odkrył pierwiastek 75 W torianicie, ale przypisał go jako pierwiastek 43 zamiast 75 i nazwał nipponium. W 1925 roku Walter Noddack, Ida Eva Tacke i Otto Berg ogłosili oddzielenie od gadolinitu i nadali mu obecną nazwę, Renu.,
Georges Urbain twierdził, że znalazł pierwiastek 72 w pozostałościach ziem rzadkich, podczas gdy Władimir Vernadski niezależnie znalazł go w ortycie. Żaden z nich nie został potwierdzony z powodu I wojny światowej, ani też nie mógł zostać potwierdzony później, ponieważ chemia, którą podali, nie pasuje do znanej obecnie hafnu. Po wojnie, w 1922 roku Coster i Hevesy odkryli ją na podstawie rentgenowskiej analizy spektroskopowej w norweskim cyrkonie. Hafn był więc ostatnim stabilnym pierwiastkiem, który został odkryty.,
pod koniec II wojny światowej naukowcy zsyntetyzowali cztery pierwiastki Post-uranowe, z których wszystkie są radioaktywnymi (niestabilnymi) metalami: Neptunem (w 1940), plutonem (1940-41) oraz kurem i Ameryką (1944), reprezentującymi pierwiastki 93-96., Pierwsze dwa z nich zostały ostatecznie Znalezione w przyrodzie. Curium i americium były produktami ubocznymi projektu Manhattan, który wyprodukował pierwszą na świecie bombę atomową w 1945 roku. Bomba bazowała na rozszczepieniu jądrowym uranu, metalu, który po raz pierwszy odkryto prawie 150 lat wcześniej.,
rozwój po ii Wojnie Światowej
Nadstopy
Nadstopy złożone z kombinacji Fe, Ni, Co i Cr oraz mniejszych ilości W, Mo, Ta, Nb, Ti i Al zostały opracowane krótko po ii Wojnie Światowej do stosowania w silnikach o wysokiej wydajności, pracujących w podwyższonych temperaturach (powyżej 650 °C (1200 °F)). Zachowują większość swojej wytrzymałości w tych warunkach przez dłuższy czas i łączą dobrą ciągliwość w niskich temperaturach z odpornością na korozję lub utlenianie., Nadstopy można teraz znaleźć w szerokim zakresie zastosowań, w tym turbin lądowych, morskich i lotniczych oraz zakładów chemicznych i naftowych.
metale Transcurium
pomyślny rozwój bomby atomowej pod koniec ii Wojny Światowej wywołał dalsze wysiłki w celu syntezy nowych pierwiastków, z których prawie wszystkie są lub mają być metale, a wszystkie są radioaktywne. Dopiero w 1949 roku pierwiastek 97 (berkelium), następny po pierwiastku 96 (curium), został zsyntetyzowany przez odpalenie cząstek alfa w celu americium., W 1952 roku pierwiastek 100 (fermium) został znaleziony w gruzach pierwszej eksplozji bomby wodorowej; Wodór, niemetal, został zidentyfikowany jako pierwiastek prawie 200 lat wcześniej. Od 1952 roku syntetyzowane są pierwiastki 101 (mendelevium) do 118 (oganesson).
luzem metalowe okulary
metaliczne szkło (znany również jako amorficzny lub szklisty metal) jest stałym materiałem metalicznym, Zwykle stopu, z nieuporządkowanej struktury w skali atomowej. Większość czystych i stopowych metali w stanie stałym ma Atomy ułożone w wysoce uporządkowaną strukturę krystaliczną., Metale amorficzne mają niekrystaliczną strukturę podobną do szkła. Ale w przeciwieństwie do zwykłych okularów, takich jak szkło okienne, które są zazwyczaj izolatorami elektrycznymi, amorficzne metale mają dobrą przewodność elektryczną. Metale amorficzne są wytwarzane na kilka sposobów, w tym niezwykle szybkie chłodzenie, fizyczne osadzanie z fazy gazowej, reakcja w stanie stałym, napromieniowanie jonowe i mechaniczne stopowanie. Pierwszym zgłoszonym metalicznym szkłem był stop (Au75Si25) wyprodukowany w Caltech w 1960 roku. Ostatnio produkowane są partie amorficznej stali o trzykrotnie większej wytrzymałości niż konwencjonalne stopy stali., Obecnie najważniejsze zastosowania opierają się na specjalnych właściwościach magnetycznych niektórych metalowych okularów ferromagnetycznych. Niskie straty namagnesowania stosowane są w transformatorach o wysokiej sprawności. Identyfikatory kontroli kradzieży i inne systemy nadzoru artykułów często używają metalowych okularów ze względu na te właściwości magnetyczne.
stopy z pamięcią kształtu
stop z pamięcią kształtu (SMA) to stop, który „pamięta” swój pierwotny kształt, a po zdeformowaniu powraca do wstępnie zdeformowanego kształtu po podgrzaniu., Podczas gdy efekt pamięci kształtu został po raz pierwszy zaobserwowany w 1932 roku, w stopie Au-Cd, dopiero w 1962 roku, wraz z przypadkowym odkryciem efektu w stopie Ni-Ti, badania rozpoczęły się poważnie, a kolejne dziesięć lat przed pojawieniem się zastosowań komercyjnych. SMA ma zastosowania w robotyce i motoryzacji, przemyśle lotniczym i biomedycznym. Istnieje inny rodzaj SMA, zwany stopem ferromagnetycznym z pamięcią kształtu (FSMA), który zmienia kształt pod silnym polem magnetycznym., Materiały te są szczególnie interesujące, ponieważ reakcja magnetyczna wydaje się być szybsza i bardziej wydajna niż reakcje indukowane temperaturą.,
quasicyrstalline stopy
a Ho-Mg-Zn ikosahedral quasikrystal utworzony jako pięciokątny dodekahedron, podwójny ikosahedronu
w 1984 roku, izraelski chemik Dan shechtman odkrył Stop glinowo-manganowy o pięciokrotnej symetrii, naruszając ówczesną konwencję krystalograficzną, która mówiła, że struktury krystaliczne mogą mieć tylko dwu -, trzy -, cztero-lub sześciokrotną symetrię., Ze względu na obawę przed reakcją środowiska naukowego, opublikowanie wyników zajęło mu dwa lata, za co otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2011 roku. Od tego czasu, setki quasicrystals zostały zgłoszone i potwierdzone. Występują w wielu stopach metali (i niektórych polimerach). Kwazikrystale znajdują się najczęściej w stopach aluminium (Al-Li-Cu, Al-Mn-Si, Al-Ni-Co, Al-Pd-Mn, Al-Cu-Fe, Al-Cu-V itp.), ale znane są również liczne inne kompozycje (Cd-Yb, Ti-Zr-Ni, Zn-Mg-Ho, Zn-Mg-Sc, In-Ag-Yb, Pd-U-Si itp.). Kwazikryształy posiadają nieskończenie duże komórki jednostkowe., Icosahedryt Al63Cu24Fe13, pierwszy kwazikrystal znaleziony w przyrodzie, został odkryty w 2009 roku. Większość kwazikryształów ma właściwości podobne do ceramiki, w tym niską przewodność elektryczną (Zbliżające się wartości widoczne w izolatorach) i niską przewodność cieplną, wysoką twardość, kruchość i odporność na korozję oraz właściwości nieprzywierające. Kwazikryształy zostały wykorzystane do opracowania izolacji cieplnej, Diod Led, silników Diesla i nowych materiałów, które przekształcają ciepło w energię elektryczną., Nowe zastosowania mogą wykorzystać niski współczynnik tarcia i twardość niektórych materiałów kwazikrystalicznych, na przykład osadzanie cząstek w plastiku, aby uzyskać mocne, wytrzymałe, o niskim współczynniku tarcia przekładnie z tworzywa sztucznego. Inne potencjalne zastosowania obejmują selektywne absorbery słoneczne do konwersji mocy, reflektory o szerokiej długości fali oraz naprawy kości i protez, gdzie wymagana jest biokompatybilność, niskie tarcie i odporność na korozję.,
złożone stopy metaliczne
złożone stopy metaliczne (CMAs) są związkami międzymetalicznymi charakteryzującymi się dużymi komórkami jednostkowymi składającymi się z kilkudziesięciu do tysięcy atomów; obecnością dobrze zdefiniowanych klastrów atomów (często z symetrią ikosahedralną); i częściowym zaburzeniem w obrębie ich sieci krystalicznych. Składają się z dwóch lub więcej pierwiastków metalicznych, czasami z dodatkiem metaloidów lub chalkogenów. Należą do nich np. NaCd2, z 348 atomami sodu i 768 atomami kadmu w komórce jednostkowej., Linus Pauling próbował opisać strukturę NaCd2 w 1923 roku, ale udało mu się to dopiero w 1955 roku. Początkowo nazywany „giant unit cell crystals”, zainteresowanie CMAs, jak zaczęto je nazywać, nie wzrosło aż do 2002 roku, wraz z publikacją artykułu o nazwie „Structurally Complex Alloy Phases”, wygłoszonego na 8th International Conference on Quasicrystals. Potencjalne zastosowania CMA obejmują izolację cieplną; ogrzewanie słoneczne; lodówki magnetyczne; wykorzystanie ciepła odpadowego do wytwarzania energii elektrycznej; oraz powłoki łopatek turbin w silnikach wojskowych.,
stopy o wysokiej entropii
stopy o wysokiej entropii (HEAs), takie jak AlLiMgScTi, składają się z równych lub prawie równych ilości pięciu lub więcej metali. W porównaniu do konwencjonalnych stopów zawierających tylko jeden lub dwa metale nieszlachetne, hea mają znacznie lepszy stosunek wytrzymałości do masy, wyższą wytrzymałość na rozciąganie i większą odporność na pękanie, korozję i utlenianie. Chociaż HEAs zostały opisane już w 1981 roku, znaczące zainteresowanie nie rozwinęło się aż do 2010 roku; nadal są one przedmiotem badań w inżynierii materiałowej i inżynierii ze względu na ich potencjał dla pożądanych właściwości.,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., Przykładami są Hf2SnC i Ti4AlN3. Takie stopy mają jedne z najlepszych właściwości metali i ceramiki. Właściwości te obejmują wysoką przewodność elektryczną i cieplną, odporność na szok termiczny, tolerancję uszkodzeń, skrawalność, wysoką sztywność elastyczną i niskie współczynniki rozszerzalności cieplnej.</ref> mogą być polerowane do metalicznego połysku ze względu na ich doskonałe przewodnictwo elektryczne., Podczas testów mechanicznych stwierdzono, że cylindry polikrystaliczne Ti3SiC2 mogą być wielokrotnie sprężane w temperaturze pokojowej, do naprężeń 1 GPa, i w pełni odzyskać po usunięciu obciążenia. Niektóre fazy MAX są również wysoce odporne na atak chemiczny (np. Ti3SiC2) i utlenianie w wysokiej temperaturze w powietrzu (Ti2AlC, Cr2AlC2 i Ti3AlC2). Potencjalne zastosowania stopów fazy MAX obejmują: jako twarde, obrabialne, odporne na szok termiczny materiały ogniotrwałe; wysokotemperaturowe elementy grzejne; powłoki do styków elektrycznych; i odporne na napromieniowanie neutronowe Części do zastosowań jądrowych., Podczas gdy stopy fazy MAX zostały odkryte w latach 60., pierwsza praca na ten temat została opublikowana dopiero w 1996 roku.