金属、金属合金特性

金属に関しての分かりやすい定義は有りませんが、金属特性をもつ何らかの化学元素が金属として分類されております。典型的な金属特性や金属合金の特性は光沢があり優れた熱伝導率、導電率を有し、更に室温にて形状を恒久的に変えない或いは変形するなどの性能を備えています。
金属特性によって日常生活におけるさまざまな用途に金属を適応させます。

一般的な金属特性を欠く化学元素は非金属として分類されます。メタロイド（半金属）として知られる数少ない元素は、金属のような反応を示すことが有ったり、非金属のような反応を示す事があります。メタロイドのいくつかの例としては；　炭素、リン、シリコン、硫黄があります。

それぞれの金属特性は２個以上の金属を融合し結合することができます。その結果としての物質が合金と呼ばれています。純元素金属と呼ばれるものは柔らかすぎて実用的でないとよく言われています。従ってそれが故に多くの金属産業では利用範囲の非常に多いある特定の合金特性によって役に立つ合金を開発することに焦点をあて取り組んでいます。

例えば、スティール（鋼鉄）は鉄と少量の炭素と他の元素を融合したものです。黄銅（銅と亜鉛）、青銅（銅とスズ）などの他の種類の合金は容易に成形したり、見た目を美しくするための合金特性を有しております。また青銅は海水に対する耐腐食性がある為しばしば造船に利用されます。

チタンはスティール（鋼）に比べるとはるかに軽量で密度も低いのですが強度はスティール（鋼）と同じ位の強度があります。アルミと比べると重量ではチタンの方がより重くなり、強度もアルミの２倍となります。耐腐食性も非常に高くなります。こうした全ての要素によりチタンを優れた材料にし、結果的に特有の便利な合金特性を生みだしております。チタン合金は塗料、自転車、ラップトップコンピュータのみならず航空機、船、宇宙船等へも利用されております。

銅は優れた電流導体であり延性のある材質です。それゆえ銅は電線に利用されています。

金・銀の合金の主要な合金特性は非常に可鍛性、延性、それに非反応性であることです。金、銀は複雑に細工される宝飾品に利用されますが、光沢を失わない為にその目的にかなっています。更に金は酸化してはならない電気の接続部分などに利用することができます。

鉄とスティール（鋼）はともに硬く強度もあります。そのためこれら材料は橋梁や建物の建設に利用されます。鉄を利用することの一つの短所は錆びやすいことですが、これに反して、大部分のスティール（鋼）は錆びるもののこれを錆びないように仕上げる事が可能です。

アルミニウムは熱伝導と可鍛性があることで優れています。大変軽量で有る為に料理用の鍋やアルミ箔、航空機体などにも利用されます。

ステンレススチールや亜鉛メッキ鋼は耐腐食性が重点がおかれる場合に利用されます。アルミとマグネシウム合金はともに強度、軽量さが必要とされる利用分野に極めて役立つ合金特性を有しています。

モネルのような銅‐ニッケル合金は腐食性の強い環境や非磁性体への応用などい利用されています。インコネルのようなニッケル基超合金はターボーチャージャー、圧力容器、熱交換器などの高温への用途として利用されます。極高温な場合にはクリープを最小限度に抑える為単結晶合金が使われます。

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