Legierungen

Eine Legierung ist eine Mischung aus zwei oder mehr Elementen, von denen mindestens eines ein Metall ist. Du kennst wahrscheinlich einige Legierungen wie Messing und Bronze. Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn. Legierungen werden häufig bei der Herstellung von Gegenständen verwendet, da die Eigenschaften dieser Metallmischungen oft besser sind als die eines reinen Metalls. Bronze ist härter als Kupfer und lässt sich leichter gießen. Messing ist sehr formbar und seine akustischen Eigenschaften machen es für Musikinstrumente nützlich.

Abbildung \(\PageIndex{1}\): Bronze, eine Legierung aus Kupfer und Zinn, wird seit dem Altertum verwendet. In der Bronzezeit wurden zunehmend Metalle anstelle von Stein für Waffen, Werkzeuge und dekorative Gegenstände verwendet. Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, wird häufig für Musikinstrumente wie Trompeten und Posaunen verwendet.

Stähle sind eine sehr wichtige Klasse von Legierungen. Die vielen Arten von Stählen bestehen hauptsächlich aus Eisen mit verschiedenen Mengen der Elemente Kohlenstoff, Chrom, Mangan, Nickel, Molybdän und Bor. Stähle werden wegen ihrer Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit häufig im Bauwesen eingesetzt. Die meisten großen modernen Strukturen wie Wolkenkratzer und Stadien werden von einem Stahlskelett getragen (siehe Abbildung unten).

Abbildung \(\PageIndex{2}\): Der Willis Tower (früher Sears Tower genannt) in Chicago war einst das höchste Gebäude der Welt und ist immer noch das höchste in der westlichen Hemisphäre. Die Verwendung von Stahlsäulen macht es möglich, höhere, stärkere und leichtere Gebäude zu bauen.

Legierungen können in zwei Typen unterteilt werden. Bei einem Typ, der Substitutionslegierung genannt wird, ersetzen sich die verschiedenen Atome einfach gegenseitig in der Kristallstruktur. Bei einer anderen Art, der so genannten interstitiellen Legierung, fügen sich die kleineren Atome, wie z. B. Kohlenstoff, zwischen die größeren Atome in der Kristallpackung ein.