Metallurgia, lo studio dei metalli, fornisce una comprensione del comportano dei metalli e aiuta gli scienziati a sviluppare nuovi tipi di materiali. Risalgono a metallurgia oltre 2.000 anni, con scoperte archeologiche nell'antica Grecia che punta a prova di fusione di rame precoce e l'estrazione di minerali da meteoriti. Separazione metalli dai minerali, raffinazione metalli e studiando le modifiche causano questi processi coinvolgono tecniche di metallurgia.
Processi
Metalli diversi richiedono tecniche di metallurgia diversi, ma tutti i metalli devono essere separati dai minerali prima di raffinatezza e studio si svolgono. Il contenuto di metallo dei minerali varia. Minerale di rame ha un basso contenuto di metallo; Minerale di ferro ha un alto contenuto di metallo e si verifica a diversi livelli. Raffinazione metalli dopo estrazione rafforza o altera la loro composizione per usi diversi. Una volta estratti e raffinati, metallurgisti studiano metalli sotto un microscopio, un processo noto come metallografia.
Fusione
Fusione, la forma più antica e più comune di metallurgia estrattiva, produce metallo dal minerale attraverso il calore. Di fusione richiede un agente riducente chimico per modificare lo stato di ossidazione del metallo. Metalli di base e comuni come ferro uso a base di carbonio agenti riducenti come Coca Cola, o storicamente carbone di legna, che rimuove l'ossigeno dal minerale, lasciando solo il metallo. Di fusione richiede diversi livelli di calore per fondere i minerali diversi, motivo per cui primi esseri umani in primo luogo sviluppato metalli con un basso punto di fusione, come il bronzo, prima l'estrazione del ferro e altri metalli sviluppato.
Metallurgia delle polveri
Metallurgia delle polveri estrae e raffina metalli dalle rocce schiacciati in polvere fine. Utilizzato quando la fusione è impraticabile, metallurgia delle polveri può anche creare proprietà speciali in metalli. Spremitura a freddo la polvere tra stampi in acciaio a temperatura ambiente produce adesione delle particelle, mentre la polvere compattata di riscaldamento crea coesione finale. Utilizzato nella produzione di materiali ad alto punto di fusione, prodotte dalla metallurgia delle polveri di metalli sono caratterizzati da porosità fine.
Solidificazione e placcatura
Solidificazione è una tecnica di metallurgia moderna con il quale cristallizzazione, utilizzando grandi quantità di materiale per produrre un cristallo metallico, crea minuti grani metallici. Mentre costoso, tecniche di solidificazione producono materiali utilizzati nell'alta tecnologia, come pale di turbina motori e celle solari. Placcatura, una tecnica metallurgica più comune, aggiunge uno strato di metallo su un altro materiale, fornendo protezione o meglio qualità estetiche. Placcatura cappotti un metallo con uno strato di pensare di materiale.