Metaal

Soorten metaal

Er zijn heel veel soorten metaal. Een paar bekende soorten zijn : ijzer, aluminium, koper, chroom, nikkel, lood, zink, tin, goud en zilver.
Hoe kom je eraan?

Voordat bijvoorbeeld een metalen lepel in de winkel ligt, is er al heel wat gedaan. Allereerst moeten de metalen bereid worden. De onedele metalen komen namelijk niet voor in de natuur als enkelvoudige stof. De metalen worden meestal gewonnen uit een erts. Dat is een gesteente of mineraal, waarin zoveel van een metaalverbinding voorkomt, dat het metaal uit op winstgevende wijze onttrokken kan worden. Na bereiding van de gewenste metalen wordt de gewenste legering gemaakt. Tot slot wordt de legering in juiste vorm gemaakt. Pas dan is het gebruiksvoorwerp gereed.

Is metaal sterk?

Je kunt niet zomaar zeggen of metaal sterk is. Het ligt eraan waar het voor gebruikt wordt. Metaal wordt normaal gesproken wel aangezien als iets dat sterk is. Om te kijken of metaal sterk is worden er trekproeven genomen. Er wordt dan in een onderzoekscentrum metaal opgespannen tussen machines om te kijken hoe sterk het is. Hieronder zie je van verschillende materialen (ook verschillende metalen) de sterkte:

Treksterkte in (σ UTS) (MPa)
Staal
400
Hogesterktestaal
760
Roestvast staal koudgewalst
860
Gietijzer 4.5% C
170
Titanium legering (6% Al, 4% V)
900
Aluminium legering
455
Koper commercieel zuiver
220
Messing
250
Marmer
15
Beton 2
Dennenhout (parallel op de vezel)
40
Been
130
Nylon, type 6/6
75
Rubber
15
Koolstof nanobuis
26.000

Hoe kun je het sterker maken?

Door bijvoorbeeld koolstof toe te voegen kun je metaal sterker maken.
Toepassingen
Metalen hebben heel veel toepassingen, zo veel dat je ze niet allemaal kunt opnoemen. Hieronder staan een paar toepassingen:
• constructies, machines en vervoermiddelen;
• verpakkingsmateriaal zoals blik voor conserven, drank en verf;
• elektrische verbindingen (koperdraad);
• kwikbarometers en thermometers;
• magneten;
• pigmenten (lood, cadmium);
• ballast in de kiel van schepen, of als contragewicht;
• projectielen en slagwapens;
• chemische katalysatoren;
• kunstvoorwerpen;
• belegging (edelmetalen) en betaalmiddel;
• geneesmiddel (lithium);
• vergif (arsenicum).

Hoe bewerk je het?

Je kunt metaal bewerken door het bijvoorbeeld te verwarmen, lassen, slijpen, zagen, vijlen, boren, draaien of knippen.

Hoe bescherm je het?

Je kunt op het metaal bijvoorbeeld lak, verf of olie smeren. Ook kun je het galvaniseren. Galvaniseren is een methode die gebruik maakt van elektriciteit om een voorwerp te overdekken met een laagje metaal. Door middel van galvaniseren kan bijvoorbeeld een ijzeren plaat worden voorzien van een laagje zink (verzinken), nikkel (vernikkelen) of chroom (verchromen) om het meer corrosiebestendig te maken of mooier te laten glanzen. Door een metalen werkstuk van een deklaag van een ander metaal te voorzien, kan je profiteren van de eigenschappen van beide metalen. De voordelen van de deklaag kunnen zijn:
• minder gevoelig voor corrosie (bijvoorbeeld roesten)
• een fraaier uiterlijk (glans en kleur)
• krasbestendigheid, wat samenhangt met de hardheid van het materiaal
• gewenste elektrische eigenschappen, zoals de geleidbaarheid.

Of je kunt het emailleren. Email is de beschermlaag van gesmolten glas aangebracht op voorwerpen van metaal of aardewerk om deze te beschermen of om deze te versieren. Email bij aardewerk wordt meestal glazuur genoemd. (zie meer bij: ‘metalen beschermen’)

Waarom gebruik je metaal en geen ander materiaal?

Omdat:
⓪ Het sterk is
⓪ Het is relatief goedkoop
⓪ Het is goed te verwerken
⓪ Het gaat lang mee
⓪ Het is goed te bewerken
⓪ Het is recyclebaar
⓪ Het is veel voorradig
⓪ Het is makkelijk te verkrijgen

Eigenschappen

- Metalen voelen bij kamertemperatuur koud aan, dit komt
omdat metalen goede warmte geleiders zijn.
- Metalen zijn goede geleiders voor elektrische stroom.
- Metalen hebben een glimmend oppervlak.
- Metalen zijn makkelijk te vervormen.
- Metalen zijn vrij zacht.

Legeringen

Zuivere metalen zijn vrij zacht en meestal ongeschikt om er gebruiksvoorwerpen van te maken. Om metalen hiervoor geschikt te maken worden ze gemengd met één of meerdere metalen. Om metalen te mengen moeten ze eerst worden gesmolten als ze dan zijn gemengd heten ze legeringen. Metalen zijn enkelvoudige stoffen. In bijvoorbeeld koper komt alleen de atoomsoort koper voor. Legeringen mag je daarom geen metalen noemen, omdat er verschillende atoomsoorten in voorkomen.