金属的种类及其性质

金属是一种在新制造、抛光或破碎时呈现出闪亮外观并且相当有效地导电和导热的物质。通常，金属具有延展性或延展性。金属可以是铁等化学元素，不锈钢等合金，聚合氮化硫等分子复合物，或它们的任意组合。

任何可以在绝对零下导电的物质在物理学中通常被称为金属。在极端压力下，各种通常不属于金属的物质会变成金属。

例如，在 40 到 170,000 倍大气压的压力下，非金属元素碘逐渐变成金属。同样，一些被认为是金属的物质可以变成非金属。例如，钠在超过大气压力两百万倍的压力下变成非金属。

砷和锑这两种在物理学中被认为是脆性金属的元素，由于它们的化学性质，通常被称为半金属（砷主要为非金属，锑介于金属和无金属之间）。

元素周期表包含 118 种元素，其中 95 种预计是金属。这个数字是近似的，因为所涉及的类别没有被广泛接受的定义，这导致金属、非金属和半金属之间的区别有很大差异。

金属的分类

金属可以根据其化学或物理特性分为几组。以下小节中包含的类别包括：

• 黑色金属和有色金属。
• 脆性金属。
• 难熔金属。
• 白色金属。
• 重金属和轻金属。
• 贱金属、贵金属和贵金属。
• 阀门金属。

黑色金属和有色金属

有色金属缺铁，而黑色金属缺铁。更彻底的回应是，黑色金属和有色金属都具有各自独特的特性。它们最适合的应用由这些特性决定。

• 黑色金属
• 有色金属

黑色金属

纯铁太软且延展性太强，不能大量用作工程材料。随着金属从液态冷却和固化，大部分铁原子紧密地堆积在整齐的层中。

然而，有些偏离对齐，导致称为位错的弱点。当一块铁受到压力时，这些区域中的原子层会相互滑动，导致金属弯曲。这开始解释为什么软铁具有延展性。然而，我们可以通过在铁中添加碳来制造各种具有不同特性的合金。它们被称为碳钢。合金是以金属为主要成分的两种或多种化学元素的组合。

合金钢、碳钢、铸铁和锻铁是一些典型的黑色金属。由于它们的抗拉强度和寿命，这些金属受到高度重视。黑色金属还用于许多工业和住宅电器、汽车、铁路线、集装箱和工业管道。

由于含碳量高，黑色金属通常在暴露于湿气时容易生锈。这条规则有两个例外：不锈钢因铬的存在而防锈，而熟铁因其纯度而防锈。大多数黑色金属都具有磁性这一事实使其成为电气和电机应用的理想选择。您的冰箱门使用黑色金属，您可以使用磁铁将您的购物清单附在上面。

有色金属

铝、铜、铅、锌和锡是有色金属的例子，金和银等贵金属也是如此。它们的延展性使它们比黑色金属材料具有显着优势。它们非常适合排水沟、液体管道、屋顶和户外标牌，因为它们也不含铁，这增加了它们的防锈和耐腐蚀能力。它们也是非磁性的，这对于许多电气和电子应用至关重要。

脆性金属

很少有金属——即铍、铬、锰、镓和铋——是易碎的，尽管几乎其他金属具有延展性或延展性。如果被接受为金属，砷和锑是易碎的。固有脆性的指标包括低值的 Pugh 准则，该准则衡量的是体积弹性模量与剪切模量的比值。

难熔金属

难熔金属是一种具有非凡耐热性和耐磨性的金属。它用于材料科学、冶金和工程。属于这一组的金属列表可能会有所不同，但最流行的定义包括铼、钽、铌、钼和钽。它们都具有较高的室温硬度和2000℃以上的熔化温度。

白色金属

熔点相对较低的任何种类的白色金属（或其合金）都称为白色金属。这些金属包括铅、铋、镉、锡、锑（包括在此处）和锌，其中一些是剧毒的。在拍卖目录中，英国的美术行业将没有英国检验局印章的外国银器称为“白色金属”，尽管它们被认为是由银制成并定价。

重金属和轻金属

任何相对致密的金属或准金属都是重金属。尽管已经提出了更精确的定义，但没有一个被广泛接受。一些重金属具有特殊的功能或毒性很大，而另一些则需要微量。轻金属包括所有其他金属。

贱金属、贵金属和贵金属

快速腐蚀或氧化的金属，例如容易与稀盐酸 (HCl) 反应生成金属氯化物和氢气的金属，在化学中被称为贱金属。铁、镍、铅和锌是一些例子。虽然它不与 HCl 反应，但铜被认为是一种贱金属，因为它很容易氧化。此处展示了1克粉末、1克压制圆柱体和1克贵金属铑颗粒。

“贵金属”一词经常与“贱金属”一词形成对比。与大多数贱金属相比，贵金属耐氧化和耐腐蚀。它们通常是贵金属，因为它们明显稀有。例如金、铂、银、铑、铱和钯。

在钱币学和炼金术中，贱金属用于与贵金属或具有高经济价值的金属形成对比。将贱金属转化为贵金属，尤其是银和金等造币金属，一直是炼金术士的目标。贵金属具有高光泽和优异的导电性，并且与大多数元素相比，其化学反应性较低。黄金和白银是最著名的贵金属。

虽然两者都有商业用途，但它们在珠宝、硬币和美术中的用途更为人所知。交易量最大的铂族金属也被认为是贵金属。其中包括钌、铑、钯、锇、铱和铂。

阀门金属

电化学中的阀门金属是一种只允许电流单向流动的金属。

金属的种类

黑色金属（包括铁）和有色金属（不包括铁）可以分为两大类。不同种类的金属如下：

• 钢
• 碳钢
• 合金钢
• 不锈钢
• 铁（锻造或铸造）
• 铝
• 镁
• 铜
• 黄铜
• 青铜
• 锌
• 钛
• 钨
• 镍
• 钴

钢

虽然比其他类型的金属更坚固，但纯铁具有明显的缺点。例如，纯铁不耐腐蚀。需要花费大量金钱和精力来保护铁免受腐蚀。然而，由于其巨大的密度，它非常重。由于这些限制，结构可能难以建造和维护。通过向铁中添加碳，这些缺陷在一定程度上得到了缓解。在一定程度上，这种铁和碳的混合物被称为碳钢。添加碳后，铁会变得相当坚固并获得其他奇妙的品质。

毫无疑问，这种金属是当今世界最常见的金属。根据定义，钢只是碳和铁（元素）。虽然这个比例可能略有不同，但通常是 99% 的铁和 1% 的碳。 2017 年全球钢铁产量超过 18 亿吨。（其中一半在中国）。一头非洲象通常重达 5 吨。大象相互堆叠以创建一个荒谬的月亮桥（这是无法实现的）仍然不会像每年生产的钢铁那么重。

碳钢

优质的碳和铁构成了钢的基本成分，同时也可以添加非常少量的其他元素。低碳钢、中碳钢和高碳钢可分为这三大类。更坚硬、更坚固的东西含有更多的碳。更便宜、更柔软、更容易制造是减少碳的好处。碳钢最典型的应用是建筑、简单的机械部件和各种工具。

合金钢

认为它是转基因钢。通过向混合物中添加额外的成分，就可以制造出合金钢。结果，金属的特性发生了变化，有效地使其可配置。鉴于它的生产通常仍然相对便宜，这种金属非常受欢迎。锰、钒、铬、镍和钨是钢的常用合金成分。不同的是，这些元素中的每一种都会改变金属的特性。

例如，合金钢可以增强高性能齿轮，提高管道可以承受的压力，并使医疗植入物耐腐蚀和耐磨。它经常被称为金属行业的主力军。

不锈钢

尽管从技术上讲，这是一种合金钢类型，但有很多不同的品种，而且种类繁多，以至于它通常属于它的类别。这种特殊的钢材在设计时考虑到了耐腐蚀性。从本质上讲，这是一种含有大量铬的钢。铬在腐蚀时形成的超薄屏障会减缓生锈。如果你移除屏障，另一个屏障会迅速生长。刀具、桌子、器皿等与食物接触的物品在厨房里都很常见。

回想一下，即使它是由不锈钢制成的，它仍然会生锈。各种成分可以不同程度地防止生锈。在海水附近使用时，不锈钢需要非常耐腐蚀以防止腐烂。但如果不好好清洗和保养，所有的不锈钢都会腐蚀。

铁（锻造或铸造）

铁是宇宙中第六常见的元素，约占地壳的 5%，使其成为一种非常常见且广受欢迎的金属。纯铁是一种不稳定的物质，当它与空气中的氧气结合时，很容易产生氧化铁。它经常与其他元素混合制成钢，从而增加其稳定性。

铁被用于炊具，因为它具有多孔表面，当与热油结合时可抑制粘连。铸铁因其非常高的熔点而被用于制造木炉。铁是一种重金属，可提供刚性并抑制振动，这就是为什么它经常用于制造大型机械的框架和底座。

为了从矿石中分离铁，使用了高炉。一级高炉生产生铁，生铁可进一步精炼生产纯铁。通常，这种铁用于制造钢和其他合金。黑色金属占所生产金属的 90% 以上。它是钢的主要成分。但除此之外，这里还有一些铁的应用以及使用它们的理由：

炊具 - 多孔表面将使食用油的注入产生自然不粘表面。

由于铸铁的熔点非常高，木炉可以承受高温。

重金属用于大型机械的底座和框架，以提供刚性和减少振动。

铝

铝土矿是铝的主要来源。它坚固、轻便且实用。地球上最常见的金属，其用途已渗透到世界各地。这是由于它的品质，包括坚固、轻便、耐腐蚀、导电性以及与大多数金属形成合金的能力。此外，它无磁性，加工简单。

这是材料领域中非常现代的金属。自 1825 年发明以来，铝一直是一些真正卓越成就的基石。例如，由于其令人难以置信的强度重量比，这种金属主要负责飞行和载人登月。它非常适合汽水罐，因为它不会生锈且易于成型（可延展）。最显着的特点是可以做成很薄的薄片，可以用来烧烤刚钓到的鱼到绝对湿润。

尽管制造过程比其他一些金属要困难一些，但铝是一种非常受欢迎的金属。它是世界上最普遍的有色金属（不含铁）。即使不生锈也会氧化。铁是唯一一种根据定义“生锈”的金属。当铝与盐接触时，它会腐蚀。但是，当它与水接触时，它不会腐蚀。正因为如此，铝对于制造淡水船等物品非常有益。

镁

镁是一种独特的金属。它的重量约为铝的三分之二，但同样坚固。正因为如此，它变得越来越典型。这是最常见的合金。结果是一种具有特殊品质的混合材料，是通过将其与其他金属和元素结合而成的。因此，在生产过程中使用也可能更简单。

汽车行业是镁最常见的用途之一。在高强度减重方面，镁被认为是对铝的改进，而且价格也不高。镁可以在高性能车辆的变速箱、发动机缸体和轮辋中找到。不过，镁确实有缺点。它会比铝腐蚀得更快。例如，它与铝不同，遇水会生锈。

总体而言，它的成本几乎是铝的两倍，尽管在制造过程中可以更快地使用它。镁燃烧极热并且高度易燃。为避免爆炸，需要小心处理金属碎屑、碎屑和粉末。

铜

在讨论各种金属类型时，铜及其合金是必不可少的。由于其形成简单，历史悠久。它在今天的行业中仍然发挥着重要作用。它在自然界中并不以最纯粹的形式存在。因此需要从矿石中冶炼和提取。

所有金属都是有效的导体，但铜比其他金属更突出。由于其强大的导电性，它被用作电路中的导体。唯一具有更高导电性的金属是银。此外，它具有极好的导热性。因此，铜是一种常见的炊具材料。

另一种老式金属是铜。今天，您可以经常以合金的形式（稍后将详细介绍）或以相当纯净的状态获得它。电子设备、水管和巨大的自由纪念碑是常见应用的例子。铜绿或氧化层会在铜上形成，这将阻止进一步的腐蚀。从本质上讲，它会变成绿色，腐蚀会停止。这将其寿命延长至数百年。

自由女神像由铜构成，一层称为铜绿的氧化层使它呈现出蓝绿色。

黄铜

实际上，黄铜是一种铜和锌合金。由此产生的黄色金属对几个因素非常有益。由于其金色的色调，它非常适合装饰。这种金属经常被用作古董家具的把手和旋钮。根据金属所需的电气和机械质量，可以使用不同量的每种金属。它还含有微量的锰、铅和铝等其他金属成分。

对于低摩擦用途，包括锁、轴承、管道、乐器、工具和配件，黄铜是一个很好的选择。在本质上安全的应用中，必须防止火花形成并允许在可燃环境中使用。

它也可以被敲打成形，因为它非常柔韧。黄铜还具有永不火花的卓越品质。例如，如果您以特定方式敲击钢锤，它会闪光。铁锤无法做到这一点。这意味着黄铜工具非常适合在可能存在易燃气体、液体或粉末的环境中使用。

青铜

另一种铜合金是青铜。然而，青铜含有锡而不是锌。通过添加磷、锰、硅和铝等其他元素，可以增强其特性和对特定应用的适用性。

易碎、坚硬且耐磨性好是青铜。此外，它耐腐蚀，并具有出色的导热性和导电性。镜子和反射器是用青铜作为原材料制成的。对于电连接器，它被采用。由于其耐腐蚀性能，用于水下零件和船舶配件。

青铜器与众不同，具有重要的历史意义（如青铜器时代）。它经常出现在大型教堂的钟声中。由于其强度和韧性，青铜在敲击时不会像其他金属一样弯曲或破碎。听起来也更好。现代应用包括吉他弦、弹簧、轴承和艺术品。人类最早创造的合金是青铜。

锌

锌是一种广泛使用的金属，在工业和医疗领域都有许多应用。锌是一种非常受欢迎的金属，可用作其他金属的保护层。镀锌钢，本质上只是浸在锌中的钢，是一个流行的例子。这将有助于防止腐蚀。由锌制成的压铸件也用于汽车、五金和电气行业。

由于其低电化学势，锌在海洋应用中用于提供阴极保护以防止其他金属腐蚀。储罐、管道和阀门都可以用牺牲锌阳极保护。这种金属的实用性使它很有趣。它本身的熔点相当低，这使得铸造相对简单。熔化时，物质自由流动，产生的块相当坚固。此外，通过将其熔化回收来回收它相对简单。

钛

鉴于其强度和重量轻，钛是一种重要的工程金属。此外，即使在 480 摄氏度下，它也具有卓越的热稳定性。这些特性使其在航空航天领域非常有用。这种金属可用于军事装备。医疗应用也使用钛，因为它耐腐蚀。化工和体育用品行业都使用钛。

这种新金属真是太棒了。它最初于 1791 年被发现，1910 年首次以最纯净的形式制成，并于 1932 年首次在实验室外生产。虽然钛是地球上第七丰富的金属，但它极难提纯。这就解释了为什么这种金属如此昂贵。

因为钛具有生物相容性，所以您的身体不会反抗并拒绝它。钛是医疗植入物的常用材料。它具有所有金属中最高的强度重量比。因此，它对所有飞行的东西都有巨大的价值。金属切削工具涂有氮化钛，这是一种非常坚硬且低摩擦的材料，当钛在高能真空中与氮反应时产生。钛本身不会自然产生。它始终与另一个元素相连。

钨

在所有纯金属中，钨的熔点和抗拉强度最高。因此非常实用。大约一半的钨用于制造碳化钨。这种物质非常坚硬，用于制造磨料、重型机械以及采矿和冶金的切削工具。高温超合金和钛都可以轻松切割。

瑞典语“钨”，意思是“重石头”，是“钨”一词的起源。它的密度约为铅的1.7倍。另一种突出的合金成分是钨。由于它的高熔点，它经常与其他元素合金化以制造火箭喷嘴等必须能够承受极高温度的物品。

镍

镍是一种非常普遍的元素，无处不在。它最常用于生产不锈钢，从而提高金属的抗拉强度和耐腐蚀性。实际上，不锈钢的生产使用了全球约 70% 的镍。

有趣的是，5 美分的美国硬币中只有 25% 是由镍组成的。另一种流行的电镀和合金化金属是镍。化学和实验室设备以及其他需要高度光滑、抛光表面的物体都可以涂上它。在中世纪的德国传说中，镍得名。镍矿虽然和铜矿很像，但老矿工们却因为无法从中提炼出铜而责备一个叫镍的顽皮精灵。

钴

多年来，这种金属一直被用于制造蓝色油漆和染料颜料。今天，它主要用于制造高强度、耐磨的钢合金。很少独立开采钴；相反，它是铜和镍制造的副产品。

锡

锡非常柔韧且有弹性。它是一种合金成分，用于制造青铜（1/8 锡和 7/8 铜）等物品。锡也使用它作为主要成分（85-99%）。 “锡哭”是弯曲锡条时发出的声音。这种声音是晶体结构在自我重建，它会产生一种颤抖的声音（称为孪生）。

铅

除了极其致密和沉重之外，铅还非常柔软和灵活。此外，它的熔点非常低。铅是一种耐腐蚀金属，非常易于加工。一些用例包括管道和绘画。

为了防止爆震，汽油曾经含有铅。后来确定这种铅的副产品是导致重大健康问题的原因。弹药、汽车电池、辐射屏蔽、举重、电缆护套等仍然经常含有铅。人们在 1800 年代发现铅确实是一种非常有毒的物质。正因为如此，虽然不是很久以前，但它仍然存在于油漆和子弹等物品中，但今天已经不那么频繁了。铅是一种神经毒素，除其他外，它会伤害大脑并导致行为问题。

尽管如此，它在当今世界仍然有用。例如，它可以很好地用作辐射屏蔽。为了使铜合金更易于切割，它会定期添加到其中。使用铜铅混合物通常可以提高轴承性能。

硅

在科学意义上，硅是一种准金属。因此，它同时具有金属和非金属特性。例如，它类似于金属。熔点高，坚固、有光泽、柔韧、坚固。不过，它是一种可怕的电导体。这导致它缺乏全金属状态。

即便如此，金属也经常包含这种元素。当用作合金时，它可以显着改变金属的特性。例如，添加硅后，金属更容易焊接。

铬

在碳和可能的金刚石之后，铬是物理层面上最坚硬的元素。通常，它被用作合金来增加其他金属的强度。这种金属的熔点非常高，约为 2000 摄氏度。铬可用于增强其他金属的表面光洁度，并具有独特的外观。

锂

锂属于金属碱族或软金属类。它看起来很吸引人，因为它有银白色的光泽。用锂强化玻璃和陶瓷材料。

元素周期表中的金属种类

下表显示了各种金属及其原子序数：

S.No	原子序数	符号	金属元素
1	3	李	锂
2	4	是	铍
3	11	钠	钠
4	12	镁	镁
5	13	阿尔	铝
6	19	K	钾
7	20	钙	钙
8	21	科学	钪
9	22	钛	钛
10	23	V	钒
11	24	Cr	铬
12	25	锰	锰
13	26	铁	铁
14	27	合作	钴
15	28	镍	镍
16	29	铜	铜
17	30	锌	锌
18	31	加	镓
19	37	Rb	铷
20	38	Sr	锶
21	39	是	钇
22	40	锆	锆
23	41	NB	铌
24	42	月	钼
25	43	Tc	锝
26	44	鲁	钌
27	45	Rh	铑
28	46	Pd	钯
29	47	银	银
30	48	镉	镉
31	49	在	铟
32	50	锡	锡
33	55	Cs	铯
34	56	巴	钡
35	57	拉	镧
36	58	Ce	铈
37	59	公关	镨
38	60	Nd	钕
39	61	下午	钷
40	62	Sm	钐

41	63	欧盟	铕
42	64	Gd	钆
43	65	TB	铽
44	66	Dy	镝
45	67	何	钬
46	68	呃	铒
47	69	时间	铥
48	70	Yb	镱
49	71	陆	镥
50	72	高频	铪
51	73	时间	钽
52	74	W	钨
53	75	重新	铼
54	76	操作系统	锇
55	77	红外	铱
56	78	点	白金
57	79	Au	黄金
58	80	汞	水星
59	81	Tl	铊
60	82	铅	领导
61	83	双	铋
62	84	宝	钋
63	87	Fr	钫
64	88	拉	镭
65	89	行动	锕
66	90	日	钍
67	91	帕	镝
68	92	你	铀
69	93	Np	镎
70	94	普	钚
71	95	我	镅
72	96	厘米	锔
73	97	Bk	锫
74	98	参考	加州
75	99	Es	爱因斯坦

76	100	调	铁
77	101	Md	钹
78	102	没有	铌
79	103	Lr	劳伦斯
80	104	Rf	卢瑟福金
81	105	数据库	杜布尼姆
82	106	Sg	海堡
83	107	Bh	Bohrium
84	108	Hs	哈西姆
85	109	山	Meitnerium
86	110	Ds	达姆球场
87	111	Rg	伦琴
88	112	中	哥白尼
89	113	Nh	镍
90	114	Fl	铍
91	115	麦克	莫斯科
92	116	等级	肝脏

常见问题解答

什么是金属？

金属是一种在新加工、抛光或破碎时呈现出闪亮外观并且导电和导热良好的物质。通常，金属具有延展性或延展性。金属可以是铁等化学元素，不锈钢等合金，聚合氮化硫等分子复合物，或它们的任意组合。

金属的种类有哪些？

黑色金属（包括铁）和有色金属（不包括铁）可以分为两大类。

黑色金属。 Pure iron is too soft and ductile to be much used as an engineering material.

Copper
Brass
Tin
Lead
Bronze
Zinc

What are the 10 examples of metals?

Aluminum, copper, iron, tin, gold, lead, silver, titanium, uranium, and zinc are a few examples of metals. Known alloys include steel and bronze. Metallurgy is the name for the study of metals.

What are the four groups of metals?

These metals can also be divided into basic metals, transition metals, alkaline earth metals, and alkali metals.

What are the properties of metals?

Properties of Metals

• Thin sheets of metal can be hammered out. It indicates that they have the quality of malleability.
• Metals can bend easily.
• Metals are efficient heat and electrical conductors.
• Metals have a glossy appearance because they are lustrous.
• The tensile strength of metals is high.
• Metals have a resonant sound.
• Metals are brittle.

What is the characteristic of metals?

Metals are lustrous, malleable, ductile, and effective heat- and electricity conductors. Other characteristics are:Except for mercury, which is a liquid at ambient temperature, metals are solids at that temperature (Gallium is liquid on hot days).

 How do you identify a metal?

A metal object can be identified using a variety of field identification techniques. The surface appearance, spark tests, chip tests, the magnet test, and occasionally a hardness test are a few typical techniques. Sometimes metal can be recognized by looking at its surface.

How is metal formed?

All of the metals that we discover on Earth have a billion-year history. Simple hydrogen and helium atoms combined to form heavier elements inside the scorching heat of the stars.

What are the uses of metals in our life?

List the 10 ways that metals are used in daily life.

• Silver, platinum, and gold are used to make jewelry and other ornamentation.
• Metals like iron and steel can be used in construction.
• As utensils, iron, and aluminum are utilized.
• The mercury-filled thermometer aids in temperature monitoring.
• Aluminum is used to make the insulating wires.