Após a idade do bronze, as pessoas descobriram vários metais, que duraram aproximadamente de 3300 a.C. a 1200 a.C., e os utilizaram para vários usos. Nos períodos posteriores, eles desenvolveram esses diferentes tipos de metais que exigiam outras aplicações. Entretanto, os cientistas modernos desenvolveram ainda mais esses metais e descobriram novos elementos. Atualmente, as grandes empresas estão usando esses metais em milhares de aplicações com base na demanda do mercado.
A postagem de hoje abordará os vinte metais mais populares na fabricação industrial. No entanto, dividimos as listas em metais ferrosos e metais não ferrosos para facilitar as coisas.
Três tipos de metais ferrosos
Qualquer metal com alto teor de ferro e características magnéticas é um metal ferroso. A dureza, a durabilidade e a resistência à tração do metal ferroso são predominantes na fabricação.
Suas características os tornam ideais para arranha-céus, pontes, projetos ferroviários e veículos nos setores industrial e arquitetônico. O aço, o ferro fundido e o ferro forjado são os três tipos mais comuns de metais ferrosos.
Aço
É uma liga de ferro com alguns décimos de carbono adicionados para aumentar a força e a resistência à fratura em comparação com outros tipos de ferro. Existem quatro tipos de aço.
- Aços carbono: O aço carbono tem uma aparência fosca e sem brilho e é corrosivo. Os três tipos de aço com baixo, médio e alto teor de carbono são: baixo com aproximadamente 0,30% de carbono, médio com 0,60% e alto com 1,5%.
- Aços de liga: A liga de aço combina vários metais, como níquel, cobre e alumínio. Componentes de automóveis, tubulações, cascos de navios e projetos mecânicos preferem aços-liga, pois são mais baratos e mais resistentes à corrosão. A concentração dos ingredientes determina a resistência dessas ligas.
- Aço inoxidável: Os aços inoxidáveis são, de longe, os mais populares no mercado. Esse tipo é brilhante e tem 10 a 20% de cromo como seu principal ingrediente de liga. Essa combinação torna o aço resistente à corrosão e extremamente fácil de moldar em várias formas.
- Aço para ferramentas: O aço para ferramentas é famoso por sua dureza e resistência ao calor e à abrasão. Esses metais receberam esse nome porque são frequentemente usados para fabricar ferramentas de metal, como martelos. Eles têm uma mistura de elementos de cobalto, molibdênio e tungstênio e são a causa fundamental das propriedades superiores de resistência ao calor e durabilidade do aço para ferramentas.
Aplicativo: Chapas para carrocerias e aparelhos automotivos de repuxo profundo, todos os tipos de construção, trilhos de trem e fios, etc.
Ferro fundido
É uma liga de ferro que contém de 2 a 4% de carbono, quantidades variáveis de silício e manganês e traços de enxofre e fósforo. A produção ocorre em um alto-forno por meio da redução do minério de ferro.
Aplicativo: Fabricação de tubos, máquinas, peças automotivas, panelas, frigideiras e utensílios, âncoras para navios, etc.
Ferro forjado
Quando comparado ao ferro fundido, o ferro forjado é uma liga de ferro com uma concentração muito baixa de carbono. É uma massa de ferro semifundida com inclusões fibrosas de escória que lhe conferem um "grão" que se parece com madeira quando gravado ou torcido até o ponto de falha.
Aplicativo: Fabricação de tubos, barras para parafusos de fixação, parafusos de motor, rebites, placas, correntes exclusivas, ganchos de guindaste, etc., e aplicações de forjamento
Décimo sétimo tipo de metais não ferrosos
Metais não ferrosos são metais ou ligas que não incluem quantidades significativas de ferro na metalurgia. Esses metais são essenciais para as características desejadas, como peso reduzido, melhor condutividade, propriedade não magnética ou resistência à corrosão. Geralmente são mais caros do que os metais ferrosos.
Alumínio
O alumínio é um metal prateado, macio e leve. Tem o número atômico 13 e pertence ao grupo do boro na tabela periódica. O alumínio é o metal mais abundante na crosta terrestre e o terceiro elemento mais abundante depois do oxigênio e do silício. Ele representa 8% do peso da superfície sólida da Terra.
O alumínio é um excelente condutor térmico e elétrico. É um metal leve com um terço da densidade e rigidez do aço. Por ser dúctil e maleável, pode ser facilmente usinado, fundido e extrudado.
Aplicativo: Linhas de energia, prédios altos, molduras de janelas, eletrônicos de consumo, eletrodomésticos e aparelhos industriais, componentes de aeronaves, componentes de espaçonaves, navios, trens e veículos pessoais.
Níquel
O níquel é um elemento de ocorrência natural derivado do núcleo da Terra. Sua tonalidade é branco-prateada, com uma base brilhante e um tom dourado. As pessoas consideram o níquel útil devido às suas características maleáveis e resistentes à corrosão. As mineradoras extraem o níquel de dois tipos de minérios: sulfetos magmáticos e lateritas.
O níquel pode ser ligado a aços, ferros, cobre, cromo, alumínio, chumbo, cobalto, prata, ouro e outros elementos para produzir aço inoxidável, ferros fundidos e outras ligas.
Aplicativos: O níquel é amplamente predominante na produção de ligas, bem como em aplicações de transporte, aeroespaciais, marítimas, arquitetônicas e de consumo. Ele é benéfico na produção de talheres, moedas, ímãs e outros metais.
Cobre
O Cu é um metal de transição com o número 29 na tabela periódica. Tem um peso atômico de 63,55 AMU e vários nêutrons de 29 (unidades de massa atômica). É um metal dúctil, maleável e dourado-avermelhado que também é um bom condutor de calor e eletricidade. O cobre foi o primeiro metal com o qual os seres humanos lidaram, e ainda hoje é um dos metais mais comuns.
Aplicativos: O cobre é predominante na fabricação de fios, dissipadores de calor, eletroímãs e motores elétricos, mas a produção também o utiliza em componentes estruturais e tubulações. O cobre tem uma vantagem sobre outros metais nessas aplicações porque a oxidação do ar o protege contra corrosão adicional.
Latão
O latão é um metal vermelho não ferroso composto de ligas de cobre e zinco. As proporções de cobre e zinco alteraram as propriedades para produzir várias características mecânicas e elétricas. O latão é uma liga de substituição porque inclui átomos dos elementos de dois componentes que podem substituí-los dentro da mesma estrutura cristalina.
Aplicativos: O latão funde bem, é robusto e bonito e tem propriedades antibacterianas devido à sua alta concentração de cobre. O latão é frequentemente usado para fabricar instrumentos musicais, guarnições ornamentais, fixadores, carcaças de balas e vários outros itens.
Bronze
O bronze é uma liga metálica composta principalmente de cobre e contendo 12% de estanho. O alumínio, o arsênio, o manganês, o fósforo e o silício, por exemplo, têm características distintas. Bronze com chumbo, bronze com fósforo, bronze com alumínio, bronze com silício e bronze com manganês são algumas das ligas de bronze mais comuns dessas combinações.
O bronze tem muitas características distintas que o tornam ideal para vários usos, desde a arte até a tecnologia da computação. O bronze tem uma tonalidade marrom-avermelhada, é complexo e quebradiço e tem uma temperatura de fusão de 950 graus Celsius.
Aplicativos: As propriedades do bronze tornam o metal ideal para usos práticos e estéticos, como na marinha e na pesca. Devido à sua excelente resistência à corrosão, os estaleiros navais geralmente escolhem acessórios e hélices de bronze em muitos barcos e navios.
Devido à sua alta condutividade elétrica, algumas ligas de bronze são incrivelmente adequadas para aplicações elétricas. Por outro lado, o baixo atrito metal-metal do material o torna ideal para situações de alta tensão, como as encontradas em buchas e rolamentos.
Zinco
O zinco (Zn) é um excelente metal encontrado na crosta terrestre com uma ampla gama de aplicações industriais e biológicas. Ele é frágil e branco-azulado em temperatura ambiente, mas fica brilhante se for polido.
O zinco é um metal primário usado principalmente para galvanizar o aço e protegê-lo contra a corrosão. As ligas de zinco, como o latão, são populares em várias aplicações, desde componentes navais resistentes à corrosão até instrumentos musicais.
Aplicativos: Carrocerias de automóveis, postes de iluminação pública, barreiras de segurança e pontes suspensas são todos de aço galvanizado.
As fundições sob pressão, essenciais nos setores automotivo, elétrico e de hardware, precisam de grandes quantidades de zinco. Latão, níquel-prata e solda de alumínio são ligas que incluem zinco.
Tintas, borracha, cosméticos, medicamentos, plásticos, tintas, sabonetes, baterias, têxteis e equipamentos elétricos são apenas alguns dos itens que incluem óxido de zinco. Tintas luminosas, luzes fluorescentes e telas de raios X usam sulfeto de zinco.
Prata
O Ag é um metal branco brilhante com boa condutividade elétrica e apelo estético. É um dos chamados metais preciosos, junto com o ouro e os metais do grupo da platina.
A fabricação de circuitos elétricos impressos e como revestimento depositado em vapor para condutores eletrônicos utiliza a prata porque ela possui a maior condutividade elétrica e térmica conhecida de todos os metais. Ela também pode ter liga com níquel ou paládio para uso em conexões elétricas.
Aplicativos: A prata é popular na fabricação de moedas, decorações e joias há muito tempo. As pessoas usam a prata como catalisador devido à sua notável capacidade de converter etileno em óxido de etileno, um precursor de muitas moléculas químicas.
Ouro
O Au é um metal precioso amarelo, rico e brilhante, pertencente ao Grupo 11 (Ib) do Período 6. Ele tem várias características que o tornaram muito precioso ao longo da história. Tem uma cor e um brilho agradáveis, é quase indestrutível, altamente flexível e normalmente é encontrado na natureza em uma forma relativamente pura. O ouro tem uma história diferente de qualquer outro metal devido ao seu valor percebido desde o início dos tempos.
Aplicativos: O ouro é famoso principalmente pela fabricação de moeda, decorações, joias e douramento. O ouro verde é uma escolha popular para joias. É uma liga de ouro, prata e cobre com valores de quilates que variam de 14 a 18 quilates.
O ouro também é popular no setor têxtil. Os tubos eletrônicos usam fios de grade banhados a ouro para proporcionar excelente condutividade e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões secundárias.
Liderança
O chumbo (Pb) é um metal pesado que tem uma densidade maior do que a maioria dos outros metais. É macio e maleável, além de ter um baixo ponto de fusão. Quando recém-cortado, o chumbo é prateado com um toque de azul; quando exposto ao ar, fica manchado e adquire uma cor cinza monótona.
Aplicativos: Baterias de carro, pigmentos, munição, revestimento de cabos, pesos de levantamento, cintos de peso para mergulho, vidro de cristal de chumbo e proteção contra radiação são exemplos de usos do chumbo.
O chumbo é adequado para o armazenamento de líquidos corrosivos. O arquiteto usa chumbo em vitrais e em telhados.
Cobalto
É um metal pouco valorizado com uma ampla gama de aplicações, fatos fascinantes e características dinâmicas. É um dos elementos do bloco d, ou metais de transição, na tabela periódica.
O cobalto, como muitos outros metais de transição, é normalmente encontrado na forma de uma liga. As pessoas geralmente extraem o cobalto por meio de mineração, e o Congo e a Zâmbia, no continente africano, são famosos pela mineração de cobalto.
Aplicativo: Como o cobalto, assim como o ferro, pode ser magnético, a fabricação de ímãs é um exemplo do uso do cobalto. Entretanto, a liga com alumínio e níquel produz ímãs potentes.
Aplicações de alta temperatura, como turbinas a jato e geradores de turbina a gás, também são um dos usos do cobalto. Devido à sua aparência atraente, dureza e resistência à corrosão, às vezes ele é predominante na galvanoplastia.
Durante milênios, as pessoas usaram sais de cobalto em tintas, porcelana, vidro, cerâmica e esmaltes para criar belas cores azuis. O cobalto-60, um isótopo radioativo, é usado para curar o câncer e irradiar alimentos em alguns países para preservá-los.
Platina
A platina é um metal não reativo que a natureza possui em pequenas quantidades. É um metal nobre devido à sua excelente resistência à corrosão, mesmo em altas temperaturas. Com uma abundância média de cerca de 5 μg/kg, é um dos elementos mais raros na crosta terrestre.
Os minérios de níquel e cobre têm uma certa quantidade e alguns depósitos nativos, principalmente na África do Sul, que produz 80% do suprimento mundial.
Aplicativos: A platina é frequentemente predominante no setor de joias. Seu principal uso é em conversores catalíticos para automóveis, caminhões e ônibus. A reação utiliza a platina como catalisador para ácido nítrico, silicone e benzeno na indústria química. As células de combustível também usam a platina como catalisador para aumentar sua eficiência.
A platina também é usada com frequência no setor de eletrônicos para discos rígidos de computadores e termopares. Fibras ópticas e LCDs, lâminas de turbinas, velas de ignição, marca-passos e obturações dentárias são todos feitos de platina.
Os compostos de platina são medicamentos quimioterápicos essenciais usados para tratar o câncer em vários ambientes industriais e biológicos.
Estanho
É um metal prateado, macio e maleável, resistente à corrosão. Ele se liga a uma variedade de moléculas químicas. A cassiterita e a estanina são dois minerais essenciais que contêm estanho, encontrados na Malásia, Tailândia, Zaire, Indonésia e Bolívia. A redução do carvão produz estanho puro. As características e os usos do estanho são explorados nesta folha de dados.
Aplicativos: Para evitar a corrosão, ele requer um alto polimento e reveste outros metais, como latas de estanho e aço revestido de estanho. As ligas de estanho, como solda macia, estanho, bronze e bronze fosforoso, também são um dos usos do estanho. Os ímãs supercondutores também exigem uma liga de nióbio-estanho.
Para criar uma superfície nivelada, a maioria dos vidros de janela é produzida pela flutuação de vidro fundido sobre estanho fundido. Os revestimentos condutores de eletricidade são feitos pulverizando-se sais de estanho sobre o vidro.
Tungstênio
É um metal de transição encontrado na mesma coluna que o cromo e o molibdênio na tabela periódica. O membro mais pesado desse grupo é o tungstênio, que tem uma massa atômica de 183 gramas por mol.
O tungstênio tem o ponto de fusão mais alto de qualquer metal e é usado para reforçar outros metais. Os setores de metalurgia, mineração e petróleo dependem do carbeto de tungstênio porque ele é muito duro. Ele é produzido pelo aquecimento de tungstênio e pó de carbono a 2200°C e pela combinação dos dois.
Aplicativos: Antes do século XX, as pessoas utilizavam tungstênio nos filamentos das lâmpadas incandescentes antigas, embora muitos países as tenham eliminado gradualmente. Elas geram muito mais calor do que luz, pois não são particularmente eficientes em termos de energia.
Várias aplicações de alta temperatura usam tungstênio e suas ligas, incluindo eletrodos de solda a arco e componentes de aquecimento de fornos de alta temperatura.
Os equipamentos de corte e perfuração feitos de carbeto de tungstênio são excelentes, incluindo uma nova broca odontológica "indolor" que gira em velocidades ultra-altas. A iluminação fluorescente geralmente usa tungstatos de cálcio e magnésio.
Titânio
É um metal estrutural leve, de alta resistência e baixa corrosão, usado em componentes de aviação de alta velocidade como uma liga.
É abundante e compõe 0,44% da crosta terrestre. Quase todas as rochas, areia, argila e outros solos contêm o metal de alguma forma. Ele também pode estar disponível em plantas, animais, cursos d'água naturais, dragas de alto mar, meteoritos e estrelas.
Aplicativos: Devido à sua baixa densidade e capacidade de resistir a temperaturas extremas, aviões, naves espaciais e mísseis utilizam ligas de titânio em uma grande variedade. Tacos de golfe, laptops, bicicletas e muletas também as contêm.
Os condensadores de usinas elétricas usam titânio devido à sua resistência à corrosão. Ele também ajuda as usinas de dessalinização e protege os cascos de navios, submarinos e outras estruturas expostas à água salgada devido à sua alta resistência à corrosão na água do mar.
Como o metal titânio se liga de forma eficaz ao osso, os procedimentos cirúrgicos requerem titânio, como substituições de articulações (especialmente as articulações do quadril) e implantes dentários.
O titânio é mais frequentemente útil na forma de óxido de titânio (IV). Você pode encontrá-lo em uma ampla variedade de produtos, incluindo pintura doméstica, tinta artística, plásticos, esmaltes e papel. Como ele inibe a radiação UV de atingir a pele, os protetores solares também contêm titânio.
Paládio
Atualmente, é o mais caro dos quatro metais preciosos primários. O preço do metal dobrou em menos de um ano, tornando-o mais caro que o ouro. É um componente crucial nos sistemas de controle de poluição para automóveis e caminhões.
Aplicativos: Principalmente os conversores catalíticos de automóveis são os que mais utilizam paládio. Certas obturações e coroas dentárias, bem como joias. Capacitores de cerâmica, usados em laptops e telefones celulares empregados no setor de eletrônicos, também são um exemplo do uso do paládio. Eles são compostos de camadas de paládio intercaladas entre camadas de cerâmica.
Urânio
É um metal pesado que tem sido popular como fonte de energia concentrada há mais de 60 anos. Está disponível na maioria das rochas em quantidades de 2 a 4 partes por milhão, e é tão abundante quanto o estanho, o tungstênio e o molibdênio na crosta terrestre.
Aplicativos: As usinas de energia nuclear usam urânio para produzir energia como combustível nuclear. Outros elementos sintéticos de transurânio são produzidos principalmente a partir dessa substância. Os militares também o utilizam para alimentar submarinos e armamentos nucleares.
Bismuto
O elemento mais metálico e menos abundante do grupo do nitrogênio é o bismuto (Bi). O bismuto é um metal duro, quebradiço e brilhante com uma estrutura cristalina grosseira. Sua cor - branco-acinzentado com um tom avermelhado - o distingue de todos os outros metais.
Aplicativos: O bismuto é utilizado em alarmes e extintores de incêndio, bem como em fusíveis elétricos e soldas.
Resumo
Este mundo está repleto de milhares de tipos desconhecidos de metais que nossos cientistas ainda não descobriram. Ainda estamos esperando para ver esses excelentes elementos desconhecidos que poderemos usar em muitos setores industriais no futuro.
No entanto, o artigo de hoje discute os vinte metais mais comumente usados no mundo. Nós os categorizamos em grupos ferrosos e não ferrosos. Além disso, também apontamos a aplicação de cada um deles.
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