Der menes at være langt over 4.000 forskellige mineraler, hvoraf mange indeholder metalelementer.
Mineraler er faste, naturligt forekommende uorganiske stoffer, der kan findes i jordskorpen. De dannes uden menneskers indgriben og har en bestemt kemisk sammensætning og krystalstruktur.
Metaller er grundstoffer som guld, sølv og kobber, der er krystallinske, når de er faste og naturligt forekommende i mineraler. De har ofte den egenskab, at de er gode ledere af elektricitet og varme, at de har et skinnende udseende og er formbare. De metaller, vi ser i dag, fremstilles ved at omdanne metalmalme til en endelig form. Dette kræver i de fleste tilfælde brug af kemikalier og særlige teknologier.
Fælles grupper af metaller
Metaller kategoriseres ofte i forskellige grupper, der er defineret efter deres egenskaber eller funktion. Navnene på disse grupper er ikke nøjagtige eller videnskabelige, men afspejler fælles anvendelser eller egenskaber:
Edelmetaller omfatter guld, sølv og platin. Omkring 90 % af den samlede guldproduktion kommer fra guldminer. De resterende 10 % produceres som et biprodukt fra udvinding af andre metaller, f.eks. kobber og nikkel. Ædelmetaller handles på verdensmarkederne og anvendes til en række forskellige formål, fra smykker til elektronik og katalysatorer i biler.
Basismetaller er metaller af lavere værdi, hovedsagelig kobber, bly og zink. Raffinerede former af disse metaller handles almindeligvis på verdensmarkederne i en række forskellige standardformer og -størrelser. De er de grundlæggende byggematerialer for en stor del af verden omkring os.
Fjernmetaller er metaller med et højt jernindhold, hvilket omfatter alle typer stål. Ordet “jernholdigt” er afledt af ferrum, det latinske ord for jern. Chrom, kobolt, mangan og molybdæn indgår almindeligvis i denne gruppe, fordi deres vigtigste anvendelse er at forbedre stålets egenskaber.
Non-jernholdige metaller omfatter aluminium, kobber, bly, magnesium, nikkel, tin og zink, da de har hovedformål, der ikke har noget med stålfremstilling at gøre. Bemærk, at der er en vis overlapning med de uædle metaller, og valget af gruppebetegnelse afhænger af sammenhængen.
Rare jordarters metaller er ikke så sjældne i jordskorpen, men deres udvinding er kompleks og vanskelig. De omfatter scandium, yttrium, lanthan og de 14 grundstoffer (lanthanider), der følger efter lanthan i det periodiske system. De har udbredt anvendelse, om end i små mængder, ved fremstilling af glas, keramik, glasurer, magneter, lasere og fjernsynsrør samt ved raffinering af olie.
Legeringer fremstilles ved at blande to eller flere metalliske grundstoffer for at danne et nyt, unikt stof, der har andre kemiske og fysiske egenskaber end dets bestanddele. Over 90 % af de metaller, der anvendes i dag, er legeringer.
Legeringselementer tilsættes normalt til rene metaller for at øge styrken eller forbedre bestemte egenskaber, f.eks. korrosionsbestandighed, slidstyrke og skæreevne. Krævende industrielle krav, som f.eks. modstandsdygtighed over for ekstreme temperaturer, styrke til højtryksanvendelser, træthedsbestandighed, vægtreduktion eller sejhed, ofte i kombination, har ført til udvikling af en lang række legeringer.
De mest almindelige legeringer klassificeres bredt som stål. Disse karakteristiske stærke legeringer, der er dannet af jern og kulstof, kan blandes med andre elementer for at forbedre ydeevnen og holdbarheden yderligere. En bil indeholder f.eks. mere end 10 forskellige stållegeringer til karrosseridele, gear, drivlinjer, krumtapaksler, ventiler osv.
Eksperter forudser, at behovet for mere energieffektive systemer, informationsteknologi og udforskning af rummet vil være de vigtigste drivkræfter for udviklingen af nye legeringer i dette århundrede.