Wydaje się, że istnieje ponad 4000 różnych minerałów, z których wiele zawiera pierwiastki metaliczne.
Minerały są stałymi, naturalnie występującymi substancjami nieorganicznymi, które można znaleźć w skorupie ziemskiej. Powstają bez interwencji człowieka i mają określony skład chemiczny i strukturę krystaliczną.
Metale to substancje elementarne, takie jak złoto, srebro i miedź, które są krystaliczne, gdy są stałe i naturalnie występują w minerałach. Często mają cechy dobrego przewodnictwa elektryczności i ciepła, błyszczącego wyglądu i kowalności. Metale, które widzimy na co dzień, są produkowane poprzez przekształcanie rud metali do postaci końcowej. W większości przypadków wymaga to użycia substancji chemicznych i specjalnych technologii.
Wspólne grupy metali
Metale są często kategoryzowane w odrębne grupy określone przez ich właściwości lub funkcje. Nazwy tych grup nie są dokładne lub naukowe, ale odzwierciedlają wspólne zastosowania lub właściwości:
Metale szlachetne obejmują złoto, srebro i platynę. Około 90 procent całkowitej produkcji złota pochodzi z kopalni złota. Pozostałe 10 procent jest produkowane jako produkt uboczny z wydobycia innych metali, takich jak miedź i nikiel. Metale szlachetne są przedmiotem handlu na rynkach światowych i są wykorzystywane w wielu zastosowaniach, od biżuterii do elektroniki do katalizatorów w samochodach.
Metale bazowe to te o niższej wartości, głównie miedź, ołów i cynk. Rafinowane formy tych metali są powszechnie handlowane na rynkach światowych w różnych standardowych kształtach i rozmiarach. Są to podstawowe materiały budowlane dla wielu z otaczającego nas świata.
Metale żelazne są te z wysoką zawartością żelaza, co obejmuje wszystkie rodzaje stali. Słowo „żelazny” pochodzi od ferrum, łacińskiego słowa oznaczającego żelazo. Chrom, kobalt, mangan i molibden są powszechnie zaliczane do tej grupy, ponieważ ich głównym zastosowaniem jest poprawa właściwości stali.
Metale nieżelazne obejmują aluminium, miedź, ołów, magnez, nikiel, cynę i cynk, ponieważ ich główne zastosowania nie są związane z produkcją stali. Należy zauważyć, że istnieje pewne nakładanie się z metali nieszlachetnych, a wybór nazwy grupy zależy od kontekstu.
Metale ziem rzadkich nie są tak rzadkie w skorupie ziemskiej, ale ich wydobycie jest skomplikowane i trudne. Obejmują one skand, itr, lantan i 14 elementów (lantanowce) po lantan w układzie okresowym. Mają szerokie zastosowanie, choć w niewielkich ilościach, w produkcji szkła, ceramiki, glazury, magnesów, laserów i lamp telewizyjnych, a także w rafinacji ropy naftowej.
Stopy są wykonane przez zmieszanie dwóch lub więcej pierwiastków metalicznych w celu utworzenia nowej, unikalnej substancji, która ma inne właściwości chemiczne i fizyczne niż jej części składowe. Ponad 90 procent metali używanych obecnie to stopy.
Pierwiastki stopowe są zwykle dodawane do czystych metali w celu zwiększenia wytrzymałości lub poprawy określonych właściwości, takich jak odporność na korozję, odporność na zużycie i zdolność do cięcia. Wymagania przemysłowe, takie jak odporność na ekstremalne temperatury, wytrzymałość w zastosowaniach wysokociśnieniowych, odporność na zmęczenie, redukcja wagi lub ciągliwość, często w połączeniu, doprowadziły do rozwoju szerokiej gamy stopów.
Najczęściej spotykane stopy są szeroko klasyfikowane jako stale. Te charakterystycznie mocne stopy, utworzone z żelaza i węgla, mogą być mieszane z innymi elementami w celu dalszej poprawy wydajności i trwałości. Samochód, na przykład, zawiera ponad 10 różnych stopów stali na części karoserii, przekładnie, układy napędowe, wały korbowe, zawory i tak dalej.
Eksperci przewidują, że potrzeba bardziej energooszczędnych systemów, technologia informacyjna i eksploracja kosmosu będą głównymi siłami napędowymi dla rozwoju nowych stopów w obecnym stuleciu.
.