Pensa-se que existem mais de 4.000 minerais diferentes, muitos dos quais contêm elementos metálicos.
Os minerais são substâncias inorgânicas sólidas e naturais que podem ser encontradas na crosta terrestre. Eles são formados sem a intervenção humana e têm uma composição química definida e estrutura cristalina.
Os metais são substâncias elementares, tais como ouro, prata e cobre que são cristalinos quando sólidos e que ocorrem naturalmente nos minerais. Têm frequentemente as características de serem bons condutores de electricidade e calor, de serem brilhantes na aparência e de serem maleáveis. Os metais que vemos no dia-a-dia são produzidos através da conversão de minérios metálicos para uma forma final. Isto, na maioria dos casos, requer o uso de produtos químicos e tecnologias especiais.
Grupos comuns de metais
Os metais são frequentemente categorizados em grupos distintos, definidos pelas suas propriedades ou função. Os nomes destes grupos não são exactos ou científicos, mas reflectem usos ou propriedades comuns:
Os metais preciosos incluem ouro, prata e platina. Cerca de 90 por cento da produção total de ouro provém de minas de ouro. Os restantes 10% são produzidos como subproduto da mineração de outros metais, como o cobre e o níquel. Os metais preciosos são comercializados nos mercados mundiais e utilizados numa série de aplicações, desde a joalharia à electrónica e conversores catalíticos em automóveis.
Os metais de base são os de menor valor, principalmente o cobre, chumbo e zinco. As formas refinadas destes metais são normalmente comercializadas nos mercados mundiais em uma variedade de formas e tamanhos padrão. Estes são os materiais de construção básicos para grande parte do mundo à nossa volta.
Os metais ferrosos são aqueles com alto teor de ferro, o que inclui todos os tipos de aço. A palavra “ferroso” é derivada de ferrum, a palavra latina para ferro. Crómio, cobalto, manganês e molibdênio são comumente incluídos neste grupo porque seu principal uso é para melhorar as propriedades do aço.
Os metais não ferrosos incluem alumínio, cobre, chumbo, magnésio, níquel, estanho e zinco, uma vez que eles têm usos principais não relacionados à produção de aço. Note que existe alguma sobreposição com os metais de base, e a escolha do nome do grupo depende do contexto.
Os metais de terras raras não são tão raros na crosta terrestre, mas a sua extracção é complexa e difícil. Eles incluem scandium, ítrio, lantânio e os 14 elementos (lantanídeos) seguintes ao lantânio na tabela periódica. Têm usos generalizados, embora em pequeno volume, na fabricação de vidro, cerâmica, esmaltes, ímãs, lasers e tubos de televisão, assim como no refino de petróleo.
As ligas são feitas misturando dois ou mais elementos metálicos para formar uma substância nova e única que tem propriedades químicas e físicas diferentes para os seus componentes. Mais de 90% dos metais em uso atualmente são ligas.
Todos os elementos de liga são normalmente adicionados a metais puros para aumentar a resistência ou melhorar propriedades particulares, tais como resistência à corrosão, resistência ao desgaste e capacidade de corte. Requisitos industriais exigentes, tais como resistência extrema à temperatura, resistência para aplicações de alta pressão, resistência à fadiga, redução de peso ou tenacidade, muitas vezes em combinação, levaram ao desenvolvimento de uma ampla gama de ligas.
As ligas mais comuns são amplamente classificadas como aços. Estas ligas caracteristicamente fortes, formadas a partir do ferro e do carbono, podem ser misturadas com outros elementos para melhorar ainda mais o desempenho e a durabilidade. Um automóvel, por exemplo, contém mais de 10 ligas de aço diferentes para peças da carroçaria, engrenagens, comboios de transmissão, cambotas, válvulas, etc..
Peritos prevêem que a necessidade de sistemas energeticamente mais eficientes, tecnologias de informação e exploração espacial serão as principais forças motrizes para o desenvolvimento de novas ligas no presente século.