Kim loại dẻo nhất là gì? Kim loại nào dẻo nhất?

Ngược lại, có nhiều định nghĩa về độ cứng và độ mềm, tùy theo cách kiểm tra sức bền của vật liệu. Dựa trên thang Mohs đo một vật liệu chống trầy xước tốt đến đâu, kim loại mềm nhất là cesium, đủ mềm để cắt bằng dao cắt bơ, theo Tổ chức Kỷ lục Thế giới Guinness. Tuy nhiên, theo Mark Jones, cố vấn hóa học kiêm nhà nghiên cứu ở Hiệp hội Hóa học Mỹ, kim loại mềm nhất có thể là thủy ngân vốn ở thể lỏng tại nhiều độ phòng và dễ biến dạng hơn so với vàng.

Độ dẻo của vàng nhiều khả năng là kết quả từ hai yếu tố “cấu trúc nguyên tử và cách nguyên tử liên kết với nhau”, Dror Fixler, kỹ sư điện quang kiêm giám đốc Viện công nghệ nano và vật liệu tiên tiến Bar-Ilan tại Israel, cho biết. Cấu trúc nguyên tử của vàng giúp nó sở hữu cấu trúc tinh thể lập phương diện tâm. Ở cấu trúc này, mỗi nguyên tử được bao quanh bởi 12 nguyên tử lân cận. Sự sắp xếp nguyên tử ở mạng lưới lập phương diện tâm cho phép biến dạng dễ dàng mà không ảnh hưởng tới cấu trúc chung.

Ngoài ra, vàng là một kim loại. Điều này có nghĩa nguyên tử của nó gắn liền với nhau bằng liên kết kim loại, electron ở ngoài cùng của mỗi nguyên tử tự do di chuyển qua cấu trúc. Đám mây electron không nằm yên tại chỗ này cho phép nguyên tử trượt qua nhau dễ dàng, khiến vàng trở nên dẻo dai, Fixler giải thích.

Tuy nhiên, Jones vẫn băn khoăn liệu những yếu tố trên có đủ lý giải độ dẻo của vàng hay không. “Đồng và bạc cũng chia sẻ cấu hình electron tương tự. Chúng có liên kết hóa học tương tự nhưng không mềm như vàng. Điều đó có nghĩa còn yếu tố quyết định khác.

Vàng ít có khả năng liên kết hóa học với nguyên tố khác, có nghĩa hạt vàng không bị xỉn bởi các lớp oxit trên bề mặt như đồng và bạc. Lớp oxit khiến đồng và bạc dễ bị gãy vỡ hơn. Ngược lại, việc thiếu lớp oxit có thể giúp vàng mềm dẻo hơn kim loại khác.

Độ dẻo kim loại là gì? Tại sao nó lại quan trọng?

Độ dẻo của kim loại thường được đo lường bằng cách mà kim loại có thể chịu kéo hoặc kéo căng, áp suất mà không bị hỏng. Một kim loại có tính dẻo khi nó có thể được kéo ra mà không bị mất sức mạnh hoặc bị gãy. Ở nhiệt độ cao, hầu hết các kim loại đều có tính dẻo, tuy nhiên ở nhiệt độ mát hơn, nhiều kim loại bị giòn và chỉ có thể xử lý một biến dạng kéo nhỏ trước khi bị đứt gãy.

Độ dẻo được đo bằng cách xác định phần trăm gia tăng chiều dài mà kim loại biến dạng sau khi kéo đến khi hỏng hoặc bằng cách đo tiết diện hẹp nhất của kim loại sau khi thử kéo không đạt.

Độ dẻo cho phép cấu trúc kim loại uốn cong và biến dạng ở một mức độ nào đó mà không bị vỡ. Độ dẻo cao rất quan trọng trong các ứng dụng như cáp kim loại và dầm kết cấu. Vàng, bạc và bạch kim là những kim loại dễ uốn. Hầu hết các hợp kim nhôm cũng vậy

Điều gì làm cho kim loại dẻo?

Các nguyên tử bên trong kim loại hình thành cái được gọi là liên kết kim loại, nói một cách đơn giản, có nghĩa là các electron từ mỗi nguyên tử tự do chuyển động giữa nhau. Tính chất này cũng cho phép các nguyên tử riêng lẻ trong kim loại trượt qua nhau, điều này cho phép kéo dài kim loại.

Cách cấu trúc của các electron trong nguyên tử cùng với số lượng electron xác định độ dẻo của một kim loại. Các electron được sắp xếp thành các vòng xung quanh hạt nhân của nguyên tử và mỗi vòng này được gọi là lớp vỏ electron. Các điện tử ở lớp vỏ ngoài cùng nhất đối với bất kỳ kim loại nào được gọi là điện tử hóa trị, và chính các điện tử này chuyển động bên trong kim loại. Nói chung, kim loại có số electron lớp ngoài cùng nhiều hơn và có nhiều electron lớp vỏ nhất là những kim loại dễ uốn nhất.

Khi tăng nhiệt độ của kim loại, các electron hóa trị trở nên di động hơn và độ dẻo của kim loại tăng lên.

Các kim loại dẻo được sử dụng để làm gì?

Đối với hợp kim nhôm là một kim loại kết cấu dễ uốn cũng là một lựa chọn có trọng lượng thấp được ứng dụng trong lĩnh vực đồ gia dụng, đồ dùng như cửa nhôm, tủ bếp nhôm, cửa sổ nhôm, tủ quần áo nhôm, giường nhôm, xoong nhôm, chảo nhôm …

Trong khi thép có hàm lượng cacbon thấp là kim loại có độ bền cao với độ dẻo có khả năng tăng một mức độ nhất định và gãy nếu như các phân tử không thể thực hiện liên kết lại với nhau nữa , ( thép thường được dùng để làm dây cáp, bê tông cốt thép, cơ sở hạ tầng … )

Các kim loại dẻo nhất

Độ cứng và tính dẻo là hai tính chất vật lý độc lập trong kim loại, một số kim loại có thể kết hợp cả hai tính chất này để tạo ra những vật liệu có tính chất đa dạng và phù hợp cho các ứng dụng khác nhau. Top 5 kim loại sau đây mà chúng tôi giới thiệu sẽ là những kim loại như thế và có độ dẻo theo thứ tự giảm dần.

Vàng

Vàng được xem là một kim loại mềm vì nó có tính chất dẻo cao. Kim loại này có cấu trúc tinh thể mềm, dễ uốn cong hiếm hoi do sự tổ chức của các hạt và liên kết trong cấu trúc tinh thể của nó.

Vàng có thể uốn cong, kéo dãn, đúc hình, dập nổi thành các hình dạng và chi tiết phức tạp mà không bị gãy hay nứt. Với một lượng vàng nhỏ, ta có thể tạo ra các sản phẩm mỏng, như lá vàng mỏng trang trí, mạ vàng trên bề mặt các vật liệu hoặc kéo thành các dây vàng mỏng. Chính vì vậy nó được ứng dụng rất linh hoạt trong ngành chế tác đồ trang sức và nghệ thuật trang trí.

Bạc

Tương tự như vàng, bạc cũng là một kim loại có tính dẻo cao, dễ uốn cong mà không bị gãy. Bạc có cấu trúc tinh thể mềm, cho phép các hạt bạc có khả năng trượt qua nhau một cách dễ dàng khi áp dụng lực lên chúng.

Tính dẻo của bạc là một trong những đặc tính quan trọng khiến cho nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng chế tác và trang sức. Tuy nhiên, bạc có độ cứng tự nhiên không cao, do đó nó có thể bị trầy xước dễ dàng. Để cải thiện độ bền của bạc, ta thường pha trộn bạc với các kim loại khác để tạo ra hợp kim bạc. Hợp kim bạc sẽ có tính dẻo và cứng hơn so với bạc nguyên chất.

Nhôm

So với vàng và bạc, nhôm có độ cứng tự nhiên cao hơn và tính chất dẻo hạn chế hơn. Đặc điểm cấu trúc tinh thể của nhôm dựa vào cấu trúc tinh thể hexagonal gần đều. Cấu trúc này giới hạn khả năng di chuyển của các hạt nhôm trong mạng tinh thể, làm cho nhôm có tính dẻo hạn chế hơn so với vàng và bạc.

Tuy nhiên, kim loại này vẫn có khả năng uốn cong và biến dạng ưu việt khiến cho nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng công nghiệp và gia công cơ khí, được ép thành các tấm, ống, dây,…

Sắt

Sắt có cấu trúc tinh thể cubic, trong đó các hạt sắt được sắp xếp chặt và cứng nhưng không có khả năng di chuyển dễ dàng qua nhau. Do tính chất cấu trúc tinh thể, nó có tính dẻo giới hạn và khá giòn. Tuy nhiên, khi kết hợp với các yếu tố khác như carbon, sắt có thể tạo thành hợp kim thép có tính dẻo cao hơn so với sắt nguyên chất. Chính vì vậy hợp kim của sắt là thép được sử dụng rất phổ biến trong nhiều ứng dụng công nghiệp và xây dựng nhờ vào tính dẻo và độ bền của nó.

Đặc trưng cấu trúc tinh thể của đồng cho phép các hạt đồng có khả năng di chuyển dễ dàng qua nhau khi áp dụng lực lên chúng mà không gây ra sự đứt gãy cấu trúc kim loại.

Vì đồng dễ uốn cong, kéo dãn, biến dạng mà không gãy nên nó đã trở thành một vật liệu phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp như: điện tử, điện lạnh, chế tạo máy móc và xây dựng. Đồng được sử dụng để sản xuất dây điện, ống nước, các linh kiện điện tử, và nhiều sản phẩm khác…

***

Trên đây là nội dung bài viết giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về Kim loại dẻo nhất là gì? Kim loại nào dẻo nhất?]. Mọi thông tin trong bài viết Kim loại dẻo nhất là gì? Kim loại nào dẻo nhất? đều được xác thực rõ ràng trước khi đăng tải. Tuy nhiên đôi lúc vẫn không tránh khỏi những sai xót đáng tiếc. Hãy để lại bình luận xuống phía dưới bài viết để đội ngũ biên tập được nắm bắt ý kiến từ bạn đọc.

Đăng bởi THCS Bình Chánh trong chuyên mục Tổng hợp