Tässä artikkelissa tutkimme Kevytmetalli:n vaikutusta nyky-yhteiskuntaan. Syntymisestään lähtien Kevytmetalli on synnyttänyt loputtomia keskusteluja ja pohdiskeluja eri aloilla politiikasta populaarikulttuuriin. Tässä mielessä pyrimme ymmärtämään, kuinka Kevytmetalli on muokannut tapaamme ajatella, toimia ja suhtautua ympäröivään maailmaan. Näillä sivuilla analysoimme eri näkökohtia, jotka liittyvät Kevytmetalli:een, paljastaen sen merkityksen nykyisellä alalla ja sen ennusteen tulevaisuuteen. Tämän artikkelin tarkoituksena on tarjota kattava näkemys aiheesta ja tarjota lukijalle tarvittavat työkalut Kevytmetalli:n vaikutuksen ymmärtämiseen ja pohtimiseen ympäristössämme.
Kevytmetallit ovat matalatiheyksisiä metalleja ja niiden seoksia. Kevytmetallille ei ole tarkkaa määritelmää, mutta useimmiten kevytmetalleiksi katsotaan alkuaineet ja seokset, joiden tiheys on alle 4 500 kg/m3.
Suurin osa kevytmetalleista on alkali- tai maa-alkalimetalleja. Tekniikassa tärkeimmät kevytmetallit ovat alumiini, magnesium ja titaani, sekä näiden seokset.
Alumiini ja sen seokset ovat kevyitä (puhtaan alumiinin tiheys 2,70 g/cm3), johtavat hyvin lämpöä ja sähköä, ja kestävät hyvin korroosiota monissa olosuhteissa, kuten ulkoilmassa. Useimmat alumiiniseokset ovat helposti muokattavia ja niitä voidaan valaa tai takoa. Alumiiniseokset ovat lujia painoonsa nähden, mikä tekee niistä hyödyllisiä ilmailussa ja muissa käyttökohteissa, missä keveys on tärkeää. Alumiinin käyttöä rajoittaa sen matala sulamispiste (660 °C). Alumiinin tärkeimmät seostusaineet ovat kupari, magnesium, pii, mangaani ja sinkki. [1]
Magnesiumseoksissa yhdistyy magnesiumin keveys (1,74 g/cm3) suureen lujuuteen, minkä tähden niitä käytetään ilmailu- ja puolustusteollisuudessa sekä enenevässä määrin kuluttajaelektroniikassa. Kuten alumiinilla, magnesiumilla on suhteellisen matala sulamispiste (651 °C). Magnesiumseokset ovat kemiallisesti suhteellisen epävakaita, ja ovat erityisen alttiita meriveden aiheuttamalle korroosiolle. Nämä ominaisuudet rajoittavat sen käyttöä. Jauhemainen magnesium syttyy herkästi ja palaa kirkkaalla, kuumalla liekillä. Magnesiumin tärkeimpiä seostusaineita ovat alumiini, sinkki, mangaani ja eräät harvinaiset maametallit.[1]
Titaanilla ja sen seoksilla on lukuisia hyviä ominaisuuksia. Puhdas titaani on kevyttä (4,5 g/cm3) ja sillä on korkea sulamispiste (1668 °C); titaaniseokset ovat erittäin lujia mutta myös helposti työstettäviä ja taottavia. Titaanin suurin haittapuoli on sen reaktiivisuus korkeissa lämpötiloissa, minkä takia titaanin jalostuksessa, sulattamisessa ja valamisessa joudutaan käyttämään erikoismenetelmiä, jotka nostavat titaaniseosten hintaa. Tästä huolimatta titaani on erittäin korroosionkestävää matalissa lämpötiloissa. Titaaniseoksia käytetään ilmailu- ja avaruusteollisuudessa (tärkein käyttökohde), kirurgisissa implanteissa, petrokemian teollisuudessa ym. Titaanisankaiset silmälasit ovat myös suosittuja. Tärkeitä titaanin seostusaineita ovat alumiini, tina ja vanadiini.[1]
| Jaksollisen järjestelmän ryhmä |
Alkali- metallit |
Maa-alkali- metallit |
Ryhmän 3 alkuaineet |
Ryhmän 4 alkuaineet |
Boori- ryhmä |
|---|---|---|---|---|---|
Tiheys (g/cm³) |
Tiheys (g/cm³) |
Tiheys (g/cm³) |
Tiheys (g/cm³) |
Tiheys (g/cm³) | |
| 1 | |||||
| 2 | Litium 0,53[2] |
Beryllium 1,85[3] |
|||
| 3 | Natrium 0,97[2] |
Magnesium 1,74[3] |
Alumiini 2,70[4] | ||
| 4 | Kalium 0,86[2] |
Kalsium 1,54[3] |
Skandium 2,99[5] |
Titaani 4,50[6] |
|
| 5 | Rubidium 1,53[2] |
Strontium 2,63[3] |
|||
| 6 | Cesium 1,90[2] |
Barium 3,65[3] |
|||
| 7 | Frankium 1,87 |