Uma liga é uma substância feita pela combinação de dois ou mais elementos em que o elemento primário é um metal. A maioria das ligas forma-se através da fusão dos elementos. Ao arrefecer, uma liga cristaliza num composto sólido, intermetálico, ou mistura que não pode ser separada através de um método físico. Embora uma liga possa conter metalóides ou não metálicos, apresenta as propriedades de um metal.
O metal primário de uma liga é chamado a sua base, solvente, ou matriz. Os elementos secundários são chamados de solutos. Os elementos indesejáveis são chamados impurezas. Se a liga consiste apenas em dois elementos, o resultado é uma liga binária. Se três elementos, o resultado é uma liga ternária. Variando a percentagem de elementos cria sistemas binários, sistemas ternários, sistemas quaternários, etc..
Exemplos de ligas
Exemplos familiares de ligas incluem latão, bronze, aço inoxidável, ouro 14k, prata esterlina, e ferro fundido.
- Alnico: O Alnico contém pelo menos 50% de ferro, com alumínio, nicket, cobalto, e outros metais. É utilizado em colectores de guitarras eléctricas e ímanes de altifalantes.
- Amálgama: Uma amálgama é uma liga de mercúrio. Como o mercúrio puro é um elemento líquido, as amálgamas tendem a ser pastosas. O mercúrio também tem uma alta pressão de vapor, pelo que por vezes uma amálgama é aquecida para afastar o mercúrio, deixando os outros componentes.
- Latão: O latão é uma liga de cobre com estanho e, por vezes, outros elementos. Por ser duro e resistente, o latão encontra utilização em peças maquinadas e em acessórios de canalização.
- Bronze: O bronze é uma liga de cobre e estanho, por vezes com outros elementos. O bronze encontra utilização em estátuas e alguns instrumentos musicais.
- Electrum: O electrum é uma liga natural de prata e ouro.
- 14k Ouro: 14k ouro é 58,5% ouro, geralmente com prata, cobre, e zinco. A liga de ouro torna-o mais duro e mais forte.
- ouro 18k: ouro 18k é 75% de ouro, geralmente com cobre, níquel, ou zinco. A liga mantém a cor e o brilho do ouro, mas é mais dura e mais forte que o elemento puro.
- Ferro Meteórico: os meteoritos têm composição variável, mas alguns são ligas naturais de ferro e níquel.
- Nitinol: Nitinol é 50-55% de níquel com 45-50% de titânio. É uma liga de forma-memória usada em armações de óculos, artigos médicos, e interruptores de temperatura.
- Pewter: O estanho é uma liga de estanho. Os outros elementos podem ser cobre, antimónio, ou chumbo. O estanho é mais forte que o estanho puro, maleável, e resiste ao desmoronamento a baixas temperaturas.
- Sterling Silver: A prata esterlina é 92,5% prata, geralmente com cobre, mas por vezes com outros elementos. A liga de prata torna-a mais dura e mais durável, mas também propensa a manchar.
li> Ferro fundido: O ferro fundido é um exemplo de uma liga que contém um não metal. É ferro com pelo menos 2% de carbono.
Como são feitas as ligas
Dois métodos levam à formação de ligas. Estes métodos podem ser combinados para formar um terceiro tipo de liga.
- Liga de substituição – Uma liga de substituição forma-se quando um átomo troca com outro de tamanho comparável. O latão e o bronze são exemplos de ligas de substituição. Estanho ou zinco, respectivamente, substituem alguns dos átomos de cobre na malha de cristal.
- Liga intersticial – Uma liga intersticial forma-se quando átomos mais pequenos ficam presos dentro da malha de cristal de átomos maiores. O aço é um exemplo de uma liga intersticial. Os átomos de carbono encaixam nos interstícios da matriz de cristal de ferro.
algumas ligas formam-se a partir de uma combinação de troca de átomos e mecanismos intersticiais. Por exemplo, o aço inoxidável tem átomos de carbono nos seus interstícios, mais os átomos de níquel e crómio substituem alguns átomos de carbono.
Alloy Uses
Por desenho, as ligas têm propriedades químicas e físicas que são superiores para uma aplicação do que um elemento puro. Assim, mais de 90% dos metais em uso comercial são ligas. As ligas melhoram sobre elementos puros em termos de resistência à corrosão, resistência ao calor, dureza, maquinabilidade, melhor desgaste, ou propriedades eléctricas ou magnéticas especiais. Por vezes a melhoria reflecte simplesmente a relação custo-eficácia, onde uma liga mantém as propriedades chave de um metal puro mas é menos dispendiosa.
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