Duttilità nei metalli spiegata
La duttilità è una misura della capacità del metallo di sopportare lo stress da trazione - qualsiasi forza che allontani le due estremità di un materiale l'una dall'altra. Il gioco del tiro alla fune fornisce un buon esempio di resistenza alla trazione applicata a una corda. La duttilità è la deformazione plastica che si verifica a causa di tali tipi di sforzo. Il termine "duttile" significa letteralmente che una sostanza metallica è in grado di essere allungata in un filo sottile, e non diventa più debole o diventa fragile nel processo.
Metalli con alta o bassa duttilità
I metalli con elevata duttilità come il rame possono essere trascinati in fili lunghi e sottili senza rompersi. Il rame ha servito storicamente come un eccellente conduttore di elettricità, ma questo metallo può condurre praticamente qualsiasi cosa. I metalli con basse duttilità, come il bismuto , si rompono invece quando vengono sottoposti a trazione.
Duttilità vs. malleabilità
Al contrario, la malleabilità è la misura della capacità del metallo di resistere alla compressione, come martellare, rotolare o premere. Mentre questi due concetti possono sembrare simili sulla superficie, i metalli che sono duttili non sono necessariamente malleabili. Un esempio comune della differenza tra queste due proprietà è il piombo , che è altamente malleabile ma non molto duttile a causa della sua struttura cristallina. La struttura cristallina dei metalli determina come si deformeranno sotto stress.
Le particelle atomiche che i metalli del trucco possono deformarsi sotto sforzo, scivolando l'una sull'altra o allontanandosi l'una dall'altra.
La struttura cristallina di metalli più duttili consente di distendere gli atomi del metallo, un processo chiamato "gemellaggio". I metalli più duttili sono quelli che più facilmente gemellano, e si deformano anche più facilmente in altre direzioni.
L'effetto della temperatura
La duttilità nei metalli è anche correlata alla temperatura.
Quando i metalli vengono riscaldati, generalmente diventano meno fragili, consentendo la deformazione plastica. In altre parole, la maggior parte dei metalli diventa più duttile quando sono riscaldati e possono essere facilmente trascinati in fili senza rompersi. Il piombo si rivela un'eccezione a questa regola, poiché diventa più fragile quando viene riscaldata.
Quali sono i metalli più duttili?
Mentre è difficile confrontare direttamente la duttilità tra metalli, l'oro e il platino sono considerati i più duttili. Si dice che l'oro possa essere trascinato in fili così sottili che un'oncia del metallo potrebbe raggiungere anche cinquanta miglia.