Aufbau & Eigenschaften der Metalle

Metalle scheinen auf den ersten Blick eine glatte und Dichte Struktur zu besitzen. Jedoch ist das nicht der Fall. Für das bloße Auge nicht sichtbar, haben Metalle eine kristalline Struktur. Atome bilden Anordnungen in Form von Gitterstrukturen (Kristallgitter). Jedes Metall weist völlig unterschiedliche Anordnungen auf, wodurch sie sich identifizieren lassen. Durch diese Anordnungen ergeben sich auf die vielen Eigenschaften von Metall.

Beispielsweise besitzt ein Metall wie Kupfer eine gute Stromleitfähigkeit, was dadurch zustande kommt dass die Atome dieses Metalls näher aneinander liegen. 

Eigenschaften von Metall

Wie du nun bereits weißt, weisen Metalle unterschiedliche Eigenschaften auf. Diese richten sich nach der Kristallstruktur des Metalls. Die Eigenschaften haben eine große Bedeutung im Hinblick auf die Weiterverarbeitung und die Anforderungen an das spätere Produkt. Nachfolgend sind einige Eigenschaften aufgelistet.

  • Festigkeit
  • Elektrische Leitfähigkeit
  • Wärmeleitfähigkeit
  • Verformbarkeit
  • Wärmeausdehnung

Festigkeit

Die Festigkeit des Metalls gibt die Spannung bzw. Kraft an, bis zu die der Werkstoff belastet werden kann, bevor er bricht.

Festigkeitsarten: Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Scher- und Knickkräfte

Elektrische Leitfähigkeit

Viele Metalle weisen eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit auf. Das liegt daran, dass bei Metallen die Elektronen anders als bei Nichtmetallen nicht fest an ein einzelnes Atom gebunden sind. Die Atomkerne sitzen angeordnet an den Gitterplätzen umgeben von den beweglichen Elektronen. Stichwort: Elektronengas

Die Elektronen wandern beim erzeugen von elektrischer Spannung jedoch nicht durch den Draht. Viel mehr schubsen sie sich gegenseitig an.

Wärmeleitfähigkeit

Metalle weisen eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit auf. Das wird deutlich, wenn du eine Hand auf ein Stück Metall legst. Das Metall fühlt sich kalt an. Das liegt daran, dass das Metall die Wärme deiner Hand aufnimmt und schnell weiterleitet. Es entzieht ihr quasi die Wärme, wodurch sie sich kalt anfühlt.

Legst du zum Vergleich deine Hand auf ein Stück Holz, so spürst du kaum einen Wärmeunterschied zu deiner Hand, da Holz ein schlechter Wärmeleiter ist.

Weitere Eigenschaften

– Verformbarkeit

– Wärmeausdehnung

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