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Los metales constituyen la mayoría de los elementos de la tabla periódica. En estado puro, cada metal tiene su propia masa, punto de fusión y propiedades físicas. La combinación de dos o más de estos metales en una mezcla con un nuevo conjunto de propiedades forma una aleación, una composición de metales que puede tener características notablemente diferentes.
Composición química
Por definición, los metales puros constan de un solo elemento. Las muestras de estos metales contienen solo átomos de una sola sustancia metálica. Las aleaciones contienen dos o más elementos o aleaciones fusionadas y combinadas, por lo que sus fórmulas químicas constan de más de un elemento. Por ejemplo, el hierro puro se compone únicamente de átomos de hierro. El acero, una aleación de hierro y carbono, contiene principalmente átomos de hierro con átomos de carbono aislados que le dan fuerza. La adición de cromo y molibdeno al acero produce otra aleación: el acero inoxidable.
Maleabilidad y ductilidad
Una razón para que los fabricantes combinen metales puros para formar aleaciones es cambiar las propiedades físicas de los metales. Los metales puros pueden ser demasiado frágiles para soportar el uso diario, pero combinarlos puede hacerlos más fuertes. Como un metal puro, el oro se dobla y se estira tan fácilmente que se deformaría rápidamente si se hiciera como un anillo y se usara en el dedo. Los joyeros combinan oro con plata, cobre o zinc para mejorar la durabilidad y rigidez del metal. El oro contribuye a su color y resistencia a la corrosión, mientras que otros metales ofrecen su resistencia. El resultado es un anillo de oro de 14 quilates que se adapta al uso diario.
Reactividad
En su estado natural, algunos metales puros reaccionan fuertemente con su entorno, oxidándose y funcionando, hasta que son estables. La combinación de estos metales con otros metales menos reactivos altera su reactividad, alargando la vida útil del metal. El acero inoxidable tiene este nombre porque no se oxida fácilmente ni se desgasta como lo haría una herramienta de hierro. Mezclar metales es una forma de hacerlos menos reactivos y más adecuados a las necesidades del fabricante.
Pasta
Los metales ligeros, como el aluminio y el titanio, reducen la masa de los metales puros con los que se combinan. Estas aleaciones más ligeras juegan un papel vital en la industria aeroespacial, ya que permiten a los fabricantes diseñar y construir maquinaria más ligera. Un avión de combate más ligero puede transportar más combustible, equipo y artillería que uno más pesado. Las llantas de aleación de aluminio reducen el peso total de un vehículo, lo que ayuda a mejorar la eficiencia del combustible y agrega velocidad en las pistas de carreras.
Tolerancia térmica y punto de fusión
La combinación de metales cambia su tolerancia térmica. Dado que constan de dos o más metales puros, las aleaciones no tienen un punto de fusión fijo. En cambio, se fusionan a una variedad de temperaturas. La estructura molecular de las aleaciones puede aumentar el punto de fusión general del metal por encima del de cualquiera de sus metales constituyentes. El aumento del punto de fusión de un metal tiene importantes implicaciones para usos industriales y comerciales. El SR-71 Blackbird, uno de los aviones de reconocimiento tecnológicamente más avanzados de su época, se basó en su estructura de aleación de titanio ligera para resistir el estrés térmico de los vuelos supersónicos.