NEŽELJEZNI METALI I SLITINE (OBOJENI METALI)- svi metali, osim Fe i njegovih slitina (Fe se može pojaviti jedino kao legirni element, mali %)- kad zahtijevamo neko određeno svojstvo koje nam gvožđe ne može dati, biramo odg. obojeni metal- skuplji su od željezovih slitina, ali ipak ih uzimamo kad je to opravdano zakonom najveće povoljnosti*kad treba proizvoditi sitne dijelove u masovnoj proizvodnji javlja se problem što se radi o malim količinama materijala, ali velikom dijelu obrade (uzimamo npr. mjed – lako se obrađuje, kromira)- dijelimo na: 1) teške obojene metale i slitine, 2) lake obojene metale i slitine, 3) lemove- granica između teških i lakih obojenih metala je gustoća 3,8 gr/cm3

1) TEŠKI OBOJENI METALI I SLITINE*BAKAR- crven, poslije srebra najbolji vodič topline i elektriciteta- dužim stajanjem potamni od oksida, a pod utjecajem atmosferilija s vremenom se prevlači zelenom patinom- u prirodi rijedak u el. stanju (raspršen u stijenama – s primjesom srebra i bizmuta)- cca. 240 ruda bakra, sadržaj bakra u rudama je relativno nizak (3-10%)- efikasne metode obogaćivanja omogućuju eksploatiranje i siromašnijih ruda (0,5-2%) – najveća kol. dobivenog- sirovi bakar sadrži 97% bakra (nije još za upotrebu jer sadrži primjese Fe, Au itd.) – one se uklanjaju, taljenjem ili pomoću elektrolize, zbog svoje vrijednosti (Au, Ag) ili zbog štetnog utjecaja- u strojogradnji se bakar rijetko koristi kao konstrukcioni materijal- koristi se kao antikorozivni materijal (kao cijev, lim) ili nanesen na čeličnu podlogu- u elektrotehnici nezamjenjiv za žice električnih strojeva, koristi se za vodiče za prijenos električne energije- stabilan u mnogim agresivnim sredinama*MJED- slitina bakra i cinka, od nje se izrađuju predmeti u velikim serijama (obradom odvajanja čestica)- kod rada na automatima povoljno je da se lako otkida strugotina -> mjed za takav rad: prskava mjed--> odvajanje strugotine postiže se dodavanjem male količine olova u mjed (ono razbija homogenost materijala jer se ne rastvara u slitini)- boja sve žuća s povećanjem sadržaja cinka- osim Zn dodaju joj se i drugi legirni elementi: Al, Mn, Fe, Ni, Si ili Sn (poboljšavaju otpornost prema koroziji i povećavaju mehaničku čvrstoću ili omogućavaju veću plastičnu deformaciju)- mjed sa 30% Zn koristi se za izradu čahura, metaka i granata*BRONCA- slitina bakra i kositra (u užem smislu); bronca u širem smislu podrazumijeva slitine bakra i ostalih elemenata, ali bez cinka u značajnijoj količini- kad govorimo o bronci, mislimo na kositrenu broncu (kad ulogu kositra preuzme neki drugi element, bronca se naziva po njemu – fosforna, berilijeva, silicijeva itd.)FOSFORNA BRONCA – sadrži malu količinu fosfora uz uobičajene količine kositra (on poboljšava livljivost, dobro dezoksidira talinu) -> fosfor s bakrom tvori oksid Cu3P koji povećava čvrstoću i tvrdoću materijalaSILICIJEVA BRONCA – koristi se s oko 4% Si sa dodacima Zn, Sn, Mn ili Fe -> dobro se zavaruje, vrlo je otporna na koroziju i trošenjeMANGANSKA BRONCA – žilava, otporna na koroziju i kavitaciju -> za brodske propelere, rotore pumpi, vodene turbine; dobro se zavaruje -> moguć popravak navarivanjem površina oštećenih kavitacijomALUMINIJSKA BRONCA – zamjena za kositrenu (niža cijena, mogućnost nabave) – visoka čvrstoća, otpornost na koroziju u morskoj vodi, odlično se zavaruje -> koristi se do najviše 15% Al jer za veće postaje krhak materijalBAKAR-NIKAL – slitina bakra i nikla tvori sustav potpune rastvorivosti u krutnini sa uključinskim mješancima s plošno centriranom kubnom rešetkom--> kad je <30% Ni radi se o slitini sa svojstvima bliže bakru--> kad je >70% Ni, slitine spadaju u grupu niklovih slitina -> MONEL METAL--> ove su slitine otporne na koroziju u morskoj vodi i kavitaciju, odlično se zavaruju i otporne su na obraštanja morskih organizama

NOVO SREBRO – slitine bakra, nikla i cinka -> s većim sadržajem nikla (do 18% Ni) daju lijepu srebrnu boju površine – koriste se u preciznoj mehanici, izradi posuda i metalnog novca*KROM- sjajan, bijel, vrlo tvrd, krt, kemijski vrlo otporan (na vlažnom zraku ne oksidira, s kisikom izgara tek na veoma visokoj temp., tek se na visokoj temp. spaja s fluorom, klorom, bromom, sumporom, ugljikom)FEROKROM – slitina kroma sa željezom – koristi se za proizvodnju legura sa željezom ili niklom i željezom kao i za proizvodnju kromovih čelika dobrih mehaničkih svojstava- čisti krom se dobiva iz krom-oksida elektrolizom vodenih otopina kromnih soli- služi za dobivanje tvrde i mehanički otporne površine- najviše se koristi kao legirni element u gvožđima, a u čistom obliku za nanošenje ukrasnih, antikorozivnih reflektirajućih površinskih slojeva- kao legirni element u gvožđima utječe na povišenje otpornosti koroziji i sprečavanje hrđanja na atmosferi (preko 13% Cr) te je osnovni legirni element u nehrđajućim čelicima- s ugljikom tvori tvrde karbide kao legirni element, ali se karbidi mogu nanositi i na metalne površine radi smanjenja trošenja*NIKAL- bijel, srebrnog sjaja, pretpostavlja se da je jedan od gl. sastojaka Zemljine jezgre- najvažnija nalazišta: Kuba, Australija, Indonezija; gl. proizvođači: Kanada, Rusija, Nova Kaledonija--> tehnički važne rude sadržavaju 1-5% Ni- zadržava čvrstoću i na 400oC, otporan na oksidaciju i koroziju u brojnim agresivnim sredinama- može se (kao i Fe) lako polirati, kovati, zavarivati i izvlačiti u žicu (magnetičan, ali manje nego željezo)- metalurgija nikla u mnogome slična metalurgiji bakra- čisti nikal -> za proizvodnju legura, često kao legirni element u gvožđima (povećava otpornost koroziji i s kromom tvori nekoliko grupa nehrđajućih čelika)- nikal-krom-željezo slitine sadrže 20-45% Ni, 13-22% Cr, ostatak je željezo- legure s bakrom se koriste za kovanje novca (otporne na koroziju)- slitine nikal-bakar = MONELI -> sadrže oko 30% Cu, vrlo otporne na koroziju u morskoj vodi, zbog prisustva Cu sprečavaju obraštanje brodskog trupa- dodatak nikla mjedi daje lako obradive legure lijepa izgleda (argentan, alpaka)- nikal-brom slitine koriste se za elektrootporne grijače, za dijelove izložene vatri i kiselinama- neke legure nikla mogu se očvrsnuti toplinskim obradama -> koriste se kao elem. plin. turbina i raket. motora*KOBALT- srebrnobijel, srodan niklu i željezu, magnetičan i na vis.temp., u čistom stanju -> u meteoritima- prati Ni i druge metale u njihovim mineralima- metalni kobalt koristi se kao sastojina legura (za permanentne magnete, za proizvodnju tvrdih metala i miješanih katalizatora za sintezu benzina)- slitine kobalta, nikla i kroma su visokotemperaturne slitine (otporne na oksidaciju uz zadržavanje čvrstoće i na visokim temperaturama)- kobalt je legirni element u čeliku te matrica za zadržavanje tvrdih čestica karbida u kompozitima*TITAN- u el. stanju crn ili siv, sličan čeliku, najlakši u skupini teških metala, skup, u čistom stanu rastezljiv inače zbog onečišćenja krt, postojan na zraku i u morskoj vodi, na svojoj površini stvara TiO2 (zaštita od korozije)- čisti titan -> kao antikorozivni materijal za platiranje posuda u prehrambenoj industriji- za proizvodnju titanij-karbida TiC (sadrže ga tvrdi metali koji uz malu spec. težinu i veliku otpornost prema koroziji imati i veliku mehaničku čvrstoću), u zrakoplovnoj tehnici (mala težina!)- legira se: aluminijem, kromom, bakrom, manganom, željezom (modificiraju rešetku) te kositrom i cirkonijem (nemaju utjecaja na modifikaciju rešetke)- njegove se slitine koriste i za sportske svrhe (okviri za bicikle, motocikle) -> dobro se zavaruje u zaštiti argona

*OLOVO- u el. stanju sivkast, sjajan, mekan, mehanički slab, iza željeza i cinka najjeftiniji tehnički metal- otrovan ako se unosi u tijelo dodirom ili otopljen u hrani – otrovanje olovom (saturnizam) -> kod rudara itd.- često se pojavljuje u rudama zajedno s cinkom- daleko ispod vrelišta iz rastaljenog olova hlape velike količine njegovih otrovnih para- odlično se plastično deformira i podnosi uzastopne deformacije (temp. rekristalizacije niska), kovak je, lako se izvalja u tanke folije i ispreša u obliku cijevi- na zraku se prevlači olovnim oksidom PbO2, a u vodi slojem karbonata PbCO3

- otporan na mnoge korozivne sredine, odlično apsorbira ionizirajuća zračenja (zaštita kod rendgenskog zrač.)- visoka specifična težina korisna je kada se u malom volumenu treba smjestiti velika masa- od olova se prave akumulatori, kemijski uređaji, crpke, cijevi, uređaji otporni protiv sumporne kiseline /korozivnih plinova; prave se ili se njime podstavljaju: posude za skladištenje i prijenos korozivnih kemikalija i plinova, lijevaju kipovi, sačma itd. *CINK- plavkasto-bijel, u prirodi ga nema u el. stanju, najveći proizvođači: SAD, Rusija, Kanada, Australija, Meksiko- dobro se kuje i valja u tanke ploče, otapa se u kiselinama i jakim lužinama- kao lim se koristi u građevinarstvu, za izradu raznih posuda, krovne cijevi i ploče za pokrivanje zgrada, za galvaniziranje željeznih i čeličnih proizvoda (zaštita od korozije), u industriji boja, za stvaranje legura--> za anode-protektore čelika u morskoj vodi i vlažnim sredinama (cink protektori) – u vodi se javljaju galvanske struje, kad je cink učvršćen na čelik, on se prvi razgrađuje (mora ga se obnavljati)- slitine cinka -> za izradu precizno lijevanih dijelova koji ne zahtijevaju daljnju obradu (legira se s Cu i Al)- ima veliku primjenu kao legirni element u slitinama bakra i aluminija, gdje obara talište, ali povećava čvrstoću stvaranjem intermetalnih spojeva *KOSITAR- srebrno-bijel, nisko talište 232oC -> osnova za nisko taljive slitine, mekan, rastezljiv, otporan na mnoge korozivne sredine, neotrovan -> pogodan za pakiranje hrane (staniol), nekad se koristio za izradu igračaka (kositreni vojnici)- zagrijan na zraku oksd. na površini, iznad 1200oC počinje hlapiti, na 1500-1600oC izgara bijel. pl. U oksid SnO2

- kao poluplemenit metal odolijeva djelovanju mnogih kemikalija: otporan prema slabim kiselinama -> zato se koristi za pokositravanje željeznog lima- neke od njegovih slitina služe za izradu kugličnih ležajeva u strojevima- važan legirni element u broncama, ležajnim slitinama, lemovimaOSTALI TEŠKI METALI- u čistom se stanju koriste za specifične namjene ili kao legirni element, većinom su skupi i dosta rijetki- nisko taljivi teški metali – imaju u pravilu malu čvrstoću (mala energija vezivanja pa se lakše i tale)- teško taljivi teški metali – imaju visoko talište, vrlo su čvrsti i tvrdi (zadržavaju čvrstoću na vis.temp.)*KADMIJ- mek, srebrnkast, sličan i srodan cinku koji ga redovito prati u mineralima, jako otrovan (potrebna dobra vent.)- koristi se najviše za antikorozivne prevlake na čeliku i niskotaljivim lemovima- dobiva se iz dima iz peći za proizvodnju olova i bakra; iz ostataka pri elektrolitskoj rafinaciji cinka*ŽIVA- elementarna živa je jedini tekući metal, na običnoj temp. tvori žitku tekućinu velike gustoće (13,6 x teža od vode), boje i sjaja poput srebra, velike napetosti površine- na suhom zraku živa se ne mijenja, a na vlažnom se postepeno prevlači tankom kožicom oksida- u živi se lako otapaju: Pb, Sn, Zn, Cd, Al, Au, Cu, Ag - NE otapaju: Fe, W (čuva/transp. se u željeznim bocama)- živine pare i živini spojevi su otrovni – izazivaju oštećenja organizma- među najrjeđim elementima na Zemlji (prosječni udio manji nego udio platine ili urana) – na malobrojnim se mjestima nakupila u većoj koncentraciji – poznata već u starom vijeku- najvažnija nalazišta njene gl. rude – cinabarita: južna Španjolska, Slovenija (Idrija)- koristi se za punjenje barometara, termometara, manometara; za dobivanje zlata i srebra (amalgamacija), za

živine vakuum-pumpe, živine lampe, živine ispravljače, za pozlaćivanje i posrebrivanje u vatri, kao katalizator, za proizvodnju inicijalnih eksploziva živinih spojeva; u elektrotehnici kao tekući prekidač*VOLFRAM- sivkasto-bijel, velike tvrdoće, najviše talište od svih metala i slitina 3400oC- volframova žica se koristi za žarne niti u žaruljama i za elektrode za elektrolučno zavarivanje- inače se upotrebljava kao legura čelika od kojih se prave noževi za brzo rezanje metala (alatni čelici) te kao legura za električne kontakte- volfram-karbidi W2C i WC uspješno zamjenjuju dijamant u mnogim primjenama (glavni su sastojci tvrdih legura za oštrice alata)- na povišenim temperaturama jako oksidira -> treba ga štititi od kisika inertnim ili neutralnim plinovima*TANTAL- siv, tvrd, vrlo žilav, rastezljiv, kovan, kemijski izvanredno otporan, čvrst i otporan gotovo na sve korozivne sredine (dobio takvo ime zato jer podnosi sve muke – Tantalove muke)- spada među najrjeđe elemente; nalazi se u elementarnom stanju poput platine- koristi se za gradnju uređaja u kemijskoj industriji, za sapnice pri proizvodnji umjetne svile, za laboratorijsko posuđe, za zubarska stvrdla, za katode rendgenskih cijevi, za izradu različitih proteza i u reaktorskoj tehnici- za izradu dijelova instrumenata, implantante u kirurgiji (ne korodira u krvi i ljudskom tijelu), te u vrlo agresivnim sredinama u kemijskoj industriji- tantal-karbid, žuti TaC ili sivi TaC2 – spoj velike tvrdoće i visokog tališta: upotrebljava se kao tvrdi metal za oštrice brzoreznih alata --> zato što se kod najjačeg trenja ne ugrije do točke taljenja*MOLIBDEN- srebrnkasto-siv, na zraku stalan, pri grijanju tamnocrven,otporan na oksd.- iznad 600oC oksidira na oksid MoO3

- važan legirni element u čeliku za povišenje čvrstoće, žilavosti, otpornosti puzanju i koroziji- za izradu dijelova električnih prekidača, za nosače žarnih tijela- u tragovima ga ima u biljnim i životinjskim organizmima- važan za život na Zemlji -> jer je baza katalitičkog djelovanja (biološka fiksacija dušika mikroorganizama nije moguće bez molibdena)--> nedostatak molibdena u tlu izaziva oboljenja kod mnogih viših biljaka- prisutnost molibdena važna je za održanje zdravlja zubi*CIRKONIJ- srebrno-bijel, otporan prema kiselinama i bazama, otporan na vis.temp. -> jer stvara prevlaku otpornog oksida- koristi se u nuklearnoj tehnici i upotrebljava se pri proizvodnji nuklearnih reaktora -> zbog veoma male sposobnosti apsorbiranja spornih neutrona, otpornosti prema koroziji i zbog relativno visokog tališta- tehnički čisti cirkonij se dobiva redukcijom oksida s aluminijem--> primjenjuje se za uklanjanje tragova kisika i dušika iz čelika, a u malim količinama se dodaje pojedinim legurama kojima povećava otpornost i tvrdoću- cirkonij-oksid ZrO2 – ima vrlo visoko talište 2700oC pa služi za izradu vatrostalnog materijala, u keramici i za proizvodnju bijelog emajla*URAN- bijel kao srebro, razmjerno mekan i težak, ime po planetu Uranu- Radioaktivan metal iz skupine aktinida, otkriven 1789.g., izotopi U-238 i U-235 su „praroditelji“ dvaju od 3 poznata radioaktivna niza- u spojevima, po raširenosti u Zemljinoj kori – između antimona i platine (ima ga više nego srebra, joda, žive...)- metalni uran služi za proizvodnju nuklearnog goriva- najjači proizvođači uranove rude: SAD, Rusija, Kina, Kanada, Španjolska, Francuska, Češka, Australija, JAR...- bez radioaktivnih izotopa se koristi za zaštitu od zračenja (najbolje apsorbira ionizirajuća zračenja)- lako oksidira na povišenim temp. -> kod zavarivanja potrebna zaštita internim plinovima- osiromašeni uran – uran koji ima smanjeni udio izotopa U-235--> sporedni proizvod procesa obogaćivanja prirodnog urana za uporabu u nuklearnim reaktorima

- manje uobičajen izvor tog materijala -> prerađeno potrošeno nuklearno gorivo- osiromašeni uran, kao toksičan i radioaktivan otpadni proizvod, zahtjeva dugotrajno skladištenje kao nuklearni otpad --> skup je za skladištenje, ali ga je relativno jeftino proizvesti PLEMENITI METALI- srebro, zlato, platina, rodij, iridij – zajedničko svoj. visoka cijena i pojedinačna izuzetna fizik. ili kem. svojstva- zlato, platina i rodij predstavljaju osnovu visokotemperaturnih lemova za instrumente koji su izloženi vis.temp.*SREBRO- metal srodan platini, bijel i sjajan, tvrd i krt, veoma otporan prema kemijskim utjecajima- na zraku u kojem ima sumporovodika dobiva crnu presvlaku sulfida- najjeftiniji plemeniti metal, odličan vodič električne energije- u prirodi se nalazi samorodno – najčešće u društvu sa zlatom i bakrom- najveće količine srebra se dobivaju iz sirovog olova suhim ili mokrim načinom- iz otopine se srebro može taložiti elektrolizom (el. strujom)- znatne količine rebra dobivaju se i pri elektrolitskoj rafinaciji bakra- srebro se dobivao kao sporedno proizvod pri dobivanju drugih metala čija je proizvodnja u zadnje vrijeme stalno rasla pa je stoga njegova cijena za to vrijeme stalno padala- 1/3 svj. proizvodnje srebra: za kovanje novca, ostatak najvećim dijelom za stolni pribor i nakit- koristi se za dobivanje soli srebra, za tvrdo lemljenje, u zubarstvu za amalgam (legura srebra sa živom i kositrom), u elektrotehnici za osigurače, u kem. ind. za posude otporne prema alkalijama i kao katalizator--> presvlačenjem stakla metalnim srebrom (posrebrivanjem) se proizvode ogledala--> dodaje se platini da joj se poveća tvrdoća i otpornost (za elektrode svjećica u motorima s unut. izg.)*ZLATO- žute boje, sjajan, mekan, rastezljiv, talište 1064,76oC – jedna od fiksnih točaka za baždarenje termometara- čisto zlato izvanredno je otporno prema zraku, vodi, kisiku, sumporu, sumporovodiku, rastaljenim alkalijama, kiselinama i većini solnih otopina- jedan od najrjeđih el. u Zemljinoj kori; u prirodi se redovito pojavljuje samorodno (nalazi se u obliku zrnaca, ljuskica, ploča u kiselom i neutralnom eruptivnom kamenju, uprskano obično u kremenim žilama – gorsko zlato)--> ponekad ga prati pirit, arsenopirit, srebro i bakar- prirodno zlato sadržava gotovo uvijek i srebra- najveće nalazište: Witwatersrand, JAR (ostala: Kalifornija, Kolorado, Kanada, Aljaska, Australija, Ural)- iz pijeska se u staro vrijeme dobivalo ispiranjem- stariji industrijski postupak – amalgamacija – zlato se pomoću žive odvaja od jalovine- u novije vrijeme – cijanizacija – izlučivanje zlata iz rude otopinama cijanida --> taj je postupak omogućio brz porast proizvodnje u zadnjih 50 g.- znatne količine zlata dobivaju se iz anodnog mulja koji otpada pri elektrolitskoj rafinaciji bakra i srebra- kroz stoljeća se upotrebljavalo kao monetarni standard u većini zemalja- godišnja svj. proizvodnja: 1000 t – zbog vrijednosti promet zlata je pod državnom kontrolom; 2/3 svj. zaliha zlata se nalazi u obliku zlatnog novca ili zlatnih poluga u trezorima emisionih banaka (SAD najviše)- njegova tehnička upotreba je vrlo ograničena; u bilo kojoj primjeni u tehnici, zlato nije nezamljenjivo- koristi se za pravljenje i pozlaćivanje nakita, za bojenje stakla (Cassiusov zlatni purpur), u zubarstvu- danas se sve više zlata troši u elektronskoj industriji i za programe istraživanja svemira- čisto je zlato mekano pa se za praktičnu upotrebu redovito legira sa srebrom ili bakrom--> sadržaj zlata u tim legurama (finoća) se navodi u tisućinkama ili u karatima (18-karatno zlato ima finoću 750/1000 ili 75%, 24 karata predstavlja čisto zlato, a 14 karata zlato s 41,5% bakra)*PLATINA- sivkasto bijel, ne osobito tvrd, žilav, užaren se može kovati i zavarivati, visoko talište, otporna na koroziju, omogućava i ubrzava odvijanje nekih kemijskih procesa na nižim temperaturama - katalizator - na rijetkim ležištima nalazi se u većoj koncentraciji; Ural, Aljaska, Kolumbija – samorodna u naplavinama, u smjesi s paladijem, iridijem, rodijem, osmijem i rutenijem--> u Kanadi u sulfidnim nikalno-bakrenim rudama – dobiva se kao sporedni proizvod

--> juž. Afrika – rude se kopaju samo radi dobivanja platine- plemenit metal = otporna prema većini kemikalija- koristi se najviše kao katalizator u kem. sintezi i pri prerađivanju nafte, za izradu netopljivih anoda, nakida, termoelemenata i električnih kontakata, u zubnoj protetici, za izradu laboratorijskog posuđa i uređaja- koristi se u elektrotehnici, za mjerne instrumente, u katalizatorima ispušnih plinova automobila, za postizanje tvrdih površinskih slojeva na čeliku, zajedno sa iridijem (nožići za brijanje)- ako smeta njezina mekoća može se otvrdnuti dodavanjem 0,5% iridija ili 3,5% rodija--> nakit sadržava 5-10% iridija ili 5% rutenija--> legura s 4% volframa upotrebljava se za svjećice za paljenje2) LAKI OBOJENI METALI I SLITINE*ALUMINIJ I SLITINE- laki metal, u Zemljinoj kori dolazi kao sastavni dio gline i mnogih stijena, dobro vodi toplinu i el. struju, postojan i u vodi i na zraku- dobiva se iz boksita iz kojeg se tehnološkim procesima dobija aluminij-hidroksid (hidrat)--> pečenjem (kalciniranjem) hidrata se dobiva aluminij-oksid (glinica)--> da bi se dobio sam aluminij, glinica se u rastaljenom stanju podvrgava elektrolizi tj. razdvajanju pomoću el. struje (kisik iz glinice odlazi na ugljenu anodu, a rastaljeni aluminij ostaje na dnu posude koja je ujedno i katoda)- cijene aluminija osciliraju ovisno o cijenama el. energije - koristi se struja visokog napona (V) i velike jakosti (A)--> obično je nekoliko puta veća nego ugljičnom čeliku- tako dobiven aluminij ima čistoću 99% (rafinacijom se može dobiti i čistoća 99,99%)- što je aluminij čišći, otporniji je prema kemijskim utjecajima i bolje vodi el. struju, ali je i manje čvrst- kao konstrukcioni materijal najviše se koristi iza čelika- aluminij i njegove legure se sve više koriste tamo gdje do izražaja trebaju doći njihova dobra mehanička, kemijska i električna svojstva, mala specifična težina i lijep izgled: u gradnji aviona, vozila, strojeva, u elektrotehnici, u kemijskoj industriji, kućanstvu (aluminijska folija), u građevinarstvu, arhitekturi- moguće ga je reciklirati pretaljivanjem otpadnog aluminija, no tada se dobivaju slitine niže čistoće- neotrovan je i primjenjuje se za izradu posuda za spremanje i konzerviranje hrane- legira se s nekoliko grupa legirnih elemenata i tvori niz slitina specifičnih svojstava- aluminij i slitine se sistematiziraju u gotovo svim svjetskim standardima u sustave slijevanja, a to su:1.TEHNIČKI ČISTI ALUMINIJ 99,5%- čvrstoća mu je niska (zagrijavanjem pada zbog rekristalizacije) i može se povećati gnječenjem- dobra el. vodljivost pa se koristi za izradu kablova za prijenos el. energije- neotrovan – koristi se za različitu ambalažu; dobro se spaja zavarivanjem (u zaštiti argona) i lijeva2.SUSTAV ALUMINIJ-BAKAR- rastvorivost bakra u mješancu aluminija je znatno manja nego obrnuto- slitina ovog sustava može se očvrsnuti toplinskom obradom zahvaljujući smanjenju rastvorivosti bakra u aluminiju prilikom hlađenja- slitine ovog sustava nazvane su „dural“ – korištene za zrakoplovnu industriju- mogu se dobro formirati u mekom stanju, nakon čega se konstrukcija difuzijom očvrsne- dobro se zavaruju, osim nekih slitina s povišenim sadržajem bakra- zagrijavanje izaziva pad mehaničkih svojstava3.SUSTAV ALUMINIJ-MANGAN- mogu se očvrsnuti hladnom obradom (gnječenjem), pokazuju dobru mogućnost oblikovanja deformiranjem- najviše se koriste za izradu posuđa i ambalaže u prehrambenoj industriji4.SUSTAV ALUMINIJ-SILICIJ- slitine eutektičke koncentracije sa 12% Si koriste se kao lijevovi, a slitine eutektičke koncentracije do 5% Si kao gnječilačke slitine- otpornost na koroziju povećana zbog nastajanja silicijevog oksida na površini (daje sivkastu boju površine)- kod lijevova, naročito iz recikliranog Al, moguće je nastajanje tvrdih silicijevih spojeva s nečistoćama u otpadu, tako da je obrada rezanjem otežana

5.SUSTAV ALUMINIJ-MAGNEZIJ- slitina s eutektikumom i djelomičnom rastvorivošću u krutnini- uglavnom se koriste slitine s malim sadržajem magnezija, do 5%- očvršćuju se hladnim gnječenjem i pokazuju visoku otpornost koroziji u morskoj vodi (u brodogradnji se koriste za izradu trupa i nadgrađa broda)6.SUSTAV ALUMINIJ-MAGNEZIJ-SILICIJ- najviše se koriste zbog: mogućnosti očvršćenja toplinskom obradom, antikorozivnosti, dobre zavarljivosti i električne vodljivosti; koriste se slitine do najviše 2% ukupnih dodataka7.SUSTAV ALUMINIJ-CINK-MAGNEZIJ- slabije otporne na koroziju od slitina AL-Mg-Si; postižu visoku čvrstoću te se koriste kao konstruktivni elem.8.SLITINE S LITIJEM I CIRKONIJEM- slitine aluminija s litijem razvijene su nedavno- legira se malom količinom litija (oko 1%) ili se pravi ternarna slitina s malom količinom cirkonija- može se očekivati široka primjena u zrakoplovnoj industriji*MAGNEZIJ I SLITINE- ultralaki metal, talište blisko talištu aluminija, u el. stanju bijel poput srebra, na vlažnom zraku se brzo pokriva slojem hidroksida; u kisiku izgara i daje blještavo bijelo svjetlo od usijanog oksida- u prirodi raširen samo u spojevima: ima ga u prirodnim vodama (morska), u biljkama (sastojak klorofila) i životinjama (u kostima, krvi, mlijeku), sastojak mnogih minerala i stijena (pogotovo silikatnih i karbonatnih), u solima koje su nastale taloženjem iz nekadašnjeg mora- koristi se za lake konstrukcije vozila i motora, naročito za sportske svrhe i zrakoplovnu industriju- obično se proizvodi elektrolizom rastaljenog klorida- čisti magnezijev prah koristi se u pirotehnici i metalurgiji za dezoksidaciju- upotrebljava se najviše za proizvodnju lakih legura- legure magnezija najčešće sadržavaju aluminij (do 10%), cink i mangan (od svakog 0,3-2,5%), rjeđe silicij, cerij, titan, berilij, bakar, kadmij- legure magnezija su najlakši materijali koji se koriste u tehnici – imaju razmjerno dobra mehanička i tehnička svojstva, ali im je nedostatak slaba otpornost protiv korozije- magnezij burno izgara na zraku ako se upali – zato je potrebna posebna zaštita kod lijevanja, zavarivanja, a kod strojne obrade hlađenje strugotine i reza (požar se gasi suhim pijeskom i prahom za gašenjem – voda se ne smije koristiti)*BERILIJ- najviši modul elastičnosti od lakih metala, lagani metal, siv, zemnoalkalijski, visoko talište za laki metal- tehnički se dobiva iz minerala berila; spojevi berilija su otrovni (potrebna posebna zaštita kod obrade)- elemen. berilij je sastavni dio čvrstih i kemijski otpornih legura (s bakrom, željezom, niklom i aluminijem)- zbog niske spec. težine i relativno visokog tališta, berilij pokazuje mnoge prednosti u odnosu na druge lake metale, ali zbog velike skupoće upotreba mu je ograničena- berilij-oksid BeO – koristi se u nuklearnoj tehnici, kao vatrostalni materijal, za proizvodnju fluorescentnih svj.- koristi se za izradu manjih konstrukcija u svemirskim letjelicama i instrumentima - najčešće je dodatak u slitinama*KALCIJ- zemnoalkalijski metal, mekan, srebrnkasto bijel, kovak, na zraku se brzo pokriva slojem oksida, u svim je spojevima dvovalentan- u kisiku izgara u kalcij-oksid CaO, s vodom burno reagira stvarajući vodik- metal se dobiva elektrolizom rastaljenog kalcij- klorida i služi u maloj mjeri kao dodatak nekim legurama- tehnički vrlo važni spojevi: kalcij-oksid CaO tj. živo vapno, odnosno kalcij-hidroksid Ca(OH)2 tj. gašeno vapno- važan je sastojak živih organizama--> količina Ca u čovjekovu organizmu – oko 2% ukupne težine (od toga 98% u kostima) – važna je za sposobnost kontrakcije srčanog mišića, za propustljivost kapilara, za podražljivost živčanog sustava

--> sniženje razine Ca – hipokalcemija – uzrokuje grčeve skeletne muskulature (tetaniju)--> dnevna potreba 0,5-1,0 g - spojevi kalcija se koriste kao lijek kod krvarenja, alergijskih bolesti, nekih trovanja, kod ujeda otrovnih insekata- kalcij s olovom daje tvrdi spoj u ležajnim slitinama- dodaje se kao legirni element, u čistom stanje se ne koristi*LITIJ- u el. stanju mekan, žilav, srebrno-bijel, sličan natriju, na vlažnom zraku se pokriva isprva žućkastom, a onda sivom prevlakom hidroksida- nalazi se u 20-ak minerala, u nekim mineralnim vodana, u pepelu nekih biljaka (duhan)- najbogatija nalazišta su mu u Kanadi- metalni se litij proizvodi elektrolizom eutektičke smjese litij-klorida i dr. alkalijskih soli- služi kao sastojak nekih legura aluminija i magnezija, za proizvodnju metaloorganskih spojeva, kao katalizator u proizvodnji umjetnog kaučuka, za suhe galvanske elemente- od spojeva litija tehnički su važni:*litij-karbonat Li2CO2 – za proizvodnju drugih spojeva litija, u keramici i proizvodnji stakla, u medicini kao lijek*litij-hidroksid LiOH – u akumulatorima, fotografskim razvijačima, proizvodnji posebnih maziva- dodaje se kao legirni element, u čistom se stanju ne koristi3) LEMOVI- slitine što se koriste za spajanje dvaju istovrsnih ili raznovrsnih metalnih materijala na način da se lem rastali, a nakon skrućivanja je ostvaren spoj --> pri tome se lem i spajane površine ugriju do tališta lema (ono mora biti niže od tališta spajanih materijala)- dok je lem u rastaljenom stanju dolazi do veće ili manje difuzije u spajanim materijalima te nastane jedna nova slitina koja može imati i veću čvrstoću od spajanih metala- da bi se ostvarila besprijekorna difuzija atoma lema, spajane površine moraju biti metalno čiste (bez oksida) – to se postiže mehaničkim čišćenjem, ali se najčešće koriste talila tj. spojevi koji rastvaraju nastale okside- talila u vlažnoj sredini mogu biti agresivna pa ih treba isprati nakon lemljenja- sve lemove dijelimo prema visini tališta i čvrstoći spoja – na meke i tvrde (unutar te 2 skupine imamo brojne lemove različite po sastavu i talištu što omogućuje lemljenje svih metala i slitina raznih tališta)--> lemovi vrlo niskih tališta (50oC) koriste se za lemljenje toplinski vrlo osjetljivih dijelova aparata*MEKI LEMOVI- osnovu ovih lemova čine slitine kositra i olova u širokom rasponu koncentracija- nadeutektička koncentracija, bogatija olovom, jeftinija je, ali se mora izbjegavati pri lemljenju u prehram. ind.- dodatak drugih komponenti, prvenstveno kadmija, dodatno snizuje talište(bizmut iznad 50% snizuje i do 60oC)- ove slitine koriste se i kao taljivi osigurači- za lemljenje aluminija i njegovih slitina koriste se lemovi Al-Zn (aluminij se inače teško lemi pa je prisutnost cinka vrlo povoljna jer se on slijeva s aluminijem)*TVRDI LEMOVI- kao tvrdi lem u prvom redu dolaze u obzir bakar i mjed- sniženje tališta i povećanje čvrstoće se postiže dodavanjem srebra mjedi – srebrni lem (za visokoleg. čelike)- čvrstoća lema je dosta visoka; ovim lemovima se lemi ugljični čelik, bakar i slitine- aluminijske slitine se tvrdo leme eutektičkom slitinom Al-Si (ona ima malu razliku temp. taljenja u odnosu na temp. taljenja aluminijskih slitina pa je potrebna dobra regulacija temp. taljenja da se ne rastali lemljeni metal)- lemovi za visoke temp. su na bazi zlata, platine, paladija i nikla (velika otpornost na oksidaciju na vis. temp.)- lemovi plemenitih metala su vrlo skupi, ali se troše u malim količinama jer je zračnost spoja, a time i debljina lema vrlo mala (0,1 mm)- lemovi se često kombiniraju s talilom, bilo da se oblaže ili puni žica i šipke lema- lem se može pripremati i u obliku paste s izmiješanim metalnim prahom i talilom

AMORFNI METALI I SLITINE (METALNA STAKLA)- slitine s vrlo gustim, nepravilnim rasporedom iona kao u staklu (nemaju kristalni raspored)- amorfne metalne slitine otkrivene su tijekom 60-ih (danas se njihova ind. upotreba oprezno širi)- metalno staklo može se izraditi primjenom ovih metoda:1) KONDENZACIJOM UPARENOG METALA NA HLADAN SUPSTRAT – kristalna slitina se dovodi zagrijavanjem u ultravakumu do isparavanja, a zatim do kondenziranja njenih para na konstantno hlađeni supstrat--> dobiju se vrlo tanki slojevi (do 1 μm) pa se ova metoda koristi više u istraživačke svrhe nego u masovnu proizvodnju2) NAGLIM SKRUĆIVANJEM – metalno staklo se izrađuje brizganjem mlaza na brzo rotirajuće metalno kolo, načinjeno od materijala dobre toplinske vodljivosti--> zbog velike brzine hlađenja dobije se sloj debljine tanji od 100 μm, širine više centimetara3) REAKCIJOM U ČVRSTOM STANJU – mogu se dobiti primjenom različitih postupaka: *usađivanje iona (mlazom iona usađuju se oni u rešetku i u njoj stvaraju nered)*brza difuzija u čvrstom stanju (na granici dvaju priljubljenih metalnih pločica nastaje difuzijom vrlo tanki sloj)- metalna stakla imaju neka svojstva jače izražena nego kristalizirani metali- usprkos malim debljinama proizvodi od metalnog stakla našli su ind. primjenu, iako je i dalje glavni problem kako postići veće debljine (metalurgija praškova, zavarivanje laserom tankih amorfnih traka)- još uvijek nije moguće potpuno objasniti mehanizam nastajanja metalnog stakla