תכונות פיזיקליות של חומרים מתכתיים

לחומרים מתכתיים תכונות פיזיקליות ייחודיות רבות ההופכות אותם לחומרים בשימוש נרחב בהנדסה ובמדע.
1. יש לו ברק מתכתי. בחיים, זהב ופלטינה יכולים לשמש לייצור תכשיטים כי יש להם ברק נצחי ויפה.
2. מוליכות תרמית
מוליכות תרמית של חומרים מתכתיים מתייחסת ליכולתם להעביר אנרגיה תרמית מצד אחד לצד השני. המוליכות התרמית של חומרים מתכתיים קשורה למבנה הסריג ולהולכה האלקטרונית שלהם. המוליכות התרמית של מתכות נמדדת בדרך כלל על ידי מוליכות תרמית. נחושת ואלומיניום הם חומרי מתכת בעלי מוליכות תרמית טובה יותר. ביישומים מעשיים, המוליכות התרמית של מתכות נמצאת בשימוש נרחב בציוד אלקטרוני, מכוניות, בנייה ותחומים אחרים.
 

3. מוליכות
המוליכות של חומרים מתכתיים מתייחסת ליכולתם לשאת זרם חשמלי. המוליכות החשמלית של מתכת נקבעת בעיקר על ידי יכולתה להוליך אלקטרונים. במתכות, אלקטרונים יכולים לזרום בחופשיות בתוך מבנה הסריג, וליצור זרם חשמלי. המוליכות החשמלית של מתכות נמדדת בדרך כלל על ידי מוליכות, וכסף הוא חומר המתכת המוליך ביותר. למוליכות החשמלית של מתכות יש יישומים נרחבים בתחומים כמו העברת כוח, מכשירים אלקטרוניים וחיישנים.
4. גמישות
האלסטיות של חומרים מתכתיים מתייחסת ליכולתם לעוות ולשחרר את הכוח לאחר שהם נתונים לכוח. האלסטיות של מתכות קשורה למבנה הסריג ולאינטראקציות הבין-אטומיות שלהן. כאשר מתכת נתונה ללחץ או מתח, המרחק בין האטומים משתנה, אך כאשר הכוח משתחרר, המתכת חוזרת לצורתה המקורית. האלסטיות של מתכת נמדדת בדרך כלל על ידי מודול אלסטי. ברזל ואלומיניום הם חומרי מתכת בעלי גמישות טובה. לגמישות של מתכות יש יישומים רחבים בתחומים כמו חלקים מכניים, בנייה ותעופה.
5. משיכות
המשיכות של חומרים מתכתיים מתייחסת ליכולתם להתמתח או לדחוס מבלי להישבר כאשר הם נתונים לכוח. המשיכות של מתכות קשורה בעיקר למבנה הסריג ולאינטראקציות הבין-אטומיות שלהן. בתהליך המתיחה המרחק בין אטומי המתכת גדל, אך הקשרים בין האטומים אינם נשברים. במהלך הדחיסה המרחק בין אטומי המתכת יורד, אך גם הקשרים בין האטומים נשארים שלמים. משיכותן של מתכות נמדדת בדרך כלל על ידי התארכות ודחיסה. נחושת וזהב הם חומרי מתכת בעלי משיכות טובה. לגמישותן של מתכות יש יישומים רחבים בתחומים כמו חוטים, צינורות ויריעות.

6. צפיפות
הצפיפות של חומרים מתכתיים מתייחסת למסה ליחידת נפח. צפיפות המתכות קשורה למבנה האטומי ולאינטראקציות הבין-אטומיות שלהן. באופן כללי, ליסודות כבדים יותר יש צפיפות גבוהה יותר. צפיפות המתכות נמדדת בדרך כלל בגרם/סנטימטר מעוקב או קילוגרם/מטר מעוקב. הצפיפות של מתכות שונות משתנות מאוד, למשל, לזהב יש את הצפיפות הגבוהה ביותר ולנתרן יש את הצפיפות הנמוכה ביותר. לצפיפות המתכות יש מגוון רחב של יישומים בייצור חלקים, יציקה וציפה.
7. צבע מתכת
רובם כסוף-לבנים, מעטים צהובים זהובים, והנחושת סגולה-אדום.
8. מאפייני מתכות
(1) הוא בדרך כלל מוצק בטמפרטורת החדר (רק כספית היא נוזלית).
(2) רובם כסוף-לבן (אבל נחושת היא סגולה-אדום וזהב הוא צהוב).
(3) ברזל טהור הוא לבן כסוף ורך, בעוד אבקת ברזל היא שחורה.
לסיכום, לחומרים מתכתיים יש הרבה תכונות פיזיקליות ייחודיות שהופכות אותם לחומרים בשימוש נרחב בהנדסה ובמדע. הבנה ושליטה בתכונות הפיזיקליות הללו היא חיונית לתכנון וליישום של חומרים מתכתיים.