Zawartość
Metale stanowią większość elementów układu okresowego. W stanie czystym każdy metal ma własną masę, temperaturę topnienia i właściwości fizyczne. Połączenie dwóch lub więcej tych metali w mieszaninie z nowym zestawem właściwości tworzy stop, kompozycję metali, która może mieć niezwykle różne właściwości.
Skład chemiczny
Z definicji czyste metale składają się z jednego pierwiastka. Próbki tych metali zawierają tylko atomy jednej substancji metalicznej. Stopy zawierają dwa lub więcej pierwiastków lub stopów stopionych i połączonych, więc ich wzory chemiczne składają się z więcej niż jednego pierwiastka. Na przykład czysty metal żelaza składa się tylko z atomów żelaza. Stal, stop węgla i żelaza, zawiera głównie atomy żelaza z izolowanymi atomami węgla, które dają siłę. Dodanie chromu i molibdenu do stali daje kolejny stop: stal nierdzewną.
Kowalność i ciągliwość
Jednym z powodów, dla których producenci łączą czyste metale w celu tworzenia stopów, jest zmiana ich fizycznych właściwości. Czyste metale mogą być zbyt delikatne, aby wytrzymać codzienne użytkowanie, ale połączenie ich może wzmocnić je. Jak czysty metal, złoto zgina się i rozciąga tak łatwo, że gdyby było zrobione jak pierścionek i noszone na palcu, szybko by się zdeformowało. Producenci biżuterii łączą złoto ze srebrem, miedzią lub cynkiem, aby poprawić trwałość i sztywność metalu. Złoto wpływa na jego kolor i odporność na korozję, podczas gdy inne metale zapewniają jego wytrzymałość. Rezultatem jest pierścionek z 14-karatowego złota, który poradzi sobie z codziennym użytkowaniem.
Reaktywność
W stanie naturalnym niektóre czyste metale silnie reagują z otoczeniem, utleniając się i uciekając, aż staną się stabilne. Łączenie tych metali z innymi mniej reaktywnymi metalami zmienia ich reaktywność, wydłużając żywotność metalu. Stal nierdzewna ma tę nazwę, ponieważ nie rdzewieje łatwo ani nie zużywa się tak, jak żelazne narzędzie. Mieszanie metali to sposób na zmniejszenie ich reaktywności i lepsze dopasowanie do potrzeb producenta.
Makaron
Metale lekkie, takie jak aluminium i tytan, zmniejszają masę czystych metali, z którymi się łączą. Te lżejsze stopy odgrywają istotną rolę w przemyśle lotniczym, ponieważ pozwalają producentom projektować i budować lżejsze maszyny. Lżejszy myśliwiec może przewozić więcej paliwa, sprzętu i artylerii niż cięższy. Aluminiowe felgi zmniejszają całkowitą masę pojazdu, pomagając zmniejszyć zużycie paliwa i zwiększyć prędkość na torach wyścigowych.
Tolerancja termiczna i temperatura topnienia
Łączenie metali zmienia jego tolerancję termiczną. Ponieważ składają się z dwóch lub więcej czystych metali, stopy nie mają ustalonej temperatury topnienia. Zamiast tego łączą się w różnych temperaturach. Struktura molekularna stopów może zwiększyć ogólną temperaturę topnienia metalu powyżej temperatury topnienia któregokolwiek z jego metali składowych. Zwiększenie temperatury topnienia metalu ma istotne konsekwencje dla zastosowań przemysłowych i komercyjnych. SR-71 Blackbird, jeden z najbardziej zaawansowanych technologicznie samolotów rozpoznawczych swoich czasów, opierał się na lekkiej konstrukcji ze stopu tytanu, aby wytrzymać naprężenia termiczne podczas lotów naddźwiękowych.