¿Por qué los diferentes metales se expanden y contraen a diferentes velocidades?

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Es útil desglosar el problema un poco más en función de qué propiedad material le interesa realmente. Las opciones son las siguientes:

  1. Mecánico
  2. Térmico
  3. Químico
  4. Eléctrico
  5. Magnético
  6. Óptico

Estos no son mutuamente excluyentes, por ejemplo, la energía térmica puede desencadenar un cambio químico, pero al menos puede reducir qué tipo de cambios le interesan. La temperatura por sí sola no limita las opciones lo suficiente. Los cambios de temperatura pueden aumentar:

  1. Mecánico: elasticidad.
  2. Conductividad térmica
  3. Química: actividad catalítica
  4. Eléctrico: transmisión ferroeléctrica
  5. Magnético: transición ferromagnética
  6. Óptico: radiación de cuerpo negro

La cinética también es un factor. Olvídese de diferentes metales, el mismo metal se comporta de manera diferente dependiendo de qué tan rápido cambie su temperatura. El temple o enfriamiento rápido del acero puede producir martensita: un acero duro útil para cuchillos / cuchillas. El enfriamiento lento le proporciona aceros suaves como ferrita y cementita.

La respuesta simple es que tienen diferentes redes cristalinas: las aleaciones comunes se distinguen por estructuras cúbicas centradas en el cuerpo frente a estructuras cúbicas centradas en la cara (y otras, ver más abajo). El mismo metal puede tener diferentes formas reticulares dependiendo de los elementos de aleación y el tratamiento térmico (el acero es un buen ejemplo de esto).

Hay una serie de otras estructuras que se encuentran en los metales, ver:

Estructuras cristalinas metálicas primarias

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