Metalle werden oft unterteilt in:
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Eisenmetalle, die Eisen enthalten (zum Beispiel Baustahl, Kohlenstoffstahl und Gusseisen)
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Nichteisenmetalle, die kein Eisen enthalten (zum Beispiel Kupfer, Aluminium, Zinn und Blei).
Die Menschen begannen vor über 6000 Jahren, Dinge aus Metall herzustellen, als sie entdeckten, wie man Kupfer aus seinem Erz gewinnt. Dann lernten sie, wie man eine härtere Legierung, Bronze, herstellt, indem man dem Kupfer Zinn hinzufügt. Vor etwa 3000 Jahren entdeckten sie Eisen. Indem sie dem Eisen kleine Mengen Kohlenstoff hinzufügten, fanden sie heraus, dass sie eine besonders nützliche Legierung herstellen konnten – Stahl.
Die Technologen und Konstrukteure haben also seit vielen Jahrtausenden reine Metalle und Legierungen gekannt und verwendet. Die atomare Struktur der Metalle haben sie jedoch erst in jüngster Zeit verstanden. Heute kennen wir etwa 100 reine Metalle und eine große Anzahl von Legierungen, die alle eine breite Palette von Eigenschaften aufweisen. Die Metalle, mit denen du in der Schule am ehesten zu tun hast, sind:
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Aluminiumlegierung
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Kupfer
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Messing
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Silber
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Mildstahl
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Kohlenstoffstahl
Der erste Schritt bei der Herstellung von Metallen ist die Gewinnung von erz-erzhaltigen Gesteins. Manchmal werden große Mengen Erz benötigt, um eine kleine Menge Metall zu gewinnen – das meiste Kupfer liegt beispielsweise in sulfidischen Erzen vor, die nur 0,25 % Kupfer enthalten. Das Metall muss dann mithilfe von Öfen und elektrolytischen Verfahren aus dem Gestein gewonnen werden. Bevor das Metall schließlich verwendet werden kann, muss es häufig weiterverarbeitet werden. So muss beispielsweise 98 % reines „Blisterkupfer“, das durch Verhüttung und Reduktion gewonnen wird, anschließend „elektrisch raffiniert“ werden, um Kupfer mit einem Reinheitsgrad von 99,99 % zu erhalten.