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धातु तत्वों की आवर्त सारणी के अधिकांश भाग को बनाते हैं। उनकी शुद्ध स्थिति में, प्रत्येक धातु का अपना विशिष्ट द्रव्यमान, गलनांक और भौतिक गुण होते हैं। गुणों के नए सेट के साथ इनमें से दो या अधिक धातुओं को एक मिश्रण में मिलाकर एक मिश्र धातु बनती है, एक मिश्रित धातु जिसमें अलग-अलग विशेषताएं हो सकती हैं।
रासायनिक संरचना
परिभाषा के अनुसार, शुद्ध धातु में एक ही तत्व होता है। इन धातुओं के नमूनों में एक भी धातु पदार्थ के परमाणुओं के अलावा कुछ नहीं होता है। मिश्र धातुओं में दो या दो से अधिक तत्व या मिश्रधातुएं होती हैं और एक साथ मिश्रित होती हैं, इसलिए उनके रासायनिक सूत्र में एक से अधिक तत्व होते हैं। उदाहरण के लिए, शुद्ध धातु के लोहे में केवल लोहे के परमाणु होते हैं। स्टील, लोहे और कार्बन के मिश्र धातु में कार्बन के पृथक परमाणुओं के साथ ज्यादातर लोहे के परमाणु होते हैं जो इसे ताकत देते हैं। स्टील में धातु क्रोमियम या मोलिब्डेनम जोड़ने से एक और मिश्र धातु का उत्पादन होता है: स्टेनलेस स्टील।
मैलेबिलिटी और डक्टिलिटी
एक कारण यह है कि निर्माता मिश्र धातुओं को बनाने के लिए शुद्ध धातुओं को मिलाते हैं और धातुओं के भौतिक गुणों को बदलते हैं। नियमित रूप से उपयोग करने के लिए शुद्ध धातु बहुत नरम हो सकती है, लेकिन उन्हें मिश्रधातु बनाना उन्हें कठिन बना देता है। एक शुद्ध धातु के रूप में, सोना झुकता है और इतनी आसानी से फैलता है कि अगर यह एक अंगूठी में बनता है और उंगली पर पहना जाता है तो यह जल्दी से आकार से बाहर खींच लेगा। धातुओं के स्थायित्व और कठोरता में सुधार के लिए आभूषण निर्माता मिश्र धातु शुद्ध सोना चांदी, तांबा या जस्ता के साथ। सोना अपने रंग और जंग के प्रतिरोध में योगदान देता है; अन्य धातुएँ अपनी ताकत में योगदान देती हैं। नतीजा 14-कैरेट सोने की अंगूठी है जो दैनिक पहनने के साथ वापस आती है।
जेट
अपनी प्राकृतिक तात्विक अवस्था में, कुछ शुद्ध धातु अपने आसपास के वातावरण के साथ दृढ़ता से प्रतिक्रिया करते हैं, जब तक वे अनुपयोगी नहीं हो जाते हैं। इन धातुओं को कम प्रतिक्रियाशील धातुओं के साथ सम्मिश्रण करने से उनकी प्रतिक्रियाशीलता बदल जाती है, जो मिश्र धातु की वस्तु के जीवन को बढ़ाती है। स्टेनलेस स्टील इस तथ्य से अपना नाम लेता है कि यह आसानी से जंग नहीं करता है या जिस तरह से एक शुद्ध लोहे का उपकरण होता है। मिश्र धातु धातु एक ऐसा साधन है जो उन्हें कम प्रतिक्रियाशील और निर्माता की जरूरतों के अनुकूल बनाता है।
द्रव्यमान
एल्यूमीनियम और टाइटेनियम जैसी हल्की धातुएं शुद्ध धातुओं के द्रव्यमान को कम करती हैं, जिसके साथ वे मिश्र धातु। ये लाइटर मिश्र एयरोस्पेस उद्योग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे निर्माताओं को हल्का शिल्प तैयार करने और बनाने की अनुमति देते हैं। एक हल्का जेट फाइटर एक भारी से अधिक ईंधन, उपकरण और आयुध धारण कर सकता है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु के पहिये वाहनों को समग्र रूप से हल्का करते हैं, बेहतर गैस लाभ में योगदान करते हैं और रेसट्रैक पर गति को बढ़ाते हैं।
थर्मल टॉलरेंस और मेल्टिंग पॉइंट
मिश्र धातुएं अपनी थर्मल सहिष्णुता को बदल देती हैं। जैसा कि वे दो या अधिक शुद्ध धातुओं से मिलकर बनाते हैं, मिश्र धातुओं में एक भी पिघलने वाला बिंदु नहीं होता है, बल्कि तापमान की एक सीमा पर पिघल जाता है। उनकी आणविक संरचना उसके किसी भी घटक धातु के ऊपर धातु के समग्र पिघलने की सीमा को बढ़ा सकती है। किसी धातु के पिघलने की सीमा को बढ़ाने से औद्योगिक और वाणिज्यिक उपयोग के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। SR-71 ब्लैकबर्ड, अपने समय के सबसे तकनीकी रूप से उन्नत टोही विमान में से एक है, जो अपनी सुपरसोनिक उड़ानों के थर्मल तनाव का सामना करने के लिए अपने हल्के टाइटेनियम मिश्र धातु फ्रेम पर निर्भर था।