Kaj je kovinsko lepljenje?

Kovinske vezi so kemične vezi, ki držijo atome skupaj v kovinah. Od kovalentnih in ionskih vezi se razlikujejo, ker so elektroni v kovinski vezi delokalizirani, to pomeni, da si ne delita samo dva atoma. Namesto tega elektroni v kovinskih vezi prosto plavajo skozi mrežo kovinskih jeder. Ta vrsta lepljenja daje kovinam številne edinstvene lastnosti materiala, vključno z odlično toplotno in električno prevodnostjo, visokimi tališči in kovnostjo.

V večini kovin so atomi tesno zapakirani skupaj, tako da se vsak atom dotakne več drugih atomov in ustvari mrežo. Elektroni vsakega atoma so skupni na orbitalah okoliških atomov. To omogoča, da elektroni migrirajo skozi mrežo stran od svojih matičnih atomov, ki nato sprejmejo nove elektrone.

Kovinski atomi v strukturi rešetke so vedno popolni atomi, ne ioni. Čeprav njihova pozitivno nabita jedra privlačijo elektrone, tehnično nikoli ne postanejo ioni, ker ne izgubijo elektronov. Za vsak elektron, ki ga privlači drug atom v strukturi, na prvotni orbitali zasede nov elektron.

Glede na vrsto kovine in organizacijo njene rešetkaste strukture se lahko kovinske vezi razlikujejo po moči. Tesno zapakirani atomi bodo ustvarili močnejše kovinske vezi kot atomi, ki so manj tesno zapakirani. Kovine z večjim številom elektronov bodo tudi močnejše od tistih z bolj redko poseljenim elektronskim morjem. Močnejša kot je kovinska vez, višja bo tališče kovine.

Kovinska vezava daje kovinam tudi odlično prevodnost. To je zato, ker se lahko delokalizirani elektroni prosto gibljejo skozi kovinsko mrežo in hitro prenašajo energijo v obliki toplote ali elektrike. Nekatere kovine imajo elektronske konfiguracije, zaradi katerih so še posebej dobri prevodniki – njihovi elektroni se zlahka prenašajo z enega atoma na drugega. Baker je eden najboljših prevodnikov in se zaradi nizkih stroškov pogosto uporablja v ožičenju in drugih električnih aplikacijah.

Morda je ena največjih prednosti, ki jih imajo kovine v znanosti o materialih, njihova sposobnost oblikovanja v oblike ali tanke žice. Gibljivost kovine je posledica kovinske vezi. Ko se uporabi sila, se kovina lahko deformira, ne da bi se razbila, ker se delokalizirani elektroni prenesejo na druge atome, kar omogoča, da se atomi kotalijo drug mimo drugega brez močnega odbijanja. Kot primer si je koristno predstavljati, kako spustite blok cementa v jamo z gumijastimi kroglicami – kroglice se ne zlomijo, ampak se preprosto prerazporedijo. Kovinska vezava omogoča, da se kovinska trdna snov preuredi na podoben način.