Põhiline erinevus polümeeride ja metallide vahel on see, et polümeerid on metallidega võrreldes kerged materjalid.
Kui võtame polümeermaterjalist, näiteks plastikust, valmistatud palli ja sama suurusega metallist kuuli, võime täheldada, et metallkuul on plastpallist raskem. Seetõttu on see polümeeri omadus väga kasulik, kuna me saame asendada metalli plastmaterjaliga, kui sellel on soovitud omadused, mis on peaaegu sarnased metalliga. Samuti on polümeeride ja metallide vahel rohkem erinevusi, mida käsitleme järgmises tekstis.
Mis on polümeerid?
Polümeer on makromolekulaarne materjal, millel on suur hulk korduvaid ühikuid, mis on omavahel seotud kovalentsete keemiliste sidemete kaudu. Need korduvad ühikud esindavad monomeere, mida polümeeri valmistamiseks kasutati. Seega läbivad monomeerid polümeeri moodustamiseks protsessi, mida nimetatakse polümerisatsiooniks. Polümeere on peamiselt kahte tüüpi ja need on looduslikud ja sünteetilised polümeerid. Looduslikud polümeerid hõlmavad peamiselt biopolümeere, nagu valk ja nukleiinhapped, samas kui sünteetilised polümeerid hõlmavad inimese valmistatud polümeermaterjale, nagu plast, nailon jne.
Kuna teada on palju polümeermaterjale, liigitame need uurimise hõlbustamiseks mitmesse rühma. Need klassifikatsioonid võivad olla erineval viisil; sõltuv alt struktuurist, omadustest, morfoloogiast jne. Näiteks võime need materjalid struktuuri järgi liigitada lineaarseteks, hargnenud ja võrkpolümeerideks. Lisaks võime neid omaduste järgi klassifitseerida termoplastideks, termoreaktiivseteks ja elastomeerideks. Morfoloogia järgi võime need liigitada amorfseteks, poolkristallilisteks ja kristalseteks polümeerideks.
Joonis 01: Polümeeride klassifikatsioon
Lisaks on suure molekulmassi tõttu polümeeridel palju soovitavaid omadusi. Nende omaduste hulka kuuluvad sitkus, viskoelastsus, kalduvus muutuda klaasi olekuteks, kõrge tugevuse ja kaalu suhe jne. Lisaks on need materjalid palju odavamad ja kulutõhusad võrreldes mõne muu materjaliga, näiteks metallidega.
Mis on metallid?
Metallid on materjalid, millel on läikiv välimus, kõrge soojus- ja elektrijuhtivus. Tavaliselt on need tempermalmist ja plastist. Samuti hõlmavad need metallid puhtaid elemente või sulameid (sulam on kahe või enama metalli ja mõne muu mittemetalli kombinatsioon). Lisaks on elemendi perioodilisustabelis mitut tüüpi metalle; leelismetallid, leelismuldmetallid, siirdemetallid jne
Joonis 02: Metallist valmistatud kastmepaat
Omadusi arvestades on neil materjalidel väga soodsad omadused nii konstruktsioonide kui ka muude rakenduste jaoks, näiteks ehete, instrumentide, sõidukite jms valmistamisel. Mõned neist olulistest omadustest hõlmavad läikivat välimust, suurt tihedust, vormitavust, elastsust., kõrge tugevus, kõrge soojus- ja elektrijuhtivus jne
Mis vahe on polümeeridel ja metallidel?
Polümeer on makromolekulaarne materjal, millel on suur hulk korduvaid ühikuid, mis on omavahel seotud kovalentsete keemiliste sidemete kaudu, samas kui metallid on kas puhtad elemendid või sulamid. Seetõttu on neil erinevad keemilised ja füüsikalised omadused. Peamine erinevus polümeeride ja metallide vahel on see, et polümeerid on metallidest kergemad. Kuid metallidel on läikiv välimus ning kõrge soojus- ja elektrijuhtivus. Pealegi on polümeermaterjalide tugevuse ja kaalu suhe kõrgem kui metallidel. Veel üks oluline erinevus polümeeride ja metallide vahel on see, et metallid on väga tempermalmist ja plastilised, samas kui enamik polümeere mitte.
Lisaks sisaldavad polümeerid korduvaid üksusi, mis on omavahel seotud kovalentsete keemiliste sidemetega, mis esindavad polümeeri valmistamisel kasutatud monomeere. Kuid puhastel metallidel on metalli katioonid ja elektronid, mis on üksteisega seotud metalliliste sidemete ja sulamite kaudu, mis sisaldavad ka kahte või enamat metalli ja mittemetalle. Seega on see oluline erinevus polümeeride ja metallide vahel.
Kokkuvõte – polümeerid vs metallid
Polümeerid ja metallid on väga olulised materjalid nii erinevates tööstusharudes kui ka meie igapäevastes vajadustes. Peamine erinevus polümeeride ja metallide vahel on see, et polümeerid on metallidega võrreldes kerged materjalid.
