ผลิตภัณฑ์โลหะเป็นฐานหลักการสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐานของการสื่อสารทางวิศวกรรมทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมวิศวกรรมและการก่อสร้าง ในแต่ละพื้นที่เหล่านี้การใช้องค์ประกอบดังกล่าวเกี่ยวข้องกับความรับผิดชอบในระดับสูง ภาระทางเคมีและทางกลมีผลต่อโครงสร้างการติดตั้งและการสื่อสารซึ่งจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุเบื้องต้น เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์การดำเนินงานแนวคิดเช่นพลังงานโลหะถูกใช้ซึ่งกำหนดพฤติกรรมขององค์ประกอบหรือโครงสร้างแต่ละส่วนภายใต้สภาวะการทำงานบางอย่าง
หลายกระบวนการในโครงสร้างของโลหะผลิตภัณฑ์ถูกกำหนดโดยลักษณะของพลังงานอิสระ การปรากฏตัวของไอออนที่มีศักยภาพเช่นนี้ในวัสดุนำไปสู่การเคลื่อนที่ของพวกมันไปสู่สื่ออื่น ๆ ตัวอย่างเช่นในระหว่างการปฏิสัมพันธ์กับสารละลายที่มีไอออนที่คล้ายกันองค์ประกอบของโลหะจะเข้าไปในส่วนผสมที่สัมผัส แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นในกรณีที่พลังงานอิสระของโลหะมีมากเกินกว่าที่อยู่ในสารละลาย เป็นผลให้สามารถเกิดแผ่นสนามไฟฟ้าคู่ที่เป็นบวกได้เนื่องจากมีอิเล็กตรอนอิสระเหลืออยู่ใกล้ผิวโลหะ การเสริมสร้างความเข้มแข็งของฟิลด์นี้ยังทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการผ่านของไอออนใหม่ดังนั้นจึงมีการสร้างขอบเขตเฟสซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบ กระบวนการของการเคลื่อนไหวดังกล่าวดำเนินต่อไปจนถึงช่วงเวลาที่ความต่างศักย์ จำกัด อยู่ในสนามที่สร้างขึ้นใหม่ ขีด จำกัด สูงสุดถูกกำหนดโดยความสมดุลของความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในสารละลายและโลหะ
เมื่อโมเลกุลใหม่ชนโลหะพื้นผิวคือการพัฒนาของเขตปลอดอากร ในกระบวนการเคลื่อนที่โมเลกุลจะครอบครองไมโครแคร็กบนพื้นผิวและพื้นที่ของการแยกเม็ดเล็ก ๆ เป็นส่วนของตาข่ายคริสตัล ตามรูปแบบนี้มีการเปลี่ยนแปลงของพลังงานพื้นผิวอิสระซึ่งจะลดลง ในของแข็งยังสามารถสังเกตกระบวนการอำนวยความสะดวกในการไหลของพลาสติกในพื้นที่ผิว ดังนั้นพลังงานพื้นผิวของโลหะจึงถูกกำหนดโดยแรงดึงดูดของโมเลกุล ที่นี่เป็นที่น่าสังเกตค่าของแรงตึงผิวซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันถูกกำหนดโดยรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลจุดแข็งและจำนวนอะตอมในโครงสร้าง การเรียงตัวของโมเลกุลในชั้นผิวก็มีความสำคัญเช่นกัน
กระบวนการตึงเครียดมักเกิดขึ้นสื่อที่แตกต่างกันซึ่งแตกต่างกันในอินเทอร์เฟซของเฟสที่มองไม่เห็น แต่ควรสังเกตว่าพร้อมกับความตึงเครียดคุณสมบัติอื่น ๆ ของพื้นผิวจะปรากฏขึ้นเนื่องจากพารามิเตอร์ของการมีปฏิสัมพันธ์กับระบบอื่น ๆ การรวมกันของคุณสมบัติเหล่านี้เป็นตัวกำหนดตัวบ่งชี้ทางเทคโนโลยีส่วนใหญ่ของโลหะ ในทางกลับกันพลังงานของโลหะจากมุมมองของแรงตึงผิวสามารถกำหนดพารามิเตอร์ของการรวมตัวกันของหยดในโลหะผสมได้ ดังนั้นนักเทคโนโลยีจึงเปิดเผยลักษณะของวัสดุทนไฟและฟลักซ์ตลอดจนปฏิสัมพันธ์กับตัวกลางที่เป็นโลหะ นอกจากนี้คุณสมบัติของพื้นผิวมีผลต่อความเร็วของกระบวนการทางเทอร์โมเทคโนโลยีรวมถึงวิวัฒนาการของก๊าซและการเกิดฟองของโลหะ
มีการบันทึกไว้แล้วว่าการกำหนดค่าการกระจายโมเลกุลบนโครงสร้างของพื้นผิวโลหะสามารถกำหนดลักษณะเฉพาะของวัสดุได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสะท้อนเฉพาะของโลหะหลายชนิดรวมทั้งความทึบของพวกมันจะถูกกำหนดโดยการกระจายของระดับพลังงาน การสะสมของพลังงานในระดับอิสระและการครอบครองก่อให้เกิดการบริจาคของควอนตัมใด ๆ ที่มีระดับพลังงานสองระดับ หนึ่งในนั้นจะอยู่ในแถบวาเลนซ์และอีกอันอยู่ในพื้นที่การนำไฟฟ้า ไม่สามารถกล่าวได้ว่าการกระจายพลังงานของอิเล็กตรอนในโลหะนั้นหยุดนิ่งและไม่ได้หมายความถึงการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นองค์ประกอบของวาเลนซ์แบนด์สามารถดูดซับควอนตาของแสงได้โดยการย้ายเข้าไปในแถบการนำ เป็นผลให้แสงถูกดูดซับมากกว่าสะท้อน ด้วยเหตุนี้โลหะจึงมีโครงสร้างทึบแสง สำหรับความสว่างนั้นเกิดจากกระบวนการเปล่งแสงเมื่ออิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นโดยการแผ่รังสีกลับสู่ระดับพลังงานต่ำ
ศักยภาพนี้เกิดจากพลังงานของไอออนและโดยการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอิเล็กตรอนในการนำกระแส ในทางอ้อมค่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยประจุที่แท้จริงของโครงสร้างโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเหล็กที่สัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ศักยภาพของตัวเองจะถูกกำหนดโดยอัตโนมัติ กระบวนการที่ไม่เอื้ออำนวยหลายอย่างเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน ตัวอย่างเช่นตัวบ่งชี้นี้สามารถใช้เพื่อตรวจสอบปรากฏการณ์การกัดกร่อนและการเปลี่ยนรูปได้ ในกรณีเช่นนี้พลังงานภายในของโลหะจะเป็นตัวกำหนดความเสียหายระดับไมโครและมหภาคในโครงสร้าง ยิ่งไปกว่านั้นการกระจายพลังงานบางส่วนภายใต้การกัดกร่อนแบบเดียวกันยังทำให้สูญเสียศักยภาพบางส่วนไปด้วย ในทางปฏิบัติการทำงานของผลิตภัณฑ์โลหะปัจจัยลบของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในสามารถแสดงออกมาในรูปแบบของความเสียหายของโครงสร้างและการลดลงของความเป็นพลาสติก
เมื่ออธิบายถึงกลุ่มของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันในแนวคิดเชิงควอนตัมเชิงกลที่เป็นของแข็งเกี่ยวกับพลังงานของอิเล็กตรอนถูกนำไปใช้ โดยปกติจะใช้ค่าไม่ต่อเนื่องซึ่งกำหนดลักษณะของการกระจายตัวขององค์ประกอบเหล่านี้ตามระดับพลังงาน ตามข้อกำหนดของทฤษฎีควอนตัมการวัดพลังงานของอิเล็กตรอนจะดำเนินการเป็นอิเล็กตรอนโวลต์ เชื่อกันว่าในโลหะมีศักยภาพของอิเล็กตรอนสูงกว่าพลังงานโดยสองลำดับของขนาดซึ่งคำนวณตามทฤษฎีจลน์ของก๊าซที่อุณหภูมิห้อง ในกรณีนี้พลังงานของการปลดปล่อยอิเล็กตรอนจากโลหะและโดยเฉพาะอย่างยิ่งความเร็วของการเคลื่อนที่ขององค์ประกอบไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
การคำนวณพลังงานไอออนทำให้สามารถระบุได้ลักษณะของโลหะในกระบวนการหลอมการระเหิดการเปลี่ยนรูป ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนักเทคโนโลยีเปิดเผยตัวบ่งชี้ความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่น ด้วยเหตุนี้จึงมีการนำแนวคิดของโครงตาข่ายคริสตัลมาใช้ในโหนดที่มีไอออน โดยปกติศักย์ไฟฟ้าของไอออนจะคำนวณโดยคำนึงถึงศักยภาพในการทำลายล้างของสารผลึกที่มีการก่อตัวของอนุภาคคอมโพสิต สถานะของไอออนยังสามารถได้รับอิทธิพลจากพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนที่หลุดออกจากโลหะในระหว่างการชนกัน เนื่องจากภายใต้เงื่อนไขของการเพิ่มขึ้นของความต่างศักย์ในตัวกลางของอิเล็กโทรดสูงถึงหนึ่งพันโวลต์ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาคจึงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญศักยภาพที่สะสมจึงเพียงพอสำหรับการแยกโมเลกุลของเคาน์เตอร์ออกเป็นไอออน
โลหะมีลักษณะเป็นพันธะแบบผสมพันธะโควาเลนต์และไอออนิกไม่มีความแตกต่างที่ชัดเจนและมักจะทับซ้อนกัน ดังนั้นกระบวนการของการชุบแข็งโลหะภายใต้อิทธิพลของโลหะผสมและการเปลี่ยนรูปของพลาสติกจึงอธิบายได้อย่างแม่นยำโดยการล้นของพันธะโลหะในปฏิสัมพันธ์โควาเลนต์ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของพันธะเหล่านี้พวกเขาทั้งหมดถูกกำหนดให้เป็นกระบวนการทางเคมี ยิ่งไปกว่านั้นการเชื่อมต่อแต่ละครั้งมีพลังงาน ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาระหว่างไอออนิกไฟฟ้าสถิตและโควาเลนต์สามารถให้ความเป็นไปได้ 400 kJ ค่าเฉพาะจะขึ้นอยู่กับพลังงานของโลหะเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสื่อต่าง ๆ และภายใต้ความเค้นเชิงกล พันธะโลหะสามารถจำแนกได้ด้วยตัวบ่งชี้ความแข็งแรงที่แตกต่างกัน แต่ในการแสดงออกใด ๆ พวกเขาจะไม่สามารถเทียบเคียงได้กับคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันในสื่อโควาเลนต์และไอออนิก
หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญยิ่งนั้นลักษณะของพลังงานของพันธะคือความอิ่มตัว คุณสมบัตินี้กำหนดสถานะของโมเลกุลและโดยเฉพาะโครงสร้างและองค์ประกอบ ในโลหะอนุภาคมีอยู่ในรูปแบบที่ไม่ต่อเนื่อง ก่อนหน้านี้ทฤษฎีของพันธะวาเลนซ์ถูกนำมาใช้เพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติเชิงปฏิบัติการของสารประกอบเชิงซ้อน แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้สูญเสียความสำคัญไป สำหรับข้อดีทั้งหมดแนวคิดนี้ไม่ได้อธิบายคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการ ในหมู่พวกเขามีสเปกตรัมการดูดซับในสารประกอบคุณสมบัติของแม่เหล็กและคุณสมบัติอื่น ๆ แต่เมื่อคำนวณพลังงานพื้นผิวในโลหะเราสามารถเปิดเผยคุณสมบัติเช่นความไวไฟได้ วัดความสามารถของพื้นผิวโลหะในการจุดระเบิดโดยไม่ทำให้ตัวกระตุ้นระเบิด
โลหะส่วนใหญ่มีลักษณะความจุการกำหนดค่าด้วยโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของโครงสร้างนี้สถานะภายในของวัสดุจะถูกกำหนดด้วย บนพื้นฐานของตัวบ่งชี้เหล่านี้และคำนึงถึงพันธะสามารถสรุปได้เกี่ยวกับค่าของอุณหภูมิหลอมละลายของโลหะชนิดใดชนิดหนึ่ง ตัวอย่างเช่นโลหะอ่อนเช่นทองและทองแดงมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า เนื่องจากจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ในอะตอมลดลง ในทางกลับกันโลหะอ่อนมีการนำความร้อนสูงซึ่งในทางกลับกันอธิบายได้จากความคล่องตัวของอิเล็กตรอนที่สูง อย่างไรก็ตามโลหะที่เก็บพลังงานภายใต้สภาวะการนำอิออนที่เหมาะสมจะให้การนำไฟฟ้าสูงเนื่องจากอิเล็กตรอน นี่เป็นลักษณะการทำงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งซึ่งกำหนดโดยสถานะโลหะ
คุณสมบัติทางเคมีของโลหะส่วนใหญ่เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเทคนิคและทางกายภาพของพวกเขา สิ่งนี้ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของวัสดุจากมุมมองของความเป็นไปได้ในการใช้งานในบางสภาวะ นอกจากนี้พลังงานของโลหะไม่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นอิสระเสมอไป นั่นคือศักยภาพของมันเองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับลักษณะของการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ การเชื่อมต่อที่ชัดเจนที่สุดของพื้นผิวโลหะกับองค์ประกอบอื่น ๆ นั้นแสดงให้เห็นได้จากกระบวนการโยกย้ายเมื่อระดับพลังงานอิสระถูกเติมเต็ม
