Logam
Aliran kental di dekat batas butir, misalnya, dapat menyebabkan gelinciran internal, rayapan dan kelelahan pada logam. Hal ini juga dapat berkontribusi terhadap perubahan signifikan pada struktur mikro seperti pertumbuhan butir dan densifikasi lokal karena penghilangan porositas intergranular. Dislokasi sekrup bisa menggelincir ke arah bidang kisi yang berisi dislokasi, sementara kekuatan pendorong utama untuk "pendakian dislokasi" adalah gerakan atau difusi kekosongan melalui kisi kristal.
Selain itu, sifat nondireksional ikatan logam juga dianggap berkontribusi secara signifikan terhadap daktilitas sebagian besar padatan logam. Bila bidang ikatan ionik menggeser satu sama lain, perubahan resultan pada lokasi pergeseran ion dengan muatan yang sama ke dalam proksimitas dekat mengakibatkan pembelahan kristal; pergeseran seperti itu tidak teramati pada kristal berikatan kovalen dimana terjadi fraktur dan fragmentasi kristal.
Logam paduan adalah campuran dari dua atau lebih unsur dimana komponen utamanya adalah logam. Sebagian besar logam murni terlalu lunak, rapuh atau reaktif secara kimia untuk penggunaan praktis. Menggabungkan rasio logam yang berbeda sebagai logam paduan memodifikasi sifat logam murni untuk menghasilkan karakteristik yang diinginkan. Tujuan pembuatan logam paduan umumnya membuat
mereka kurang rapuh, lebih keras, tahan terhadap korosi, atau memiliki warna dan keharuman yang diinginkan. Dari semua paduan logam yang digunakan saat ini, paduan besi (baja, baja nirkarat, besi tuang, baja perkakas, baja paduan) merupakan proporsi terbesar baik secara kuantitas maupun nilai komersial. Besi yang dipadu dengan berbagai proporsi
karbon memberi baja berkadar karbon rendah, menengah dan tinggi, dengan peningkatan level karbon mengurangi keuletan dan ketangguhan. Penambahan silikon akan menghasilkan besi cor, sedangkan penambahan kromium, nikel dan molibdenum pada baja karbon (lebih dari 10%) menghasilkan baja nirkarat.
Paduan logam penting lainnya adalah aluminium, titanium, tembaga dan magnesium. Paduan tembaga yang sudah dikenal sejak prasejarah-perunggu memberi nama untuk Zaman Perunggu-dan memiliki banyak aplikasi saat ini, yang terpenting adalah kabel listrik. Paduan dari tiga logam lainnya telah dikembangkan akhir-akhir ini; karena reaktivitas kimianya, mereka memerlukan proses ekstraksi
elektrolitik. Paduan aluminium, titanium dan magnesium berharga kareana rasio kekuatan-terhadap-beratnya yang tinggi; magnesium juga bisa memberikan perisai elektromagnetik. Bahan-bahan ini ideal untuk situasi dimana rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi lebih penting daripada biaya material, seperti di ruang angkasa dan beberapa aplikasi otomotif.
Logam paduan yang dirancang khusus untuk aplikasi yang sangat berat, seperti mesin jet, dapat mengandung lebih dari sepuluh unsur.
Dalam kimia, istilah logam dasar digunakan secara informal untuk mengacu pada logam yang mudah teroksidasi atau berkarat, dan mudah bereaksi dengan asam klorida encer (HCl) membentuk hidrogen. Contohnya termasuk besi, nikel, timbal dan seng. Tembaga dianggap sebagai logam dasar karena relatif mudah teroksidasi, meskipun tidak bereaksi dengan HCl. Logam dasar biasanya digunakan dalam kondisi yang berlawanan dengan logam mulia.
Dalam alkimia, logam dasar adalah logam biasa dan murah, berlawanan dengan logam berharga, terutama emas dan perak. Tujuan lama para alkemis adalah transmutasi logam dasar menjadi logam berharga.
Dalam numismatik, koin di masa lalu mendapatkan nilainya terutama dari kandungan logam berharga. Sebagian besar mata uang modern adalah mata uang fiat, yang memungkinkan koin dibuat dari logam dasar.
Istilah "ferro" berasal dari bahasa Latin yang berarti "mengandung zat besi". Ini bisa termasuk besi murni, seperti besi tempa, atau paduan seperti baja. Logam besi sering bersifat magnetis, namun tidak eksklusif.
Logam mulia adalah logam yang tahan terhadap korosi atau oksidasi, tidak seperti sebagian besar logam dasar. Mereka cenderung juga merupakan logam berharga, seringkali karena kelangkaannya. Contohnya antara laain emas, platina, perak, rodium, iridium, dan paladium.
Secara kimia, logam berharga kurang reaktif daripada sebagian besar unsur, memiliki kilau tinggi dan konduktivitas listrik yang tinggi. Dalam sejarah, logam berharga penting sebagai mata uang, tetapi saat ini hanya dianggap sebagai komoditas investasi dan industri. Emas, perak, platina dan paladium masing-masing mempunyai kode mata uang ISO 4217. Logam berharga
yang paling dikenal adalah emas dan perak. Sementara keduanya memiliki penggunaan indusri, mereka lebih dikenal dalam bidang seni, perhiasan, ddan koin. Logam berharga lainnya termasuk dalan logam golongan platina: rutenium, rodium, paladium, osmium, iridium, dan platina, dengan platina adalah yang paling banyak diperdagangkan.
Permintaan logam berharga didorong tidak hanya berdasarkan penggunaan praktisnya, tetapi juga perannya sebagai investasi dan penyimpan nilai (English: store of value). Paladium pernah, sekitar musim panas 2006, bernilai sedikit di bawah setengah harga emas, dan platina sekitar dua kali harga emas. Perak secara substansial tidak terlampau mahal, tetapi seringkali secara tradisional dianggap sebagai logam berharga karena perannya sebagai koin dan perhiasan.
Logam berat adalah semua logam atau metaloid yang relatif padat. Definisi yang lebih spesifik telah diajukan, tetapi tidak satupun memperoleh persetujuan luas. Beberapa logam berat memiliki penggunaan ceruk, atau dinyatakan beracun; beberapa esensial dalam jumlah renik.
Logam seringkali diekstraksi dari bumi yang berarti menambang bijih yang kaya dengan sumber daya unsur yang dimaksud, seperti bauksit. Lokasi bijih ditentukan dengan teknik prospekting, diikuti dengan eksplorasi dan pengujian deposit. Sumber daya mineral umumnya dibagi ke dalam tambang permukaan, yang ditambang dengan ekskavasi menggunakan alat berat, dan tambang bawah tanah.
Setelah bijih ditambang, logam harus diekstraksi, biasanya menggunakan reduksi kimia atau elektrolitik. Pirometalurgi menggunakan suhu tinggi untuk mengubah bijih menjadi bahan baku, sementara hidrometalurgi menerapkan kimia berbasis air untuk tujuan yang sama. Metode yang digunakan bergantung pada jenis logam dan kontaminannya.
Jika bijih ligam berupa senyawa ionik antara logam dan nonlogam, bijih tersebut biasanya harus dilebur-dipanaskan dengan penambahan reduktor-untuk mengekstrak logam murni. Banyak logam umu, seperti besi, dilebur menggunakan karbon sebagai reduktor. Beberapa logam seperti aluminium dan natrium, tidak memiliki reduktor praktis yang dijual bebas, sehingga diekstraksi menggunakan teknik elektrolisis.
Bijih sulfida tidak direduksi langsung menjadi logam tetapi dipanggang di udara terbuka untuk mengubahnya menjadi oksida.
Permintaan untuk logam terkait erat dengan pertumbuhan ekonomi. Selama abad ke-20, ragam penggunaan logam di masyarakat meningkat tajam. Saat ini, perkembangan negara-negara besar, seperti China dan India, dan kemajuan teknologi, mendorong permintaan yang semakin banyak. Hasilnya adalah aktivitas pertambangan semakin meluas, dan semakin banyak stok logam dunia di atas
tanah yang digunakan, sementara yang di bawah tanah sebagai cadangan yang tidak digunakan. Contohnya adalah stok tembaga bekas. Antara tahun 1932 dan 1999, tembaga yang digunakan di AS meningkat dari 73 g menjadi 238 g per orang.
Logam secara inheren dapat didaur ulang, jadi pada prinsipnya, dapat digunakan berulang-ulang, meminimalkan dampak negatif lingkungan dan menghemat energi. Misalnya, 95% energi yang digunakan untuk membuat aluminium dari bijih bauksit diselamatkan dengan menggunakan bahan daur ulang. Tingkat daur ulang logam umumnya rendah. Pada tahun 2010, International Resource Panel, yang diselenggarakan oleh United Nations Environment Programme (UNEP) menerbitkan laporan tentang stok logam yang ada di masyarakat dan tingkat daur ulangnya.