نقطة انصهار المعادن
في هذه المقالة ، ندرس نقطة انصهار المعادن المختلفة مع شرح موجز.
الألومنيوم
الألمنيوم معدن فضي اللون ، منخفض الكثافة ، غير حديدي يستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات التجارية.
يعتبر الألمنيوم مدخلاً هامًا للعديد من تقنيات نقل الطاقة الهامة ومصدرًا مهمًا لثاني أكسيد الكربون. زادت الانبعاثات المباشرة من قطاع الألمنيوم العالمي بشكل مطرد خلال العقد الماضي ، مدفوعة بزيادة الإنتاج التي من المتوقع أن تستمر في النمو بسبب النمو السكاني والاقتصادي.
يستخدم الألمنيوم في العديد من المنتجات مثل العلب والرقائق وأواني المطبخ وإطارات النوافذ وأجزاء الطائرات والأجهزة الصناعية وما إلى ذلك. هذا يرجع إلى ميزاته الخاصة.
نقطة انصهار الألومنيوم هي 660 نقطةمئوية أو 1220 درجة فهرنهايت.
نحاس أصفر
معدن النحاس عبارة عن سبيكة من النحاس والزنك ، ولكن يمكن إضافة كميات مختلفة من العناصر الأخرى.
هذا المعدن هو مصطلح وصفي يستخدم لوصف مجموعة واسعة من سبائك النحاس والزنك المتينة والقوية وطويلة الأمد والمقاومة للتآكل. بشكل عام ، تتراوح نسبة النحاس من 60٪ إلى أكثر من 80٪ بينما تتراوح نسبة الزنك من أقل من 10٪ إلى أكثر من 40٪.
عندما يحتوي النحاس المعدني على نسبة زنك تزيد عن 30٪ ، يطلق عليه اسم النحاس العالي. زيادة محتوى الزنك تجعل النحاس أكثر عرضة للتآكل ، حيث يتفاعل الزنك مع التعرض للهواء والماء لتشكيل طبقة أكسيد الزنك.
يُعرف النحاس ، الذي يحتوي على نسبة عالية من النحاس ، بالنحاس الأحمر أو البرونزي. زيادة نسبة النحاس فوق 85٪ تجعله مرنًا ومرنًا ومقاومًا للتآكل. يتمتع الأرز الأحمر بقدرة ميكانيكية ممتازة ، لذلك يمكن قطعه وتشكيله وحفره بسهولة. عيب الأرز الأحمر هو تكلفته ، وهي أعلى بسبب محتواه العالي من النحاس.
استخدم الرومان القدماء النحاس بشكل أساسي في الأواني والدروع والمجوهرات والدبابيس أو الخطافات.
نقطة انصهار المعدن النحاسي هي 930 درجة مئوية (1710 درجة فهرنهايت).
برونز ألومنيوم
تعتبر البرونز المصنوعة من الألومنيوم أو البرونز الألومنيوم أكثر قيمة من سبائك البرونز الأخرى نظرًا لقوتها العالية ومقاومتها للتآكل. هذه السبائك مقاومة للتلطيخ وتظهر معدلات تآكل منخفضة في الغلاف الجوي ، ومعدلات أكسدة منخفضة في درجات حرارة عالية ، وتفاعل منخفض مع مركبات الكبريت ومنتجات الاحتراق الأخرى. كما أنها مقاومة للتآكل في مياه البحر.
سبائك الألومنيوم والبرونز هي عائلة من سبائك النحاس التي تستخدم الحديد والنيكل في تكوينها. لكنهم يعتمدون على الألومنيوم كعنصر رئيسي في صناعة السبائك. يزيد الألمنيوم بشكل كبير من القوة لنقطة أنه يشبه الفولاذ الكربوني. ومن المزايا الإضافية أن برونز الألومنيوم يتميز أيضًا بمقاومة ممتازة للتآكل. هذه القوة والمقاومة للتآكل هي التي أدت إلى الاستخدام المبكر لبرونز الألومنيوم.
برونز الألومنيوم هو أعلى سبيكة نحاسية قياسية قوة.
نقطة انصهار برونز الألومنيوم هي 1027-1038 درجة مئوية (1881-1900 درجة فهرنهايت).
كروم
يعتبر الكروم مكونًا أساسيًا لجميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويشكل ما لا يقل عن 10.5٪ من محتوى السبائك.
الصلب هو معدن رمادي صلب يتمتع بقدرة عالية على التلميع ويستخدم في السبائك لزيادة القوة ومقاومة التآكل.
الكروم عنصر طبيعي يوجد في الصخور والحيوانات والنباتات والتربة والغبار والغازات البركانية. يوجد الكروم في أشكال مختلفة في البيئة. يستخدم الكروم في صناعة الصلب ، والطلاء بالكروم ، والدهانات ، وصناعة النسيج كمجفف ، وحتى حفظ الخشب.
يتميز Chrome بمجموعة متنوعة من الألوان نظرًا لوجود كميات مختلفة من الكروم.
نقطة انصهار الكروم هي 1860 درجة مئوية (3380 درجة فهرنهايت).
انظر أيضًا: آلة التقطيع ثنائية المحور
نحاس
تتمتع سبائك النحاس بمقاومة جيدة للتآكل ، وموصلية حرارية عالية ، وموصلية كهربائية عالية جدًا.
النحاس معدن ضارب إلى الحمرة. إنه يعكس الضوء الأحمر والبرتقالي وبسبب هيكله الشريطي فإنه يمتص الترددات الأخرى في الطيف المرئي ، لذلك فهو يتمتع بلون أحمر جميل. إنه مرن ومرن وموصل ممتاز للحرارة والكهرباء. إنه أكثر ليونة من الزنك.
النحاس له تفاعل كيميائي منخفض. في الطقس الرطب ، تشكل ببطء طبقة خضراء تسمى الزنجار. يحمي هذا الطلاء المعدن من أي هجوم آخر.
النحاس معدن مرن للغاية وهو موصل جيد للكهرباء والحرارة. يوجد النحاس في الحالة المعدنية الحرة في الطبيعة.
نقطة انصهار النحاس هي 1084 درجة مئوية (1983 درجة فهرنهايت).
ذهب
الذهب هو أحد أكثر المعادن المرغوبة والمفيدة في العالم. لا يمكن فقط تشكيل هذا المعدن الأصفر الثمين بشكل جميل ، بل إنه يوصل الكهرباء ولا يبهت. هذه الخصائص تجعله المعدن المفضل للصناعات الصناعية والطبية والتكنولوجية.
الذهب معدن ثمين أصفر لامع كثيف. للذهب العديد من الخصائص التي جعلته ذا قيمة كبيرة عبر التاريخ. إنها جذابة في اللون والسطوع ، ومتينة بشكل معقول ، ومرن للغاية ، وعادة ما توجد في الطبيعة في شكل نقي نسبيًا. الذهب لا يضاهى بأي معدن آخر بسبب قيمته المتصورة منذ العصور القديمة.
الذهب هو أحد أكثر المعادن كثافة. إنه موصل جيد للحرارة والكهرباء. وهو أيضًا أنعم العناصر وأكثرها مرونة.
كيميائيا ، المعادن النبيلة تقاوم الأكسدة والتآكل في الهواء الرطب. لديهم أيضًا درجات متفاوتة من المقاومة للأحماض. تشمل هذه المجموعة العناصر التالية: الروثينيوم والروديوم والبلاديوم والأوزميوم والإيريديوم والذهب والفضة والبلاتين.
خصائص المعادن النبيلة لها الخصائص التالية:
توجد هذه المعادن في جميع أنحاء العالم ، ولكنها ليست كافية لتقليل قيمتها.
تعتبر معادن ثمينة وتستخدم كعملة (مخزن للقيمة).
تعتبر العديد من الثقافات ، تاريخيًا وحاليًا ، أن هذه المعادن جميلة وحسية وبراقة ، مما يزيد من جاذبيتها.
هذه المعادن قابلة للطرق أيضًا ، مما يجعلها خيارات عملية لصنع المجوهرات.
لكل هذه الأسباب ، يستمر الذهب والفضة والبلاتين في التمتع بشعبية كبيرة كمعادن للمجوهرات.
نقطة انصهار الذهب هي 1063 درجة مئوية (1945 درجة فهرنهايت).
راجع أيضًا: ما المقصود بالإرسال؟ | أنواع المسبوكات المعدنية مع التطبيقات
الحديد الزهر
الحديد الزهر عبارة عن سبيكة من الحديد تحتوي على 2 إلى 4 في المائة من الكربون إلى جانب كميات متفاوتة من السيليكون والمنغنيز وآثار من الشوائب مثل الكبريت والفوسفور. يتم تصنيعه عن طريق تنشيط خام الحديد في فرن الصهر. يصب الحديد الزهر في سبائك خام ، أو يلقي ويصلب.
كان الحديد الزهر مادة هندسية أرخص من الحديد المطاوع لأنه لم يتطلب تكريرًا ثقيلًا وطرقًا ، كما كان أقل قوة شدًا. ومع ذلك ، فإن قدرتها على التحمل جعلتها أول معدن هيكلي مهم واستخدمت في بعض ناطحات السحاب الأولى. في القرن العشرين ، حل الفولاذ محل الحديد الزهر في البناء ، ولكن لا يزال للحديد الزهر العديد من الاستخدامات الصناعية.
الحديد الزهر هو مصطلح يستخدم لوصف مجموعة من السبائك المعدنية التي يكون عنصر السبائك الرئيسي فيها هو الحديد. بسبب اسمه ، يميل بعض الناس إلى الاعتقاد بأن الحديد الزهر يتكون أساسًا من الحديد بنسبة 100٪. هذا غير صحيح. في الواقع ، يحتوي الفولاذ الكربوني على حديد أكثر من الحديد المصبوب.
لكي يتم اعتبار سبيكة حديدية في الغالب من الحديد الزهر ، يجب أن تحتوي على أكثر من 2٪ كربون حتى يتم اعتبار السبيكة النهائية من الحديد الزهر.
نقطة انصهار الحديد الزهر هي 1204 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت).
الرصاص المعدني
الرصاص معدن ناعم ، أبيض فضي أو رمادي. إنه مرن للغاية ومرن وكثيف ، وموصل ضعيف للكهرباء. يُعرف الرصاص في العصور القديمة ويعتقد الكيميائيون أنه أقدم معدن ، وهو شديد التحمل ومقاوم للتآكل ، كما يتضح من الاستخدام المستمر لأنابيب المياه الرصاص التي ركبها الرومان القدماء.
يتوفر معدن الرصاص بشكل عام في معظم الأحجام.
معدن الرصاص هو أحد العناصر الأساسية في الكيمياء. لعدة قرون ، تم استخدامه لصنع منتجات مختلفة ، بما في ذلك الرصاص والبطاريات ودروع الإشعاع. هناك أنواع مختلفة من معدن الرصاص ، لكل منها خصائص وخصائص فريدة.
نقطة انصهار الرصاص هي 328 درجة مئوية (622 درجة فهرنهايت).
النيكل
النيكل عنصر معدني ذو مظهر أبيض لامع وفضي. إنه خامس أكثر العناصر شيوعًا على الأرض وهو موجود على نطاق واسع في قشرة الأرض ولبها. يعتبر النيكل والحديد أيضًا عنصرًا شائعًا في النيازك. يوجد النيكل بشكل طبيعي في التربة والمياه. كما أنه عنصر غذائي أساسي للنباتات.
النيكل أكثر صلابة من الحديد ، وهو أكثر شيوعًا بسبب استخدامه في العملات المعدنية ، ولكنه أكثر أهمية كمعدن نقي أو في شكل سبيكة للعديد من التطبيقات المنزلية والصناعية.
نقطة انصهار النيكل هي 1453 درجة مئوية (2647 درجة فهرنهايت).
البلاتين
البلاتين ، العنصر الكيميائي ، هو الأكثر شهرة والأكثر استخدامًا من بين ستة معادن ثقيلة جدًا ، أبيض ثمين وفضي ، ناعم وقابل للطرق ، وله نقطة انصهار عالية ومقاومة جيدة للتآكل. على سبيل المثال ، يظل سطحه ساطعًا بعد الوصول إلى حرارة بيضاء في الهواء. عادةً ما يتم إضافة كميات صغيرة من الإيريديوم لإنتاج سبيكة أقوى وأقوى تحافظ على فوائد البلاتين النقي.
تم تسمية البلاتين بسبب لونه الفضي الرمادي والأبيض. مع توفر 5 جم / كجم في قشرة الأرض ، يعد من أندر العناصر وبالتالي فهو ذو قيمة كبيرة. على الرغم من اكتشاف هذه المادة في وقت لاحق نسبيًا من قبل علماء أوروبيين ، فقد تم العثور عليها في مقابر مصرية يعود تاريخها إلى 1200 قبل الميلاد.
نقطة انصهار البلاتين هي 1770 درجة مئوية (3218 درجة فهرنهايت).
معدن الفضة
الفضة ، معدن أبيض لامع يُقدر بجماله الزخرفي وتوصيله الكهربائي.
معدن الفضة هو أحد المعادن الثمينة إلى جانب معادن مجموعة الذهب والبلاتين. نظرًا لندرته النسبية ولونه الأبيض الساطع وقابليته للتطويع ومقاومته للأكسدة في الغلاف الجوي ، فقد استخدم هذا المعدن منذ فترة طويلة في صنع العملات المعدنية والحلي والمجوهرات. الفضة لديها أعلى موصلية كهربائية وحرارية معروفة بين جميع المعادن وتستخدم في صناعة الدوائر الكهربائية المطبوعة. كما أنه مخلوط بعناصر مثل النيكل أو البلاديوم لاستخدامه في التلامس الكهربائي. كما أنه يستخدم كعامل مساعد بسبب قدرته الفريدة على تحويل الإيثيلين إلى أكسيد الإيثيلين ، وهو مقدمة للعديد من المركبات العضوية. الفضة هي واحدة من أنبل العناصر الانتقالية – أي الأقل تفاعلًا كيميائيًا -.
نقطة انصهار الفضة هي 961 درجة مئوية (1762 درجة فهرنهايت).
الكربون الصلب
الفولاذ الكربوني هو نوع من الفولاذ يحتوي على الكربون كعنصر رئيسي في صناعة السبائك وعناصر أخرى موجودة بكميات أقل. نظرًا لقوته العالية وسعره المنخفض ، يستخدم هذا المعدن عادةً في بناء العديد من المنتجات والهياكل.
يمكن تصنيف الفولاذ الكربوني إلى درجات مختلفة بناءً على تركيبته الكيميائية وخصائصه الميكانيكية ، مثل الفولاذ منخفض الكربون (الفولاذ الطري) ، والفولاذ الكربوني المتوسط ، والفولاذ الكربوني العالي ، والفولاذ الكربوني الفائق. كل درجة لها استخداماتها وتطبيقاتها الخاصة اعتمادًا على الخصائص المرغوبة للمنتج النهائي.
يتم استخدام الفولاذ الكربوني المتوسط إلى العالي بشكل شائع لصنع مكونات الماكينة مثل التروس وأعمدة الكرنك والأعمدة. القوة العالية والصلابة العالية تجعلها خيارًا مثاليًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الأدوات.
عنصر الكربون موجود في جميع أنواع الفولاذ. عندما يكون هذا الكربون هو العنصر الرئيسي في صناعة السبائك ، فإن السبيكة تعتبر من الصلب الكربوني.
تبلغ نقطة انصهار الفولاذ الكربوني 1425-1540 درجة مئوية (2597-2800 درجة فهرنهايت).
الفولاذ المقاوم للصدأ
إنها سبيكة من الحديد والصلب تتمتع بمقاومة متزايدة للتآكل مقارنة بالفولاذ الكربوني.
الفولاذ المقاوم للصدأ ، أي عائلة من سبائك الفولاذ التي تحتوي عادةً على 10 إلى 30 بالمائة من الكروم. يوفر الكروم ، فيما يتعلق بمحتوى الكربون المنخفض ، مقاومة كبيرة للتآكل والحرارة. يمكن إضافة عناصر أخرى مثل النيكل والتيتانيوم والألمنيوم والنيوبيوم والنحاس والنيتروجين والكبريت والفوسفور أو السيلينيوم لزيادة مقاومة التآكل في بيئات معينة ، وزيادة مقاومة الأكسدة وخلق خصائص خاصة.
بينما يجب أن يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على 10.5٪ على الأقل من الكروم ، تختلف المكونات والنسب الدقيقة بناءً على الدرجة المطلوبة والاستخدام المقصود للفولاذ.
جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ شديدة المقاومة للتآكل.
درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ هي 1375-1530 درجة مئوية (2500-2785 درجة فهرنهايت).
أنظر أيضا: فصل المعادن الثمينة
التيتانيوم
التيتانيوم معدن رمادي فضي لامع. إنه معدن بهيكل خفيف الوزن ، ذو قوة عالية ومنخفض التآكل ، ويستخدم كسبيكة لأجزاء الطائرات عالية السرعة.
يتم إنتاج التيتانيوم الخالص تجارياً وسبائك التيتانيوم كمعادن مسحوق تيتانيوم شبه نقي ، وألومينيوم تيتانيوم ، ومسبوكات تيتانيوم عالية الهندسة ، ومطروقات تيتانيوم ومكونات تيتانيوم مُشكلة.
التيتانيوم شديد الصلابة ، وخفيف الوزن ، ومقاوم للتآكل ، ويمتزج بالعديد من المعادن.
في علم المعادن ، يتم استخدامه لإزالة الأكسجين والنيتروجين من الفولاذ وتقويته.
نقطة انصهار التيتانيوم هي 1670 درجة مئوية (3038 درجة فهرنهايت).
الزنك
الزنك معدن سريع الانصهار ، وهو ضروري للحياة وهو أحد أكثر المعادن استخدامًا وله أهمية تجارية كبيرة.
هذا المعدن هو معدن لامع أزرق-أبيض. إنه هش ومتبلور في درجات الحرارة العادية ، ولكنه يصبح قابلاً للدكتات وقابل للطرق عند تسخينه إلى ما بين 110 و 150 درجة مئوية. إنه معدن تفاعلي نسبيًا يتحد مع الأكسجين وغيره من المعادن غير المعدنية ويتفاعل مع الأحماض المخففة لإطلاق الهيدروجين.
يستخدم هذا المعدن بشكل أساسي في جلفنة الحديد ، حيث يتم جلفنة أكثر من 50 ٪ من معدن الزنك في الفولاذ ، ولكنه مهم أيضًا في تحضير سبائك معينة. يتم استخدامه للألواح السالبة في بعض البطاريات الكهربائية وأيضًا للأسطح والمزاريب في تشييد المباني.
نقطة انصهار الزنك هي 420 درجة مئوية (787 درجة فهرنهايت).
التنغستن
التنغستن، المعروف أيضًا باسم التنجستن ، عنصر كيميائي ، معدن قوي للغاية مقاوم للصهر ، يستخدم في الفولاذ لزيادة الصلابة والقوة ، وفي خيوط المصباح.
يُعرف هذا العنصر بأنه أحد أصعب الأشياء وأكثرها مقاومة في الطبيعة. إنه كثيف جدًا ويكاد يكون من المستحيل الذوبان. التنغستن النقي هو معدن فضي-أبيض ، وعند طحنه إلى مسحوق ناعم ، يمكن أن يكون قابلاً للاشتعال ويشتعل تلقائيًا.
يستخدم التنغستن بعدة طرق لأنه قوي ومتين للغاية. إنه مقاوم للغاية للتآكل ولديه أعلى نقطة انصهار وأعلى مقاومة شد لأي عنصر. ومع ذلك ، تأتي قوتها عندما يتم تحويلها إلى مركبات. التنغستن النقي ناعم جدا.
التنغستن معدن لامع أبيض مائل للرمادي ويكون صلبًا في درجة حرارة الغرفة. التي لديها أعلى نقطة انصهار وأقل ضغط بخار بين جميع المعادن ولديها أعلى مقاومة شد عند درجة حرارة تزيد عن 1650 درجة مئوية. تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ولا تتأكل إلا قليلاً بسبب معظم الأحماض المعدنية.
درجة انصهار التنغستن هي 3400 درجة مئوية (6152 درجة فهرنهايت).
نتيجة انصهار المعادن
قمنا بفحص نقاط انصهار المعادن المختلفة مع التفسيرات ، والآن دعونا نرى درجة حرارة انصهار المعادن بإيجاز:
- الألومنيوم 660C أو 1220F
- برونزي 1027-1038 درجة مئوية (1881-1900 درجة فهرنهايت)
- نحاس أصفر 930 درجة مئوية (1710 درجة فهرنهايت)
- الكروم 1860 درجة مئوية (3380 درجة فهرنهايت)
- النحاس 1084 درجة مئوية (1983 درجة فهرنهايت)
- الذهب 1063 درجة مئوية (1945 درجة فهرنهايت)
- الحديد الزهر 1204 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت)
- الرصاص 328 درجة مئوية (622 درجة فهرنهايت)
- النيكل 1453 درجة مئوية (2647 درجة فهرنهايت)
- البلاتين 1770 درجة مئوية (3218 درجة فهرنهايت)
- الفضة 961 درجة مئوية (1762 درجة فهرنهايت)
- الكربون الصلب 1425-1540 درجة مئوية (2597-2800 درجة فهرنهايت)
- الفولاذ المقاوم للصدأ 1375-1530 درجة مئوية (2500-2785 درجة فهرنهايت)
- التيتانيوم 1670 درجة مئوية (3038 درجة فهرنهايت)
- معدن الزنك عند 420 درجة مئوية (787 درجة فهرنهايت)
- تنغستن 3400 درجة مئوية (6152 درجة فهرنهايت)
تصميم وإنتاج آلات الصهر وإعادة التدوير
شركة مكران الخليج فينيكس ، الشركة المصنعة لآلات تمزيق وإعادة التدوير، للحصول على معلومات وأوامر ، راجع الرابط أدناه.
