Header Ads

أخر المواضيع

اقوى 10 معادن في العالم

 

اقوى 10 معادن في العالم

اقوى 10 معادن في العالم


من المفيد للعلماء والمهندسين تصنيف المعادن من الأقوى إلى الأضعف، لكن العقبة الرئيسية أمام القيام بذلك بشكل هادف هو أن القوة تحددها عدة خصائص. الفولاز من اهم المعادن التي تتسم بالصلابة وكذالك سبائكة.كما يوجود معادن كثيرة اخرى صلبة ولكن على الرغم من ذلك، فلا يوجد أي من هذه المعادن تصل صلابتها الى صلابة الماس أو الجرافين، لكن هذه الهياكل الشبكية الكربونية ليست معادن.



محددات القوة

1) قوة الشد هي مقياس لمدى مقاومة المعدن للكسر. تتمتع عجينة البسكويت  بقوة شد منخفضة ، بينما يتمتع الجرافين بأعلى قوة شد تم تسجيلها على الإطلاق.

2) تحمل الضغط تقيس قوة أو صلابة الانضغاط مدى جودة مقاومة المادة للضغط . تتمثل إحدى طرق تحديد ذلك في استخدام مقياس موس، بقيم من 0 إلى 10، حيث يكون الرقم 10 هو الأقوى.

3) الصلادة تشير إلى مدى مقاومة قضيب أو شعاع من معدن معين  للإنحناء والتشوه الدائم. هذا مقياس مهم للمهندسين الإنشائيين.

4)  قدرة المادة على مقاومة الصدمات دون أن تتحطم. على الرغم من أن الألماس يسجل 10 أيونات على مقياس مو، إلا أنه يمكن أن يتحطم إذا ضربته مطرقة. الصلب ليس صلبًا مثل الماس ، لكن لا يمكنك تحطيمه بسهولة.



الفرق بين السبائك و المعادن الطبيعية

السبائك عبارة عن مزيج من المعادن، والسبب الرئيسي لصنع السبائك هو إنتاج مادة أقوى. السبائك الأكثر أهمية هو الفولاذ، وهو مزيج من الحديد والكربون وهو أقوى بكثير من أي من عنصريه. يصنع علماء المعادن سبائك من معظم المعادن، حتى الفولاذ، وينتمون إلى قوائم أكثر المعادن صلابة.


قائمة أقوى المعادن

نظرًا لأن العديد من العوامل تتحد لتحديد قوة المعدن، فمن الصعب ترتيب قائمة مرتبة من الأقوى إلى الأضعف. تتضمن القائمة التالية غير المرتبة أقوى المعادن والسبائك الطبيعية في العالم، ولكن الترتيب سيتغير اعتمادًا على الخاصية التي تعتبر أكثر أهمية.


الكربون الصلب - تم إنتاج هذه السبيكة الشائعة من الحديد والكربون لعدة قرون وسجلت درجات عالية لجميع الصفات الأربع التي تحدد القوة. تبلغ قوة الخضوع 260 ميجا باسكال (Mpa) وقوة شد تبلغ 580 ميجا باسكال. يسجل حوالي 6.0 على مقياس موس وهو مقاوم للغاية للتأثير.


سبائك الصلب والحديد والنيكل - هناك عدد قليل من الاختلافات في هذه السبيكة ، ولكن بشكل عام، يزيد تصنيع سبائك الصلب الكربوني مع النيكل من مقاومة الخضوع إلى ما يصل إلى 1420 ميجا باسكال وقوة الشد إلى 1460 ميجا باسكال.


الفولاذ المقاوم للصدأ - سبيكة من الفولاذ والكروم والمنغنيز تنتج معدنًا مقاومًا للتآكل بقوة خضوع تصل إلى 1560 ميجا باسكال وقوة شد تصل إلى 1600 ميجا باسكال. مثل جميع أنواع الفولاذ، فإن هذه السبيكة شديدة المقاومة للصدمات وتحقق متوسط ​​المدى على مقياس موس.


التنغستن - مع أعلى قوة شد لأي معدن يحدث بشكل طبيعي، غالبًا ما يتم دمج التنغستن مع الفولاذ والمعادن الأخرى لإنشاء سبائك أقوى. ومع ذلك ، فإن التنغستن هش ويتحطم تحت تأثير الصدمة.


كربيد التنجستن - سبيكة من التنجستن والكربون، تُستخدم هذه المادة بشكل شائع للأدوات ذات حواف القطع، مثل السكاكين وشفرات المنشار الدائرية ولقم الثقب. تتمتع التنغستن وسبائكه بقوة إنتاجية نموذجية تتراوح من 300 إلى 1000 ميجا باسكال وقوة شد من 500 إلى 1050 ميجا باسكال.


التيتانيوم - يتمتع هذا المعدن الطبيعي بأعلى نسبة قوة شد إلى كثافة مقارنة بأي معدن، مما يجعله أقوى من التنجستن، رطل مقابل رطل. ومع ذلك، فإنه يسجل درجات أقل على مقياس صلابة موس. سبائك التيتانيوم قوية وخفيفة الوزن وغالبًا ما تستخدم في صناعة الطيران.


التيتانيوم ألومينايد - هذه سبيكة من التيتانيوم والألومنيوم والفاناديوم ، تتمتع بقوة إنتاج تبلغ 800 ميجا باسكال وقوة شد تبلغ 880 ميجا باسكال.


Inconel - سبيكة فائقة من الأوستينيت والنيكل والكروم ، يحتفظ inconel بقوته في الظروف القاسية ودرجات الحرارة المرتفعة، مما يجعله مناسبًا للتوربينات عالية السرعة وتطبيقات المفاعلات النووية.


الكروم - إذا حددت قوة المعدن ببساطة على أساس مدى قوته ، فإن الكروم، الذي يسجل 9.0 على مقياس موس، سيكون على رأس قائمتك. في حد ذاته، فهو ليس قويًا مثل المعادن الأخرى من حيث الإنتاجية وقوة الشد، ولكنه غالبًا ما يضاف إلى السبائك لجعلها أكثر صعوبة.


الحديد - أحد مكونات الفولاذ، والمعدن الذي يستخدمه صانعو الأدوات والأسلحة على مر العصور، يكمل الحديد قائمة أقوى المعادن في العالم. درجات الحديد الزهر حوالي 5 على مقياس موس ، وقوتها الإنتاجية والشد حوالي 246 و 414 ميجا باسكال على التوالي.

المصادر

1    2     3

ليست هناك تعليقات