20 أمثلة على المواد الحديدية وغير الحديدية

عندما تتحدث عن مواد حديدية (أو الحديد) و غير حديدية، تشير إلى مواد معدنية حصريا وذلك لوجود أو عدم وجود الحديد كأحد مكوناته الرئيسية. على سبيل المثال: نقي الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والنيكل.

باستثناء الحديد النقي (بدرجاته المختلفة) ، فإن معظم معادن حديدية هو نتاج سبائك أو مخاليط من الحديد وغيرها مواد، مثل الكربون. يمكن أن تكون المعادن غير الحديدية عنصرية للغاية (تتكون من عنصر واحد العنصر الذري) أو سبائك أخرى خالية من الحديد.

خصائص المواد الحديدية

تتميز المواد الحديدية ، وهي رابع أكثر أنواع المعادن شيوعًا في قشرة الأرض ، عن المواد غير الحديدية في قوتها ، تطويع، رائعة توصيل الحرارة والكهرباء، وكذلك في إمكانية إعادة استخدامها من مسبكه وتزويره الجديد ، ولكن قبل كل شيء لاستجابته العالية لـ القوى المغناطيسية (المغناطيسية الحديدية).

بفضل هذا الأخير ، يمكن فصل المواد الحديدية عن المواد غير الحديدية في النفايات البلدية من خلال إجراءات الفصل المغناطيسي.

ويرجع ذلك إلى كل هذا أنها مطلوبة بشدة على المستوى الصناعي في جميع أنحاء العالم ، وتشكل من بين 1 و 2٪ من مجموع القمامة المنزلية (في الغالب علب

غذاء) ، نظرًا لسعره المنخفض نسبيًا وقدرته العالية على صناعة السبائك مع المعادن الأخرى لاكتساب سمات جديدة وتحسين خصائصه.

أنواع المواد الحديدية

تدخل جميع المعادن الحديدية في أحد هذه الأنواع الثلاثة ، وفقًا للعناصر المكونة لها:

أمثلة على المواد الحديدية

1. حديد نقي. هذه المادة ، وهي واحدة من أكثر المواد وفرة على هذا الكوكب ، هي معدن فضي رمادي مع قدرة مغناطيسية وصلابة كبيرة و كثافة. تعتبر نقية عندما تتكون من 99.5٪ من ذرات من نفس العنصر ومع ذلك فهو ليس مفيدًا جدًا ، نظرًا له هشاشة (إنه هش) ، ونقطة انصهاره العالية (1500 درجة مئوية) وأكسدة سريعة في ظل الظروف العادية.
2. حديد حلو. وتسمى أيضا الحديد المطاوعيحتوي على نسبة منخفضة جدًا من الكربون (لا يصل إلى 1٪) وهو أحد أنقى أنواع الحديد التجارية الموجودة. يفيد في صناعة السبائك والتزوير بعد تسخينه إلى درجة عالية جدًا درجات الحرارة وتطرقها باللون الأحمر ، لأنها تبرد وتتصلب بسرعة كبيرة.
3. الكربون الصلب. يُعرف باسم فولاذ البناء ، وهو أحد مشتقات الحديد الرئيسية المنتجة في صناعة الصلب وواحد من أكثر المنتجات استخدامًا في العالم. يتم إنتاجه من الخليط مع الكربون بنسب متغيرة: 0.25٪ في الفولاذ الطري ، 0.35٪ في شبه الحلو ، 0.45٪ في شبه الصلب و 0.55٪ في الصلب.
4. صلب السيليكون. يُعرف أيضًا باسم الفولاذ الكهربائي أو الفولاذ المغناطيسي أو فولاذ المحولات. هو نتاج سبيكة حديد ذات درجة متغيرة من السيليكون (من 0 إلى 6.5٪) ، وكذلك المنجنيز والألمنيوم (0.5٪). فضيلتها الرئيسية هي وجود مقاومة كهربائية عالية جدًا.
5. ستانلس ستيل. سبيكة الحديد هذه تحظى بشعبية كبيرة ، نظرًا لمقاومتها العالية للتآكل وعمل الأكسجين (أكسدة) ، منتج تصنيعه من الكروم (10 إلى 12٪ كحد أدنى) ومعادن أخرى مثل الموليبدينوم والنيكل.
6. الصلب المجلفن. هذا هو الاسم الذي يطلق على الفولاذ المغطى بطبقة من الزنك ، والذي ، لكونه معدنًا أقل تأكسدًا ، يحميه من الهواء ويبطئ بشكل كبير من تآكله. هذا مفيد للغاية لصنع أجزاء الأنابيب وأدوات السباكة.
7. فولاذ دمشق. من المفترض أن يكون أصل هذا النوع المحدد من السبائك في الشرق الأوسط (مدينة دمشق السورية) بين القرنين الحادي عشر والحادي عشر. الثامن عشر ، عندما تم اقتباس سيوف هذه المادة على نطاق واسع في أوروبا ، بسبب صلابتها الكبيرة وحافتها "الأبدية تقريبًا". لا يزال هناك نقاش حول ما كان بالضبط تقنية كان يتم استخدامه في ذلك الوقت ، على الرغم من أنه تم نسخه اليوم لمجموعة كبيرة من السكاكين وأدوات التقطيع الحديدية.
8. ستيل "wootz”. يتم الحصول على هذا الفولاذ تقليديًا عن طريق خلط بقايا الحديد (الخامات أو الحديد الخام) مع الفحم النباتي من أصل نباتي والزجاج ، في الأفران عند درجات حرارة عالية. تحتوي هذه السبيكة على العديد من الكربيدات التي تجعلها صلبة وغير قابلة للتشوه بشكل خاص.
9. مسابك الحديد. هذا هو الاسم الذي يطلق على السبائك عالية المحتوى الكربوني (عادة بين 2.14 و 6.67٪) التي تتعرض للحديد للحصول على مواد ذات كثافة وهشاشة أعلى (الحديد الزهر الأبيض) أو أكثر ثباتًا وقابلية للتشغيل الآلي (الحديد الزهر اللون الرمادي).
10. بيرمالوي. إنها سبيكة مغناطيسية من الحديد والنيكل بنسب مختلفة ، تتميز بنفاذية مغناطيسية عالية. تتغير مقاومته الكهربائية بنسبة 5٪ من سعة المجال المغناطيسي ، مما يجعله مثاليًا لصنع المستشعرات والرؤوس المغناطيسية والأدوات الأخرى في الصناعة.

أمثلة على المواد غير الحديدية

1. نحاس. مع الرمز الكيميائي Cu ، فهو أحد عناصر الجدول الدوري. هو معدن مطيل وجيد الارسال كهرباء والحرارة ، وهذا هو سبب استخدامها بكثرة في الاتصالات السلكية واللاسلكية وليس كثيرًا في المهام التي تتطلب المتانة.
2. الألومنيوم. يعتبر الألمنيوم أحد أكثر المعادن شعبية في الوقت الحاضر بسبب انخفاضه في الموصل الكهربائي والحراري كثافة وخفة وأكسدة منخفضة ، فضلاً عن سمية منخفضة جدًا ، مما يجعلها مثالية لصنع الحاويات من أجل غذاء.
3. تين. يشيع استخدامه لحماية الفولاذ من الأكسدة ، وهو معدن كثيف نسبيًا ولونًا زاهيًا ، وعند ثنيه ، ينبعث منه أزمة تسمى "صرخة القصدير". إنه ناعم جدًا ومرن في درجة حرارة الغرفة ، ولكن عند تسخينه يصبح هشًا وهشًا.
4. الزنك. إنه شديد المقاومة للصدأ والتآكل ، ولهذا السبب غالبًا ما يستخدم في عمليات الجلفنة. هذا العنصر خفيف الوزن وغير مكلف ، لذلك فهو مرتفع الطلب صناعي.
5. نحاس. إنها سبيكة من النحاس والزنك (تتراوح بين 5 و 40٪) ، مما يحسن من قوة الشد لكلا المعدنين دون إزالة خفتهما وكثافتهما المنخفضة. يستخدم على نطاق واسع في تصنيع الأجهزة وأجزاء وأدوات السباكة بشكل عام.
6. برونزية. مع سبيكة أساسها النحاس وإضافة 10٪ من القصدير ، يتم الحصول على هذه السبيكة أكثر مقاومة من النحاس الأصفر ومن مجموع ليونةالتي لعبت دورًا مهمًا جدًا في تاريخ البشرية ، لدرجة إعطاء اسمها لعصر الحضارة. يتم استخدامه في التماثيل وقطع الملحقات والمفاتيح ، من بين العديد من الاستخدامات الأخرى.
7. المغنيسيوم. يتواجد هذا العنصر المعدني بكثرة في القشرة الأرضية ويذوب في مياه البحر الأيونات ضروري للحياة على الكوكب ، على الرغم من حقيقة أنه لا يوجد عادة في حالة حرة في الطبيعة ، ولكن كجزء من مركبات أكبر. يتفاعل مع الماء وهو شديد الاشتعال.
8. التيتانيوم. أخف من الفولاذ ، ولكنه أيضًا أكثر مقاومة للتآكل وهذه الصلابة ، فهو معدن وفيرة في الطبيعة (ليست في حالتها النقية أبدًا) ولكنها باهظة الثمن بالنسبة للإنسان ، لذا ليس كثيرًا الموظف. يتم استخدامه في صناعة الأطراف الصناعية بشكل متكرر.
9. ذهب. إنه معدن ثمين ، ولعله الأكثر شهرة والأكثر طلبًا نظرًا لتقديره التجاري والاقتصادي. لونه أصفر لامع وهو عنصر مطيل وقابل للطرق وثقيل يتفاعل مع السيانيد والزئبق والكلور والمبيض.

اتبع مع: