الفولاذ المقاوم للصدأ - ثورة خالية من الصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ عبارة عن سبيكة مصنوعة عن طريق دمج الكروم والنيكل وعناصر معدنية أخرى في الفولاذ. تأتي ميزته الخالية من الصدأ من تكوين الكروم في السبيكة. يشكل الكروم طبقة من أكسيد الكروم قوية وذاتية الشفاء على سطح السبيكة ، وهي غير مرئية للعين المجردة. نسبة الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل التي نشير إليها عادة هي 18:10.
ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ إلى أربعة أنواع رئيسية: الأوستينيت ، والفريت ، والأوستينيت الحديدي (المركب) ، والمارتينسيت. الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في الأدوات المنزلية هو في الأساس من الأوستنيتي.
خصائص المواد: الرعاية الصحية ، مقاومة التآكل ، المعالجة السطحية الدقيقة ، الصلابة العالية ، يمكن تشكيلها من خلال تقنيات معالجة مختلفة ، يصعب تبريدها.
الاستخدامات النموذجية: يستخدم الفولاذ الأوستنيتي بشكل أساسي في السلع المنزلية والأنابيب الصناعية وهياكل المباني ؛ يستخدم الفولاذ المارتنسيتي المقاوم للصدأ بشكل أساسي لصنع السكاكين وشفرات التوربينات ؛ الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي مقاوم للتآكل ويستخدم بشكل أساسي في الغسالات المتينة وفي أجزاء الغلايات ؛ يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ المركب بمقاومة أقوى للتآكل ، لذلك غالبًا ما يستخدم في البيئات العدوانية.
الألمنيوم (AL) - مادة حديثة
عندما ظهر الألمنيوم لأول مرة ، لم يتم تطبيقه على الفور على حياة الناس. في وقت لاحق ، ظهرت تدريجياً سلسلة من المنتجات الجديدة لوظائفها وخصائصها الفريدة ، وهذه المواد عالية التقنية لديها سوق أوسع وأوسع تدريجياً. على الرغم من أن تاريخ تطبيق الألمنيوم قصير نسبيًا ، إلا أن إنتاج منتجات الألمنيوم في السوق الآن يتجاوز بكثير مجموع منتجات المعادن غير الحديدية الأخرى.
خصائص المواد: مرنة وقابلة للطرق ، سهلة السبائك ، نسبة عالية من القوة إلى الوزن ، مقاومة ممتازة للتآكل ، سهلة لتوصيل الكهرباء والحرارة ، قابلة لإعادة التدوير.
الاستخدامات النموذجية: الهياكل العظمية للمركبات ، وقطع غيار الطائرات ، وأدوات المطبخ ، والتغليف ، والأثاث
سبائك المغنيسيوم - تصميم جمالي رفيع للغاية
المغنيسيوم معدن غير حديدي مهم للغاية. إنه أخف من الألومنيوم ويمكن أن يشكل سبائك عالية القوة مع معادن أخرى. تحتوي سبائك المغنيسيوم على جاذبية معينة خفيفة وقوة محددة عالية وصلابة محددة وموصلية حرارية جيدة وتقليل التخميد الجيد. أداء الصدمات والدرع الكهرومغناطيسي ، سهل المعالجة والشكل ، سهل إعادة التدوير وما إلى ذلك. ولكن لفترة طويلة ، وبسبب ارتفاع الأسعار والقيود التقنية ، فإن سبائك المغنيسيوم والمغنيسيوم تستخدم فقط بكميات صغيرة في صناعات الطيران والفضاء والصناعات العسكرية ، لذلك يطلق عليها "المعادن النبيلة". اليوم ، يعد المغنيسيوم ثالث أكبر مادة هندسية للمعادن بعد الفولاذ والألمنيوم ويستخدم على نطاق واسع في الفضاء والسيارات والإلكترونيات والاتصالات المتنقلة والتعدين وغيرها من المجالات. من المتوقع أن تزداد أهمية المغنيسيوم المعدني في المستقبل بسبب الزيادة في تكلفة إنتاج المعادن الهيكلية الأخرى.
نسبة سبائك المغنيسيوم هي 68 في المائة من سبائك الألومنيوم ، و 27 في المائة من سبائك الزنك ، و 23 في المائة من الفولاذ. غالبًا ما يستخدم في قطع غيار السيارات ، وأغلفة المنتجات 3C ، ومواد البناء ، وما إلى ذلك. معظم أغلفة أجهزة الكمبيوتر المحمول والهواتف المحمولة فائقة النحافة مصنوعة من سبائك المغنيسيوم. منذ القرن الماضي ، لا يزال لدى البشر حب لا يمكن إنكاره للنسيج المعدني واللمعان. على الرغم من أن المنتجات البلاستيكية يمكن أن تشكل مظهرًا شبيهًا بالمعدن ، إلا أن بريقها وصلابتها ودرجة حرارتها وملمسها لا يزال مختلفًا عن تلك المعادن. كنوع جديد من المواد الخام المعدنية ، تمنح سبائك المغنيسيوم الناس شعورًا بالمنتجات عالية التقنية.
مقاومة التآكل لسبائك المغنيسيوم هي 8 أضعاف مقاومة الكربون الصلب ، و 4 أضعاف مقاومة سبائك الألومنيوم ، وأكثر من 10 أضعاف مقاومة البلاستيك. مقاومة التآكل هي الأفضل بين السبائك. سبائك المغنيسيوم شائعة الاستخدام غير قابلة للاشتعال ، خاصة عند استخدامها في قطع غيار السيارات ومواد البناء ، والتي يمكن أن تتجنب الاحتراق الفوري.
الخصائص المادية: هيكل خفيف الوزن ، وصلابة عالية ومقاومة للصدمات ، ومقاومة ممتازة للتآكل ، وموصلية حرارية جيدة ودرع كهرومغناطيسي ، وعدم قابلية جيدة للاشتعال ، ومقاومة ضعيفة للحرارة ، وسهولة إعادة التدوير.
الاستخدامات النموذجية: تستخدم على نطاق واسع في الفضاء والسيارات والإلكترونيات والاتصالات المتنقلة والمعادن وغيرها من المجالات.
النحاس - شريك الإنسان
النحاس معدن متعدد الاستخدامات بشكل لا يصدق ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بحياتنا. صُنع العديد من الأدوات والأسلحة البشرية المبكرة من النحاس. نشأ اسمها اللاتيني "cuprum" من مكان يسمى قبرص ، وهي جزيرة غنية بالموارد النحاسية. أطلق الناس على هذه المادة المعدنية الاختصار Cu لاسم الجزيرة ، لذلك فإن النحاس له الاسم الرمزي الحالي.
الخصائص المادية: مقاومة جيدة للتآكل ، وموصلية حرارية ممتازة ، وموصلية كهربائية ، وصلابة ، ومرونة ، وليونة ، وتأثير فريد بعد التلميع.
الاستخدامات النموذجية: الأسلاك ، ملفات المحرك ، الدوائر المطبوعة ، مواد التسقيف ، مواد السباكة ، مواد التدفئة ، المجوهرات ، تجهيزات المطابخ. إنه أيضًا أحد مكونات السبائك الرئيسية لصنع البرونز.
الكروم - معالجة لاحقة عالية الجودة
يوجد الكروم بشكل شائع في الفولاذ المقاوم للصدأ كعنصر في صناعة السبائك لزيادة صلابته. تنقسم عمليات طلاء الكروم عمومًا إلى ثلاثة أنواع: الطلاء الزخرفي ، والطلاء الصلب بالكروم ، والطلاء بالكروم الأسود. يستخدم طلاء الكروم على نطاق واسع في الهندسة. يستخدم طلاء الكروم المزخرف عادة كطبقة خارجية على السطح الخارجي لطبقة النيكل. للطلاء تأثير تلميع دقيق يشبه المرآة. كخطوة للتشطيب الزخرفي ، يبلغ سمك طبقة الكروم 0 006 مم فقط. عند التخطيط لاستخدام عملية طلاء الكروم ، يجب مراعاة مخاطر هذه العملية بالكامل. في العقد الماضي ، كان هناك اتجاه متزايد لاستبدال ماء الكروم الزخرفي سداسي التكافؤ بمياه الكروم ثلاثية التكافؤ ، لأن الأول مادة مسرطنة للغاية ، بينما يعتبر الأخير أقل سمية نسبيًا.
الخصائص المادية: تشطيب عالي جدًا ، مقاومة ممتازة للتآكل ، صلب ودائم ، سهل التنظيف ، معامل احتكاك منخفض.
الاستخدامات النموذجية: الكروم المزخرف هو مادة الطلاء للعديد من مكونات السيارات ، بما في ذلك مقابض الأبواب والمصدات ، بالإضافة إلى قطع غيار الدراجات ، وصنابير الحمام ، والأثاث ، وأدوات المطبخ ، وأدوات المائدة ، والمزيد. يتم استخدام طلاء الكروم الصلب بشكل أكبر في المجالات الصناعية ، بما في ذلك ذاكرة الوصول العشوائي في كتل التحكم في الوظائف ، ومكونات المحرك النفاث ، والقوالب البلاستيكية ، وامتصاص الصدمات. يستخدم طلاء الكروم الأسود بشكل أساسي لتزيين الآلات الموسيقية واستخدام الطاقة الشمسية.
التيتانيوم - خفيف وقوي
التيتانيوم معدن مميز للغاية ، خفيف الملمس للغاية ، لكنه شديد الصلابة ومقاوم للتآكل ، ويحافظ على لونه مدى الحياة في درجة حرارة الغرفة. تشبه نقطة انصهار التيتانيوم نقطة انصهار البلاتين ، لذلك غالبًا ما تستخدم في مكونات الفضاء والدقة العسكرية. بعد إضافة التيار الكهربائي والمعالجة الكيميائية ، سيتم إنتاج ألوان مختلفة. التيتانيوم لديه مقاومة ممتازة للتآكل الحمضي والقلوي. لا يزال التيتانيوم الذي تم نقعه في "أكوا ريجيا" لعدة سنوات لامعًا ومشرقًا. إذا تمت إضافة التيتانيوم إلى الفولاذ المقاوم للصدأ ، تتم إضافة حوالي 1 بالمائة فقط ، مما يحسن مقاومة الصدأ بشكل كبير. يتميز التيتانيوم بخصائص ممتازة مثل الكثافة المنخفضة ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل. كثافة سبائك التيتانيوم نصف كثافة الفولاذ وقوتها مماثلة لتلك الموجودة في الفولاذ ؛ التيتانيوم مقاوم لكل من درجات الحرارة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة. يمكن الحفاظ على القوة العالية على مدى درجة حرارة واسعة تتراوح من -253 درجة إلى 500 درجة. هذه المزايا هي بالضبط ما يجب أن تفعله معادن الفضاء. سبائك التيتانيوم هي مواد جيدة لصنع أغلفة محركات الصواريخ والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية ، وتعرف باسم "معادن الفضاء". بسبب هذه المزايا ، أصبح التيتانيوم معدنًا نادرًا بارزًا منذ الخمسينيات.
التيتانيوم معدن نقي. بسبب "نقاء" معدن التيتانيوم ، عندما تتلامس المواد معه ، لن يحدث أي تفاعل كيميائي. وهذا يعني أنه بسبب مقاومة التيتانيوم العالية للتآكل واستقراره ، فإنه لن يؤثر على جوهره بعد الاتصال طويل الأمد مع الناس ، لذلك لن يسبب الحساسية للإنسان. إنه الوحيد الذي ليس له تأثير على أعصاب الإنسان اللاإرادي والذوق. تسمى المعادن "معادن بيوفيليك".
خصائص المواد: قوة عالية جدًا ، مقاومة ممتازة للتآكل إلى نسبة الوزن ، صعوبة في العمل البارد ، قابلية لحام جيدة ، أخف بنسبة 40 بالمائة تقريبًا من الفولاذ ، 60 بالمائة أثقل من الألومنيوم ، توصيل كهربائي منخفض ، تمدد حراري منخفض ، ونقطة انصهار عالية.
الاستخدامات النموذجية: مضارب الجولف ، ومضارب التنس ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والكاميرات ، والأمتعة ، والغرسات الجراحية ، وهياكل الطائرات ، والأدوات الكيميائية ، والمعدات البحرية.