تشكيل المعادن: من الخصائص إلى الأساليب

فهرس المحتوى

• طرق تشكيل المعادن
• خصائص المعادن
• الخصائص الفيزيائيّة
• الخصائص الكيميائيّة
• المراجع

طرق تشكيل المعادن: تنوع الأساليب

تُشكّل المعادن بعدّة طرق وأساليب تختلف باختلاف نوع المعدن المُراد تشكيله، والمنتج النهائي المطلوب. تُستخدم هذه الأساليب في صناعة مجموعة واسعة من المنتجات، بدءًا من الأدوات البسيطة إلى المعدات المعقدة.

* **الختم (اللكم):** تُستخدم هذه الطريقة لصناعة الأشكال المجوفة. تعتمد على الضغط على المعدن لإنشاء الشكل المرغوب.

* **الدرفلة:** تُستخدم لِتغيير سماكة المعدن وزيادة طوله. يتم تمرير المعدن عبر مجموعة من البكرات التي تُقلل من سماكته تدريجيًا.

* **الانحناء:** تُستخدم لِصناعة الأشكال المنحنية والزوايا. تُعرّض صفائح المعدن لقوة ضغط لِثنيها إلى الشكل المطلوب.

* **النتوء:** تُستخدم لصناعة القضبان والأنابيب. يُمرّر المعدن الساخن عبر قالب ذو شكل محدد باستخدام الضغط الهيدروليكي.

* **الصياغة:** تُستخدم لصناعة الأشكال ثلاثية الأبعاد. يُوضع المعدن بين قرصين، أحدهما متحرك والآخر ثابت، ويُضغط عليه لِلحصول على الشكل المطلوب.

* **السحب:** تُستخدم لصناعة الأسلاك والسلاسل. يُمرّر المعدن عبر ثقب ذو أبعاد معينة لِشكل المعدن إلى الشكل المطلوب.

* **السكب:** تُستخدم لصناعة الأشكال المعقدة. يُسكب المعدن الساخن في قالب مُخصص لِحصوله على الشكل المرغوب.

خصائص المعادن: ما يميزها

تُعد المعادن مواد طبيعية غير عضوية، تتكون من تركيبات كيميائية معينة، وتتميز بترتيب ذراتها على شكل بلورات. تُعتبر هذه الخصائص الفيزيائية والكيميائية من المميزات الأساسية للمعادن، والتي تُميّزها عن اللافلزات.

الخصائص الفيزيائيّة

* **التوصيل الجيد للكهرباء والحرارة:** تُعتبر المعادن موصلات جيدة للكهرباء والحرارة بسبب وجود إلكترونات حرة في هيكلها الذري.

* **اللمعان:** تُعكس المعادن الضوء بشكل مُميز، مما يُعطيها لمعانًا متميزًا.

* **ارتفاع درجة الانصهار:** تتطلب المعادن درجات حرارة عالية لِتحويلها من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة.

* **المطاوعة:** يُمكن تشكيل المعادن بسهولة بواسطة الضغط، مثل طرقها أو ثنيها.

* **المرونة:** تُشير إلى قدرة المعدن على العودة إلى شكله الأصلي بعد إزالة الضغط.

* **الصلابة:** تُعرف المعادن بصلابتها في درجة حرارة الغرفة، باستثناء الزئبق الذي يشذ عن هذه القاعدة.

الخصائص الكيميائيّة

* **سهولة فقد الإلكترونات:** تُفقد المعادن إلكترونات بسهولة بسبب وجود 1-3 إلكترونات في الغلاف الخارجي لذراتها.

* **سهولة التأكسد والتآكل:** تُميل المعادن إلى التأكسد والتآكل عند التعرض للهواء أو الماء، مثل تكوين الصدأ على الحديد.

* **وجودها على شكل أكاسيد:** تُوجد العديد من المعادن على شكل أكاسيد.

* **كهروسلبيّة منخفضة:** تمتلك المعادن كهروسلبيّة منخفضة.

* **تُعد من العناصر جيّدة الاختزال:** يُمكن استخدام المعادن لِإزالة الأكسجين من المركبات الكيميائية الأخرى.

المراجع

[1] “Metals. Shaping Techniques”, www.edu.xunta.ga, Retrieved 21-12-2018.

[2] “Metal-Forming Techniques”, projects.nfstc.org, Retrieved 21-12-2018.

[3] Andrew Alden (24-8-2017), “What Are Minerals?”, www.thoughtco.com, Retrieved 21-12-2018.

[4] Anne Marie Helmenstine (23-7-2018), “Metals Versus Nonmetals”, www.thoughtco.com, Retrieved 21-12-2018.