- كيفية تحديد المرونة؟ المطرقة والأزرار
- العلاقة مع الصلابة ودرجة الحرارة
- دور الرابطة المعدنية
- تأثير درجة الحرارة والسبائك
- أمثلة على المواد القابلة للطرق
- المراجع
و قابلية تطويع هي خاصية فيزيائية للمادة التي تتميز السماح الهيئات أو الكائنات التي مشوهة من خلال العمل من قوة دون تكسير في هذه العملية. يمكن أن يكون هذا الإجراء عبارة عن ضربة مطرقة أو تفجير أو ضغط مكبس هيدروليكي أو بكرة ؛ بأي وسيلة من شأنها تسطيح المواد في ورقة.
بعد ذلك ، يتم ملاحظة المرونة في الحياة اليومية بطريقة سيئة السمعة ولكن في نفس الوقت دون أن يلاحظها أحد. على سبيل المثال ، تمثل رقائق الألومنيوم الطابع المرن لهذا المعدن ، حيث يتم تصنيع الألواح الرقيقة للغاية والقابلة للتشوه بأيدينا.
تسمح المعادن أو السبائك القابلة للطرق بتصميم القشرة أو الألواح لتغطي الجدران أو الهياكل. المصدر: Pxhere.
لذلك ، تتمثل الطريقة السريعة للتعرف على قابلية مادة ما على المرونة في ملاحظة ما إذا كانت الألواح أو الألواح أو الألواح أو القشرة مصنوعة منها ؛ كلما كانت أرق ، من الطبيعي أن تعتقد أنها أكثر مرونة.
تعريف آخر محتمل لهذه الخاصية هو قدرة المادة على الاختزال ميكانيكيًا إلى جسم ثنائي الأبعاد ، دون تكسير أو كسر. لذلك ، نتحدث عن السلوك البلاستيكي ، الذي تتم دراسته عادةً في المعادن والسبائك ، وكذلك في بعض المواد البوليمرية.
كيفية تحديد المرونة؟ المطرقة والأزرار
يمكن تحديد مرونة مادة ما نوعياً باستخدام مطرقة ، وإذا لزم الأمر ، شعلة. بدءًا من كريات مختلفة من المعادن أو السبائك أو المواد البوليمرية (السيليكون والبلاستيك وما إلى ذلك) ، فإنها تخضع لتأثيرات المطرقة حتى يتم تخفيفها بشكل كافٍ على شكل صفيحة أو زر.
ستكون المادة التي يسهل تنعيمها بدون تشققات أو تشققات في الكرة أكثر مرونة في درجة حرارة الغرفة. إذا ضربنا الكرة المعدنية فإنها تطلق شظايا صغيرة من الجوانب ، يقال إن هيكلها لا يقاوم الضغط وأنه غير قادر على التشويه.
هناك مواد ليست مرنة جدًا في درجة حرارة الغرفة. تتكرر التجربة عن طريق تسخين الكرات بالشعلة على قاعدة تقاوم درجات الحرارة العالية. سيتبين أن هناك معادن أو سبائك أصبحت الآن أكثر مرونة ؛ ظاهرة تستخدم على نطاق واسع في صناعة المعادن.
كلما كانت هذه الأزرار أرق ، وكلما قل الكسور التي تظهر ساخنة ، كانت أكثر مرونة. إذا كان من الممكن قياس الضغط الذي تمارسه المطرقة ، فسيكون لدينا قيم مطلقة لقابلية مثل هذه المعادن التي تم الحصول عليها بفضل هذه التجربة ودون اللجوء إلى معدات أخرى.
العلاقة مع الصلابة ودرجة الحرارة
الألومنيوم مادة قابلة للطرق.
من القسم السابق ، لوحظ أنه ، بشكل عام ، كلما ارتفعت درجة حرارة المادة ، ستكون قابليتها للتطويع أعلى بنفس القدر. ولهذا السبب يتم تسخين المعادن باللون الأحمر بحيث يمكن تشويهها إلى لفات أو ألواح أو صفائح.
أيضًا ، القابلية للطرق عادة ما تتناسب عكسياً مع الصلابة: الصلابة الأكبر تعني قابلية أقل للتطويع.
على سبيل المثال ، تخيل أن أحد الكرات هو الماس. بغض النظر عن مقدار تسخينه باستخدام موقد اللحام ، عند أول ضربة للمطرقة ، ستتكسر بلوراتك ، مما يجعل من المستحيل بهذه الطريقة إنشاء زر ماسي. تتميز المواد الصلبة أيضًا بكونها هشة ، وهو عكس المتانة أو المقاومة.
وبالتالي ، فإن الكرات التي تتشقق عند أدنى ضربات للمطرقة تكون أكثر صلابة وهشاشة وأقل مرونة.
دور الرابطة المعدنية
لكي يكون الجسم مرنًا ، وخاصة المعدني ، يجب أن تكون ذراته قادرة على إعادة ترتيب نفسها بكفاءة استجابة للضغط.
المركبات الأيونية ، مثل البلورات التساهمية ، لها تفاعلات تمنعها من إعادة التأسيس بعد الضغط أو التأثير ؛ تصبح الاضطرابات أو العيوب البلورية أكبر وتظهر الكسور في النهاية. هذا ليس هو الحال مع جميع المعادن والبوليمرات.
في حالة المعادن ، ترجع قابليتها للطرق إلى تفرد الرابطة المعدنية الخاصة بها. تترابط ذراتها معًا بواسطة بحر من الإلكترونات التي تنتقل عبر البلورات إلى حدودها ، حيث لا يمكنها القفز من بلورة إلى أخرى.
كلما وجدت حبيبات بلورية أكثر ، كلما كان المعدن أكثر صلابة (مقاومة للخدش بسطح آخر) ، وبالتالي يصبح أقل مرونة.
يتم ترتيب الذرات داخل بلورة معدنية في صفوف وأعمدة ، قادرة على الانزلاق معًا بفضل حركة إلكتروناتها واعتمادًا على اتجاه الضغط (على المحور الذي تعمل فيه). ومع ذلك ، لا يمكن أن ينزلق صف من الذرات من بلورة إلى أخرى ؛ أي أن حوافها أو حدودها الحبيبية تلعب ضد هذا التشوه.
تأثير درجة الحرارة والسبائك
من المنظور الذري ، تفضل الزيادة في درجة الحرارة الاتحاد بين الحبيبات البلورية ، وبالتالي انزلاق الذرات تحت الضغط. هذا هو السبب في أن درجة الحرارة تزيد من مرونة المعادن.
وبالمثل ، يحدث ذلك عندما تكون المعادن مخلوطة ، حيث تعمل الذرات المعدنية الجديدة على خفض حدود الحبيبات ، مما يجعل البلورات أقرب إلى بعضها البعض ويسمح بإزاحة داخلية أفضل.
أمثلة على المواد القابلة للطرق
تسمح قابلية الفضة للتطويع بتشويهها لصنع عملات معدنية معها. المصدر: Pixabay.
ليست كل المواد التي تمت ملاحظتها في 2D مرنة بالضرورة ، حيث تم قطعها أو تصنيعها بطريقة تجعلها تكتسب هذه الأشكال أو الأشكال الهندسية. ذلك لأن المرونة تميل إلى التركيز في الغالب على المعادن ، وبدرجة أقل على البوليمرات. بعض الأمثلة على المعادن أو المواد أو المخاليط القابلة للطرق هي:
-الألومنيوم
-فضة
-نحاس
-قصدير
-حديد
-صلب
- هندي
-الكادميوم
-نيكل
-بلاتيني
-ذهب
-نحاس
-برونز
- سبائك مطلية بالنيكل
-زجاج ساخن
-طين
- سيليكون
- الطين (قبل الطهي)
- دقيق العجين
تتطلب المعادن الأخرى ، مثل التيتانيوم ، درجات حرارة عالية لتصبح مرنة. وبالمثل ، يعتبر الرصاص والمغنيسيوم أمثلة على المعادن غير المرنة للغاية ، مثل سكانديوم والأوزميوم.
لاحظ أن الزجاج وزخارف الطين والخشب مواد قابلة للطرق ؛ ومع ذلك ، يمر كل من الزجاج والطين بمراحل يكونان فيها مرنين ويمكن إعطاؤهما أشكالًا ثنائية الأبعاد (نوافذ ، طاولات ، مساطر ، إلخ).
فيما يتعلق بالمعادن ، من الملاحظة الجيدة لتحديد مدى قابليتها للطرق نسبيًا ، معرفة ما إذا كان يمكن صنع عملات معدنية بها وسبائكها ؛ كما هو الحال مع العملات النحاسية والبرونزية والفضية.
المراجع
- سيرواي وجويت. (2009). الفيزياء: للعلوم والهندسة مع الفيزياء الحديثة. المجلد 2. (الطبعة السابعة). سينجاج ليرنينج.
- تيرينس بيل. (16 ديسمبر 2018). ما هي القابلية للطرق في المعدن؟ تم الاسترجاع من: thebalance.com
- هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (04 سبتمبر 2019). تعريف طيع (قابلية). تم الاسترجاع من: thinkco.com
- ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
- ناثان كروفورد. (2019). القابلية للطرق في الكيمياء: تعريف وأمثلة فيديو. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com
- مدرسة حضانة أوكسهيل. (2019). المواد القابلة للطرق. تم الاسترجاع من: oxhill.durham.sch.uk
- موسوعة الأمثلة (2019). المواد القابلة للطرق. تم الاسترجاع من: example.co
- عملات مزادات. (2015 ، 29 سبتمبر). كيف تصنع العملات المعدنية؟ تم الاسترجاع من: Coins-auctioned.com