الحلقة الثالثة من هندسة المواد


(روبوت الاسلام) #1

[CENTER]الفصل الثاني

مبنى المادة والمعدن[/center]

مبنى المادة مرتبط بالجزيئات الدقيقة للمادة (الذرات و الجزيئات) وطريقة ارتباطهما ببعض .
خواص المواد اذن تحدد خواص الجزيئات والذرات, مثلا قوة الجذب بينهم وترتيبهم بداخل الماده.
كلما كنا ملمين بالمعلومات اثناء عملية الاستخراج او الاستخلاص ,نكون قادرين على توظيف خاصية الماده للوظيفة المطلوبة منها.
**عندما نتكلم عن مبنى الماده علينا ان نفرق بين مبنى العنصر الاساسي وهو الذرة او مجموعة الذرات التي تكون جزيء وتكون مركبة من عدة عناصر او عدة ذرات الذي يخص الكيمياء اكثر (المبنى الذري), وبين المبنى التبلوري الذي هو صورة صلبة للمادة, مرتبة داخل المواد بصورة هندسية ومركبة من ذرات التي تنتج البلورة والبلورات تنتج شبكة تدعى(مبنى متلوغرافي) .
**في شبكات المواد الاخرى البلورات باشكال مختلفة .اغلبية المواد المعدنية في الطبيعة هم في وضعية صلبة وتتكون باحد اشكال المبنى البلوري الثلاثة التي سنذكرها لاحقا.(2.4).

2.1عملية تصلب المعادن:
جزء من عملية الاستخلاص في المعادن هو الصهر والتصلب ولهم تأثير على طبيعة المادة.
*التصلب معناه هو تحول الماده من وضعية سائلة الى وضعية صلبة .
للمواد المتبلورة (المعادن) درجة حرارة التحول لعملية الصلابة ثابتة , اذا كانت أعلى من هذه الدرجة الماده تكون بوضع سائل أما اذا كانت ادنى منها فتكون بوضع صلب .
عملية العبور من سائل الى صلب تبدأ بعدة اماكن كثيرة من السائل مع بعضها البعض, الاماكن التي تبدأ بها عملية التصلب تدعى مراكز التصلب او نيكلاوسيم باليونانية .
حتى نحصل على مبنى دقيق يتميز بخواص ميكانيكية عالية نضيف في المعدن السائل مسحوق مواد اخرى وهكذا نزيد عدد مراكز التصلب , لمراكز التصلب او التبلور الناتجة في المعدن السائل ينتج من كل مجموعة مراكز خلايا جديدة , مراكز التصلب تكبر بطريقة حرة لجميع الجهات وينتج شكل هندسي واضح ,الصورة التي يمكن رؤيتها عن طريق الميكروسكوب هي كتل كتل التي تسمى بنواة المعدن حيث يوجد بينهم فواصل واضحة كذلك لا ترى بالعين المجردة.

2.2تأثير الحجم الذري للمعدن على خواص المعدن:
خواص المعدن مرتبطة بشكل قاطع بحجم الذرات , مبنى البلورات التي يوجد لها ذرات صغيرة يحسب كمبنى دقيق وهو صاحب خواص عالية , كلما كانت الذرات صغيرة اكثر ,خواص هذا المعدن كانت احسن ,السبب هو ان المبنى الذي يوجد له ذرات صغيرة يكون عدد فواصل الذرات فيه هائل على عكس المبنى الذي يوجد به ذرات كبيرةولهذا المبنى الذي يحتوي على ذرات صغيرة يكون اقوى ضد القوى الخارجية .

2.3توضيح عملية تشكيل فواصل النوايا للمعدن:
في الوقت الذي يتم تشكيل مراكز التبلور يتجمع حولهم ذرات قليلة المنتجة للنوايا,مساحة اسطح الالتقاء بين الذرات هوفواصل الذرة,وكلما كان مبنى الذرة رقيق كانت مساحة اسطح الفواصل اكبر , الفواصل تنتج في النهاية عملية التصلب للماده , في نفس الوقت تتصلب رقاقه من خيوط السائل الموجوده بين الذرات الصلبة, الرقاقة الدقيقة الموجوده بين الذرات هذه تتصلب بشكل تلقائي وتستخدم منطقة عبور من ذرة الى اخرى , الفواصل هذه تلتف حول الذرات وتعمل كل مجموعة فواصل على عزل الذرة التابعة لها عن المحيط الخارجي ,كل مجموعة فواصل تعمل على عزل ذرة واحده فقط ,نسبة قوة تجاذب المعدن ببعضه يمكن معرفته عن طريق قوة الفواصل بين الذرات, فواصل الذرات هم اسطح هشة التي تعمل على تكسير الترتيب والتعاقب للمبنى التبلوري.

2.4 المبنى البلوري للمعادن:
في حالة كون المعدن الصلبا و في درجة حرارة البيئة المحيطة يكون المبنى البلوري للمعادن مرتب, النوايا مرتبة بداخل البلورات وبابعاد ثابتة وهكذا تنتج شبكة ذرات, نوع الشبكة يحدد بشكل واضح خواص المعادن.وهم انواع.

انواع الشبكات:
أ: مبنى مكعب مركزي (body centered cubic b.c.c.):
هذا المبنى هو مبنى بلوري مكعب ,في كل زاوية يوجد ذرة واحده , وهذه الثمانية نوايا لا تلمس الواحده الاخرى ,وفي المركز يوجد ذرة اخرى حيث ان الذرات الثمانية تلمس ذرة المركز ,ولهذا يوجد تسعة ذرات في هذا النوع من الشبكات لذلك يسمى مكعب ممر كز او b.c.c. في الاختصار العالمي ,ترتيب المعادن بهذه المنهجية يكون في درجة حرارة الغرفة وأمثلة على ذلك (fe,cr,w,mo,ta,li,na) واخرى.

ب: مبنى مكعب متمركز فا (face centered cubic f.c.c.):
هذا المبنى هو مبنى بلوري مكعب , في كل زاوية يوجد ذرة واحده , وهؤلاء الذرات الثمانية لا تلمس أي منهم الاخرى, بمركز كل فا للمكعب يوجد ذرة اخرى ,وستة الذرات بمراكزكل فا يوجد ذرة واحده

سأعمل ايضا جاهدا على ارفاق بعض الصور للتوضيح

(ولكن الغريب انني لا ارى من هو متفاعل في هذا الموضوع الا قلة اليس غريبا ام ان الموضوع لا يهم؟)
انتظرونا في الحلقة الرابعة قريبا…


(روبوت الاسلام) #2

عفوا كان مجرد خطأ


(eng.Eiad) #3

تم نقل الموضوع مع بقية الحلقات و حل المشكلة .
و مشكور على المعلومات أخي العزيز


(hisham) #4

مشكور أخي العزيز على هالمجهود الرائع


(ساندرا2007) #5

موضوع أكثر من رائع أفادكم الله وجزاكم الله خيرا
ساندرا2007


(د عصام ابو السعود) #6

مشكور أخي العزيز على هالمجهود الرائع


(ابوعميره) #7

بارك الله فيك على هذا المجهود
والموضوع مهم جدآ
ولكن اسمح لى.
ليس المطلوب الترجمه الحرفيه ولكن شرح وافى و مبسط للموضوع


(muhrad) #8

شكرا جزيلا و جزاك الله خيرا


(system) #9

موضوع رائع جزاكم الله الف خير وبارك الله فيكم … اذا في مواضيع عند التأكل … ولكم مني كل اشكر


(روبوت الاسلام) #10

جميع الاخوة مشكورون على المرور وللعلم تم ادخال الدرس الرابع والخامس والسادس