ما هو القابلية للطرق في المعدن؟

قابليتها للطرق هي خاصية مادية للمعادن تحدد قدرتها على أن تطرق أو تضغط أو تدحرج إلى صفائح رقيقة دون كسر. وبعبارة أخرى ، فإن خاصية المعدن هي أن تتشوه تحت الضغط وتتخذ شكلاً جديدًا.

يمكن قياس مدى مرونة المعدن من خلال مقدار الضغط (الضغط الانضغاطي) الذي يمكن أن يتحمله دون أن ينكسر. ترجع الاختلافات في قابلية الطرق بين المعادن المختلفة إلى الاختلافات في الهياكل البلورية الخاصة بها.

على المستوى الجزيئي ، يجبر ضغط الانضغاط ذرات المعادن القابلة للطرق على الانقلاب على بعضها البعض في مواقع جديدة دون كسر رابطها المعدني. عندما يتم وضع كمية كبيرة من الضغط على معدن طيع ، تتدحرج الذرات فوق بعضها البعض وتبقى بشكل دائم في وضعها الجديد.

أمثلة على المعادن القابلة للطرق هي:

• ذهب
• فضة
• حديد
• الألومنيوم
• نحاس
• القصدير
• الإنديوم
• الليثيوم

يمكن أن تُظهر المنتجات المصنوعة من هذه المعادن قابلية للطرق أيضًا ، بما في ذلك أوراق الذهب وورق الليثيوم ولقطة الإنديوم.

التركيب البلوري للمعادن الأصعب ، مثل الأنتيمون و البزموت، يجعل من الصعب الضغط على الذرات في مواقع جديدة دون كسر. هذا لأن صفوف الذرات في المعدن لا تصطف.

وبعبارة أخرى ، توجد المزيد من حدود الحبوب ، وهي مناطق لا ترتبط فيها الذرات ارتباطًا قويًا. تميل المعادن إلى التكسر عند حدود الحبوب هذه. لذلك ، كلما زاد حد حبيبات المعدن ، كلما كان أصعب وأكثر هشاشة وأقل مرونة.

في حين أن قابلية الطرق هي خاصية معدن يسمح لها بالتشوه تحت الضغط ، ليونة هي خاصية معدن يسمح لها بالتمدد دون تلف.

النحاس هو مثال على معدن له ليونة جيدة (يمكن أن يمتد إلى الأسلاك) ومرونة جيدة (يمكن أيضًا لفه في صفائح).

في حين أن معظم المعادن القابلة للطرق هي أيضًا مرنة ، فإن الخاصيتين يمكن أن تكون حصرية. قيادة والقصدير ، على سبيل المثال ، مرن ومرن عندما يكون باردًا ولكنه يصبح هشًا بشكل متزايد عندما تبدأ درجات الحرارة في الارتفاع نحو نقاط انصهارها.

ومع ذلك ، تصبح معظم المعادن أكثر مرونة عند تسخينها. ويرجع ذلك إلى تأثير درجة الحرارة على الحبوب البلورية داخل المعادن.

درجة الحرارة لها تأثير مباشر على سلوك الذرات ، وفي معظم المعادن ، تؤدي الحرارة إلى أن يكون للذرات ترتيب أكثر انتظامًا. هذا يقلل من عدد حدود الحبوب ، مما يجعل المعدن أنعم أو أكثر مرونة.

يمكن رؤية مثال على تأثير درجة الحرارة على المعادن زنكوهو معدن هش أقل من 300 درجة فهرنهايت (149 درجة مئوية). ومع ذلك ، عندما يسخن فوق درجة الحرارة هذه ، يمكن أن يصبح الزنك طيعًا جدًا بحيث يمكن لفه في أوراق.

العمل الباردة يقف على النقيض من المعالجة الحرارية. تتضمن هذه العملية لف أو سحب أو ضغط معدن بارد. يميل إلى إنتاج حبيبات أصغر ، مما يجعل المعدن أكثر صعوبة.

إلى جانب درجة الحرارة ، يعد السبائك طريقة شائعة أخرى للتحكم في أحجام الحبوب لجعل المعادن أكثر قابلية للتطبيق. نحاس، أشابة من النحاس والزنك ، أصعب من كل من المعادن الفردية لأن هيكلها من الحبوب أكثر مقاومة لضغط الضغط.