معامل تمدد الحديد

مُعامل تمدد الحديد

إن التغير في طول المادة في أحد الأبعاد أو جميعها هو إحدى خصائص المواد الفيزيائية، بحيث يُعبر التغير في طول المادة عند تعرضها للحرارة بالنسبة للطول الأصلي بما يسمى بالتمدد الحراري، فعند تعريض المادة للحرارة سواء كانت صلبة أو سائلة، سوف تقوم ذاراتها بالتباعد وذلك يعني المزيد من التباعد فيما بينها مشكلةً تغيراً في طول المادة في أحد أبعادها لذلك يتغير حجم المادة أيضاً، بحيث أن حساب حجم المادة يعتمد بشكلٍ أساسي على أبعادها[1]، لكن يختلف مدى تأثّر المادة مع ارتفاع درجات الحرارة من مادة لأخرى، فالمُعامل الحراري للحديد يساوي 0.0000012 لكل درجةٍ مئوية.[2]

يعتمد معامل التمدد على ثلاثة عوامل رئيسية وهي، فرق درجة الحرارة، طول المادة ونوعها.[3]

خصائص الحديد

الحديد هو أحد المعادن الطبيعية، حيث يتم التنقيب والحصول عليه من الطبيعة، لكن ما نراه في التطبيقات العملية في حياتنا ليست مادة الحديد التي تم استخراجها من الأرض، إذ يتم إضافه الكربون أو أيّة مواد أخرى لتكسبه تلك الصلابة المعروفة للحديد، فعنصر الحديد الخام من الممكن تشكيله وقطعة بسهولةٍ بالغة باستخدام الأدوات اللازمة، كما يمتلك الحديد القدرة على نقل الحرارة والتيار الكهربائي بشكلٍ جيد، والحديد أيضاً من المواد التي تتأثر بالمجال المغناطيسي بحيث يمكن جذبه من قبل المغناطيس، ويمكن تقسيم الحديد كيميائياً إلى مركبين رئيسين هما الحديد الثنائي والحديد الثلاثي، ويتفاعل الحديد بسهولةٍ مع الهواء الرطب مكوّناً طبقة تسمى بالصدأ.[4]

أنواع الحديد

يتواجد الحديد بثلاثة أنواع رئيسة هي الحديد الخام، وحديد الزهر، والحديد المطاوع، بحيث يتم تشكيل الحديد الخام على شكل سبائك كبيرة يتم استخدامها لاحقاً أو يتم إعادة تشكيلها. بينما يتشابه كل من حديد الزهر والحديد المطاوع في كثير من المكونات باختلاف نسبة الكربون فيما بينها، فالحديد المطاوع يمتلك أقل نسبة من عنصر الكربون، ومن الممكن إضافة بعض المواد الأخرى وتقليل نسب الكربون في الحديد لإنتاج ما يسمى بالحديد الصلب المعروف بالفولاذ.[4]

المراجع

1. ↑ "Thermal expansion PHYSICS", www.britannica.com, Retrieved 6-10-2018. Edited.
2. ↑ "Thermal Expansion Coefficients at 20 C", hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Retrieved 6-10-2018. Edited.
3. ↑ "التمدد الحراري"، www.uobabylon.edu.iq، اطّلع عليه بتاريخ 6-10-2018. بتصرّف.
4. ^ أ ب "Iron and steel", www.explainthatstuff.com, Retrieved 6-10-2018. Edited.