إلكترون (سبيكة)

إلكترون هي علامة تجارية مسجلة لمجموعة واسعة من سبائك المغنيسيوم المصنعة من قبل شركة بريطانية، وهي شركة ماغنيسيوم إلكترون المحدودة.

يوجد حوالي 100 سبيكة في مجموعة Elektron، تحتوي على ما بين 0% إلى 9.5% من بعض العناصر التالية بنسب متفاوتة: الألومنيوم (< 9.5%)، والإتريوم (5.25%)، والنيوديميوم (2.7%)، والفضة (2.5%)، والغادولينيوم (1.3%)، والزنك (0.9%)، والزركونيوم (0.6%)، والمنغنيز (0.5%)، ومعادن أرضية نادرة أخرى . ^{[ 1 ]}

تؤدي إضافة كميات متفاوتة من عناصر السبائك (تصل إلى 9.5%) إلى المغنيسيوم إلى تغييرات في الخواص الميكانيكية، مثل زيادة قوة الشد ، ومقاومة الزحف ، والاستقرار الحراري، ومقاومة التآكل . يتميز الإلكترون بخفة وزنه الاستثنائية، حيث تبلغ كثافته النوعية حوالي 1.8 مقارنةً بـ 2.8 لسبائك الألومنيوم، أو 7.9 للفولاذ. ^{[ 2 ]} تجعل الكثافة المنخفضة نسبيًا للمغنيسيوم سبائكه مناسبة للاستخدام في سباقات السيارات وتطبيقات هندسة الطيران .

طُوِّرَ معدن الإلكترون ( Elektronmetall) لأول مرة عام 1908 على يد غوستاف بيستور وويلهلم موشيل في مصنع بيترفيلد التابع لشركة Chemische Fabrik Griesheim-Elektron (CFGE أو CFG)، التي كان مقرها الرئيسي في غريشهايم آم ماين ، ألمانيا . ^{[ 3 ] [ 4 ]} كانت تركيبة سبيكة الإلكترون الأولية تقريبًا 90% مغنيسيوم، 9% ألومنيوم، و1% عناصر أخرى. في جناحها بمعرض الطيران الدولي (Internationale Luftschiffahrt-Ausstellung, ILA) في فرانكفورت عام 1909، عرضت CFG محرك أدلر بقوة 75 حصانًا مزودًا بعلبة مرافق مصنوعة من سبيكة المغنيسيوم المصبوبة. ^{[ 5 ]} كما شارك في معرض فرانكفورت الجوي عام 1909 أوغست أويلر (1868-1957)، الحائز على رخصة الطيار الألمانية رقم 1، والذي كان يصنع طائرات فوازين ثنائية السطح بموجب ترخيص في غريشهايم آم ماين . حلقت طائراته من طراز فوازان المزودة  بمحركات أدلر بقوة 50 حصانًا في أكتوبر 1909. ^{[ 6 ]}

انضمت شركة CFG إلى شركة IG Farben حديثة التأسيس كشركة تابعة في عام 1916. وخلال فترة احتلال الحلفاء بعد الحرب العالمية الأولى ، كان الرائد تشارلز جيه بي بول، الحائز على وسام الخدمة المتميزة ووسام الصليب العسكري، من المدفعية الملكية الخيالة، متمركزًا في ألمانيا. وانضم لاحقًا إلى شركة FA Hughes and Co. Ltd.، التي بدأت بتصنيع الإلكترونيات في المملكة المتحدة بموجب ترخيص من شركة IG Farben منذ حوالي عام 1923. ^{[ 7 ]}

اندمجت شركة CFG بالكامل مع مجموعة IG Farben في عام 1925، إلى جانب شركة Versuchsbau Hellmuth Hirth (المتخصصة في صناعة سبائك النحاس)، لتشكيل شركة أخرى هي Elektronmetall Bad Cannstatt Stuttgart . وفي عام 1935، أسست شركات IG Farben و ICI وFA Hughes and Co. (بحصة 22%) شركة Magnesium Elektron Ltd. في كليفتون، مانشستر الكبرى . ولا تزال الشركة تُصنّع السبائك حتى عام 2017. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

تم استخدام مادة إلكترون في المناطيد زبلين والطائرات وتطبيقات سباقات السيارات.

طُوِّرت القنابل الحارقة التي تستخدم الإلكترونات قرب نهاية الحرب العالمية الأولى من قِبَل كلٍّ من ألمانيا (قنبلة بي-1 إي إلكترونبراندبومب أو ستاببراندبومب ) والمملكة المتحدة. ورغم أن أيًّا من الطرفين لم يستخدم هذا النوع من القنابل عمليًا خلال الحرب، إلا أن إريك لودندورف ذكر في مذكراته خطةً لقصف باريس بنوع جديد من القنابل الحارقة بهدف إغراق فرق الإطفاء في المدينة؛ ^{[ 10 ]} وقد نُشرت هذه الغارة المخطط لها أيضًا في صحيفة لو فيغارو في 21 ديسمبر 1918. ^{[ 11 ]} وبفضل خفة وزن الإلكترونات، كان بإمكان طائرة كبيرة، مثل إحدى قاذفات ريزنفلوغزويغ الثقيلة، أن تحمل مئات القنابل الصغيرة. ^{[ 12 ]}

في عام 1924، تم استخدام سبائك المغنيسيوم في مكابس السيارات المصبوبة بواسطة شركة Elektronmetall GmbH في باد كانستات ، وهي شركة أخرى تابعة لشركة IG Farben تأسست من شركة Ver suchsbau Hellmuth Hirth .

زعم إعلان في صحيفة فلوغسبورت التجارية الألمانية عام 1939 أن طائرة أرادو Ar 79 التي حطمت الأرقام القياسية تحتوي على 25% من وزنها من مادة الإلكترون، ومعظمها في محرك هيرث HM 504 A2 ذي الأربع أسطوانات المتتالية والذي صُنعت علبة المرافق الخاصة به من الإلكترون. ^{[ 13 ]}

صُنعت حوامل المحرك الرئيسية لطائرتي ميسرشميت بي إف 109 ويونكرز يو 87 من الإلكترون المطروق. ^{[ 14 ]} أما محرك بي إم دبليو 801 الشعاعي المبرد بالهواء، والذي كان يُشغل طائرة فوك وولف إف دبليو 190، فكانت مروحته مصنوعة من سبيكة المغنيسيوم، والتي يُرجح أنها من الإلكترون.

كانت القنابل الحارقة البريطانية والألمانية، التي استُخدمت على نطاق واسع خلال الحرب العالمية الثانية، تزن حوالي  كيلوغرام واحد، وتتكون من غلاف خارجي مصنوع من سبيكة إلكترون، مملوء بكرات الثرميت ومزود بصمام. يُشعل الصمام الثرميت، الذي بدوره يُشعل غلاف المغنيسيوم؛ ويستمر الاحتراق لمدة 15 دقيقة تقريبًا. محاولة إخماد الحريق بالماء لم تُؤدِّ إلا إلى زيادة حدة التفاعل . لم يكن من الممكن إخماده، وكان يحترق بدرجة حرارة عالية جدًا لدرجة أنه قادر على اختراق الدروع. ^{[ 15 ]}

استخدمت شركة سيمنز-هالسكه أغلفة من مادة الإلكترون في جهاز الطباعة عن بعد العسكري "هيلشرايبر" الذي استُخدم خلال الحرب العالمية الثانية. ^{[ 16 ]} كما صُنعت الأغلفة المصبوبة لعدد من أجهزة الراديو التي استخدمها الجيش الألماني وسلاح الجو الألماني (لوفتفافه) من إنتاج شركة لورنز وغيرها من الإلكترون. ^{[ 17 ]} وبفضل التصميم المعياري المترابط لهذه الأجهزة، أمكن إنتاج الهياكل والوحدات بكميات كبيرة من قوالب معقدة بدقة تتراوح بين 0.1 و0.15 ملم. ^{[ 18 ]}

كانت موصلات أنابيب الوقود في حجرة محرك دبابات تايجر 2 مصنوعة في الأصل من مادة الإلكترون، لكنها كانت تتشوه عند تثبيتها، فتم استبدالها بموصلات فولاذية. ^{[ 19 ]}

صُممت قذائف سان شيكي البحرية اليابانية المضادة للطائرات ، والمعروفة أيضًا باسم قذائف خلية النحل، لإنتاج كمية كبيرة من اللهب الذي يتعين على الطائرات المهاجمة اختراقه. وكانت تحتوي على حشوة من 45% إلكترون و40% نترات الباريوم ، وهو مؤكسد قوي .

كان النموذج الأولي لطائرة بلانيت ساتلايت ذات الأربعة مقاعد لعام 1948 يحتوي على هيكل أحادي من مادة الإلكترون، وعارضة صلبة من الإلكترون، وأجنحة مغطاة بالإلكترون، لكن العارضة عانت من أعطال ناتجة عن الإجهاد ولم تدخل مرحلة الإنتاج. ^{[ 20 ]}

استخدمت بعض سيارات السباق مادة الإلكترون في هياكلها، بما في ذلك سيارة مرسيدس بنز 300 إس إل آر التي تحطمت بشكل مأساوي في سباق لومان عام 1955 ، مما يسلط الضوء على قابليتها للاشتعال. ^{[ 21 ]}

• قائمة السبائك
• إلكترون المغنيسيوم

• موقع شركة ماغنيسيوم إلكترون المحدودة. مؤرشف بتاريخ 15 مايو 2021 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
• "ZTi" إعلان لمجلة فلايت عام 1952 لسبيكة جديدة من إنتاج شركة ماغنيسيوم إلكترون
• معايير ASTM الدولية  ؟