سبيكة من الحديد والنيكل

نمط Widmanstätten في نيزك NiFe ثماني السطوح

سبيكة الحديد والنيكل، أو سبيكة النيكل والحديد ، ويُرمز لها اختصارًا بـ FeNi أو NiFe ، هي مجموعة من السبائك تتكون أساسًا من عنصري النيكل (Ni) والحديد (Fe). وهي المكون الرئيسي للنوى "الحديدية" للكواكب والنيازك الحديدية . في الكيمياء ، يشير الاختصار NiFe إلى عامل حفاز أو مكون من الحديد والنيكل يشارك في تفاعلات كيميائية مختلفة ، أو إلى التفاعلات نفسها؛ أما في الجيولوجيا ، فيشير إلى المكونات الرئيسية للنوى الكوكبية الأرضية (بما في ذلك نواة الأرض ).

تُسمى بعض السبائك المصنعة من الحديد والنيكل بالفولاذ النيكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ . وبحسب الاستخدام المقصود للسبيكة، تُدعّم هذه السبائك عادةً بكميات صغيرة من معادن أخرى ، مثل الكروم والكوبالت والموليبدينوم والتيتانيوم .

علم الفلك والجيولوجيا

يُعدّ الحديد والنيكل أكثر العناصر وفرةً التي تُنتَج خلال المرحلة الأخيرة من عملية التخليق النووي النجمي في النجوم الضخمة. أما العناصر الأثقل فتتطلب أشكالاً أخرى من التخليق النووي ، كما هو الحال أثناء انفجار المستعر الأعظم أو اندماج النجوم النيوترونية . [ 1 ] [ 2 ] ويُعدّ الحديد والنيكل أكثر المعادن وفرةً في النيازك المعدنية [ 3 ] وفي النوى المعدنية الكثيفة للكواكب الأرضية، مثل الأرض .

توجد سبائك النيكل والحديد بشكل طبيعي على سطح الأرض على شكل حديد أرضي أو حديد نيزكي .

الكيمياء وعلم المعادن

ينتج عن انجذاب ذرات النيكل ( العدد الذري  28) للحديد (العدد الذري 26) سبائك  طبيعية وعدد كبير من السبائك التجارية . توفر أسطح هذه المركبات المعدنية بيئة إلكترونية معقدة لتحفيز التفاعلات الكيميائية. [ 4 ]

في صناعة الصلب ، يُخلط النيكل مع الحديد منذ عام 1888 (تاريخ براءة اختراع شنايدر وشركاه [ 5 ] لصلب النيكل بناءً على بحث جان ويرث [ 6 ] ) لإنتاج فولاذ الماراجينج وبعض أنواع الفولاذ منخفض السبائك . وتشمل الاستخدامات التقنية الأخرى إنفار وميو -ميتال .

ملخص سبيكة

الجدول التالي يُقدّم نظرة عامة على سبائك الحديد والنيكل المختلفة. تُعتبر السبائك الطبيعية نوعًا من المعادن وتُسمى العناصر الأصلية أو المعادن الأصلية . بعض هذه السبائك لها أكثر من بنية بلورية واحدة (مثل الحديد النيزكي الذي هو مزيج من بنيتين بلوريتين).

اسموصفالصيغة الكيميائية / النسبة المئوية للوزن من النيكل
أنتيتاينيتمركب بين فلزي موجود في النيازك [ 7 ]Fe 3 Ni
أوارويتمركب بين فلزي أصلي يوجد في السربنتينيت والنيازكني 2 الحديد إلى ني 3 الحديد
لب الأرضيتكون لب الأرض من سبيكة من الحديد والنيكل [ 8 ]حوالي 5.5% نيكل
إلينفارسبيكة مصنعة لا تتغير مرونتها بتغير درجة الحرارة؛ 5% كروم36% نيكل
إنفارفولاذ مصنّع يتميز بمعامل تمدد حراري منخفض للغاية36% نيكل
كاماسيتمعدن أصلي يوجد في الحديد النيزكيFe [0.9] Ni [0.1]
فولاذ الماراجينجنوع قوي وقابل للطرق من الفولاذ15-25% نيكل
حديد نيزكيمزيج أصلي يتكون في الغالب من الكاماسيت والتينيت ، وكميات ضئيلة من التيتراتينيت ، والأنتيتاينيت ، والأوارويت5-30% نيكل
معدن موسبيكة مصنعة لتكون ذات نفاذية مغناطيسية عالية77% نيكل
لب الكوكبيمكن أن تحتوي الكواكب والأقمار والكويكبات على نوى مصنوعة من سبائك مختلفة من الحديد والنيكل .متنوع
الفولاذ المقاوم للصدأنوع من الفولاذ مصنّع ليكون مقاومًا للتآكل، ويحتوي على الكروم والنيكل .4-8% نيكل
التينيتمعدن أصلي يوجد في النيازكNiFe
حديد التيلوريكمعدن أصلي موجود على الأرض (يختلف عن الحديد الموجود خارج الأرض )0.05%–4% نيكل
تيتراتينيتمعدن أصلي يوجد في النيازكFeNi

انظر أيضاً

مراجع

  1. وانير، بي جي (1980). "الوفرة النووية وتطور الوسط بين النجوم". المراجعة السنوية لعلم الفلك والفيزياء الفلكية . 18 : 399-437 . Bibcode : 1980ARA & A..18..399W . doi : 10.1146/annurev.aa.18.090180.002151 .
  2. جونسون، جينيفر أ. (2019). "ملء الجدول الدوري: التخليق النووي للعناصر" . مجلة ساينس . 363 (6426): 474-478 . Bibcode : 2019Sci...363..474J . doi : 10.1126/science.aau9540 . PMID 30705182. S2CID 59565697 .  
  3. ماسون، برايان هارولد (1971). دليل وفرة العناصر في النيازك . نيويورك، نيويورك: جوردون وبريتش. ISBN 0-677-14950-6.
  4. باردو، أ.؛ دي لاسي، أ.ل.؛ فرنانديز، ف.م.؛ فان، هـ.ج.؛ فان، ي.؛ هول، م.ب. (2006). "دراسة نظرية الكثافة الوظيفية للدورة التحفيزية لإنزيمات الهيدروجيناز من نوع نيكل-حديد NiFe ودور النيكل (II) عالي الدوران". مجلة الكيمياء البيولوجية غير العضوية . 11 (3): 286-306 . doi : 10.1007/s00775-005-0076-3 . PMID 16511689. S2CID 37683443 .  
  5. FR 193505 ، "الإتقان في تصنيع الفولاذ بالنيكل وتطبيق هذه الأسلاك في تصنيع المدافع، ولوحات التعتيم والدروع، ومدافع الصمامات، والمقذوفات، والمواد الحربية العامة، والطول، والقضبان، وما إلى ذلك"، الصادر في 13 أكتوبر 1888 
  6. ^ دانجيو ، أنييس (2000). Schneider et Cie et la naissance de l'ingénierie: des pratiques internes à l'aventure Internationale 1836-1949 (بالفرنسية). طبعات المركز الوطني للبحث العلمي. ص. 58. ردمك  978-2-271-05826-3.
  7. "أنتيتاينيت" . قاعدة بيانات المعادن . كيسويك، فيرجينيا: معهد هدسون لعلم المعادن . تم الاطلاع عليه في 31 ديسمبر 2021 .
  8. لين، جونغ فو (1 يناير 2002). "سبائك الحديد والنيكل في لب الأرض" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 29 (10): 109-1 – 109-3. Bibcode : 2002GeoRL..29.1471L . doi : 10.1029/2002GL015089 . S2CID 21678130 .