מה מייצרים ממתכות?

• כלי תחבורה: מכוניות, מטוסים, רכבות...
• סכו"ם
• כלי עבודה

​

1. מוליכות חשמל

​

2. מבריקות

3. גמישות וניתנות לריקוע

4. מוליכות חום

5. רובן מוצקות בטמפרטורת החדר.

6. מתכות הן חומרים חזקים וקשים

7. משמיעות צליל מתכתי.

תכונות של מתכות

כספית

• המתכת היחידה המופיעה בטבע בצורת נוזל.
• אינה משמיעה צליל בהקשה.
• אי אפשר לכופף.

הבדיל

• מתכת רכה, בעלת ברק ובהירה כמו כסף.
• טמפרטורת היתוך 232 מעלות צלזיוס.
• משמש בתעשיית המסגים והציפויים.
• משמש כחומר הלחמה.

​

הנחושת

• הנחושת היא ככל הנראה המתכת הראשונה שהאדם עשה בה שימוש נרחב.
• הנחושת היא מתכת רכה יחסית ולכן ניתן לרקע, לרדד ולשטח אותה לשימושים השונים.

סלע המכיל נחושת - עפרת נחושת

הברזל

"ברזל כל - זמן שהוא בתוך האור עושין ממנו כל - כלים שירצו" אדר"נ טז

​

תכונתו הייחודית – מיגנוט

למדנו שבוחרים בשימושי המתכות בהתאם לתכונותיהן של המתכות השונות.מלבד מספר מקרים יוצאי דופן, מעוררת תמיהה העובדה שהמתכות הטהורות אינן שימושיות כמו הסגסוגות.הסיבה לכך היא שרוב המתכות הטהורות הן רכות וחלשות יחסית. אולם, אם מוסיפים להן כמויות זעירות של מתכת אחרת או של אל-מתכת, הן נעשות קשות וחזקות יותר. לתערובת מתכתית זאת אנו קוראים מסג.

ניתן לייצר מתכת בעלת התכונות המבוקשות על-ידי ערבוב מתכות זו בזו. אפשר לערבב מתכות זו בזו שעה שהן מותכות בכור-היתוך. עם קירור תערובת המתכות מתקבלת מתכת מסוג חדש-מסג.

​

​

מסג- תערובת של מתכת

• מתכת תותחים - תערובת של נחושת, בדיל ואבץ . היא עמידה בפני שיתוך ובלאי, ולכן מתאימה לבניית אבזרים לאוניות.

• ארד (ברונזה) - הוא מסג של נחושת ובדיל. הוא מנוצל ליציקות שונות כולל פסלים

• דורלומין - תערובת של חמרן (אלומיניום), נחושת ומתכות אחרות. היא משמשת בעיקר לבניית כלי תעופה.

מסג הברונזה

לברונזה תכונות שונות מהנחושת ומהבדיל, קל להתיך אותה וליצור יציקות שונות.

מסג הפליז = נחושת + אבץ

מסג הפלדה = ברזל + פחמן

• נחושת + בדיל = ברונזה או ארד

פרטים מעניינים על מתכות

• המתכת הקלה ביותר היא ליתיום

​

• המתכת הכבדה ביותר היא אירידיום

​

• המתכת בעלת נקודת ההתכה הנמוכה ביותר היא הכספית.

​

• המתכת הנפוצה ביותר היא אלומיניום, המהווה 8% מקליפת כדור הארץ.
• המתכת הניתנת למתיחה הרבה ביותר היא הזהב.

​

• הזהב היא גם המתכת הרקיעה (ברת-הריקוע) ביותר.

​

• המתכת הרעילה ביותר הפלוטוניום. בליעה או שאיפה של פחות ממיליונית הגרם מן החומר גורמת למחלת הסרטן.

​

• המתכת טנטלום היא המתכת העמידה ביותר מכל המתכות מבחינת עמידות בפני חומצה.

​

• כסף - מוליך החשמל הטוב ביותר מבין המתכות.

​

• כרום - מוליך החשמל הגרוע ביותר מבין המתכות.

מושגים חשובים

• משאבי טבע- חומרים מן הטבע המנוצלים על ידי האדם לצרכיו.
• מחצבים – חומרים הנחצבים מן האדמה לשימוש האדם
• עפרות מתכת – סלעים המכילים בתוכם מתכות
• התכה – הפיכת מוצק לנוזל
• מסג- סגסוגת – ערבוב של מתכות לקבלת חומר טוב יותר מהמתכות הנפרדות (לדוגמה פלדת אל-חלד וארד)

​

​

משאבי טבע

חומר שנוצר בטבע ונשאב, נלקח, מוצא ומשמש לתועלת האדם, על פי צרכיו. לדוגמא:

סלעים וקרקעות

מלח

נפט

זהב

מחצבים

מרבצים של חומרים מינרליים טבעיים

המצויים בקליפת כדור הארץ, שחציבתם או כריתם כדאית מבחינה כלכלית.

​

​

מחצבים אי-אורגנים – צור, מתכות, וכו'

מחצבים אורגנים – פחם, נפט, וכו'

נהוגות שתי חלוקות נפוצות למחצבים:

מחצבים מתכתיים – ברזל, זהב וכו'

מחצבים אל מתכתיים – פחם, פוספטים וכו'

​

עפרת מתכת – סלע המכיל מתכת וחומרים

אחרים נקרא עפרת מתכת.�זהו שם כולל של כל הקבוצה.

�(לכל מתכת עפרה משלה – עפרת נחושת,

עפרת עופרת,�עפרת אלומיניום וכו'). ...

עפרת המתכת בצבע חום לא מוליכת חשמל ואין ברק מתכתי

מן העפרה אל המתכת ואל המוצר

המחצבים

מחצבים מתכתיים

מחצבים שאינם מתכתיים

כסף

אלומיניום

ברזל

עפרות נחושת

פוספט

גבס

חרסית

אבן גיר

זהב

את המחצבים המתכתיים מכנים עפרות

וכורים אותם במכרות תת קרקעיות או

בכרייה על פני הקרקע (מחצבה)

הפקת המתכת מהעופרה

• הסרת חומרי הטפל – רוב העפרות מעורבבות עם אדמה ושכבות סלע הנקראות חומרי טפל.
• הפקת המתכת מהעפרה:
• חימום (צריפה)-חימום העפרה לחום גבוה בו ניתכת המתכת.
• בעזרת חשמל (אלקטרוליזה)- העברת זרם חשמלי דרך המתכת.
• תהליך כימי- טיפול בתמיסות הממיסות את החומרים הקשורים למתכת
• הפרדת החלקיקים לקבלת המתכת הטהורה -

​

הפיכת המתכת למוצר�שיטות לעיבוד מתכת

• יציקה – חימום המתכת עד להתכה ואז יציקתה לתבנית לקבלת מוצר
• משיכה- שיטה לעיצוב חוטי תיל , מוט מתכת נעשה צר יותר ויותר על ידי משיכה
• ערגול – מעיכת המתכת על ידי גלילים ליצירת מוצרים ארוכים כמו מסילות וצינורות .
• עיבוד שבבי – שיטה לעיבוד של מתכת בנוסף לעיבודים קודמים. חריטה על המתכת תוך כדי יצירת שבבים

• כל תהליך עיבוד אשר במהלכו מסירים שבבים מגוש המתכת נקרא עיבוד שבבי. לא כל המתכות נוחות לעיבוד שבבי. עופרת למשל, אינה נוחה לעיבוד כזה מאחר והיא יוצרת שבבים גדולים מאד. הפליז, לעומת זאת, יוצר שבבים קטנים ועדינים ולכן הוא נוח לעיבוד שבבי. תהליך זה משמש להתאמתם המדויקת של חלקים המתקבלים בכל תהליכי העיבוד.

ברגים

מפתח

• שיטה לעיצוב מוטות או פסים תוך כדי הפחתת עובי החומר וקבלת הצורה הרצויה בעזרת גלגליות.
• ערגול היא בעצם פעולת רידוד המתכת.

​

• דוגמא: רדיד אלומיניום מיוצר בערגול קר.

​

ציפויים של מכשירי חשמל

ערגול

​

​

• חיבור חלקי מתכות על-ידי התכתם. במהלך הריתוך מצמידים את חלקי המתכת זה לזה, מחממים את שטח המגע לטמפרטורה גבוהה עד שהמתכות ניתכות באותו מקום. כאשר המתכות מתקררות הופכים החלקים לגוש מוצק אחד.

מעקה

שערים