تنطبق المعالجة الحرارية بشكل عام على المعادن والسبائك، ولكن لا يمكن معالجة جميع المواد بالحرارة. لا يمكن عادةً معالجة المواد غير المعدنية، مثل البلاستيك والسيراميك، بالحرارة بنفس الطريقة التي تتم بها معالجة المعادن بسبب اختلاف بنيتها الذرية وخصائصها الحرارية.
ملخص:
تشمل المواد التي لا يمكن معالجتها بالحرارة المواد غير المعدنية مثل البلاستيك والسيراميك. هذه المواد لها تراكيب ذرية وخواص حرارية مختلفة لا تستجيب لعمليات المعالجة الحرارية المصممة للمعادن.
-
الشرح:
- المواد اللافلزية:البلاستيك:
- البلاستيك عبارة عن بوليمرات، وهي سلاسل طويلة من الجزيئات. على عكس المعادن، التي لها بنية بلورية، فإن البلاستيك له بنية جزيئية لا تخضع لنفس النوع من التحولات أثناء التسخين والتبريد. تتضمن المعالجة الحرارية في المعادن معالجة البنية البلورية لتغيير الخصائص مثل الصلابة والليونة. في المقابل، قد تلين المواد البلاستيكية أو تذوب عند تسخينها، ولا يؤدي التبريد عادةً إلى نفس التغييرات الهيكلية التي تعزز الخواص الميكانيكية في المعادن.السيراميك:
-
السيراميك عبارة عن مركبات من عناصر فلزية وغير فلزية، وعادةً ما تكون ذات روابط أيونية أو تساهمية قوية. هذه المواد لها درجات انصهار عالية وغالباً ما تكون هشة. وفي حين يمكن حرق السيراميك في فرن للتصلب، فإن هذه العملية تختلف عن المعالجة الحرارية للمعادن. لا يحتوي السيراميك على بنية معدنية قابلة للسحب يمكن تغييرها من خلال الحرارة والتبريد السريع لتعزيز الخواص الميكانيكية. وبدلاً من ذلك، يتم تحديد خواصها إلى حد كبير من خلال تركيبها الكيميائي والبنية المجهرية التي تتشكل أثناء عملية الحرق.
- الاختلافات في الهياكل الذرية:
-
للمعادن بنية بلورية حيث يتم ترتيب الذرات في نمط منتظم ومتكرر. وتسمح هذه البنية بحركة الذرات أثناء المعالجة الحرارية، مما قد يؤدي إلى تغيرات في خواص المعدن. في المقابل، لا تسمح الهياكل الذرية للبلاستيك والسيراميك بنفس النوع من الحركة الذرية، مما يجعل المعالجة الحرارية التقليدية غير فعالة لهذه المواد.
- الخواص الحرارية:
تختلف الخواص الحرارية للمعادن، مثل التوصيل الحراري والحرارة النوعية، عن تلك الخاصة بالمواد غير المعدنية. وتعني هذه الاختلافات أن معدلات التسخين والتبريد الفعالة للمعادن لن تؤدي إلى نفس النتائج في المواد غير المعدنية. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي التبريد السريع (التبريد بالتبريد) في المعادن إلى تصلب المادة عن طريق تشكيل المارتنسيت، ولكن مثل هذه العملية لن يكون لها نفس التأثير على السيراميك أو البلاستيك.
في الختام، في حين أن المعالجة الحرارية هي عملية حاسمة لتعزيز خصائص المعادن وبعض السبائك، إلا أنها لا تنطبق على المواد غير المعدنية مثل البلاستيك والسيراميك بسبب الاختلافات الأساسية في بنيتها الذرية وخصائصها الحرارية.
