السبيكة عبارة عن خليط من مادتين كيميائيتين أو أكثر (واحدة منها على الأقل فلز) ذات خصائص معدنية. يتم الحصول عليه عمومًا عن طريق دمج كل مكون في سائل موحد ثم تكثيفه.
يمكن أن تكون السبائك واحدة على الأقل من الأنواع الثلاثة التالية: محلول صلب أحادي الطور من العناصر، أو خليط من عدة أطوار معدنية، أو مركب بين المعادن. البنية المجهرية للسبائك في المحلول الصلب لها مرحلة واحدة، وبعض السبائك في المحلول لها مرحلتين أو أكثر. وقد يكون التوزيع موحداً أو لا، وذلك اعتماداً على تغير درجة الحرارة أثناء عملية تبريد المادة. تتكون المركبات البين معدنية عادة من سبيكة أو معدن نقي محاط بمعدن نقي آخر.
تستخدم السبائك في تطبيقات معينة لأنها تتمتع ببعض الخصائص التي تكون أفضل من خصائص العناصر المعدنية النقية. تشمل أمثلة السبائك الفولاذ واللحام والنحاس والبيوتر والبرونز الفوسفوري والملغم وما شابه.
يتم حساب تكوين السبيكة عمومًا بنسبة الكتلة. يمكن تقسيم السبائك إلى سبائك بديلة أو سبائك خلالية وفقًا لتركيبها الذري، ويمكن تقسيمها أيضًا إلى أطوار متجانسة (مرحلة واحدة فقط)، وأطوار غير متجانسة (أكثر من طور واحد)، ومركبات بين المعادن (لا يوجد فرق واضح بين الاثنين). المراحل). حدود). [2]
ملخص
غالبًا ما يؤدي تكوين السبائك إلى تغيير خصائص المواد الأولية، على سبيل المثال، تكون قوة الفولاذ أكبر من قوة العنصر الأساسي المكون له، وهو الحديد. قد تكون الخصائص الفيزيائية للسبائك، مثل الكثافة والتفاعلية ومعامل يونغ والتوصيل الكهربائي والحراري، مشابهة للعناصر المكونة للسبيكة، ولكن قوة الشد وقوة القص للسبيكة ترتبط عادةً بخصائص السبيكة. العناصر المكونة. مختلفة جدا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن ترتيب الذرات في السبيكة يختلف تمامًا عن ترتيبها في مادة واحدة. على سبيل المثال، نقطة انصهار سبيكة أقل من نقطة انصهار المعادن التي تشكل السبيكة لأن نصف القطر الذري للمعادن المختلفة مختلف، ومن الصعب تشكيل شبكة بلورية مستقرة.
قد يكون لكمية صغيرة من عنصر معين تأثير كبير على خصائص السبيكة. على سبيل المثال، يمكن للشوائب الموجودة في السبائك المغناطيسية أن تغير خصائص السبائك.
على عكس المعادن النقية، فإن معظم السبائك ليس لها نقطة انصهار ثابتة. عندما تكون درجة الحرارة ضمن نطاق درجة حرارة الانصهار، يكون الخليط في حالة من التعايش الصلب والسائل. لذلك، يمكن القول أن درجة انصهار السبيكة أقل من درجة انصهار المعادن المكونة لها. انظر الخليط سهل الانصهار.
من بين السبائك الشائعة، النحاس هو سبيكة من النحاس والزنك؛ البرونز عبارة عن سبيكة من القصدير والنحاس، وغالبًا ما يستخدم في صناعة التماثيل والزخارف وأجراس الكنائس. تُستخدم السبائك (مثل سبائك النيكل) في عملة بعض البلدان.
السبائك عبارة عن محلول، مثل الفولاذ، والحديد هو المذيب، والكربون هو المذاب.