Bedste svar
En god lærebog, der adresserer dette og mere, er
Amazon.com: Materialevalg i mekanisk design, femte udgave (9780081005996): Michael F. Ashby: Bøger
Bogen indeholder snesevis af materialegenskabskort som hjælp til at vælge det bedste materiale til et bestemt formål, hvad enten det gælder termisk ledningsevne, specifikt modul, brudstyrke osv. Et af de kriterier, han adresserer, er omkostninger. Og da prof. Ashby i forordet elskværdig giver tilladelse til at gengive diagrammerne til instruktionsformål, har jeg vist nedenunder dem, der er relevante for dette spørgsmål; de er angivet i amerikanske dollars. I betragtning af at prisen på materialer svinger, afspejler disse diagrammer muligvis ikke den mest nøjagtige tilstand af ting i dag, men de er opdaterede fra og med 2016, hvilket sandsynligvis er tilstrækkeligt i dag (september 2017).
Det første diagram er pris pr. vægt:
Hvis volumen er den afgørende faktor, vil dette diagram hjælp:
Der er også andre kriterier. I dette næste diagram tegner Prof. Ashby Youngs modul som en funktion af prisen pr. Volumen, der henvises til stål.
Endelig er plot nedenfor giver svigtstyrke som en funktion af prisen pr. volumen refereret til stål.
Som det kan ses i disse diagrammer, kulstofstål klarer sig godt på omkostningerne. Men andre faktorer som korrosionsbestandighed og ledningsevne, hvor stål ikke er så gode, vil også have betydning, afhængigt af applikationen.
Svar
Metaller oprettes ved en af følgende processer. (Disse svar er ekstremt forenklet);
- pyrometallurgi: Pyro betyder varme, så en typisk pyrometallurgisk proces bruger en ovn, såsom en lysbueovn til opvarmning af mineralet og reducering (tilsætning af kulstof til blandingen i ovnen) det (tilføj elektroner til Fe2 +) fra sige Fe2O3 (jernoxid) til Fe. Det resulterende metal kaldes grisejern, hvilket forbedres yderligere ved andre processer bagefter. F.eks. Er blødt stål fremstillet af råjern ved at fjerne nogle urenheder og ved at tilføje mere kulstof til metallet.
Eller
- electrowinning: Dette indebærer normalt slibning mineralet til ultrafine partikler, derefter tilsættes vand (skaber en opslæmning), som derefter udsættes for en elektrisk strøm ved at lade to elektroder indsættes i badet. Ved den negative elektrode tager metalionerne (for eksempel Cu2 +) elektroner fra elektroden og bliver til Cu-metal, når det aflejres på elektroden. Når elektroden er dækket med tilstrækkeligt kobbermetal, fjernes den, og kobberet fjernes.