ベストアンサー
これ以上に対処する優れた教科書は
Amazon.com:機械設計のための材料選択、第5版(9780081005996):Michael F. Ashby:本
この本には、最高のものを選ぶための補助として、数十の材料特性チャートが含まれています。熱伝導率、比弾性率、破壊靭性など、特定の目的のための材料。彼が取り組む基準の1つはコストです。また、序文でアシュビー教授は、説明の目的でチャートを帰属表示して複製する許可を快く与えているので、この質問に関連するチャートを以下に示しました。それらは米ドルで与えられます。さて、材料の価格が変動することを考えると、これらのチャートは今日の状況を最も正確に反映していない可能性がありますが、2016年の時点では最新であり、おそらく現在(2017年9月)で十分です。
最初のグラフは重量あたりの価格です:
量が決定要因である場合、このグラフはヘルプ:
他の基準もあります。この次のグラフでは、アシュビー教授が鋼を基準とした体積あたりのコストの関数としてヤング係数をプロットしています。
最後に、以下のプロットは、鋼を基準とした体積あたりのコストの関数としての破損強度を示しています。
これらのグラフに示されているように、炭素鋼はコスト面でうまくいきます。ただし、耐食性や導電性など、鋼がそれほど良くない他の要因も、用途によっては重要になります。
回答
金属は次のいずれかのプロセスで作成されます。 (これらの回答は非常に単純化されています)
- 乾式製錬:パイロは熱を意味するため、一般的な乾式製錬プロセスでは、アーク炉などの炉を使用して鉱物を加熱し、還元します(混合物に炭素を追加します)。炉内)それは(Fe2 +に電子を加える)例えばFe2O3(酸化鉄)からFeへ。得られた金属は銑鉄と呼ばれ、その後他の工程でさらに改良されます。たとえば、軟鋼は銑鉄から不純物を取り除き、金属に炭素を追加することで作られます。
または
- 電解採取:これには通常、粉砕が含まれます。ミネラルを超微粒子にした後、水を加えて(スラリーを作成し)、2つの電極をバスに挿入して電流を流します。負極では、金属イオン(Cu2 +など)が電極から電子を受け取り、電極に堆積するとCu金属になります。電極が十分な銅金属で覆われると、電極が除去され、銅が剥がされます。