Beste svaret
En god lærebok som adresserer dette og mer er
Boken inneholder dusinvis av materialegenskapskart som hjelpemidler til å plukke de beste materiale for et bestemt formål, enten for termisk ledningsevne, spesifikk modul, bruddstyrke og så videre. Et av kriteriene han adresserer er kostnad. Og siden professoren Ashby i forordet nådig gir tillatelse til å reprodusere med henvisning diagrammer for instruksjonsformål, har jeg vist nedenfor de som er relevante for dette spørsmålet; de blir gitt i amerikanske dollar. Nå, med tanke på at prisen på materialer svinger, kan det hende at disse diagramene ikke gjenspeiler den mest nøyaktige tilstanden fra i dag, men de er oppdatert fra 2016, noe som sannsynligvis er tilstrekkelig for i dag (september 2017).
Det første diagrammet er pris per vekt:
Hvis volum er den avgjørende faktoren, vil dette diagrammet hjelp:
Det er også andre kriterier. I dette neste diagrammet tegner Prof. Ashby Youngs modul som en funksjon av kostnad per volum som er referert til stål.
Til slutt, tomten nedenfor gir sviktstyrke som en funksjon av kostnad per volum som er referert til stål.
Som det fremgår av disse diagrammer, karbonstål gjør det bra på kostnadene. Men andre faktorer som korrosjonsbestandighet og ledningsevne, der stål ikke er like bra, vil ha betydning også avhengig av applikasjonen.
Svar
Metaller er laget av en av følgende prosesser. (Disse svarene er ekstremt forenklet);
- pyrometallurgi: Pyro betyr varme, så en typisk pyrometallurgisk prosess bruker en ovn, for eksempel en lysbueovn for å varme opp mineralet og redusere (tilsette karbon til blandingen i ovnen) det (tilsett elektroner til Fe2 +) fra si Fe2O3 (jernoksid) til Fe. Det resulterende metallet kalles råjern, som forbedres ytterligere av andre prosesser etterpå. For eksempel er mildt stål laget av grisejern ved å fjerne urenheter og ved å tilsette mer karbon i metallet.
Eller
- elektrovinning: Dette innebærer vanligvis sliping mineralet til ultrafine partikler, og deretter tilsett vann (skaper en oppslemming) som deretter utsettes for en elektrisk strøm ved at to elektroder er satt inn i badekaret. Ved den negative elektroden tar metallionene (for eksempel Cu2 +) elektroner fra elektroden og blir til Cu-metall når det avleires på elektroden. Når elektroden er dekket med tilstrekkelig kobbermetall, fjernes den og kobberet fjernes.