قبل الخوض في السلسلة الصناعية وتطبيقات الكروم المعدني، نحتاج أولاً إلى فهم المعدن نفسه - من أين يأتي، وما هي الخصائص التي يمتلكها، وفي أي أشكال يوجد في العالم الصناعي.
1. الخصائص الأساسية: مادة صلبة "ملونة".
الكروم (الرمز الكيميائي Cr، العدد الذري 24) هو معدن انتقالي ذو لون أبيض فضي - ولون أزرق سماوي طفيف-. "صلابته" ترقى إلى مستوى سمعته - فهو أصلب معدن في الطبيعة. يتمتع الكروم النقي بمرونة جيدة، لكن الكروم الصناعي الذي يحتوي على شوائب يكون صلبًا وهشًا.
يحتوي الكروم على نقطة انصهار تبلغ 1907 درجة، ونقطة غليان تبلغ 2679 درجة، وكثافة تبلغ حوالي 7.19 جم / سم مكعب. في درجة حرارة الغرفة، يكون مستقرًا ضد الأكسجين والرطوبة، حيث تتشكل طبقة كثيفة من أكسيد الكروم بسرعة على سطحه، مما يمنع المزيد من التآكل. ومع ذلك، عندما ترتفع درجة الحرارة (على سبيل المثال، فوق 1200 درجة)، يتم تدمير هذا الغشاء الواقي.
تظهر جميع مركبات الكروم تقريبًا ألوانًا جميلة - كبريتات الكروم باللون الأخضر، وثاني كرومات البوتاسيوم باللون البرتقالي-اللون الأحمر، وكرومات الرصاص باللون الأصفر. ولهذا السبب، عندما اكتشفه الكيميائي الفرنسي فاوكيلان عام 1797، أطلق عليه اسم الكلمة اليونانية "chroma" (التي تعني "اللون").
2. الأصل والغموض: مختبئان في أعماق القشرة الأرضية، لكنهما موجودان بشكل ملحوظ على سيوف تشين القديمة
يمثل الكروم 0.01% فقط من القشرة الأرضية، ويحتل المرتبة 17 من حيث الوفرة. لا يوجد الكروم المعدني في حالة حرة في الطبيعة؛ إنه "مخفي" بشكل أساسي في خام الكروميت.
ومن المثير للاهتمام أن السيوف البرونزية التي تم اكتشافها من الحفرة رقم . 2 لجيش التيراكوتا التابع لأسرة تشين الصينية ظلت خالية من الصدأ ومشرقة كالجديدة بعد 2000 عام. كشفت الاختبارات العلمية أن أسطح السيف تحتوي على طبقة أكسيد تحتوي على 2% من الكروم. تعد عملية طلاء تحويل الكرومات هذه تقنية حديثة ومتقدمة - اخترعتها ألمانيا لأول مرة في عام 1937 والولايات المتحدة في عام 1950، وتم تقديم براءات الاختراع بعد ذلك. مهارات الصب لدى شعب تشين مذهلة حقًا.
3. شكلان صناعيان
الكروم المعدني المنتج صناعيا يأتي في شكلين رئيسيين:
كروم ألومينيثرمي: على شكل مقطوع، فضي لامع ذو لون معدني، ومحتوى الكروم > 98%.
Electrolytic chromium: in flake form, with a dark brown surface; after hydrogen refining, the surface becomes bright, with higher purity (> 99%).
بدأت الصين في تطوير الكروم المعدني في عام 1958، وقام مصنع جينتشو للسبائك الحديدية ببناء أول منشأة لإنتاج الكروم الألومنيومي الحراري في البلاد في أوائل الستينيات.
