منظم ضغط ثنائي المرحلتين

عملية الكلور القلوي هي طريقة صناعية للتحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم (NaCl)، المعروف باسم المحلول الملحي. وهي المصدر الرئيسي لإنتاج الكلور (Cl₂)، وهيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، والهيدروجين (H₂)، وهي مواد كيميائية أساسية. تستخدم الطرق الحديثة خلية غشائية لفصل نواتج الأنود والكاثود، مما يضمن نقاءً وكفاءةً عاليتين.

اللحام الطارد للحرارة، المعروف أيضًا بلحام الثرمايت، هو تقنية تستخدم المعدن المنصهر فائق التسخين الناتج عن تفاعل ألومنيوم حراري لإنشاء رابطة جزيئية قوية ودائمة بين مكونات المعدن. هذه العملية مستقلة بذاتها، ولا تتطلب مصدر طاقة خارجي. وتُستخدم بشكل شائع لربط أجزاء من مسارات السكك الحديدية في قضبان ملحومة متصلة، مما ينتج عنه مسار أكثر سلاسة ومتانة.

القطع بالوقود الأوكسجيني أو القطع باللهب يقطع المعادن الحديدية عن طريق عملية أكسدة سريعة طاردة للحرارة. أولاً، يقوم لهب التسخين المسبق برفع سطح الفولاذ إلى درجة حرارة الاشتعال (حوالي 870 درجة مئوية أو 1600 درجة فهرنهايت). ثم يتم توجيه نفاثة عالية الضغط من الأكسجين النقي إلى البقعة، مما يؤدي إلى بدء تفاعل كيميائي، [latex]3Fe + 2O_2 \right Fe_3O_4[/latex]، والذي يشكل أكسيد الحديد المنصهر (الخبث) ويطلق الحرارة.

الممانعة الصوتية ([latex]Z[/latex]) هي المقاومة الذاتية للمادة للتدفق الصوتي، وتعرّف بأنها كثافتها ([latex]\rho[/latex]) مضروبة في سرعتها الصوتية ([latex]c[/latex])، لذا فإن [latex]Z = \rho c[/latex]. تتحكم النسبة المئوية للطاقة فوق الصوتية المنعكسة عند الحد الفاصل بين مادتين بالفرق أو عدم التطابق في المعاوقة الصوتية لكل منهما. هذا المبدأ هو ما يجعل اكتشاف الخلل ممكنًا.

جيدوكا، والتي تُترجم غالبًا إلى "الأتمتة" أو "الأتمتة بلمسة إنسانية"، هي ركيزة أساسية من ركائز نظام إنتاج تويوتا. فهي تُمكّن أي آلة أو عامل من إيقاف خط الإنتاج بالكامل عند اكتشاف أي خلل أو عيب. هذا يمنع الإنتاج الضخم للمنتجات المعيبة، ويُسلط الضوء فورًا على المشاكل، مما يُتيح تحليل الأسباب الجذرية وإيجاد حلول دائمة.

وقت الإنتاج هو الحد الأقصى للوقت المسموح به لإنتاج منتج ما لتلبية طلب العميل. ويتم حسابه بقسمة صافي وقت الإنتاج المتاح على طلب العميل خلال تلك الفترة. والمعادلة هي [latex]T = \frac{T_a}{D}[/latex]، حيث T هو زمن التكت، وTa هو صافي الوقت المتاح، وD هو طلب العميل.

عملية هول-هيرولت هي الطريقة الصناعية الرئيسية لصهر الألومنيوم. تتضمن إذابة الألومينا (أكسيد الألومنيوم، Al₂O₃) في الكريوليت المنصهر (Na₃AlF₆) والتحليل الكهربائي لحمام الملح المنصهر. يُرسب معدن الألومنيوم عند الكاثود، بينما يتفاعل الأكسجين الناتج عن الألومينا مع أنود الكربون، مُنتجًا ثاني أكسيد الكربون. جعلت هذه العملية الألومنيوم متاحًا على نطاق واسع وبسعر مناسب.

صيغة تجريبية تصف كيف تقل السعة المتاحة للبطارية مع زيادة معدل التفريغ. وينص القانون على أن [latex]C_p = I^k t[/latex]، حيث [latex]C_p[/latex] هي السعة عند معدل تفريغ أمبير واحد، و[latex]I[/latex] هو تيار التفريغ، و[latex]TT[/latex] هو زمن التفريغ، و[latex]T[/latex] هو ثابت بيوكيرت، الخاص بنوع البطارية. وهو يقيس عدم الكفاءة في الأحمال العالية.

يستخدم اللحام بالأكسجين والأسيتيلين لهباً ينتج عن احتراق الأسيتيلين ([latex]C_2H_2[/latex]) مع الأكسجين النقي. يحدث التفاعل على مرحلتين. ويكون التفاعل الأولي في المخروط الداخلي الأبيض الساخن غير مكتمل، حيث ينتج أول أكسيد الكربون والهيدروجين: [latex]2T2C_2H_2H_2 + 2O_2 \O_2 \right 4CO + 2H_2[/latex]. تتفاعل هذه الغازات الساخنة بعد ذلك مع الأكسجين الجوي في الغلاف الخارجي، لتكتمل عملية الاحتراق.

يتم التحكم في خصائص لهب الأكسجين والأسيتيلين من خلال النسبة الحجمية للأكسجين إلى الأسيتيلين. يُعدّ اللهب المتعادل (النسبة ≈ 1.1:1) معيارًا للحام الفولاذ. أما لهب التكرير أو الاختزال (النسبة 1.1:1) فيحتوي على كمية زائدة من الأكسجين، وهو أكثر سخونة، ويُستخدم في اللحام بالنحاس.

هشاشة التصلب هي انخفاض في صلابة بعض أنواع الفولاذ السبائكي، ناتج عن تثبيتها في نطاق درجة حرارة محدد (حوالي 375-575 درجة مئوية)، أو تبريدها ببطء. وتنشأ هذه الظاهرة عن انفصال عناصر الشوائب (مثل الفوسفور والقصدير والأنتيمون) عن حدود الحبيبات، مما يُضعف التماسك بينها ويُعزز التكسر بين الحبيبات.

بالنسبة للمواد التي لا تحتوي على نقطة خضوع مميزة على منحنى الإجهاد-الإجهاد، مثل الألومنيوم أو الفولاذ عالي القوة، فإن "إجهاد الإثبات" هو المكافئ الهندسي. ويتم تعريفه على أنه الإجهاد المطلوب لإنتاج مقدار صغير محدد من التشوه الدائم (البلاستيك)، وعادةً ما يكون 0.2% من طول المقياس الأصلي. وتستخدم هذه القيمة، [latex]\سيغما_{0.2}[/latex]، في حسابات التصميم كحد المرونة العملي للمادة.

التآكل النقر هو شكل موضعي من أشكال التآكل الذي يؤدي إلى إحداث ثقوب صغيرة أو "حفر" في المعدن. وهو أحد أكثر الأشكال تدميراً لأنه من الصعب اكتشافه والتنبؤ به وتصميمه. يمكن أن يتسبب التنقر في فشل كارثي للهيكل مع نسبة مئوية صغيرة فقط من إجمالي الخسارة في الكتلة.

هشاشة المعدن السائل هي ظاهرة يتعرض فيها معدن صلب مطيل عادةً لفقدان شديد في ليونته، وينهار بشكل هش عند تعرضه لضغط شد من معدن سائل محدد. غالبًا ما يكون هذا الانهيار كارثيًا وسريعًا. تتضمن الآلية امتزاز ذرات المعدن السائل عند طرف الشق، مما يقلل من قوة تماسك الروابط الذرية في المادة الصلبة.