فلزات از پر کاربرد ترین عناصر موجود بر روی زمین هستند. از این مواد با خواص گوناگون در صنایع مختلفی استفاده می شود. از تجهیزات برقی درون آشپز خانه شما تا مصالح و ستون های سازه ها های غول پیکر همه از کاربرد فلزات هستند. زندگی در دنیای امروز بدون استفاده از انواع فلز به امری غیر ممکن تبدیل شده است. با اینکه همه روزه ازین مواد استفاده می کنیم اما ممکن است به خوبی خواص آن ها را نشناسیم! در این مقاله به معرفی انواع فلز و خواص آن ها می پردازیم. با ما همراه باشید.
فهرست مطالب
فلز چیست؟
اهمیت انواع فلز در جهان
دسته بندی فلز ها
معرفی انواع فلزهای پر کاربرد
فلز چیست؟
فلزات دسته ای از مواد انعطاف پذیر، غیر شفاف و معمولا براق هستند. همچنین این مواد گداخت پذیر اند و خاصیت رسانایی گرمایی و الکتریکی خوبی دارند.
در تعریف به زبان شیمی فلزات موادی هستد که به راحتی الکترون های خود را از دست داده و به کاتیون ها تبدیل می شوند. در نهایت اکسید و هیدروکسیدهای اساسی را تولید می‌کنند.
درواقع فلزات از ترکیبات طبیعی در پوسته زمین هستند که به صورت کانی های فلزی دیده می شوند. عناصر فلزی هم با دیگر فلزات و هم با بسیاری از عناصر گوناگون مرتبط هستند. فلزات به شکل طبیعی در سنگ هایی که به وسیله آب های سطحی و یا زیرزمینی شسته شده اند یافت می شوند. همچنین آن ها در گرد و غبار موجود در جو زمین هم وجود دارند!
اهمیت انواع فلز در جهان
همانطور که گفته شد فلز ها از عناصر بسیار مهم در صنایع مختلف هستند. فلز ها در هر حرفه ای که تصور کنید وجود داشته و حتی نقش حیاتی ایفا می کنند.
از جمله آن ها صنعت ساختمان سازی و عمران است. دنیای امروزی دنیایی از جنس آهن، با پوششی از انواع سنگ ها است. همه روزه ساختمان هایی سر به فلک می شکند که بدون وجود فلزی به نام آهن، امکان پایداری آن ها به صفر می رسد.
از آهن و آلیاژ معروف آن فولاد، محصولات بسیاری تولید می‌شود. محصولاتی مثل میلگرد که اساس بناهای امروزی را تشکیل می دهند.
به کمک میلگرد ساختمان ها شکل میگیرند، پی ریزی و مهم تر از آن ضد زلزله می شوند. استفاده از سنگ و بتن به تنهایی و بدون کمک میلگرد سازه ای شکننده را تشکیل می دهد. همین امر باعث اهمیت این محصول و قیمت روز آن در میان جامعه جهانی است.
شما می توانید برای آگاهی از قیمت لحظه ای میلگرد و انواع محصولات فولادی به سایت آهن 505 مراجعه کنید.
دسته بندی انواع فلز ها
عناصر فلزی بر اساس خواص و ویژگی های منحصر به فرد خود به انواع مختلفی تقسیم و در حوزه های متفاوتی به کار برده می شوند. در واقع ویژگی هایی مثل چکش خواری، نقطه ذوب، چگالی و… تعیین می‌کنند که در کجا و به چه شکلی مورد استفاده قرار بگیرند.
اما در صنایع، فلز ها دسته بندی خاص خود را دارند.
- حاوی عنصر آهن(فروس)
- غیر آهنی
- آلیاژها (حاوی چندین فلز و دیگر عناصر)
در ادامه، به معرفی انواع فلز های رایج و کاربرد آن ها در صنایع مختلف می پردازیم.
معرفی انواع فلزهای پر کاربرد
فلزات بسیاری در صنایع مختلف به کار برده می‌شوند. اما به عنوان پر کاربرد ترین آن ها می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- آهن
- فولاد
- آلومینیوم
- مس
- چدن
- برنج
که البته در ادامه به بررسی سه مورد از پر مصرف ترین آن ها خواهیم پرداخت.
فلز آهن
آهن پر مصرف ترین فلز در دنیا محسوب می شود. در واقع 90 درصد از فلزات بر پایه آهن هستند و آلیاژ های آن را تشکیل می دهند.
خرید و فروش آهن در سراسر دنیا ارزان و مقرون به صرفه است. این مورد یکی از دلیل های پرمصرف بودن این فلز به حساب می‌آید. همچنین مقاومت بالایی که فلز آهن در شرایط مختلف از خود نشان می دهد باعث شده که در صنایع گوناگون کاربردهای زیادی داشته باشد. با اشاره به مزایای فوق، کاربرد آهن نسبت به انواع فلز در محیط های مختلف، روز به روز در حال افزایش است.
آهن و آلیاژ آن در صنایع مختلفی مثل:
- خودروسازی
- پزشکی
- کشاوزی
- ساختمان سازی
- لوازم خانگی
و… به کار برده می شوند.
همانطور که پیش تر اشاره کردیم. یکی از مهم‌ترین موارد کاربرد آهن، در صنعت ساختمان سازی است.
فلز آهن نزدیک به هفتاد درصد مواد تشکیل‌دهنده ی یک ساختمان را به خود اختصاص می‌دهد.
در واقع آهن‌آلات در ابعاد و جنس‌های گوناگون برای استفاده در قسمت‌های مختلف ساختمان تولید می‌شوند. از جمله مهم ترین آن ها می توان به: میلگرد، پروفیل، تیرآهن و توری رابیتس اشاره کرد.
درباره ی فلز فولاد
فولاد آلیاژی متشکل از آهن و کربن است که در آن مقدار کربن تا میزان ۲ درصد است. مقادیر بالاتر از کربن در کنار آهن، باعث تولید چدن می شود. فولاد پرکاربردترین آلیاژ آهن است. ازین ماده برای ساخت زیرساخت ها و اغلب صنایع جهان استفاده می‌شود. از سوزن خیاطی گرفته تا تولید تانکرهای نفتی همگی از این ماده استفاده می شود.
دلیل اصلی محبوبیت این آلیاژ هزینه نسبتا پایین تولید، سهولت فرآوری، فراوانی دو ماده اولیه آن و دامنه بی نظیر خواص منحصر به فرد در آن است.
انواع این محصول به اسامی فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، فولاد مارتنزیتی و… معروف هستند.
کاربرد انواع فولاد:
از فولاد به طور گسترده در صنعت خودرو سازی استفاده می شود. اتومبیل ها دارای بدنه،موتورها، در ها، سیستم تعلیق و همچنین فضای داخلی هستند که عمدتا از فلز فولاد تشکیل شده اند. به طور میانگین ۵۰ درصد از ماشین با استفاده از فولاد طراحی شده است.
از فولاد به جزء در وسایل نقلیه، در تولید ماشین آلات کشاورزی نیز استفاده می شود.
همچنین اکثر لوازم خانگی مدرن مانند تلویزیون، یخچال، سینک ظرفشویی، اجاق گاز و… نیز از فولاد ساخته شده اند. کارد و چنگال غذاخوری نیز از فولاد ضد زنگ ساخته می شود!
فولادهای ضد زنگ به راحتی استریل می شوند. این ویژگی یکی از دلایل مهم برای انتخاب فولاد برای تولید ابزارهای جراحی و همچنين ایمپلنت است.
بنابراین نقش فولاد در زندگی امروزی فراتر از ساخت چارچوب در سازه های مدرن است. علاوه بر موارد فوق از فولاد برای ساخت و سازهای روزمره ساختمانی استفاده می شود به ویژه در مناطقی که باد های شدید از ویژگی های آب و هوایی آن منطقه است.
انواع کاربرد های فلز آلومینیوم
آلومینیوم عنصری فلزی با عدد اتمی ۱۳ است. علامت اختصاری این فلز Al است. چگالی آلومینیوم کمتر از سایر فلزات پر مصرف است و مقدار آن تقریبا یک سومِ چگالی فولاد است. این عنصر میل زیادی به گاز اکسیژن دارد. هنگام قرار گیری در معرض هوا، لایه ای از اکسید بر روی سطح آن تشکیل می شود. البته از ویژگی های بسیار جالب و منحصر به فرد آلومینیوم همین لایه اکسید محافظ است.
پس از عناصر اکسیژن و سیلیسیم، آلومینیوم به عنوان فراوان‌ترین عنصر شناخته می‌شود. این عنصر به دلیل واکنش‌پذیری بالا در طبیعت بسیار کمیاب است. امکان استخراج آن به صورت مستقیم وجود ندارد. درواقع آلومینیوم به صورت ناخالص به همراه سنگ‌های معدنی دیگر یافت می‌شود. بیشترین مقدار آلومینیوم در دنیا از سنگ بوکسیت استخراج می شود. در نتیجه موارد فوق سبب افزایش نسبی قیمت این محصول شده است.
استحکام در برابر خوردگی و وزن بالا، شکل‌پذیری عالی وجوشکاری خوب از ویژگی های فلز آلومینیوم است.
این ویژگی ها سبب شده تا آلیاژهای آلومینیوم کاربرد بسیار گسترده‌ای در سازه‌ها و صنایع گوناگون داشته باشند.
کاربرد فلز آلومینیوم:
- ساختمان سازی: از فلز آلومینیوم به دلیل خواصی چون، سبکی در عین مقاومت، ضد زنگ، عایق رطوبتی، گرمایی، صوتی و همچین دیگر عوامل مهندسی در ساختمان سازی استفاده می‌شود.بیشترین کاربرد آلومینیوم در ساختمان سازی ساخت درب و پنجره های مدرن است.
- حمل و نقل: فلز آلومینیوم در ساخت اتومبیل، هواپیما، کشتی و …استفاده می‌شود. علت این کاربرد چگالی پایین این فلز است.
- بسته‌بندی: بسته بندی مواد خوراکی موضوع بسیار مهمی است. فلز آلومینیوم به دلیل غیر سمی بودن، تراشه تراشه نشدن، جاذب نبودن در این زمینه به کار گرفته می‌شود.
- خطوط انتقال برق
- لوازم خانگی
- و…
جمع بندی
فلزات انواع گسترده ای دارند. هر نوعی از فلز با توجه به خواص منحصر به فرد خود کاربرد متفاوتی دارد. آهن از پر مصرف ترین فلز در جهان است.انواع آهن و آلیاژ های این فلز به اشکال گوناگونی تولید و مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از معروف ترین و پر استفاده ترین آلیاژ های آهن، فولاد است. از فولاد در صنایع بسیاری استفاده می‌شود که به معرفی مفصل آن در این مقاله پرداخته شد. همچنین درباره خواص و کاربرد فلز آلومینیوم صحبت کردیم. امید است که مطالب فوق برای شما مفید بوده باشد.
موفق باشید.
