فلز غیرآهنی چیست؟ چه کاربردی دارد؟

فلز یا فلزات دسته‌ای از مواد غیرشفاف، گداخت پذیر، انعطاف‌پذیر و معمولا براق هستند که رسانایی الکتریکی و گرمایی خوبی نیز دارند و به خاطر همین ویژگی‌های‌شان در صنایع مختلف، کاربرد‌های بسیاری دارند. فلزات با توجه به ویژگی‌های خود به دو دسته کلی آهنی و غیرآهنی یا فلزات رنگین تقسیم می‌شوند. همانطور که از نامگذاری فلزات غیرآهنی پیداست، در این نوع فلزات مقدار قابل ملاحظه‌ای آهن وجود ندارد. در ادامه همراه ما باشید تا به این موضوع بپردازیم که فلز غیرآهنی چیست و چه کاربرد‌ها و ویژگی‌هایی دارد. اگر به عنوان کارفرما و مصرف‌کننده تیز قیمت پروفیل برای شما حائز اهمیت است، می‌توانید از کارشناسان پیوان کمک بگیرید.

تفاوت فلزات آهنی و غیرآهنی

پاسخ این سؤال در یک نگاه سطحی بسیار ساده است. فلزات آهنی حاوی آهن هستند و فلزات غیرآهنی حاوی آهن نیستند. در علم متالوژی منظور از فلزات غیرآهنی، فلزات و آلیاژ‌هایی است که حاوی آهن (Allotropes of iron ferrite) در مقادیر قابل‌توجهی نیستند. به عبارتی دیگر در انواع فلز غیرآهنی، دیگر از آهن به ‌عنوان یکی از اجزای سازنده استفاده نمی‌شود.

آشنایی با فلزات آهنی

فلزی با توصیف «آهنی بودن» به این معناست که این فلز در ترکیبات خود آهن دارد. اگر فلز (از هر نوعی که باشد) دارای مقادیر کمی از آهن باشد، آن فلز، به عنوان فلز آهنی شناخته نمی‌شود. این فلزات به دلیل مقاومت در برابر کشش و دوام بسیار ارزشمند هستند. این نوع فلزات اصولاً دارای محتوای کربن زیادی هستند که به ‌طور کلی آن‌ها را در معرض زنگ ‌زدگی در محیط‌های مرطوب قرار می‌دهد. در صنعت از آهن به صورت خالص استفاده نمی‌شود؛ چراکه آهن خالص بسیار نرم است و در ترکیب با مواد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولاد ضد زنگ، چدن و فولاد کربنی از انواع مختلف فلزات آهنی هستند که کاربرد‌های بسیاری دارند. چدن، از ترکیب خالص با کربن (زغال)، سیلیسیم، فسفر، منگنز، گوگرد، و انواع فولادها از ترکیب آهن خالص با کربن، نیکل، کرم و کبالت تهیه می‌شوند.

آشنایی با فلزات غیرآهنی

فلزات غیرآهنی مهم عبارت‌اند از: آلومینیوم، مس، سرب، نیکل، قلع، تیتانیوم و روی و آلیاژهایی مانند برنج. فلزات گران‌بها مانند طلا، نقره و پلاتین و فلزات خاص، کمیاب یا نادری شامل کبالت، جیوه، تنگستن، بریلیوم، بیسموت، سریم، کادمیوم، نیوبیوم، ایندیم، گالیم، ژرمانیوم، لیتیوم، سلنیوم، تانتال، تلوریوم، وانادیم، و زیرکونیوم هستند.

خصوصیات مشترک فلز غیرآهنی چیست؟

مهم‌ترین ویژگی فلز غیرآهنی که در بین انواع مختلف آن مشترک است این است که این دسته از فلزات خواص آهن ربایی ندارند.  علاوه بر این، فلزات غیرآهنی دارای خواص مطلوبی مانند رسانایی بالاتر (مثلا مس)، وزن کم (مثلا آلومینیوم)، مقاومت در برابر خوردگی (مثلا روی) بوده و به طور کلی گران‌تر از فلزات آهنی هستند. برخی از فلزات غیرآهنی به شدت نسبت به خوردگی حساس هستند؛ به این دلیل که آلیاژهای فلزی غیرآهنی، آهن زیادی ندارند و از آنجایی که زنگار از اُکسید آهن به وجود می‌آید، پس آهنی وجود ندارد تا اُکسید آهنی تولید کند. همچنین بسیاری از فلزات غیرآهنی دارای نقاط ذوب پایینی هستند و این امر باعث می‌شود که آن‌ها برای دماهای بالا مناسب نباشند. شاید برایتان جالب باشد که بدانید فلزات غیرآهنی معمولاً قبل از تصفیه از طریق الکترولیز از مواد معدنی مانند کربنات ها، سیلیکات ها و سولفیدها به دست می آیند.

نقطه ذوب فلزات غیرآهنی

دمای ذوب فلزات که از نظر علمی با عنوان نقطه ذوب فلز نیز شناخته می‌شود، درواقع دمایی است که فلز در آن از فاز جامد به فاز مایع تبدیل می‌شود. یکی از دلایلی که دانستن نقطه ذوب فلز غیرآهنی اهمیت دارد این است که ممکن است به دلیل ذوب شدن فلز برخی از اجزای آن با مشکل مواجه شوند. همچنین برای انجام بسیاری از فرآیندهای تولیدی مانند جوشکاری و ریخته گری باید فلزات را تا دمای ذوب گرم کرد. نقطه ذوب فلزات غیرآهنی نیز بسته به نوع آن‌ها متفاوت است که باید در مصارف مختلف به آن توجه کرد.

دمای ذوب رایج‌ترین فلزات:

• آلومینیوم: 660 درجه سانتیگراد (1220 درجه فارنهایت)
• برنج: 930 درجه سانتیگراد (1710 درجه فارنهایت)
• آلومینیوم برنز : 1027-1038 درجه سانتیگراد (1881-1900 درجه فارنهایت)
• کروم: 1860 درجه سانتیگراد (3380 درجه فارنهایت)
• مس: 1084 درجه سانتیگراد (1983 درجه فارنهایت)
• طلا: 1063 درجه سانتیگراد (1945 درجه فارنهایت)
• اینکونل : 1390-1425 درجه سانتیگراد (2540- 2600 درجه فارنهایت)
• سرب: 328 درجه سانتیگراد (622 درجه فارنهایت)
• مولیبدن: 2620 درجه سانتیگراد (4748 درجه فارنهایت)
• نیکل: 1453 درجه سانتیگراد (2647 درجه فارنهایت)
• پلاتین: 1770 درجه سانتیگراد (3218 درجه فارنهایت)
• نقره: 961 درجه سانتیگراد (1762 درجه فارنهایت)
• تیتانیوم: 1670 درجه سانتیگراد (3038 درجه فارنهایت)
• تنگستن: 3400 درجه سانتیگراد (6152 درجه فارنهایت)
• روی: 420 درجه سانتیگراد (787 درجه فارنهایت)

کاربرد فلزات غیرآهنی

همانطور که گفتیم در انواع فلز غیرآهنی دیگر از آهن به ‌عنوان یکی از اجزای سازنده استفاده نمی‌شود. این نوع فلزات نیز در بسیاری از موارد ساختمان ‌سازی، صنعت و… کاربرد دارند که در ادامه چند مورد از مهم‌ترین آن‌ها را همراه با کاربردشان شرح خواهیم داد:

1. مصارف مس در ساختمان و سایر صنایع

مس یکی از انواع فلز غیرآهنی است که بسیار نرم بوده و عموماً رنگ آن در حالت خام قهوه‌ای است و خاصیت شکل‌ پذیری فوق العاده ای دارد. خواص مس و آلیاژهای آن شامل هدایت حرارتی بالا، هدایت الکتریکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب و شکل پذیری بالاست. این ویژگی‌ها باعث شده است که از مس و آلیاژهای آن برای مبدل‌ها و مخازن حرارتی، رسانای الکتریکی در سیم کشی یا موتورها، مواد سقف، اتصالات لوله کشی و قابلمه‌ها و حتی مجسمه‌ها استفاده شود. در صنعت ساخت‌ و ساز از مس و آلیاژهای آن ‌که انواع برنج و مفرغ در آن به کار رفته است در آب ‌بندی، درزبندی و کارهای تزئینی و ساختن قطعات شیرآلات، یراق‌آلات و لوله ‌سازی استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: نبشی آهنی و هر آنچه باید بدانید

2. مصارف آلومینیوم در ساختمان و سایر صنایع

آلومینیوم (aluminum) یکی از مهم‌ترین فلزات در انواع صنایع محسوب می‌شود که مهم‌ترین علت آن ضد زنگ و سبک بودن این فلز غیرآهنی است. از ترکیب آلومینیوم با مواد دیگر، آلومینیوم‌های آلیاژی به وجود می‌آید که به علت سبکی و مقاومت در مقابل پوسیدگی، در ساختمان سازی،صنایع هوایی و هواپیماسازی کاربرد بسیار دارد. نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که خواص مکانیکی آلومینیوم در دماهای بالای 100 درجه سلسیوس تغییرات محسوسی می‌کند که به همین دلیل نمی‌‌توان از آن به ‌صورت گسترده در سازه‌ها استفاده نمود.

بیشتر بخوانید: تیرآهن 18 چیست؟

3. کاربرد سرب در ساختمان و سایر صنایع

سرب؛ سنگین‌ترین و در عین ‌حال نرم‌‌ترین فلز صنعتی می‌باشد که وزن مخصوص آن 11.34 است. این فلز غیرآهنی در طول قرن‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها، از جمله گلوله، سوخت و حتی رنگ مورد استفاده قرار گرفته است. سرب در برابر مواد شیمیایی مقاومت خوبی از خودش نشان می‌دهد و دچار زنگ ‌زدگی نمی‌شود. معمولاً فلز سرب را به شکل‌های مختلف مانند ورق، شمش، سیم سربی و یا شمش‌ های شکل دار تولید و به بازار عرضه می‌‌کنند. اگرچه سرب در کاربردهای صنعتی، ساختمان سازی و ساخت مهمات جنگی جایگاه ویژه‌ای دارد؛ اما برای سلامت بدن و محیط زیست بسیار مضر بوده و می‌تواند به مسمومیت و مشکلات سلامتی منجر شود.

بیشتر بخوانید: ریمیت آهن اسفنجی

4. کاربرد روی در ساختمان و سایر صنایع

فلز روی فلز نسبتاً نرمی است که رنگ سفیدی دارد. این فلز غیرآهنی در برابر هوا و اکسید شدن بسیار مقاوم بوده و به همین دلیل برای ساخت تجهیزاتی که با محیط‌‌های مرطوب سر و کار دارند، بسیار مناسب است. روی می‌تواند به راحتی با فلزات دیگر آلیاژ شود. گالوانیزه کردن مواد با عناصر آلیاژی، مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی ایجاد می‌کند. از این رو برای نرده‌های زنجیره‌ای، پل‌های معلق، چراغ‌ها، سقف‌های فلزی، مبدل‌های حرارتی و بدنه خودرو مورد استفاده است. جالب است بدانید برای نمای ساختمان‌ها و سقف سازی نیز از آلیاژهای روی با تیتانیوم و مس استفاده می‌شود. زیرا روی غیر آلیاژی برای این موارد بسیار شکننده است.

فلزات غیرآهنی و بازیافت

ضایعات فلزی به دو دسته‌ی ضایعات آهنی و غیرآهنی طبقه بندی می‌شوند. ضایعات غیرآهنی به‌دلیل کاربردهای زیاد، معمولاً بازیافت می‌شوند. مواد ثانویه موجود در ضایعات، برای صنعت متالورژی حیاتی هستند؛ زیرا تولید فلزات جدید، اغلب به آن‌ها نیاز دارد. برخی از تأسیسات بازیافت، انواع فلز غیرآهنی را دوباره ذوب و ریخته‌گری می‌کنند. تفاله‌ها و ناخالصی‌ها در محل، جمع‌آوری و ذخیره و بخارات فلزی نیز فیلتر و جمع‌آوری می‌شوند. بهتر است بدانید ضایعات غیرآهنی، عمدتاً از ضایعات صنعتی و ضایعات فناوری مثل کابل‌های مسی به‌دست می‌آیند.

سخن پایانی

فلزات آهنی و غیرآهنی با توجه به جنبه‌های مختلف پروژه و همچنین با در نظر داشتن کاربرد و بودجه انتخاب می‌شوند. فلزات غیرآهنی فلزات بسیار گران ‌بها و با ارزشی هستند. که امروزه در ساخت ریزترین وسایل مانند انواع جواهر و زیورآلات تا مصارف ساختمانی مانند ساخت درب و پنجره استفاده می‌شوند. در این مطلب تلاش کردیم تا به طور مفصل به فلز غیرآهنی و کاربرد مهم‌ترین انواع آن بپردازیم. اگر همچنان در این باره سوالی دارید. حتما در قسمت نظرات آن را با ما در میان بگذارید. تا کارشناسان ما در اسرع وقت به آن پاسخ دهند. مجموعه پیوان تلاش کرده تا تمام اطلاعات درباره محصولات آهنی و غیرآهنی نظیر قیمت محصولات فولادی همچون قیمت ورق گالوانیزه کیلویی، کاربرد و خرید این محصولات را در اختیار شما قرار دهد.