صنعت ساز

یکی فلزات خاصی که در طبیعت وجود داشته و بشر استفاده‌های متعددی از آن صورت می‌دهند، فلز جیوه است. فلزی که با توجه به نوع ساختار و همچنین جنسی که از آن برخوردار است، بسیار مخصوص به حساب می‌آید. فلزی که به در دمای عادی به شکل مایع است و سمی است. به همین دلیل با وجود استفاده‌های متعدد، کاربرد بسیار مخصوصی را دارا است.

به همین دلیل قصد داریم به توضیح کاربردی که از این فلز صورت می‌گیرد اشاره کرده و به میزان اهمیت آن نیز پی برده شود. کاربردهای صنعتی و علمی خاصی که از جیوه صورت می‌گیرد موجب شده است که یک چنین بحثی مهم قلمداد شود.

 کاربردهای جیوه

بیان شد که به صورت کلی جیوه در دو بخش بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک کاربرد آن علمی است و کاربرد دیگر صنعتی می‌باشد. در هر دو مورد سود و منفعت بسیاری برای بشر به وجود می‌آید. به همین دلیل ما نیز در دو بخش این کاربرد را تفکیک کرده و آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

کاربرد علمی جیوه

کاربرد علمی که جیوه پیدا کرده است به دلیل خاصیتی است که از آن برخوردار است. این خاصیت نیز همانی است که بیان شد. جیوه در حالت دمایی عادی به شکل مایع است. به همین علت همین خاصیت منجر به این شده است که بیشترین کاربرد را در دماسنج‌ها، فشارسنج‌ها و به طور کلی دستگاه‌هایی که اندازه‌گیری را صورت می‌دهند، مورد استفاده قرار گیرد. جیوه عملکرد بسیار دقیقی را در این زمینه ایفا می‌کند. به همین دلیل اولین انتخابی است که در دستگاه‌های ذکر شده صورت می‌گیرد.

یکی دیگر از کاربردهای مهمی که می‌توان برای جیوه بیان کرد این است که در برخی از صنایع شیمیایی می‌تواند به عنوان یک کاتالیزور عمل کند. در برخی از صنایع نیز برای تولید مواد شیمیایی استفاده می‌شود.

از کاربردهای دیگر جیوه می‌توان به ساخت آینه و برخی از داروهای بسیار حساس اشاره کرد. در دنداپزشکی نیز می‌توان به خوبی کاربرد جیوه را مشاهده کرد. آمالگام‌‌های دندانی از این مواد به وجود می‌آیند. این مواد همانی است که برای پرکردن دندان‌ها استفاده می‌شود.   

کاربرد صنعتی جیوه

مهم‌ترین کاربردی که می‌توان در صنعت برای جیوه بیان کرد، مربوط به صنایع الکترونیکی می‌باشد. سوئیچ‌ها، حسگرها و باتری‌هایی که امروزه از آن استفاده‌ی متعدد صورت می‌گیرد از جمله مواردی هستند که می‌توان کاربرد صنعتی جیوه نامید. این ماده به میزانی کاربردی است که در موقعیت‌های حساس و کاربردهای بسیار مهم نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آلیاژ های مختلفی در ساخت ماشین آلات صنعتی به کار برده می‌شوند که فولاد، یکی از مهم‌ترین آنها است که به دلیل خواص بی نظیرش، نقش اساسی و تعیین کننده‌ای در قطعات وساختار ماشین آلات صنعتتی دارد. این آلیاژ کاربردی، از آهن و کربن به دست می‌آید و در برابر شرایط محیطی، بسیار مقاوم است.

با گذر زمان و پیشرفت های علمی، امکان بهبود و تغییر خواص کلی فولاد، با انجام برخی واکنش های حرارتی، کاربرد هرچه بیشتر این محصول در صنایع ماشین سازی را فراهم آورده است. در ادامه مطالب، به بررسی جزئی تر فولاد ها می‌پردازیم .

فولاد چیست ؟

آهن به وسیله حذف اکسیژن از سنگ آهن، به دست می‌آید. هنگامی که آهن با کربن و فولاد بازیافتنی و دیگر عناصر شیمیایی ترکیب می‌شود؛ فولاد را به وجود می‌آورد .

ترکیبات اصلی سازنده آن، حاوی 2% کربن و 1% منگز و همچنین مقدار کمی هم فسفر یا گوگرد و سیلیکون است.

فولاد، مهم ترین ماده مهندسی و ساختمانی جهان است؛ که در هر جنبه ای از صنایع زندگی ما استفاده می‌شود.

چگالی فولاد به طور متوسط 7.85 گرم بر سانتی‌متر مکعب است و عدد تقریبا زیادی است.

نقطه ذوب آن 1370  تا  1530 درجه سانتی‌گراد است، که باعث مقاومت آن در برابر گرما می‌شود.

ساختار فولاد ها چگونه است؟

فولاد ها از دو روش اصلی تولید می‌شوند :

تولید در کوره های بلند ( کوره اکسیژن BF_BOF ) و تولید در کوره های الکتریکی

بیشترین و اصلی ترین تفاوت بین دو روش، در نوع مواد اولیه است، که برای ساخت فولاد استفاده می‌شود.

روش تولید در کوره اکسیژن

مواد اولیه شامل سنگ آهن، زغال سنگ و فولاد بازیافتنی است. حدود 70% تولیدات، توسط این روش انجام می‌گیرد.

روش ساختارآن به گونه ای است که، ابتدا سنگ آهن به آهن تبدیل می‌شود؛ که به آن آهن مذاب یا چدن می‌گویند. سپس، این آهن در کوره های حاوی اکسیژن حرارت داده شده، و به فولاد تبدیل می‌شود. و در مرحله آخر، پس از ریخته گری و نوردکاری، به شکل ورقه، صفحه یا میلگرد هایی به بازار عرضه شده؛ به دست مصرف کنندگان می‌رسد.

روش تولید در کوره های الکتریکی 

 مواد اولیه، شامل فولاد بازیافتنی و برق (نیروی الکتریکی) است. البته؛ در مواقعی بنا بر نوع کارخانه و میزان دسترسی به فولاد بازیافتنی می‌توان در این روش، از منابع دیگر آهن، مثل آهن احیا شده یا فلز مذاب، استفاده کرد.

برای ذوب کردن فلز در این روش، از نیروی برق استفاده می‌شود. افزودنی هایی مانند آلیاژ ها، برای تنظیم ترکیب شیمیایی به کار می‌روند. انرژی الکتریکی، می‌تواند با تزریق اکسیژن به کوره EAF ، تکمیل شود. مراحل تکمیلی؛ مثل ریخته گری و نوردکاری، مشابه روش قبلی است.
حدود 30% از فولاد ها از طریق روش الکتریکی انجام می‌گیرد.

بیشتر محصولات فولادی برای چندین دهه، مورد استفاده قرار می‌گیرند، تا زمانی که قابل بازیافت شوند. برای همین، فولاد بازیافتنی کافی برای پاسخگویی به نیاز روز افزون، با استفاده از روش الکتریکی امکان پذیر نیست؛ پس برای پاسخگویی به نیازها، از ترکیب دو روش استفاده، می‌شود .

فولاد ها در ساخت ماشین آلات چه نقشی دارند ؟

فلز، به دلیل خواص مکانیکی بالا، مقاومت، شکل پذیری آسان، نقش بسیار مهمی در ساخت ماشین‌آلات ایفا می‌کند.

مقاومت در برابر سایش

ماشین‌آلات صنعتی با مواد سخت و فرسایشی، سرو کار دارند؛ فولادها در برابر سایش مقاوم هستند.

استحکام و مقاومت بالا

فولاد ها، به دلیل داشتن کربن وسایر عنصرها، از استحکام بالایی برخوردارند. به همین دلیل در ساخت قطعه هایی مثل: تیغه برش ها، چرخ دنده ها یا اجزای متحرک ماشین آلات، تعبیه می‌شوند.

کاهش وزن و بهبود کارایی ماشین

در ساخت ماشین آلات، استحکام بالا و وزن کم از اهداف اصلی است؛ فولاد های پیشرفته این امکان را دارند؛ و سبب کاهش مصرف انرژی و بهبود کارایی ماشین آلات می‌شود.

 افزایش طول عمر و کاهش هزینه های تعمیرات

 فولاد های باکیفیت، در برابر ضربات، خوردگی و زنگ زدگی مقاوم‌اند و هگمی که در ساخت ماشین‌آلات استفاده می‌شوند، طول عمر آنها را افزایش داده و از نیاز به تعمیرات مکرر بی‌نیاز می‌کند.

برخی از ماشین آلات صنعتی که ساخت آنها نیاز به فولاد دارد؟

فولاد ها به دلیل ویژگی ها و خواص مکانیکی بالا، کاربرد های زیادی در صنایع و ماشین آلات صنعتی دارند:

بیل های مکانیکی

کاربرد آن ها برای حفاری و جابجایی حجم های زیاد

لودرها

 در ساختار کلی این ماشین های صنعتی برای جابجایی یا کندن کوه ها و معادن از فولاد ها استفاده می‌شود .

غلتک‌ها

 از غلتک ها برای فشرن و تثبیت زمین استفاده می‌شود؛ که توسط فولاد ها ساخته می‌شوند .

دستگاه های پرس

 برای بریدن یا تغییر شکل فلزات مورد استفاده است .

کامیون ها

قطار ها

توربین های بادی

بویلر ها

چرخ دنده و یاتاقان ها

تریلر ها

ویژگی های فولاد در صنایع

فولاد ها، آلیاژ هایی هستند که ویژگی ها و کاربرد های زیادی دارند؛ بنابراین مواد مهمی در صنایع محسوب می‌شوند .

برخی از مهم ترین ویژگی های کاربرد فولاد ها در صنایع عبارت اند از :

مقاومت در برابر خوردگی

فولاد ها در برابر اثرات مواد شیمیایی مانند اسید ها، مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند . این ویژگی آن را برای دستگاه های پزشکی که با مواد شیمیایی در تماس هستند، مناسب می‌کند .

وزن سبک

به دلیل ساختار مقاوم و کاربرد کربن درون آن ، سبک وزن و درعین حال مقاوم است . ( فولاد های دو فازی و فولاد های کم آلیاژ که ترکیب ساختار آنها  از فریتی  و مارتنزیتی است ، در ماشین سازی پرکاربردند. )

ظاهر زیبا و انعطاف پذیر

فولاد ها به هرشکل یا رنگی که مد نظر شما باشد، تغییر شکل می‌دهند و انعطاف پذیرند ؛ بنابر این ، در ساخت لوازم خانگی نیز کاربر دارند .

خاصیت الکتریکی

فولاد ها رسانای جریان الکتریکی هستند ؛ به همین دلیل ماده مناسبی برای انتقال سیگنال و ارتباطات الکترونیکی هستند .

قابلیت بازیافت

فولاد، خاصیت بازیافتی دارد و با محیط بسیار سازگار است .

اقتصادی

فلزات مختلف در دنیا کشف شده است و هر کدام کاربرد خاص را در صنایع و خطوط تولید ایجاد کرده است. بسط و گسترش کاربرد این موارد به میزانی است که می‌توان گسترش و بسط آن را در زندگی عادی و روزمره مشاهده کرد.

تنوع یکی از مزیت‌هایی است که می‌توان برای فلزات محسوب کرد. عنصرهای متعددیکه به صورت آماده در طبیعت وجود داشته و بشر فقط کشف آن را  بر عهده دارد. هچنین در سالیان اخیر و به خصوص از زمانی که پیشرفت در صنایع به وجود امده است، تحولات و همچنین خلاقیت‌هایی که بشر به آن دست پیدا کرد نیز موجب شد که ارزش و اهمیت آن نیز بسیار افزایش پیدا کند. مثلا آلیاژ فلزات از جمله این موارد محسوب می‌شود.

رنیم یکی از این فلزات است که با عدد اتمی 75 و با علامت اختصاری Re شناخته می‌شود. فلزی سفید رنگ است که شباهت بسیاری را به نقره دارد. به دلیل کمیابی که از این فلزات وجود دارد بسیار گران و ارزشمند بوده و کاربرد خاصی را نیز ارائه می‌دهد. در ادامه قصد بر این است که کمی توضیحات بیشتر و اجمالی‌تری در مورد این فلز ارائه بدهیم تا ذهنیت و دیدگاه کافی را از این موارد داشته باشیم.

خواص فلز رنیم

رنیم دارای نقطه ذوب و جوش بسیار بالایی برخوردار است. به همین دلیل در برابر حرارت و نقاط جوش بسیاری بالایی که ممکن است در صنایع وجود داشته باشد، مقاومت لازم را دارد.

چگالی بسیار بالایی دارد. این ویژگی برای یک فلز بسیار مفید و کاربردی است. به همین دلیل می‌تواند وزن بسیاری را تحمل کند.

سرعت واکنش پذیری در این فلز بسیار بالا است. معمولا یک چنین ویژگی را در فلزات کاتالیزور می‌نامند.

کاربرد رنیم در صنایع

حال که از ویژگی و خاصیتی که رنیم دارد آگاهی یافتیم، می‌خواهیم به توضیح این بپردازیم که دقیقا در کدام صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد و چه کاربردی را می‌تواند دقیقا در صنایع ایفا کند.

شاید بیان و ذکر این نکته بسیار عجیب باشد که یک چنین فلزی می‌تواند کاربرد و ایفای نقش بسیار مهمی را در صنعتی همچون هوا و فضا داشته باشد. علت این کاربرد نیز به ویژگی منحصر به فردی که در این فلز وجود دارد باز می‌گردد. این ویژگی نیز همان مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت می‌باشد.

صنعت خودرو سازی نیز از جمله آن مواردی است که نیاز به فلزات بسیار در آنها احساس می‌شود. به همین دلیل از چند نوع فلز در این صنعت استفاده صورت می‌گیرد. رنیم نیز از جمله مواردی است که این استفاده در آن بسیار حیاتی و مهم است. مثلا برای به وجود آوردن زیرساخت‌های لازم جهت استفاده و به کارگیری شمع‌ها از این نوع بسیار استفاده می‌شود.

رنیم از کجا استخراج می‌شود؟

کاربردی که فلزات در صنایع و خط تولید ارائه می‌دهند، موجب این شده است که روز به روز بر اهمیت این موارد اضافه شود و همین امر نیز موجب این شده است که همگام با پیشرفت‌هایی که در تکنولوژی و ابزارات وارد شده است، این بخش نیز پیشرفت کرده است. در مواردی که بتوان از خوده فلز استفاده کرد، به صورت خالص و تک فلزی استفاده صورت می‌گیرد و در مواقعی که نیاز را نتواند بر طرف کند آلیاژ صورت می‌گیرد.

فلزات دارای چند نوع مختلف می‌باشد. طیف و تنوع در این نعمت خدادادی به میزانی بسیار است که می‌توان هر مورد و فرایندی که در صنایع موجود است را پشتیبانی کند. مس، آلومینیوم، قلع، نیکل و... فلزاتی هستند که در موارد مختف مورد استفاده قرار می‌گیرد. حال می‌خواهیم به توضیح و بیان یکی از مهمترین فلزاتی که با توجه به ویژگی منحصر به فردی که دارد کاربرد فراوانی دارد بپردازیم. نام این فلز سرب بوده و  امروزه استفاده بسیاری از آنها صورت می‌گیرد.

سرب چیست؟

سرب فلزی با نماد شیمیایی pb بوده که دارای رنگ خاکستری بوده و از ویژگی‌های بسیار منحصر به فردی برخوردار است که وجه تمایز آن با سایر نوع فلزات می‌باشد. به همین دلیل بحث و توضیح در مورد این فلز می‌تواند بسیار مفید و راهگشا باشد.

ویژگی‌های سرب

مهمترین ویژگی که سرب از آن برخوردار است این می‌باشد که دارای خاصیت سمی است. به همین دلیل کاربرد آن بسیار محدود شده است. محدودیت در این کاربرد نیز موجب شده است که فقط در موارد خاص و حساس یک چنین فلزی مورد استفاده قرار گیرد.

اگر بخواهیم به صورت مقایسه‌ای با فلزات دیگر این مقایسه را صورت دهیم، باید بگوییم که نقطه ذوب بسیار پایینی را به نسبت به سایر دارد. بنابرین در مواردی که حرارت‌های بسیار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند کاربرد داشته باشد.

در مقایسه‌ای دیگری که می‌تواند صورت بگیرد می‌توان عامل رسانای الکتریکی را در نظر گرفت. این فلز به نسبت سایر فلزات از رسانایی کمتری برخوردار است. این مورد تقریبا برای این فلز محدودیت ایجاد کرده است.

با توجه به ویژگی سمی بودن فلز سرب که ذکر شد، یک سری مزیت با توجه به همین ویژگی ایجاد می‌شود. این ویژگی این مسئله را بیان می‌کند که سرب می‌تواند در برابر خردگی و عوامل شیمیایی مختلف مقاومت خوبی را نشان بدهد.

کاربردهای سرب

با توجه به ویژگی‌هایی که سرب‌ها از آن برخودار هستند، کاربرد متفاوت و مشترک نسبت به سایر فلزات پیدا می‌کنند. حال می‌خواهیم دقیقا به توضیح کاربرد این فلز بپردازیم.

اولین و بارزترین کاربردی که می‌توان به آن اشاره کرد، مربوط به زمانی است که در باتری‌های اسیدی استفاده می‌شود. غالبا فلزی که در این مورد استفاده می‌شود، فلز سرب است.

کاربرد دیگر فلز سرب، استفاده از آنها در رنگ‌ها بود. اما این استفاده در طی مدت زمان‌های بعدی منسوخ شد. علت این مسئله نیز به سمی بودن این فلز باز می‌گردد.

کاربرد دیگری که می‌توان برای این فلز بیان کرد، در ساخت شیشه است. مثلا در ساخت کریستال می‌توان از این فلزات استفاده کرد.

فرایندهای مختلفی در صنایع رخ می‌دهد. این فرایندهای مختلف جهت این است که بتوان نیازهای مختلف و ایجاد شده را بر طرف کرد. آلیاژ یکی از این موارد است که احتمالا نام آن را زیاد شنیده‌اید.

در مواقع بسیاری، فلزاتی که به صورت خام استخراج می‌شود، نمی‌تواند نیاز مورد نظر را برطرف کرد. به همین دلیل فرایند اختلاط بین چند فلز صورت می‌گیرد تا ویژگی‌های مدنظر به یکدیگر داده شود و سپس در موارد مورد نظر استفاده می‌گردد. حال از جمله مسائلی که می‌خواهیم به آن اشاره کنیم این است که اهمیت این فرایند را بررسی کرده و به چند مورد از مهمترین آلیاژهای موجود اشاره کنیم.

علت اهمیت آلیاژها چیست؟

به چند دلیل می‌توان گفت که اهمیت آلیاژ بسیار بالا است. یعنی اینگونه می‌توان گفت که اگر امروزه عملیات آلیاژ صورت نگیرد، صنایع دچار توقف خواهد شد. حال اهمیت آن به دلایل زیر مربوط می‌شود:

اولین فایده‌ای که آلیاژ فلزات ایجاد می‌کند این است که می‌توان برخی از خواص را در بین فلزات ایجاد کرد. فلزات به دلیل استفاده و کاربرد متفاوتی که دارد، باید خاصیت‌های مختلفی را دارا باشد. فلز در مواقع بسیاری باید از استحکام بسیاری برخوردار باشد. گاها و بنا بر نیاز شاید فلزات باید از انعطاف و شکل پذیری مناسبی برخوردار است.

یکی دیگر از علت‌های آلیاژ این است که تنوع استفاده در صنایع مختلف از فلزات صورت می‌گیرد. مثلا صنایع ساختمانی، پزشکی و... از جمله مواردی است که نیاز به فلزاتی دارند که از ویژگی‌های مختلفی برخوردار باشد.

یکی دیگر از علتی که فرایند آلیاژ را مهم جلوه می‌دهد، اهمیت اقتصادی آن است. به جای استفاده از چند فلز در موارد مختلف، آلیاژ صورت می‌گیرد تا بتوان از بروز هزینه‌های اضای جلوگیری کرد.

بنابر همین مواردی که ذکر شد، آلیاژ فلزات بسیار اهمیت دارد. یک ایده و ترفند جهت بهتر شدن خواص و امکاناتی که فلزات ارائه می‌دادند.

انواع آلیاژها

قبل از بیان اینکه چه نوع آلیاژهایی وجود دارد، بهتر است بیان شود که این فرایند در نوع فلزات است که صورت می‌گیرد. در فلزات آهنی و غیر آهنی این فرایندها رخ می‌دهد. گرچه این مسئله در درجه دوم اهمیت قرار دارد. مهمترین موردی که اشاره به آن اهمیت دارد این است که آلیاژ در چه فلزاتی صورت می‌گیرد و چه خاصیتی را ایجاد می‌کند.

از مهمترین فلزاتی که می‌توان گفت آلیاژ در آن بسیار صورت می‌گیرد و اتفاقا بسیار معروف و استفاده از آن نیز بسیار مرسوم است فولاد است. فولاد از جمله یکی از آلیاژهایی است که از مقاومت بسیاری برخوردار است. خاصیت ضد زنگی را دارا بوده و به همین دلیل در بسیاری از موارد انتخاب اول صنایع همین فلزات است. ترکیبی که در این فلز آهنی صورت می‌گیرد این است که کربن به این فلز اضافه می‌شود تا خاصیت مورد نظر به این فولاد اضافه شود.

مس، آلومینیوم، نیکل و..... از جمله فلزات غیرآهنی است که این عملیات بر آنها صورت می‌گیرد تا خاصیت مدنظر به این فلزات اضافه شود.

باید از این مسئله آگاهی یافت که برخی از فلزاتی که از آن استفاده می‌شود به صورت خالص می‌باشد و برخی دیگر به صورت ترکیبی که در اصطلاح آلیاژ نامیده می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر بخواهیم برای آلیاژها مثالی را بزنیم می‌توان به نیکل اشاره کرد.

اما می‌خواهیم به یکی از خالص‌ترین فلزاتی که در موارد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد اشاره کنیم. فلزی تک اتمی که در آلیاژ سایر فلزات می‌تواند یکی از اجزای آن باشد. نام این فلز تک اتمی قلع می‌باشد و به همین دلیل می‌خواهیم به توضیح ویژگی‌ها و کاربرد آن بپردازیم.

قلع دارای چه ویژگی است؟

می‌توان این ادعا را داشت که تقریبا تمامی ویژگی‌هایی که یک فلز از آن برخوردار است در این مورد نیز یافت می‌شود. اما شاید توضیح مختصر و اجمالی از این فلز بتواند توضیح بهتری را ارائه بدهد.

فلز قلع را می‌توان تا حدود بسیاری یکی از نرم‌ترین فلزات موجود دانست. بنابرین چکش خواری از مهمترین ویژگی‌هایی است که می‌توان برای این فلز به حساب آورد. بنابرین در ترکیب و استفاده از سایر فلزات این مورد به کار گرفته می‌شود.

در برابر عوامل شیمیایی و عوامل مخربی که می‌تواند برخی از فلزات را به آسیب برساند، قلع بسیار مقاوم است. به همین دلیل در مواردی مختلفی که این عوامل مخرب وجود دارد می‌تواند مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله این عوامل مخرب می‌توان به آب اشاره کرد که اگر فلز مورد نظر مقاومت لازم را نداشته باشد، دچار زنگ خوردگی خواهد شد.

نقطه ذوب بسیار کمی دارد. به همین دلیل در مواردی همچون لحیم کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با توجه به ویژگی‌های ذکر شده، در پایان می‌توان اینگونه نتیجه گیری کرد که استفاده از این فلز را می‌توان به آلیاژهای دیگر نیز مورد استفاده قرار داد.

قلع چرا مهم محسوب می‌گردد؟

ویژگی‌های این فلز موجب این شد که کاربرد خاصی در صنایع پیدا کند و از همین جهت است که بسیار مهم محسوب می‌شود. اکنون می‌خواهیم همین مسئله را در نظر بگیریم.

صنایع غذایی را می‌توان از جمله مهمترین مواردی دانست که از این فلز استفاده می‌کند. مثلا اگر بخواهیم ریزتر به این موارد اشاره کنیم، باید بگوییم که در این صنعت در قوطی‌ و ظروف غذایی از این فلز استفاده می‌شود.

اشاره شد که با توجه به ویژگی‌های موجود در این فلز، از این موارد در لحیم کاری استفاده می‌شود. از آن جایی که این مورد در صنعت الکترونیکی بسیار کاربرد دارد، بنابرین قلع در این صنایع نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بدنه خودرو نیز از جمله مواردی است که نیاز به یک چنین فلزات را بسیار گسترده می‌داند. بنابرین برای جلوگیری از خوردگی در این موارد از فلز قلع استفاده می‌شود.

یکی از خاصیت‌ این فلز این است که می‌تواند انعطاف بسیار خوبی را از خود نشان بدهد. به همین دلیل در آلیاژ سایر فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلیاژ معمولا زمانی صورت می‌گیرد که آن فلز خالص نمی‌تواند تمامی خاصیت‌های مورد نظر را پشتیبانی کند. مثلا فولاد برای این یک آلیاژ به حساب می‌آید. بنابرین قلع در این مورد نیز خاصیت بسیار منحصر به فردی را دارد.

وجود فلزات مختلف با ویژگی و کاربردهای فراوان موجب شده است که بسیاری از اموراتی که از این طریق صورت می‌گرفت را با استفاده از امکانات و توانایی بسیاری به دست آورد و به سرانجام رساند. فلزاتی که یا به صورت طبیعی و خالص در طبیعت وجود دارند و یا در موارد مختلف با انجام ترکیب ‌پذیری مختلف این ترکیب بندی را صورت می‌دهند.

حال می‌خواهیم به معرفی یکی از معروف‌ترین فلزات ترکیبی اشاره کنیم. نام این فلز نیکل است که همچون چدن یک فلز ترکیبی می‌باشد و معمولا در ترکیب با سایر عناصر دیگر یافت می‌شود. به دلیل همین اهمیت بسیار است که می‌توان گفت بررسی کاربرد آن در صنایع و همچنین ویژگی‌های آن از جمله مسائل مهم و اساسی به حساب می‌آید.

ویژگی‌های ظاهری نیکل

می‌توان گفت که نیکل از ویژگی‌ ظاهری برخوردار است که غالبا به رنگ نقره‌ای درخشان ظاهر می‌شود. غالبا نیز براق رنگ است.

نیکل از چه ویژگی‌هایی برخوردار است؟

اولین ویژگی که می‌توان برای نیکل متصور شد این است که از مقاومت بسیار بالایی در برابر عوامل مختلف برخوردار است. این عوامل مختلف می‌تواند شامل ضربات و عوامل خورنده‌ای باشد که می‌تواند یک فلز را تهدید کند. همچنین می‌تواند از اکسید شدن نیز جلوگیری کند و به همین دلایل و ویژگی‌ها است که استفاده‌های متعدد از آن صورت می‌گیرد.

مثلا اگر بخواهیم استفاده‌ی خاصی که از این فلز در شرایط سخت صورت می‌گیرد را اشاره کنیم، باید به استفاده آنها در  مواردی همچون توربین و موتورهای ماشین اشاره کرد. این دو از جمله مواردی است به دلیل نوع کارکردشان در شرایط سخت قرار می‌گیرند.

از ویژگی‌های منحصر به فرد و خاص دیگری که می‌توان در مورد آن بحث و گفت و گو کرد این است که دارای انرژی و مغناطیسته خوبی هستند. بنابرین و با توجه به همین ویژگی در نیکل استفاده و کاربرد بسیاری از آنها در موتورهای الکتریکی و آهن ربا صورت می‌گیرد.

ویژگی مشترکی که غالبا در تمامی فلزات می‌توان آن را پیدا کرد این است که از انعطاف و چکش خواری بسیار مناسبی برخوردار است. بنابرین می‌توان به هر شکلی که مدنظر است، تغییر داده شود.

نیکل در کدام صنایع کاربرد دارد؟

حال که دانسته شد دقیقا ویژگی و خاصیت نیکل‌ها چه می‌باشد، بهتر و با دید وسیع‌تر می‌توان به کاربرد آن اشاره کرد.

تمامی ویژگی‌های ذکر شده برای نیکل، این دید را ایجاد می‌کند که می‌توان در صنعت فولاد از این فلز استفاده کرد. بنابرین در فولادهای زنگ نزن استفاده می‌شود تا بتواند مقاومت لازم در برابر زنگ خوردگی و همچنین ضربات متحمل شده ایجاد کند.

یکی از کاربردهای خاص فلز نیکل در ساخت باتری‌های شارژی است. بنابرین احتمالا متوجه می‌شویم که یک چنین فلزی از کاربردهای بسیاری برخوردار است که اتفاقا در نوع خود بسیار منحصر به فرد شمرده می‌شود.

اگر بخواهیم دیگر استفاده و کاربرد نیکل را بیان کنیم که بسیار اساسی و در دنیای امروزی حیاتی محسوب می‌شوند را اشاره کنیم، می‌توان به صنعت هوا و فضا، آبکاری و تمامی صنایع الکترونیکی اشاره کنیم.

 تقریبا می‌توان گفت که بشر از هر نعمتی که در این دنیا به آن داده شده است استفاده کرده است. فلزات یکی از این مواردی است که استفاده بسیار گسترده و اساسی از آنها صورت می‌گیرد. در عین حال قصد داریم به معرفی یکی از آلیاژهایی بپردازیم که کاربرد بسیاری از آن یافت شده است.

چدن یکی از آلیاژهایی است که بسیار پرکاربرد بوده و به همین دلیل بسیار جای بحث دارد. به دلیل اینکه از چند جزء تشکیل شده است، از آلیاژها به حساب می‌آید. مثلا بر خلاف جیوه که یک فلز خالص محسوب می‌شود، از چند جزء تشکیل شده است. غالب جنس این آلیاژ از آهن می‌باشد. اما به دلیل تفاوتی که در ترکیبات آنها وجود دارد، از آهن مجزا می‌شود. علاوه بر آهن از ترکیباتی همچون کربن و سیلیسیم تشکیل شده است. با وجود اینکه از این دو ماده بسیار به کار گرفته شده است، اما تاثیرات خود را برجای گذاشته و تفاوتش را با آهن ایجاد کرده است. البته باید بیان کرد که عناصر دیگری هچون گوگرد در ترکیبات این آلیاژ دیده می‌شود.

چرا چدن‌ها مهم هستند؟

باید بیان کرد که علت اهمیت این آلیاژ این است که از خاصیت‌هایی برخوردار است که بسیار کاربردی است. حال بهتر است با بیان ویژگی‌های این مورد، به دید کلی‌تر از این آلیاژ برسیم.

چدن از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است. این مقاومت به مقداری بسیار است که حتی در صنایعی با بیشترین حد فشار، می‌تواند مقاومت داشته باشد. مقاومت سایشی و همچنین مقاومت در برابر خوردگی‌ها، از دیگر ویژگی این مورد محسوب می‌شود. تمامی این موارد خبر از آن دارد که می‌توان از این مورد در صنعت خودروسازی استفاده کرد.  نه تنها خودرو سازی، بلکه در تمامی مواردی که به ساخت قطعات پرداخته می‌شود کاربرد دارد.

به دلیل برخورداری از چند لایه در چدن است که می‌توان خاصیت ضد سایشی را داشته باشد.

یکی دیگر از دلیل استفاده‌ای که بسیار از این آلیاژ صورت می‌گیرد این است که از قیمت بسیار مناسبی برخوردار است.

چدن در کدام صنایع کاربرد دارد؟

اشاره شد که یکی از مهم‌ترین صنایعی که چدن کاربرد اساسی در آن دارد، صنعت خودرو سازی است. بدنه و استفاده در مواردی همچون دیسک ترمز و.... از جمله موارد کاربردی این آلیاژ است.

در ساخت و ساز نیز می‌توان گفت در مواردی همچون ساخت لوله‌ها، دریچه‌ها و... از این آلیاژ استفاده می‌شود.

به دلیل برخورداردی از خاصیت شکل پذیری و مقاومت خوب، در صنعت ریخته گری که از سخت‌ترین موارد ممکن در صنایع است، از چدن‌ها استفاده می‌شود.

چدن‌ها را می‌توان در ساخت انواع قطعات ماشین آلات استفاده کرد. مثلا بدنه تجهیزات، چرخ‌ دنده‌ها، محورها و...از جمله موارد کاربردی در این زمینه است.

تفاوت‌های چدن با سایر فلزات

یکی از مهمترین تفاوت‌هایی که چدن با سایر فلزات دارد این است که درصد خالص کربن آنها بسیار بیشتر از سایر نوع فلزات است.
همچنین به دلیل ساختار کریستالی شکل چدن‌ها، نسبت به سایر نوع‌ها از مقاومت بسیاری برخوردار است.

ریخته گری جزء مواردی است که مواد استفاده شده در آن باید از ویژگی‌های بسیاری خاصی برخوردار است. یکی از ویژگی چدن‌ها سیال بودن است. به همین دلیل است که در ریخته گری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

توجه عمیق و تامل بسیار در مورد منابع و موادی که در اطراف ما وجود دارد، بشر را به فکر وا داشته است و در موارد بسیاری نیز باعث حیرت و تعجب بشر از این شگفتی‌ها شده است. بدون وجود منابع سرشار و غنی که امروزه وجود دارد، نمی‌شد به یک چنین پیشرفت‌هایی دست یافت. فلزات، نفت، مواد معدنی، انرژی‌های تجدیدپذیر، درختان، خاک و.... تمامی مواردی هستند که در طبیعت وجود داشته و بشر فقط آنها را اکتشاف می‌کنند و با انجام یک سری فرایندها و تغییرات، به خواسته مدنظر خود می‌رسند.

یکی از مواردی که می‌توان گفت تعجب بشر را بر انگیخته است فلزی مایع مانند به نام جیوه می‌باشد. عنصری شیمیایی که عدد اتمی‌اش 80 بوده و نماد شیمایی hg متعلق به آن می‌باشد. شاید برای معرفی این فلز ابتدا بهتر باشد که علت فلز بودن این مایع نقره رنگ را بیان کنیم. 

چرا جیوه فلز است؟

با وجود اینکه جیوه در دمای عادی و معمول به شکل مایع می‌باشد، اما همچنان در زمره یکی از مهم‌‌ترین فلزات موجود محسوب می‌گردد. علتی که این مایع را در زمره فلزات قرار می‌دهد به ویژگی‌های مشترکی که بین این دو وجود دارد بر می‌گردد. ویژگی‌هایی جیوه از آن برخوردار است شامل موارد زیر است:

جیوه همچون فلزات دیگر رسانای قوی الکتریکی است و می‌تواند حرارت را انتقال دهد.

در کمال تعجب این فلز با وجود اینکه مایع است، می‌تواند چکش پذیر باشد. این حالت بدین گونه ایجاد می‌شود که در ابتدا جیوه به وسیله دمای سرد جامد می‌شود و سپس بعد از سفت شدن می‌تواند همچون سایر فلزات چکش را بپذیرد.

همچون سایر فلزات هنگامی که نور به آن انعکاس پیدا می‌کند از درخشندگی بسیاری برخوردار است.

حال سوالی که پیش می‌آید این است که با توجه به ویژگی‌های مشترکی که این فلز با سایر نوع فلزات دارد، چرا جیوه مایع می‌باشد؟

در پاسخ به این سوال می‌توان گفت که مایع بودن جیوه به دلیل ماهیت آن است. ذرات اتمی آنها بسیار مستحکم و در تداخل یکدیگر هستند و بنابرین با سایر نوع اتم‌ها نمی‌توانند پیوند ایجاد کنند و بنابرین در دمای معمولی یک محیط، به حالت مایع قرار خواهد گرفت.

جیوه فلزی سمی است