آرشیو آبان ماه 1403

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