تبریز - مجتمع بازار آهن
09:00 الی 18:00

انواع فلزات چه ویژگی‏هایی دارند؟

انواع فلزات چه ویژگی‏هایی دارند؟

فلز ماده‏ای است که به راحتی گرما و جریان الکتریسیته را انتقال می‌دهد. به جز جیوه، انواع مختلف فلزات قابلیت صیقل دادن دارند و براق می‌شوند. علاوه بر این، افراد متخصص می‌توانند فلزها را به شکل‏ها و طرح‏های مختلف در بیاورند و حتی مفتول‏های فلزی باریک را می‏سازند.

فلزها انواع مختلفی دارند که در ویژگی‏هایی مثل رنگ، سختی و مقاومت با هم تفاوت دارند، به طوریکه می‌توان گفت برخی از انواع فلزات به قدری نرم هستند که می‌توان آن‌ها خم کرد. هر زمان که از فلز صحبت می‏کنیم برج‌های بلند، آسمان‏خراش‏ها، هواپیماها و موشک‏های قاره‌پیما به ذهن ما خطور می‏کنند؛ بنابراین می‌توان گفت فلز نقش بسیار پر رنگی در تمام جنبه ‏های زندگی ما انسآن‌ها دارد. در ادامه این مقاله قصد داریم به انواع فلزات و ویژگی‏های آن‌ها بپردازیم.

انواع فلزات

بررسی انواع فلزات ‏و  ویژگی‏های آن

از زمآن‌های قدیم فلز بسیار مورد توجه انسآن‌ها بود و از آن فلز برای ساخت وسایل جنگی و ظروف مختلف استفاده می‏کردند. طلا و نقره با عیار بالا از جمله فلزاتی بودند که از زمان عصر حجر بین انسآن‌ها رایج بود. علاوه بر این در هزاره چهارم بعد از میلاد، انسآن‌ها به استخراج سرب و نقره از معادن مختلف پرداختند. فلز به دلیل اینکه گرما و جریان الکتریسیته را به‌خوبی انتقال می‏دهند، در ساخت ظروف آشپزخانه و سیم‏های برق کاربرد زیادی دارند. با وجود اینکه فلز استحکام بالایی دارد، اما به راحتی می‌توان آن را تغییر شکل داد.

این ویژگی فلز باعث شده است از آن در ساخت سازه‏های معماری و عمران مانند پل سازی و ساخت ساختمان‌های بلند استفاده شود. بین انواع فلزات تفاوت‏هایی وجود دارد که باعث می‌شود از یکدیگر متمایز شوند. در واقع همین تفاوت‏ها کاربردهای مختلف آن‌ها را مشخص می‏کند. معمولاً از فلزات به طور خالص استفاده نمی‏شود و با ترکیب دو یا چند فلز و یا ترکیب فلز با مواد غیر فلزی، فلز آلیاژی ساخته می‌شود.

در ادامه این مقاله قصد داریم به ویژگی‏های مختلف انواع فلزات بپردازیم.

مقاومت فیزیکی فلز

منظور از مقاومت فیزیکی فلز، میزان وزنی است که یک فلز تحمل می‏کند تا شکسته نشود. در اغلب موارد تحت گرمای زیاد، مقاومت فیزیکی فلز کاهش می‏یابد و شکل آن نسبت به زمانی که سرد است، راحت‌تر تغییر می‏کند. علاوه بر این بسیاری از انواع فلزات در اثر فشارهای متناوب و متغیر بسیار شکننده هستند؛ اما در برابر فشاری ناشی از وزن یک جسم مقاوم هستند.

تغییر شکل فلز

اکثر فلزات وقتی در معرض حرارت قرار می‏گیرند، پیوند بین یون‏های تغییر می‏کند و این تغییر موجب تغییر در ویژگی‏های آن‌ها می‌شود. در این حالت تا حدودی شکننده و قابل انعطاف می‌شود و تغییر شکل آن راحت‌تر انجام می‌شود؛ اما همین فلزات اگر سرد باشند به راحتی تغییر شکل نمی‏دهند و کار با آن‌ها دشوار است. معمولاً با کوبیدن فلزات جامد در حالت سرد، مفتول و ورقه‏های فلزی ساخته می‌شود؛ اما اگر فلز جامد گرم شود، ساخت مفتول و ورقه فلزی آسانتر است.

درخشش و انتقال انرژی فلز

اگرچه درخشش و جلای یک فلز ممکن است ناشی از صیقل دادن آن باشد، اما اغلب فلزات به این دلیل براق و درخشنده هستند که یون‏های آن‌ها به شکل خاصی کنار هم قرار دارند. یون‏ها با حرکت آزادانه خود می‌توانند انواع انرژی را به خود جذب کنند. این انرژی‏ها معمولاً نور آفتاب و جریان الکتریسیته هستند. فلزهای درخشان، براق و سفید تمام این انرژی دریافتی را از خود عبور می‏دهند و انتقال انرژی با این نوع فلزات بسیار سریع و آسان خواهد بود.

خرید درب پارکینگ در بندرعباس
بیشتر بخوانید

انواع فلزات

حالت واقعی فلزات

شکل و حالت اصلی هر نوع فلز به پیوند بین یون‏ها و تعداد و انرژی الکترون‏ها و یون‏ها بستگی دارد. اگر فلزها را گرم کنیم، انرژی موجود در فلزات بیشتر می‌شود و حرکت یون‏ها تغییر می‏کند.

در این حالت به دلیل انعطاف پذیری بالای فلز، می‌توان آن را به اشکال و طرح‏های موردنظر درآورد. علاوه بر این هر فلز در دمای مختلف تغییر پذیری آن نیز تغییر می‏کند؛ اما نکته‏ای که مهم هست، پیوند بین یون‏ها در فلزات هنگام حرارت دادن تغییر نمی‏کند. در نتیجه فلز پس از سرد شدن به حالت اولیه خود بازمی‏گردد.

ترکیبات انواع فلزات ، زنگ زدگی فلزات و رفع زنگ زدگی آن‌ها

موادی که گرما و جریان الکتریسیته را انتقال می‌دهند در گروه فلزات طبقه بندی می‌شوند؛ اما سایر مواد که این خواص را ندارند عنوان مواد غیر فلزی شناخته می‌شوند. البته به تعدادی از مواد که گاهی خواص فلز و گاهی خواص غیر فلز را دارند شبه فلز گفته می‌شوند مانند کربن، فسفر، سیلیس و گوگرد.

وقتی یک فلز وقتی با سایر فلزات ترکیب شود، خواص و ویژگی‏های آن افزایش می‏یابد. به ترکیب فلزها با یکدیگر آلیاژ گفته می‌شود. فلزات را نمی‏توان به طور خالص در صنایع مختلف استفاده کرد، زیرا بسیار نرم هستند؛ بنابراین متخصصان حوزه صنعت فلزات، به دنبال ساخت آلیاژهایی هستند، خواص استحکام، دوام و زیبایی را همزمان داشته باشند.

فولاد از آلیاژ‏هایی است که از ترکیب آهن، کربن و چند عنصر دیگر ساخته می‌شود. آلیاژ‏ برنج ترکیبی از مس و روی است و آلیاژ برنز که ترکیب مس و قلع است. این آلیاژهای زیبا را می‌توان به راحتی تغییر شکل داد و به طرح‏های مختلف درآورد. علاوه بر این آلیاژ برنز در مقابل زنگ زدگی ناشی از رطوبت مقاوم است؛ بنابراین در صنعت کشتی‏سازی کاربرد زیادی دارد.

یکدیگر از انواع آلیاژ‏ها تیتانیوم است. تیتانیوم نسبت به فولاد وزن و چگالی کمتری دارد، اما استحکام آن بالا است. علاوه بر این نسبت به آلومینیوم وزن و چگالی بیشتری دارد و استحکام آن به اندازه آلومینیوم است. فلز تیتانیوم دارای ویژگی‏های مختلفی است؛ اما بارزترین ویژگی آن مقاومت بالای آن نسبت به زنگ زدگی و خوردگی است؛ بنابراین در صنعت هوا فضا، کشتی سازی، ساخت دوچرخه و لپ تاپ کاربرد زیادی دارد.

مس در بین  انواع فلزات قابلیت بالایی در انتقال جریان الکتریسیته دارد. علاوه بر این، این فلز انعطاف پذیری زیادی دارد؛ بنابراین از مس در ساخت کابل‏های برق استفاده می‌شود.

اما فلزاتی مثل طلا و نقره علیرغم انعطاف پذیری و چکش خواری، خواص شیمیایی فلزاتی چون مس را ندارند. این فلزات به دلیل قابلیت شکل پذیری بالا در صنعت جواهرسازی کاربرد زیادی دارند. در نتیجه جواهرسازان می‌توانند، انواع مختلفی از طرح‏های زیورآلات را روی طلا و نقره اجرا کنند. در ساخت جواهرات کاربرد گسترده‌ای دارند. ویژگی فلز طلا این است که در طول زمان دچار رنگ پریدگی و لکه نمی‏شود. علاوه بر این بدون فرآیند اکسیداسیون، جریان الکتریسیته را انتقال می‌دهد.

انواع نرده‏ ها از چه موادی ساخته می‏شوند؟
بیشتر بخوانید

آلیاژهایی مثل چدن و فولاد هم استحکام و سختی زیادی دارند و هم قابل شکل پذیری بالا دارند؛ بنابراین در صنعت معماری و پل سازی کاربرد زیادی دارند؛ اما از معایب اصلی چدن و فولاد، آسیب پذیری در برابر زنگ زدگی است. متخصصان برای برطرف کردن این مشکل، ترکیبات شیمیایی آن را تغییر می‏دهند. به فولاد ضد زنگ، فولاد گالوانیزه گفته می‎‏شود که در برابر زنگ زدگی مقاوم است.

از دیگر فلزاتی که گرما را به خوبی انتقال می‌دهد، آلومینیوم است. علاوه بر این، این فلز بسیار سبک است، استحکام بالایی دارد و به راحتی می‌توان آن را به اشکال مختلف درآورد. به همین دلیل در زمینه‏های مختلف کاربرد دارد. از وسایل آشپزخانه و فویل گرفته تا در صنعت هواپیما سازی از آلومینیوم استفاده می‌شود. در صنایعی که نیاز همزمان به دو ویژگی وزن کم و استحکام بالا است از آلیاژ آلومینیوم و منیزیوم استفاده می‌شود.

از دیگر آلیاژهای فلزات، ترکیب آلیاژ مس و نیکل است. این آلیاژ در صنایعی که عدم زنگ زدگی و خوردگی فلز اهمیت دارد و نیاز به فلزاتی است که هادی جریان الکتریسیته نباشد، مورد استفاده قرار می‏گیرد. فوق آلیاژهایی با پایه نیکل مثل اینکونل، در صنایعی که مقاومت در برابر گرما مهم است مثل ساخت، توربو شارژر کاربرد دارند.

انواع فلزات

اگر اتصالاتی مثل پیچ، مهره و پرچ‏ از فلز خالص نباشد، به دلیل جذب الکترون‏های آهن، موجب زنگ زدگی آهن سریعتر دچار زنگ زدگی می‌شود. این فرآیند به این صورت است که هنگامی که قطعات آهنی با پیچ و مهره یا پرچ‌های ناخالص به هم متصل می‌شوند، اختلاف بین الکترون‏ها، موجب عبور هوا به سطح بین آهن و نقطه اتصال می‏شود.

وقتی ورقه‌های آهنی با میخ یا پرچ‌های آهنی به هم متصل شوند، در اینجا در قابلیت الکترون‌ها اختلافاتی وجود دارد. این اختلاف در میزان الکترون‏ها موجب افزایش سرعت خوردگی یا زنگ زدن آهن می‌شود. در نتیجه آهن سریعتر زنگ می‌زند. نوک پیچ یا پرچ به میزان کمتر اما با سرعت بیشتر نسبت به قطعه آهنی زنگ میزند.

بهتر است از فلزاتی استفاده کنید که در مقابل زنگ زدگی مقاوم هستند. متخصصان همواره در تلاش هستند که آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی ابداع کنند. از طرف دیگر یک شیوه برای جلوگیری از زنگ زدگی این است که فلز در معرض هوا نباشد.

برای این کار می‏توانید به سطح انواع فلزات روغن بزنید، یا رنگ کنید، یا از پوشش پلاستیکی استفاده کنید و یا آن در فضایی که به جای اکسیژن گاز دیگری مثل نیتروژن نگهداری کنید؛ اما همه این را‏ه‏ها در کوتاه مدت کارایی دارند. یک راه مؤثر این است که فلز با فلز دیگری که در مقابل آب، رطوبت و هوا مقاوم است، پوشانده است.

اگر وسایل فلزی شما زنگ زد، نحوه از بین بردن آن بستگی به نوع فلز بستگی دارد. اگر نوع فلز وسایل شما آهنی است و دچار زنگ زدگی شد، حتماً ابتدا بخش زنگ زده را پاک کنید و صاف کنید و با رنگ سطح آهن را بپوشانید.

اگر نوع فلز وسایل شما برنزی است که در طول صدها سال به دلیل اکسید شدن، بخش زیادی از فلز از بین رفته است، باید جسم برنزی را به پیل الکتریکی پر قدرت وصل کنید. با این کار الکترون‏ها به داخل فلز وارد می‌شوند. ورود الکترون‏ها موجب باز گردانی یون‏ها به برنز می‌شود، در نتیجه یون‏های اکسید شده از بین می‏روند.

خرید درب پارکینگ در شیراز
بیشتر بخوانید

انواع فلزات

آیا میدانید تفاوت بین انواع فلزات با مواد جامد و مایع چیست؟

فلزات به دلیل الکترون‏های آزاد خود یک هادی جریان برق هستند. تمام فلزات جامد و مایع این الکترون‏های آزاد را دارند؛ بنابراین می‌توان گفت تمام انواع فلزات هادی جریان برق یا الکتریسیته هستند. این ویژگی فلز موجب شده است از سایر مواد جامد و مایع متمایز باشد. به طور کلی می‌توان از تفاوت‏های اصلی بین فلزات و سایر مواد جامد و مایع، توانایی انواع فلزات در انتقال گرما و جریان الکتریسیته است. این ویژگی فلزات به خاصیت الکترون‏ها و یون‏های آن برمی‏گردد.

علاوه بر این الکترون‏ها از طریق مجموعه‏ای از یون‏ها به حالت غبار مانند احاطه شده‏اند، توانایی انتقال این انرژی‏ها را ممکن می‏سازد. در نتیجه حرکت آزادانه این ذرات موجب انتقال گرما و جریان برق به سایر سطوح می‌شود.

آنچه تا کنون در این مقاله ارائه شد در مورد انواع فلزات، ویژگی‏های آن و تفاوت آن با سایر مواد جامع و مایع بوده است. خاصیت انعطاف پذیری پس از گرم شدن، خاصیت انتقال انرژی گرما و الکتریسیته و درخشش و براق بودن از جمله ویژگی‌های منحصر به فرد فلزات هستند. در ادامه این مقاله قصد داریم به برخی استثناها در بین انواع فلزات بپردازیم.

فلزات مایع

یون‏ها در فلز آزادانه حرکت می‏کنند و در یک حالت خاص نیستند. یون‏ها بر هر سمتی حرکت می‏کنند و اما این حرکت آزادانه پیوند بین آن‌ها قطع نمی‏کند. متوسط سرعت حرکت یون‏ها به میزان دمای انتقال یافته به فلز بستگی دارد. اگر فلزی مایع باشد و گرم شود، انرژی ناشی از گرما موجب می‌شود حرکت یون‏ها افزایش یابد و سریع‏تر حرکت کنند. در این حالت یون‏ها به فضای بیشتری برای حرکت نیاز دارند و در نتیجه فلز مایع منبسط می‌شود.

اما این سؤال مطرح می‌شود که یک فلز مایع در حالت سرد چگونه است؟ در حالت حرارت موجود در یون‏ها به محیط منتقل می‌شود. در نتیجه انرژی کمتری برای حرکت یون‏ها وجود دارد. یون‏ها حرکت آرامتری دارند و معمولاً در یک جا با سرعت کم حرکت می‏کنند. علاوه بر این، در این حالت توسط یون‏ها مشابه خود احاطه می‌شوند. در این وضعیت،  حالت سیال فلز کاهش می‏یابد و بیشتر به حالت جامد نزدیک می‌شود.

جیوه

جیوه از جمله فلزاتی است که حتی در سرمای قطب شمال هم مایع است. این فلز یک ماده استثنایی است. این حالت همواره سیال جیوه موجب می‌شود که تغییر شکل آن دشوار باشد، زیرا نمی‏توان آن را با ابزارهای فلز جامد، حالت داد. با وجود اینکه جیوه مانند سایر انواع فلزات رنگ شفاف و درخشانی ندارد، اما به راحتی گرما و جریان الکتریسیته را انتقال می‌دهد.

فلز مایعی مانند جیوه مانند سایر فلزات، در اثر گرما منبسط می‌شود. به همین دلیل از جیوه در دماسنج پزشکی استفاده می‌شود. وقتی جیوه موجود در دماسنج در معرض حرارت بدن قرار می‏گیرد و منبسط می‌شود و با حرکت در درون دماسنج میزان دمای بدن ما را نشان می‌دهد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوالی دارید؟ با ما صحبت کنید!
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در WhatsApp پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید
ما معمولاً در چند دقیقه پاسخ می دهیم
X