نقطه ذوب فلزات | بررسی دمای ذوب فلزات به همراه توضیحات

نقطه ذوب فلزات

نقطه ذوب فلزات

در این مقاله از ققنوس دریای مکران، نقطه ذوب فلزات مختلف را همراه با توضیح مختصر بررسی می‌کنیم.

آلومینیوم

فلزی نقره‌ای رنگ، چگالی کم و غیرآهنی است که در انواع کاربردهای تجاری استفاده می‌شود.

آلومینیوم هم ورودی مهمی برای چندین فناوری حیاتی برای انتقال انرژی است و هم منبع قابل توجهی از CO2 است. انتشار مستقیم از بخش آلومینیوم جهانی در دهه گذشته به طور پیوسته در حال افزایش بوده است که ناشی از افزایش تولید است که انتظار می‌رود به دلیل جمعیت و رشد اقتصادی به رشد خود ادامه دهد.

آلومینیوم در محصولات متنوعی از جمله قوطی، فویل، ظروف آشپزخانه، قاب پنجره، قطعات هواپیما، دستگاه‌های صنعتی و … استفاده می شود. این به دلیل ویژگی های خاص آن است.

نقطه ذوب آلمینیوم 660 سانتیگراد یا 1220 درجه فارنهایت است.

برنج

برنج آلیاژی از مس و روی است، اما مقادیر متفاوتی از عناصر دیگر را می توان به آن اضافه کرد.

این فلز یک اصطلاح توصیفی است که برای توصیف طیف وسیعی از آلیاژهای مس و روی استفاده می شود که بادوام، مستحکم، طولانی مدت و مقاوم در برابر خوردگی هستند. به طور کلی، درصد مس بین 60٪ تا بالای 80٪ متغیر است در حالی که درصد روی از کمتر از 10٪ تا بیش از 40٪ متغیر است.

هنگامی که برنج دارای درصد روی بیش از 30٪ باشد، به آن برنج بالا گفته می شود. افزایش محتوای روی، برنج را مستعد خوردگی می‌کند، زیرا روی در برابر قرار گرفتن در معرض هوا و آب واکنش نشان می‌دهد و یک لایه اکسید روی تشکیل می‌دهد.

برنج، با درصد بالایی از مس، به عنوان برنج قرمز یا gunmetal شناخته می شود. افزایش درصد مس، بالای 85 درصد، برنج را چکش خوار، شکل پذیر، مقاوم در برابر خوردگی می کند. برنج قرمز دارای ماشین کاری عالی است، به طوری که می توان آن را به راحتی برش داد، شکل داد و سوراخ کرد. نقطه ضعف برنج قرمز هزینه آن است که به دلیل محتوای مس زیاد آن بیشتر است.

رومیان باستان از برنج عمدتاً در ظروف، زره‌ها، جواهرات و سنجاق‌ها یا قلاب‌ها استفاده می‌کردند.

نقطه ذوب فلز برنج 930 درجه سانتی گراد (1710 درجه فارنهایت) است.

آلومینیوم برنز

برنزهای آلومینیومی یا آلمینیوم برنز به دلیل استحکام بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با سایر آلیاژهای برنز ارزش بیشتری دارند. این آلیاژها در برابر کدر شدن مقاوم هستند و نرخ خوردگی پایینی در شرایط جوی، نرخ اکسیداسیون پایین در دماهای بالا و واکنش پذیری کم با ترکیبات گوگردی و سایر محصولات خروجی از احتراق را نشان می دهند. آنها همچنین در برابر خوردگی در آب دریا مقاوم هستند.

آلیاژهای برنز آلومینیوم خانواده ای از آلیاژهای مبتنی بر مس هستند که از آهن و نیکل در ترکیب خود استفاده می کنند. اما به عنوان عنصر آلیاژی اصلی بر آلومینیوم متکی هستند. آلومینیوم به میزان قابل توجهی به استحکام می افزاید تا جایی که مشابه فولاد کربن است. مزیت اضافی این است که برنز آلومینیومی همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی است. این استحکام و مقاومت در برابر خوردگی است که باعث استفاده اولیه از آلومینیوم برنز شد.

آلومینیوم برنز بالاترین استحکام آلیاژ استاندارد مبتنی بر مس است.

نقطه ذوب آلومینیوم برنز 1027-1038 درجه سانتی گراد (1881-1900 درجه فارنهایت) است.

ذوب فلزات

کروم

کروم جزء ضروری همه فولادهای ضد زنگ است که حداقل 10.5 درصد از محتوای آلیاژ را تشکیل می دهد.

فلزی سخت فولادی، خاکستری است، که جلاپذیری بالایی دارد و در آلیاژها برای افزایش استحکام و مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود.

کروم یک عنصر طبیعی است که در سنگ ها، حیوانات، گیاهان، خاک و در غبار و گازهای آتشفشانی یافت می شود. کروم به اشکال مختلف در محیط وجود دارد. انواع کروم  برای ساخت فولاد، آبکاری کروم، رنگ ها، صنعت نساجی به عنوان ماده خشک کننده، و حتی حفظ چوب استفاده می شود.

کروم دارای رنگبندی متنوعی است که به دلیل وجود مقادیر متفاوت کروم است.

نقطه ذوب کروم 1860 درجه سانتی گراد (3380 درجه فارنهایت) است.

همچنین ببینید: دستگاه شریدر دو شفت

مس

آلیاژهای مس مقاومت در برابر خوردگی خوب تا عالی و هدایت حرارتی بالا است و رسانایی الکتریکی بسیار بالا از خود نشان می دهند.

مس فلزی مایل به قرمز است. نور قرمز و نارنجی را منعکس می‌کند و به دلیل ساختار نواری، فرکانس‌های دیگر را در طیف مرئی جذب می‌کند، بنابراین رنگ مایل به قرمز خوبی دارد. چکش خوار، انعطاف پذیر و رسانای فوق العاده خوبی برای گرما و الکتریسیته است. نرم تر از روی است.

مس واکنش شیمیایی پایینی دارد. در هوای مرطوب به آرامی لایه ای سبز رنگ به نام پتینه تشکیل می دهد. این پوشش از فلز در برابر حمله بیشتر محافظت می کند.

مس فلزی بسیار انعطاف پذیر است که رسانای  خوبی برای الکتریسیته و گرما است. مس در حالت فلزی آزاد در طبیعت یافت می شود.

نقطه ذوب مس 1084 درجه سانتی گراد (1983 درجه فارنهایت) است.

طلا

طلا یکی از فلزات بسیار مطلوب و مفید در جهان است. این فلز گرانبهای زرد نه تنها می تواند به زیبایی شکل داده شود، الکتریسیته را هدایت می کند و کدر نمی شود. این ویژگی‌ها آن را به فلز انتخابی برای صنایع صنعتی، پزشکی و فناوری تبدیل کرده است.

طلا، فلز گرانبهای زرد براق متراکم است. طلا دارای چندین ویژگی است که آن را در طول تاریخ بسیار ارزشمند کرده است. از نظر رنگ و روشنایی جذاب است، تا حد قابل قبولی بادوام است، بسیار چکش‌خوار است و معمولاً در طبیعت به شکل نسبتاً خالص یافت می‌شود. طلا به دلیل ارزش درک شده از زمان های قدیم با هیچ فلز دیگری قابل مقایسه نیست.

طلا یکی از متراکم ترین فلزات است. رسانای خوبی برای گرما و الکتریسیته است. همچنین نرم و شکل پذیرترین و انعطاف پذیرترین عناصر است.

از نظر شیمیایی، فلزات نجیب در برابر اکسیداسیون و خوردگی در هوای مرطوب مقاومت می کنند. آنها همچنین دارای درجات مختلفی از مقاومت در برابر اسیدها هستند. این گروه شامل عناصر زیر است: روتنیوم، رودیوم، پالادیوم، اسمیم، ایریدیوم، طلا، نقره و پلاتین.

خواص فلزات نجیب دارای ویژگی های زیر هستند:

این فلزات در سراسر جهان وجود دارند، اما به اندازه کافی نیستند که ارزش آنها را کاهش دهد.

آنها فلزات گرانبها در نظر گرفته می شوند و به عنوان ارز (ذخیره ارزش) استفاده می شوند.

بسیاری از فرهنگ ها، از نظر تاریخی و فعلی، این فلزات را زیبا، حسی و پر زرق و برق می دانند که جذابیت آنها را افزایش می دهد.

این فلزات همچنین دارای چکش خواری هستند که آنها را به انتخاب های عملی برای ساخت جواهرات تبدیل می کند.

به همه این دلایل، طلا، نقره و پلاتین همچنان از محبوبیت قابل توجهی به عنوان فلزات جواهر برخوردار هستند.

نقطه ذوب طلا 1063 درجه سانتی گراد (1945 درجه فارنهایت) است.

همچنین ببینید: ریخته‌گری چیست؟ | انواع ریخته گری فلزات به همراه کاربرد‌ها

نقطه ذوب طلا

چدن

چدن، آلیاژی از آهن است که حاوی 2 تا 4 درصد کربن به همراه مقادیر مختلف سیلیکون و منگنز و ردپای ناخالصی هایی مانند گوگرد و فسفر است. با احیای سنگ آهن در کوره بلند ساخته می شود. چدن درون شمش‌های خامی ریخته‌گری می‌شود، یا ریخته می‌شود و سخت می‌شود.

چدن یک ماده مهندسی ارزان‌تر از آهن فرفورژه بود، زیرا نیازی به پالایش شدید و کار با چکش نداشت، از نظر استحکام کششی پایین تر. با این وجود، قدرت تحمل بار آن را به اولین فلز مهم ساختاری تبدیل کرد و در برخی از اولین آسمان‌خراش‌ها مورد استفاده قرار گرفت. در قرن بیستم، فولاد جایگزین چدن در ساخت و ساز شد، اما چدن همچنان کاربردهای صنعتی زیادی دارد.

چدن اصطلاحی است که برای توصیف خانواده ای از آلیاژهای فلزی استفاده می شود که عنصر آلیاژی اصلی آن آهن است. به دلیل نام آن، برخی افراد تمایل دارند فکر کنند که چدن اساساً 100٪ آهن است. این درست نیست. در واقع فولادهای کربنی نسبت به چدن ها دارای مقادیر بیشتری عنصر آهن در خود هستند.

برای اینکه یک آلیاژ عمدتاً آهن به عنوان چدن در نظر گرفته شود، باید بیش از 2٪ کربن داشته باشد تا آلیاژ نهایی چدن در نظر گرفته شود.

نقطه ذوب چدن 1204 درجه سانتی گراد (2200 درجه فارنهایت) است.

فلز سرب

سرب، یک فلز نرم، نقره ای سفید یا خاکستری است. بسیار چکش خوار، انعطاف پذیر و متراکم است و رسانای ضعیف الکتریسیته است. سرب که در دوران باستان شناخته شده بود و کیمیاگران معتقد بودند که قدیمی ترین فلز است، سرب بسیار بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است، همانطور که استفاده مداوم از لوله های آب سربی که توسط رومیان باستان نصب شده بود نشان می دهد.

فلز سرب به طور کلی در اکثر حجم ها بلافاصله در دسترس است.

فلز سرب یکی از ضروری ترین عناصر در شیمی است. قرن هاست که از آن برای ساخت محصولات مختلف از جمله گلوله، باتری و سپر تشعشع استفاده می شود. انواع مختلفی از فلز سرب وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و خواص منحصر به فردی دارند.

نقطه ذوب سرب 328 درجه سانتی گراد (622 درجه فارنهایت) است.

نیکل

نیکل یک عنصر فلزی با ظاهری براق و سفید نقره ای است. این عنصر پنجمین عنصر رایج روی زمین است و به طور گسترده در پوسته و هسته زمین وجود دارد. نیکل به همراه آهن نیز عنصری رایج در شهاب سنگ ها است. نیکل به طور طبیعی در خاک و آب وجود دارد. همچنین یک ماده مغذی ضروری برای گیاهان است.

نیکل سخت‌تر از آهن، به دلیل استفاده از آن در ضرب سکه بسیار آشناست، اما به عنوان فلز خالص یا به شکل آلیاژ برای بسیاری از کاربردهای خانگی و صنعتی از اهمیت بیشتری برخوردار است.

نقطه ذوب نیکل 1453 درجه سانتی گراد (2647 درجه فارنهایت) است.

پلاتین

پلاتین، عنصر شیمیایی، شناخته‌شده‌ترین و پرکاربردترین عنصر از شش فلز بسیار سنگین، گرانبها و سفید نقره ای، نرم و انعطاف پذیر است و دارای نقطه ذوب بالا و مقاومت خوبی در برابر خوردگی است. به عنوان مثال، سطح آن پس از رسیدن به گرمای سفید در هوا، روشن باقی می‌ماند. معمولاً مقادیر کمی ایریدیوم اضافه می شود تا آلیاژ سخت تر و قوی تری به دست آید که مزایای پلاتین خالص را حفظ کند.

پلاتین، به دلیل رنگ نقره ای خاکستری سفید نام گرفته است. با در دسترس بودن 5 گرم بر کیلوگرم در پوسته زمین، یکی از کمیاب ترین عناصر است و به همین دلیل بسیار ارزشمند است. اگرچه این ماده نسبتاً دیرتر توسط دانشمندان اروپایی کشف شد، اما در مقبره های مصری پیدا شده است که قدمت آن به 1200 سال قبل از میلاد می رسد.

نقطه ذوب پلاتین 1770 درجه سانتی گراد (3218 درجه فارنهایت) است.

دمای ذوب فلزات
نقطه ذوب فلزات

نقره

نقره، یک فلز سفید براق که به دلیل زیبایی تزئینی و رسانایی الکتریکی آن ارزشمند است.

فلز نقره به همراه طلا و فلزات گروه پلاتین یکی از فلزات گرانبها است. این فلز به دلیل کمیابی نسبی، رنگ سفید درخشان، چکش خواری، شکل پذیری و مقاومت در برابر اکسیداسیون اتمسفر، از دیرباز در ساخت سکه، زیور آلات و جواهرات استفاده می شده است. نقره دارای بالاترین رسانایی الکتریکی و حرارتی شناخته شده در بین تمام فلزات است و در ساخت مدارهای الکتریکی چاپی استفاده می شود. همچنین با عناصری مانند نیکل یا پالادیوم برای استفاده در تماس های الکتریکی آلیاژ می شود. همچنین به دلیل توانایی منحصر به فرد خود در تبدیل اتیلن به اکسید اتیلن، که پیش ساز بسیاری از ترکیبات آلی است، به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. نقره یکی از نجیب‌ترین – یعنی کمترین واکنش شیمیایی – در بین عناصر انتقالی است.

نقطه ذوب نقره 961 درجه سانتی گراد (1762 درجه فارنهایت) است.

فولاد کربن

فولاد کربنی نوعی فولاد است که حاوی کربن به عنوان عنصر آلیاژی اصلی است و سایر عناصر در مقادیر کمتری وجود دارند. این فلز به دلیل استحکام بالا و قیمت پایین معمولاً در ساخت بسیاری از محصولات و سازه ها استفاده می شود.

فولاد کربنی را می توان بر اساس ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آن به گریدهای مختلفی طبقه بندی کرد، مانند فولاد کم کربن (فولاد ملایم)، فولاد کربن متوسط، فولاد کربن بالا و فولاد فوق کربن. هر گرید بسته به خواص مطلوب محصول نهایی، کاربردها و کاربردهای خاص خود را دارد.

فولاد کربن متوسط تا زیاد معمولاً برای ساخت اجزای ماشین آلات مانند چرخ دنده ها، میل لنگ و میل استفاده می شود. استحکام بالا و به خصوص سختی بالا آن را به گزینه ای ایده آل برای طیف وسیعی از کاربردهای ابزارآلات تبدیل می کند.

عنصر کربن در تمام فولادها وجود دارد. هر گاه این کربن عنصر اصلی آلیاژی باشد، آلیاژ یک فولاد کربنی در نظر گرفته می شود.

نقطه ذوب فولاد کربن 1425-1540 درجه سانتیگراد (2597-2800 درجه فارنهایت) است.

فولاد ضد زنگ

یک آلیاژ آهنی و فولادی با افزایش مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با فولاد کربن است.

فولاد ضد زنگ، هر یک از خانواده فولادهای آلیاژی که معمولاً حاوی 10 تا 30 درصد کروم هستند. کروم در ارتباط با محتوای کربن کم، مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی و گرما ایجاد می کند. عناصر دیگری مانند نیکل، تیتانیوم، آلومینیوم، نیوبیم، مس، نیتروژن، گوگرد، فسفر یا سلنیوم ممکن است برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های خاص، افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون و ایجاد ویژگی‌های خاص اضافه شوند.

در حالی که فولاد ضد زنگ باید حداقل 10.5٪ کروم داشته باشد، اجزای دقیق و نسبت ها بر اساس درجه درخواستی و استفاده مورد نظر از فولاد متفاوت است.

تمام فولادهای ضد زنگ مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند.

نقطه ذوب فولاد ضدزنگ 1375 – 1530 درجه سانتی گراد (2500-2785 درجه فارنهایت) است.

همچنین ببینید: جداسازی فلزات گرانبها

نقطه ذوب نقره

تیتانیوم

تیتانیوم،  یک فلز خاکستری نقره ای براق است. فلزی با ساختاری سبک وزن، با استحکام بالا و کم خوردگی است و به شکل آلیاژی برای قطعات هواپیماهای پرسرعت استفاده می شود.

تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم خالص تجاری را به‌عنوان فلزات پودر تیتانیوم تقریباً خالص، آلومینیدهای تیتانیوم، ریخته‌گری‌های تیتانیوم با مهندسی بالا و آهنگری تیتانیوم و اجزای تیتانیوم ماشین‌کاری شده تولید می‌شود.

تیتانیوم، بسیار سخت، سبک، مقاوم در برابر خوردگی است که در مواد معدنی مختلف ترکیب می‌شود.

در متالورژی برای حذف اکسیژن و نیتروژن از فولاد و سفت کردن آن استفاده می شود.

نقطه ذوب تیتانیوم 1670 درجه سانتی گراد (3038 درجه فارنهایت) است.

روی

فلز روی، یک فلز زود گداز است، که برای حیات ضروری است و یکی از پرکاربردترین فلزات است و از اهمیت تجاری قابل توجهی برخوردار است.

روی یک فلز براق به رنگ آبی مایل به سفید است. در دماهای معمولی شکننده و کریستالی است، اما وقتی بین 110 تا 150 درجه سانتیگراد گرم می شود، انعطاف پذیر و چکش خوار می شود. این یک فلز نسبتاً واکنش پذیر است که با اکسیژن و سایر فلزات غیرفلز ترکیب می شود و با اسیدهای رقیق واکنش می دهد و هیدروژن آزاد می کند.

این فلز عمدتا برای گالوانیزه کردن آهن استفاده می شود، بیش از 50٪ روی فلزی به فولاد گالوانیزه می شود، اما در تهیه آلیاژهای خاص نیز مهم است. برای صفحات منفی در برخی از باتری های الکتریکی و همچنین برای سقف و ناودان در ساخت و ساز ساختمان استفاده می شود.

نقطه ذوب روی 420 درجه سانتی گراد (787 درجه فارنهایت) است.

تنگستن

تنگستن، همچنین به نام ولفرام، عنصر شیمیایی، یک فلز نسوز فوق العاده قوی، که در فولادها برای افزایش سختی و استحکام و در رشته های لامپ استفاده می شود.

این عنصر به عنوان یکی از سخت و مقاوم ترین چیزهای موجود در طبیعت شناخته می شود. بسیار متراکم است و ذوب شدن آن تقریبا غیرممکن است. تنگستن خالص فلزی به رنگ سفید نقره ای است و هنگامی که به صورت پودر ریز در می آید می تواند قابل احتراق باشد و خود به خود مشتعل شود.

تنگستن به روش های مختلف استفاده می شود زیرا بسیار قوی و بادوام است. در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و بالاترین نقطه ذوب و بالاترین مقاومت کششی را در بین هر عنصری دارد. با این حال، قدرت آن زمانی حاصل می شود که به ترکیبات تبدیل شود. تنگستن خالص بسیار نرم است.

تنگستن یک فلز براق به رنگ سفید مایل به خاکستری است که در دمای اتاق جامد است. که بالاترین نقطه ذوب و کمترین فشار بخار را در بین تمام فلزات دارد و در دمای بیش از 1650 درجه سانتیگراد بالاترین استحکام کششی را دارد. مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد و توسط اکثر اسیدهای معدنی فقط کمی مورد خوردگی قرار می گیرد.

نقطه ذوب تنگستن 3400 درجه سانتی گراد (6152 درجه فارنهایت) است.

دمای نقطه ذوب فلزات

نتیجه نقطه ذوب فلزات

نقاط ذوب فلزات مختلف را به همراه توضیحات بررسی کردیم، حالا یکبار دیگر به صورت خلاصه دمای ذوب فلزات را مشاهده کنیم:

  • آلومینیوم 660 سانتیگراد یا 1220 درجه فارنهایت
  • برنز 1027-1038 درجه سانتی گراد (1881-1900 درجه فارنهایت)
  • برنج 930 درجه سانتی گراد (1710 درجه فارنهایت)
  • کروم 1860 درجه سانتی گراد (3380 درجه فارنهایت)
  • مس 1084 درجه سانتی گراد (1983 درجه فارنهایت)
  • طلا 1063 درجه سانتی گراد (1945 درجه فارنهایت)
  • چدن 1204 درجه سانتی گراد (2200 درجه فارنهایت)
  • سرب 328 درجه سانتی گراد (622 درجه فارنهایت)
  • نیکل 1453 درجه سانتی گراد (2647 درجه فارنهایت)
  • پلاتین 1770 درجه سانتی گراد (3218 درجه فارنهایت)
  • نقره 961 درجه سانتی گراد (1762 درجه فارنهایت)
  • فولاد کربن 1425-1540 درجه سانتیگراد (2597-2800 درجه فارنهایت)
  • فولاد ضدزنگ 1375 – 1530 درجه سانتی گراد (2500-2785 درجه فارنهایت)
  • تیتانیوم 1670 درجه سانتی گراد (3038 درجه فارنهایت)
  • روی 420 درجه سانتی گراد (787 درجه فارنهایت)
  • تنگستن 3400 درجه سانتی گراد (6152 درجه فارنهایت)

طراحی و تولید ماشین آلات ذوب و بازیافت

شرکت ققنوس دریای مکران  طراحی کننده انواع محصولات ذوب و بازیافت در انواع  و ابعاد مختلف است، برای اطلاعات بیشتر و سفارش به لینک زیر مراجعه کنید.

دیدگاهتان را بنویسید