فلز چیست؟ فلزات آهنی و غیر آهنی کدام اند؟

فلز یک ماده یا عنصر شیمیایی در طبیعت است که به دلیل ویژگی‌هایی چون جلایی، انتقال حرارت، هدایت الکترونیکی و شکل‌پذیری دائم در صنایع مختلف کاربردهای بسیار دارد. فلزات با توجه به ویژگی‌های خود به دو دسته کلی آهنی و غیرآهنی یا فلزات رنگین تقسیم می‌شود.

فلز چیست؟ فلزات آهنی و غیر آهنی کدام اند؟
1399/09/16 | 13:40:28

فلزات آهنی شامل آهن، آهن تجاری، فولاد و چدن و فلزات غیرآهنی شامل مس، آلومیینوم، سرب و روی، نیکل، قلع، برنز، طلا و نقره می‌شود.

 مشاهده شرکت های تامین کننده مواد معدنی و محصولات اولیه فلزی

مشاهده لیست شرکت های تامین کننده محصولات نهایی فلزی

آنچه درباره فلزات باید بدانیم

فلز (metal) ماده یا یک عنصر شیمیایی است که می‌توان آن را صیقل داد و برق انداخت یا از آن طرح‌های مختلف درآورد یا با استفاده از آن مفتول‌های سیمی ظریف تهیه کرد. خواص معمول فلزات را می‌توان انتقال حرارت بالا، جلای فلزی، هدایت الکتریکی و قابلیت شکل‌پذیری دائم در دمای اتاق برشمرد.

مهمترین ویژگی فلز آن است که که گرما و جریان الکتریسته را به خوبی از خود عبور می‌دهد. تفاوت فلزات مختلف در مقاومت، رنگ، و سختی و نرمی بودن آنهاست، از این‌رو با توجه به ویژگی‌های خاص خود در صنایع گوناگون کاربردهای فراوان دارند. 

از ۱۰۹ عنصر شناخته‌شده در طبیعت، ۸۷ عنصر فلز هستند. از فلزها به ندرت به شکل خالص آن استفاده می‌کنند، از این رو معمولا با مخلوط کردن یک فلز با فلزهای دیگر یا با مواد غیرفلزی، آلیاژها ساخته می‌شوند.

 مطلب مرتبط: صنایع معدنی فلزی و غیرفلزی در ایران و جهان

 

ویژگی‌های فلزات

فلزات دارای یک سری ویژگی‌های خاص خود هستند که آنها را از سایر مواد موجود در طبیعت متمایز می‌کند.

مقاومت مکانیکی 

این مواد موجود در طبیعت، مقاومت فیزیکی دارند، زمانی که گرم می‌شوند، اگر تحت فشار قرار بگیرند، شکل آنها بیشتر از زمانی که سرد هستند، تغییر داده می‌شود همچنین بسیاری از فلزها در زیر فشار متغیر همانند نوسانات، راحت‌تر از زمانی که سنگین باری را تحمل می‌کنند، می‌شکنند.

تغییر شکل‌پذیری

بیشتر فلزها در حرارت خاص، آرایش یون‌های خود را تغییر می‌دهند که با همراه این تغییر بسیاری از ویژگی‌های دیگر فلز نیز تغییر می‌کند و امکان دارد که فلز شکننده، بادوام و قابل انحنا شود یا اینکه کار کردن با آن ساده‌تر شود. در مقابل، بسیاری از آنها هنگام سرد بودن، به سختی تغییر شکل می‌پذیرند. بیشتر فلزهای جامد را به زحمت می‌شود در اثر کوبیدن به صورت ورقه و مفتول‌های سیم در آورد، ولی به محض گرم شدن فلز، انجام هر دوی آنها آسان است.

درخشش

با طرح‌ریزی و براق کردن درست، می‌توان فلزها را به شکل خیلی صاف درآورد، به صورت کلی جلا و درخشندگی فلز بستگی دارد به گروه الکترون‌های آن دارد، چراکه الکترون‌ها این ویژگی را دارند که هر نوع انرژی را که روی آنها می‌افتد، جذب  خود کنند، زیرا در حرکت خود آزاد هستند. بیشتر انرژی الکترون‌ها از تابش نوری است که روی آنها می‌افتد، خواه نور آفتاب باشد یا نور برق. از این رو بیشتر فلزها تمام انرژی جذب شده را منعکس می‌کنند.

خوردگی

خوردگی یا زنگ زدگی فرآیندی است که در آن فلز به اعداد اکسایش اصلی خود می‌رسند. در حقیقت، در این فرآیند فلز توسط محیط اطراف خود اکسید می‌شود. به صورت معمول،‌ اکسیژن هوا در این فرآیند نقش اکسنده را دارد. این واکنش از نظر الکتروشیمی جزو واکنش‌های خود به‌ خودی به شمار می‌آید که در آن فلز مورد بحث به صورت آند عمل کرده و دچار خوردگی، زنگ زدگی یا از بین رفتن عملکرد خود می‌شود.

 

فلزات و انواع فلزات آهنی و غیرآهنی

به صورت کلی فلزات به دو دسته آهنی و غیرآهنی یا رنگین تقسیم می‌شوند.

 

فلزات آهنی

آهن و آلیاژهای آن همانند چدن و انواع محصولات فولاد جزو فلزات آهنی محسوب می‌شوند. حدود ۹۰ درصد از مصنوعات و قطعات ماشین‌آلات از این دسته ساخته می‌شوند. از جمله دلایل مصرف بالای این فلز در صنعت، می‌توان به استحکام بالا و فراوانی سنگ آهن در طبیعت به عنوان مواد اولیه آن نام برد.

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. 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. 

ایران جزو کشورهایی به شمار می‌رود که معادن سنگ معدن آهن بسیار غنی دارد. 

آهن تجارتی

آهن تجارتی (FERRITE) از ترکیب آهن خالص و مقداری کربن حاصل می‌شود که به صورت ورق، تیرآهن و پروفیل و ... درمی‌آید. رنگ آهن تجارتی به شرطی که رنگ روی آن پاک شود، خاکستری است. این نوع آهن به سادگی سوهان‌کاری می‌شود و در هوای مرطوب دچار زنگ‌زدگی می‌شود. 

فولاد

فولاد (STEEL) از ترکیب فلزهای مختلف با آهن به دست می‌آید. در ساختن فولادها بیشتر از کربن، نیکل، کرم و کبالت استفاده می‌کنند. مقدار کربن در فولادها کمتر از 2.06 درصد است. 

فولادهایی که برای مصارف مختلف صنعتی استفاده می‌شود که به نام «فولاد ابزار»، «فولادتندبر»، فولادهای «زنگ نزن» نام برده می‌شود.

مقاله مرتبط: نگاهی به جایگاه صنعت فولاد ایران در جهان 

چدن

چدن (CAST IRON) از ترکیب آهن، کربن و سیلیسیم به دست می‌آید. مقدار کربن موجود در چدن از مقدار کربن موجود در فولاد بسیار بیشتر است.

چدن بیشتر در صنعت ماشین‌سازی کاربرد دارد، چراکه به سادگی قالب‌ریزی می‌شود. چدن‌ها به دو صورت خاکستری و سفید هستند.  به صورت کلی چدن‌ها شکننده بوده و در اثر ضربه می‌شکنند، هرچند با عملیات حرارتی چدنی به نام «چدن چکش‌خوار» به دست می‌آید که تا حدی قابلیت تحمل ضربه را دارد و شکنندگی آن کمتر است.

 

فلزات رنگین یا غیرآهنی

فلزات رنگین (COLOROBALE METALS) یا غیرآهنی که در ترکیبات خود دارای رنگ هستند، مانند، مس، روی، برنز، برنج، آلومینیوم، سرب، نیکل و قلع که با توجه به ویژگی‌های خاص خود، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

مس

مس (COPPER) یک فلز غیرآهنی است که رنگ قرمز دارد. وزن مخصوص آن 8.9 است که در حرارت 1084 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. مقاومت مس در مقابل پوسیدگی بالاست، چراکه سطح خارجی این فلز در مجاورت هوا اکسیده می‌شود و این قشر بسیار نازک اکسید مس، بقیه فلز را در برابر پوسیدگی محافظت می‌کند. 

مس جریان برق را به خوبی هدایت می‌کند، از این رو در صنایع برق و الکترونیک کاربرد بسیار دارد.

شرکت ملی صنایع مس ایران به عنوان بزرگترین تولید کننده کشور، ایران را جزو برترین های تولید این فلز قرار داده است.

 

مس یک فلز غیرآهنی | ایمیکو اولین بانک جامع معدن وصنایع معدنی

 

آلومینیوم

آلومینیوم (aluminium) با وزن مخصوص 2.7 است که در گرمای 658 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود.

از آنجا که آلومینیوم خواص هدایت الکتریسیته و گرما و همچنین مقاومت در برابر پوسیدگی را داراست و با توجه وزن سبک خود در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ترکیب آلومینیوم با مواد دیگر، آلومینیوم‌های آلیاژی به وجود می‌آید که به علت سبکی و مقاومت در مقابل پوسیدگی، در صنایع هوایی و هواپیماسازی کاربرد بسیار دارد. 

آلومینیوم یک فلز غیرآهنی | ایمیکو اولین بانک جامع معدن وصنایع معدنی

روی

روی (SPELTER) جزو فلزات رنگین به شمار می‌رود که رنگ آن مایل به آبی است، اما محل شکستگی آن براق است. روی دارای وزن مخصوص 7.3 است که در حرارت 419 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. این فلز بسیار ترد است و به سختی زنگ می‌زند.

روی از ذوب سنگ معدن شکل می‌گیرد و برای پوشش ورقه‌های فولادی (ورق گالوانیزه) به کار گرفته می‌شود. همچنین در آلیاژهای مانند برنز، برنج و لحیم‌ها کاربرد دارد. 

سرب

فلز سرب (Lead) با رنگ خاکستری و وزن مخصوص 11.34 است که در گرمای 337 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. سرب فلزی بسیار نرم با درجه انبساط طولی زیاد است که در هوا اکسیده شده زنگ می‌زند و پوسته نازک خاکستری رنگی سطح آن را می‌پوشاند.

قلع

رنگ قلع (Tin) سفید نقره‌ای و تا حدی متمایل به آبی است. وزن مخصوص قلع 7.3 است که در گرمای 232 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. از خواص این فلز می‌توان به درجه انبساط بسیار بالا، سهولت در خم‌کاری، مقاومت در مقابل پوسیدگی و اسیدها و نرم بودن اشاره کرد.  قلع را از سنگ معدن تهیه می‌کنند که پس از فرآوری به صورت شمش‌هایی به وزن 25 تا 45 کیلوگرم درمی‌آورند. 

قلع برای تهیه برنز و لحیم‌های نرم و اندود کردن ظروف مسی در سفیدگری کاربرد دارد.

برنز

وزن مخصوص فلز برنز (Bronze)، 8/5 است که در گرمای 930 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. برنز آلیاژی است که از ترکیب 90 درصد مس و 10 درصد قلع به دست می‌آید و رنگ آن از رنگ برنج تیره‌تر و بیشتر به رنگ مس مایل است. 

نیکل

فلز نیکل (NICKL)، با وزن مخصوص 8/9 که در گرمای 1453 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود. این فلز در برابر اثرات جوی مقاوم است. رنگ نیکل سفید نقره‌ای است که جلال مخصوص دارد و به نسبت نیز سخت است. معمولا نیکل از ترکیب سیلیکات نیکل آهن و منیزیم به دست می‌آید. 

معمولا این فلز در تهیه آلیاژهای مختلف فولاد و سیم‌های کرُم – نیکل (برای مصارف در صنعت برق) مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

طلا 

طلا (Gold) فلزی زردرنگ، نرم و چکش‌خوار و قابل انعطاف است. تنها به وسیله کلر و تیزاب سلطانی (آمیزه‌ای از اسیدنیتریک و اسیدهیدروکلریک) مورد حمله قرار می‌گیرد.

معمولا در رگه‌های پوسته زمین همراه با کانی‌های مس یا به صورت آزاد رگه‌های طلا وجود دارد. رگه‌های آن به صورت تکه‌هایی در سنگ‌ها و رسوب‌های آبرفتی وجود دارد. طلا در بسیاری از کشورها به عنوان معیار ارزش پول در نظر گرفته می‌شود. همچنین این فلز در جواهرات، دندانپزشکی و الکترونیک کاربرد دارد. 

فلزات آهنی و غیر آهنی کدام اند؟ طلا | ایمیکو اولین بانک جامع معدن وصنایع معدنی

 

نقره

نقره (silver) فلزی سفیدرنگ، نرم، براق و جذاب است که بین تمام عناصر، بالاترین میزان رسانایی الکتریکی و در بین تمام فلزات بیشترین میزان رسانایی گرمایی را دارد. این فلز در طبیعت هم به صورت خالص و هم همراه با سایر فلزها مانند طلا و ... یافت می‌شود. بیشترین تولید نقره دنیا به به صورت جانبی همراه با استخراج نیکل، مس، سرب و روی به دست می‌آید.

نقره یک ماده گرانبها محسوب می‌شود و کاربردهای آن بیشتر ناشی از قابلیت‌های آن به دلیل یک فلز گرانبها و همچنین قابلیت رسانایی بالای آن است. طی سال‌های گذشته، بیشترین مصرف فلز نقره به ترتیب به بخش صنعت (به‌ویژه صنایع الکترونیک)، ساخت جواهرات و لوازم تزئینی، تولید سکه و مدال، عکاسی و ساخت ظروف و لوازم غذاخوری اختصاص یافته است.

فلزات آهنی و غیر آهنی کدام اند؟ نقره | ایمیکو 



شرکت معدنی و صنعتی گل گهر

رویش باورها در دل کویر

شرکت فناوران طیف صنعت کویر

طراحی و ساخت سیستم مکانیزاسیون جا به جایی مواد و اجسام

شرکت معدنی آهن آجین (آجیمکو)

گروه آجین متشکل از شرکت معدنی آهن آجین، شرکت معدنی مهر آجین، ...

شرکت معدنی و صنعتی چادرملو

چادرملو، نماد توسعه پایدار - پیشگام در تکمیل زنجیره تولید