مس و آلیاژهای پایه مس (Copper & Copper Base Alloys) یک گروه اصلی از فلزات تجاری هستند که رسانایی حرارتی و الکتریکی عالی و ظاهر فوق العاده ای دارند .
مس چیست؟
مس یکی از عناصر شیمیایی است که با نماد Cu (برگرفته از “cuprum”) شناخته میشود . عدد اتمی این عنصر ۲۹ است . موقعیت این عنصر در جدول تناوبی در شکل ۱ نمایان شده است [۱] .
شکل ۱ : موقعیت عنصر مس در جدول تناوبی عناصر [۱] .
انواع مس و آلیاژهای پایه مس
در ادامه به معرفی آلیاژهای مهم مس (انواع آلیاژهای مس) پرداخته شده است .
۱. آلیاژهای مس با خلوص بالا (Pure copper) .
۲. برنجهای ساده (Ordinary brasses) .
آلیاژ مس و قلع چه نامیده میشود؟/ آلیاژ مس و قلع چه نام دارد؟ در پاسخ به این سری سوالات باید توضیح داد که برنز (Bronze) آلیاژی از مس و قلع است که مقادیر اندکی از برخی عناصر دیگر را نیز شامل میشود .
در پاسخ به این سوال که تفاوت بین برنز و مفرغ چیست؟ باید بیان شود که برنز همان مِفرَغ است و این دو هیچ تفاوتی با هم ندارند . یا به عبارتی میتوان گفت در قدیم به آلیاژ برنز ، مِفرَغ گفته میشد .
۳. برنزهای قلع و آلومینیوم (Tin and aluminum bronzes) زیرمجموعه مس و آلیاژهای پایه مس .
۴. فسفر (قلع) برنز (Phosphor bronzes) .
۵. برنز آلومینیوم (Aluminum Bronze) .
۶. برنز سیلیسیم (Silicon Bronze) .
۷. کوپرو نیکل و نیکل- نقره (Cupronickel & Nickel-silver) .
۸. آلیاژهای ریخته گری مس (Cast Coppers Alloys) .
خواص مس و آلیاژهای مس
خواص آلیاژهای مس در ادامه بطور مختصر بیان شده است .
۱. رسانایی الکتریکی مس و آلیاژهای آن بسیار عالی است .
۲. رسانایی گرمایی مس و آلیاژهای پایه مس بسیار عالی است .
۳. آلیاژهای مس که در گروه فلزات و آلیاژها قرار میگیرند ، مقاومت به خوردگی عالی دارند .
۴. این مواد در برابر خستگی (Fatigue) مقاوم هستند .
۵. روش ساخت و تولید این آلیاژها بسیار آسان است .
۶. استحکام آلیاژ های مس در حد مطلوب و خوب قرار دارد .
۷. مس و آلیاژهای مس در حالت کلی غیر مغناطیسی هستند .
۸. فرآیندهای لحیم کاری (Soldering) و بریزینگ (Brazing) این آلیاژها به آسانی انجام میشود .
۹. بهترین روش های جوشکاری مس و آلیاژهای آن شامل جوشکاری گازی (Gas welding) ، جوشکاری قوس الکتریکی (Arc welding) و جوشکاری مقاومتی (Resistance welding) است .
۱۰. مس و آلیاژهای پایه مس رنگ بسیار جذابی دارند (شکل ۲) .
۱۱. و غیره [۳] .
شکل ۲ : جذابیت ظاهری مس و آلیاژهای آن .
کاربرد مس
برخی از کاربردهای مس در ادامه بیان شده است .
۱. از مس در ساخت انواع سیم ها و کابل ها استفاده میشود .
۲. مس در انواع وسایل الکترونیکی کاربرد دارد .
۳. در ساخت بسیاری از موتورهای الکتریکی از مس استفاده میشود .
۴. کاربرد مس در ساختمان و معماری و کاربرد مس در پزشکی از دیگر موارد استفاده از این عنصر است [۱] .
کاربرد مس و آلیاژهای پایه مس
آلیاژهای مس در پرورش ماهی و آبزیان (Copper alloys in aquaculture) : خواص ضد میکروبی مس و آلیاژهای آن منجر شده است تا از آنها بعنوان مواد تور سازی (Netting materials) مورد استفاده در پرورش آبزیان استفاده شود . مس و آلیاژهای آن ویروس ها ، جلبک ها ، باکتری ها ، قارچ ها و دیگر میکروب ها را از بین میبرند [۴] .
شکل ۳ یک توری ساخته شده از آلیاژهای مس را نشان میدهد که به مدت یک سال است که در عمق ۱۴ feet قرار دارد .
شکل ۳ : توری ساخته شده از آلیاژهای مس در پرورش ماهی [۴] .
کاربرد آلیاژهای مس با خلوص بالا در اتصالات الکتریکی و واگن های برقی است [۲] .
از آلیاژ برنج ریخته گری که زیرگروه مس و آلیاژهای پایه مس است ، بطور گسترده در ساخت محصولات زینتی ، محصولات معماری ، سوپاپ ها و پروانه های مورد استفاده در دریا و غیره استفاده میشود [۲] .
برنزهای آلومینیوم و برنزهای سیلیسیم در ساخت پیچ و مهره ها و شفت ها (Shafts) بکار میروند [۲] .
آلیاژهای برنز ریخته گری در ساخت پمپ ها ، چرخدنده ها ، سوپاپ ها ، محصولات مورد استفاده در صنایع پتروشیمی ، شیمیایی ، معدن و غیره استفاده میشوند [۲] .
کاربرد مس در ساختمان و معماری یکی دیگر از موارد استفاده ی این آلیاژها است . از مس و آلیاژهای آن در سقف سازی ، روکش دیوارها و ستون ها و سایر محصولات معماری استفاده میشود [۲] .
از مس و آلیاژهای آن در صنایع الکتریک و الکترونیک نیز استفاده میشود [۲] .
مس و آلیاژهای آن کاربردهای صنعتی زیادی از جمله در شینه ها (Busbars) دارند [۲] .
مس و آلیاژهای پایه مس (Copper & Copper Base Alloys) گروه مهمی از فلزات غیرآهنی هستند که خواص فوق العاده ای دارند . برخی از خواص این مواد عبارتند از : رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی ، مقاومت به خوردگی عالی ، مقاومت به خستگی خوب ، ساخت آسان ، ظاهر جذاب و غیره . از مس و آلیاژهای آن بطور گسترده در صنایع الکتریک و الکترونیک ، معماری ، پتروشیمی ، معدن ، دریایی ، زیورآلات و غیره استفاده میشود .
منابع
[۱] “https://en.wikipedia.org/wiki/Copper.” .
[۲] Myer kutz, Handbook of Materials Selection. .
[۳] M. H. ASM Handbook@ Formerly Tenth Edition, ASM Handbook Vol. 2, vol. 2. Volume 2 Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials.
[۴] “https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_alloys_in_aquaculture.” .