تفاوت بین مس، برنج و برنز؛ مشخصات فلز مس

در اولین بخش از بررسی تفاوت بین مس، برنج و برنز به مشخصات فلز مس می‌پردازیم. فلز مس به دلیل هدایت الکتریکی و حرارتی عالی، استحکام خوب، شکل‌پذیری مناسب و مقاومت در برابر خوردگی به عنوان ماده اولیه در روند ساخت طیف وسیعی از محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای ساخت لوله‌ها و اتصالات آن‌ها معمولا از این فلز استفاده می‌شود تا در برابر خوردگی کاملا مقاوم باشد. یکی دیگر از ویژگی‌های خوب مس این است که به راحتی می‌توان روی آن لحیم کاری انجام داد و آن را به روش‌های مختلف گاز، قوس و مقاومت جوش داد. در ضمن می‌توانید با صیقل دادن این فلز آن را به هر بافت و درخشندگی که در نظر دارید در آورید.

آلیاژ‌های مس از نظر میزان ناخالصی با یکدیگر متفاوت هستند؛ مثلا عیار مس بدون اکسیژن در کاربردهای نیازمند رسانایی و شکل پذیری بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از مهم‌ترین خواص مس قابلیت باکتری زدایی است. بر اساس آزمایشات گسترده ضد میکروبی که توسط آژانس حفاظت از محیط زیست انجام شد، آلیاژهای مس از جمله بسیاری از برنج‌ها بیش از ۹۹٫۹ درصد از باکتری‌ها را ظرف دو ساعت پس از اولین تماس از بین می‌برند. همچنین مشخص شد که تیرگی معمولی اثر ضد میکروبی این فلز را مختل نمی‌کند.

مهم‌ترین کاربردهای فلز مس کدام‌اند؟

ازجمله اولین فلزاتی که کشف شد مس بود. مردم یونان و روم ابزارها و جواهرات خود را از مس می‌ساختند و حتی شواهد تاریخی نشان می‌دهد که از این فلز برای استرلیزه کردن زخم‌ها و تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شد. امروزه بیشتر استفاده از آن در کاربردهای الکتریکی مثل ساخت انواع کابل است؛ چرا که از قدرت رسانایی الکتریکی بسیار خوبی برخوردار است.

تفاوت بین مس، برنج و برنز؛ مشخصات برنج

در دومین بخش از بررسی تفاوت بین مس، برنج و برنز به مشخصات فلز برنج می‌پردازیم.

برنج حاصل آلیاژ مس با افزودن مقداری روی است. مقدار عنصر روی که به این آلیاژ اضافه می‌شود متغیر است؛ حتی می‌توان عناصر دیگری به آن اضافه کرد و فلزهایی با خواص گوناگون در رنگ‌های مختلف ایجاد کرد. افزایش مقادیر روی، استحکام و شکل‌پذیری بهتری به برنج می‌دهد. رنگ برنج نیز بسته به مقدار روی اضافه شده می‌تواند از قرمز تا زرد متغیر باشد.

اگر مقدار عنصر روی در آلیاژ برنج بین ۳۲% تا ۳۹% باشد، قابلیت کار در حالت داغ را افزایش می‌دهد؛ در حالی که قابلیت سرد کاری آن محدود می‌شود. اگر برنج حاوی بیش از ۳۹ درصد روی باشد (مثل فلز Muntz)، استحکام بالاتر و شکل پذیری کمتری (در دمای اتاق) خواهد داشت.

مهم‌ترین کاربردهای برنج کدام‌اند؟

برنج به سبب شباهتی که به فلز طلا دارد به طور گسترده برای اهداف زینتی استفاده می‌شود. همچنین به دلیل کارایی و دوام بالا از آن برای ساخت آلات موسیقی استفاده می‌کنند.

تفاوت بین مس، برنج و برنز؛ مشخصات برنز

برنز هم یک آلیاژ دیگر است که بخش عمده‌ای از آن را مس تشکیل می‌دهد و مواد دیگر به آن اضافه می‌شود. در بیشتر موارد، ماده اضافه شده قلع است؛ اما آرسنیک، فسفر، آلومینیوم، منگنز و سیلیکون نیز می‌توانند برای ایجاد خواص متفاوت در مواد مورد استفاده قرار گیرند. وجود این مواد در کنار هم آلیاژی به مراتب سخت‌تر از مس تنها تولید می‌کنند. مشخصه اصلی برنز رنگ طلایی مات آن و تفاوت این فلز با برنج وجود حلقه‌های کم رنگ روی سطح آن است.

مهم‌ترین کاربردهای برنز کدام‌اند؟

برنز در ساخت مجسمه‌ها، آلات موسیقی، مدال‌ها و کاربردهای صنعتی مثل تولید بوش‌ و یاتاقان استفاده می‌شود. همچنین به سبب مقاومت بالا در برابر خوردگی در ساخت ابزارهای دریانوردی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تفاوت بین مس، برنج و برنز؛ معرفی سایر آلیاژهای برنز

در ادامه بحث تفاوت بین مس، برنج و برنز چند مورد دیگر از آلیاژهای مهم برنز را بررسی مي‌کنیم.

آلیاژ فسفر برنز (یا قلع برنز)

محتوای قلع این آلیاژ معمولا بین ۰٫۵٪ تا ۱٫۰٪ و محتوای فسفر بین ۰٫۰۱٪ تا ۰٫۳۵٪ است. این آلیاژها به دلیل سختی، استحکام، ضریب اصطکاک کم و مقاومت بالا در برابر فرسودگی قابل توجه هستند. محتوای قلع موجود در این آلیاژ مقاومت در برابر خوردگی و استحکام کششی آن را افزایش می‌دهد؛ از سوی دیگر محتوای فسفر مقاومت سایشی و سفتی آن را بیشتر می‌کند. از متداول‌ترین مصارف نهایی این آلیاژ می‌توان به محصولات الکتریکی، بیلوز، فنر، واشر و هرگونه تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی اشاره کرد.

آلیاژ آلومینیوم برنز

محدوده محتوای آلومینیوم این آلیاژ بین ۶٪ تا ۱۲٪، محتوای آهن آن حداکثر ۶٪ و محتوای نیکل نیز حداکثر ۶٪ است. این ترکیبات استحکام بیشتر را در کنار مقاومت عالی در برابر خوردگی و سایش ارائه می‌دهند و باعث می‌شوند از آلومینیوم برنز در ساخت سخت‌افزارهای دریایی، یاتاقان‌های آستینی، پمپ‌ها یا دریچه‌هایی که سیالات خورنده را مدیریت می‌کنند، استفاده شود.

آلیاژ سیلیکون برنز

این آلیاژ هم می‌تواند شامل برنج باشد و هم برنز (برنج های سیلیکونی قرمز و برنزهای سیلیکونی قرمز). محتوای این آلیاژ معمولا ۲۰٪ روی و ۶٪ سیلیکون است. برنج قرمز استحکام و مقاومت بالایی در برابر خوردگی بالایی و معمولا برای ساقه سوپاپ استفاده می‌شود؛ برنز قرمز هم همینطور، با این تفاوت که غلظت روی کمتری دارد و معمولا از آن در ساخت قطعات پمپ و شیر استفاده می‌شود.

آلیاژ نیکل برنج (یا نیکل نقره)

یک تفاوت بین مس، برنج و برنز مربوط می‌شود به خواص آلیاژ نیکل برنج که حاوی مس، نیکل و روی است. نیکل به مواد ظاهر تقریبا نقره‌ای رنگ می‌دهد و می‌توانیم بگوییم از استحکام متوسط و مقاومت نسبتا خوبی در برابر خوردگی برخوردار است. از آلیاژ نیکل برنج برای ساخت آلات موسیقی، تجهیزات غذا و نوشیدنی، تجهیزات نوری و سایر مواردی که ظاهر زیبای آن‌ها حائز اهمیت است، استفاده می‌شود.

آلیاژ نیکل مس (یا کوپرونیکل)

این آلیاژ می‌تواند حاوی ۲% تا ۳۰% نیکل باشد و در کنار مقاومت در برابر خوردگی، پایداری حرارتی این آلیاژ نیز قابل توجه است. همچنین در معرض بخار یا هوای مرطوب تحمل بسیار بالایی در برابر ترک خوردگی تنشی و اکسیداسیون از خود نشان می‌دهد. محتوای نیکل زیاد موجود در این ماده باعث می‌شود در برابر آب دریا رسوبات بیولوژیکی دریایی خورده نشود و از آن در ساخت محصولات الکترونیکی، تجهیزات دریایی، شیرها، پمپ‌ها و بدنه کشتی استفاده می‌شود