مزایای فلز و کاربرد فلزات در صنعت و زندگی روزمره که باید بدانید

فلزات و کاربرد فلزات اجزای جدا نشدنی زندگی امروز ما هستند. مصرف فلزات به قدری گسترده است که تصور زندگی بدون آن‌ها دشوار به نظر می رسد. سوالی که پیش می‌آید این است که فلز از چه زمانی این طور در زندگی ما جا باز کرده است؟ کدام صنایع بیش ترین استفاده را از فلزات می برند و مهم ترین و پرکاربرد ترین فلزات جهان کدام‌ها هستند؟ در این مطلب همراه ما باشید تا به این سوالات و سوالات دیگر شما در خصوص کاربرد فلزات پاسخ دهیم.

سرگذشت فلز

در طول تاریخ بشر، با پیشرفت تمدن‌ها، کشف و استفاده از فلزات بر مسیر زندگی مردم و شکل گیری جوامع اثرات چشم‌گیری داشت. مورخان از پیوند میان کشف و توسعه و استفاده از فلزات برای توصیف دوره‌های معین تاریخی استفاده می کنند؛ مانند عصر برنز و عصر آهن.

پیش از دوره تاریخی، انسان از شش فلز استفاده می کرد که عبارت بودند از طلا، نقره، مس، قلع، سرب و آهن. در آن زمان انسان به تدریج پی برد که برخی از فلزات برای مصارف خاصی مفید تر هستند. مثلا طلا و نقره عمدتا برای تزیین و تولید شمش و سکه برای تجارت استفاده می شدند.

فلز مس اولین بار در حدود 9000 سال قبل از میلاد کشف شد. مس ویژگی‌های بیشتری داشت و می توانست با چکش کاری، سخت تر شود و به همین دلیل برای تولید ابزارهای بسیار ابتدایی مورد استفاده بود.

کشف برنز (آلیاژ مس و قلع) شیوه زندگی، شکار و جنگ انسان‌ها را تغییر داد. فلز سرب برای ساختن ظروف و انتقال مایعات عالی بود و بعدها در تولید لوله‌هایی برای انتقال آب در امپراطوری روم استفاده گردید. اما فلزی که بیش از بقیه اهمیت پیدا کرد، آهن بود که انسان‌ها برای انواع کاربردها از آن استفاده می کردند. عصر آهن در سال 1500  قبل از میلاد در خاورمیانه آغاز شد و در سال 1200 میلادی با معرفی چدن در اروپا، کاربرد فلزات در صنایع به سرعت پیشرفت کرد.

استفاده از فلز طلا در طول تاریخ

مزایای فلزات

فلزات مزایای منحصر به فردی دارند که آن‌ها را برای استفاده‌های گوناگون مناسب تر از سایر مواد همچون چوب، پلاستیک و مواد مصنوعی می کند. این ویژگی‌ها عبارتند از:

مقاومت و استحکام بسیار بالا

هر فلز دارای خواص منحصر به فردی است و به شیوه ای متفاوت به فرآیندهای مکانیکی و شیمیایی واکنش نشان می دهد. مقاومت و استحکام در برابر فشار، کشش، ضربه و دما یکی از خصوصیاتی است که کاربرد فلزات را از سایر مواد برجسته می کند. همچنین تهیه آلیاژهای مشخص از برخی فلزات مانند آلومینیوم می تواند دوام و استحکام آن‌ها را تا چندین برابر بالا تر ببرد.

طول عمر بالا

طلا بادوام ترین فلز محسوب می شود که طول عمر آن در شرایط مناسب تقریبا نا محدود است؛ زیرا اکسید نمی شود و تعداد انگشت شماری از اسیدها و مواد شیمیایی می توانند به آن آسیب برسانند.

علاوه بر طلا، بسیاری از اشیاء تولید شده از نقره، مس، برنز، آهن، سرب و قلع از دوران باستان هستند که هزاران سال عمر دارند. برخی از فلزات بیش از هزار سال در کشتی‌های مغروق زیر دریا بدون آسیب باقی مانده اند.

طول عمر و چکش خواری فلزات

چکش خواری

فلزات معمولا قابلیت چکش خواری بالایی دارند؛ به این معنی که می توانیم آن‌ها را با ضربه و اعمال نیرو به ورقه‌های نازک تبدیل کرده و از آن‌ها برای تولید محصولات فلزی استفاده کنیم. طلا، آهن، آلومینیوم، مس، نقره و سرب نمونه‌هایی از فلزات چکش خوار هستند.

شکل پذیری

شکل پذیری یکی از دیگر خواص مهم در کاربرد فلزات است. شکل پذیری به این معناست که فلز می تواند کشش یا فشردگی را بدون شکستن و با حفظ استحکام تحمل کند. شکل پذیر ترین فلزات طلا، پلاتین، نقره و مس هستند. آلیاژهای آلومینیوم نیز شکل پذیری بالایی دارند.

قیمت مناسب

فلز در مقایسه با موادی مانند چوب یا بتن بسیار مقرون به صرفه است. این موضوع باعث می شود به انتخاب مناسبی برای ساخت و تولید لوازم گوناگون و همچنین به عنوان مصالح ساختمانی تبدیل شود. فلزات پر کاربردی مانند مس و آهن جزو ارزان ترین فلزات به شمار می روند.

کاربرد کبالت در صنایع

مهم ترین کاربردهای فلز

همان طور که گفتیم کاربرد فلزات در صنایع مختلفی است؛ از تولید اشیای کوچک و لوازم تحریر تا ساختمان سازی و تولید وسایل حمل و نقل عظیم. اما مهم ترین این کاربردها کدامند؟ در ادامه به تعدادی از آن‌ها اشاره می کنیم:

صنعت مواد غذایی و دارویی

از فلزات و آلیاژهای فلزی گوناگون در بسته ‌بندی غذاها، تولید ظروف خانگی و صنعتی و تجهیزات رستوران داری استفاده می گردد. فلزات همچنین در صنایع دارویی نیز کاربرد دارند. فلزی که در تماس با فرآیندهای شیمیایی و دارویی قرار دارد باید در برابر اسیدها و بازها، تغییرات دما و ضد عفونی‌های متعدد مقاوم باشد.

وسایل اداری

یکی از رایج ترین کاربرد فلزات در تولید لوازم و تجهیزات اداری است. تعدادی از این محصولات در ادامه معرفی می گردند:

کمد اداری فلزی

کمد اداری فلزی به عنوان یکی از اساسی‌ترین ابزارهای سازماندهی در محیط‌های اداری و کاری، با تلفیق دو ویژگی مهم، یعنی سختی و سبکی، به نظم و ترتیب در فضای کار کمک می‌کند. این نوع کمدها به واسطه ساختار فلزی‌شان، از مقاومت بالا در برابر ضربات، خوردگی و سایش برخوردارند که باعث افزایش دوام و عمر مفید آن‌ها می‌شود.

استفاده از فلز در ساخت کمدهای اداری

کمد رختکن فلزی

این کمدها دوام بالایی دارند و در شکل‌ها و رنگ‌های گوناگونی تولید می شوند. برای تولید کمدهای رختکن معمولا از فولاد ضد زنگ یا فولاد به همراه روکش استفاده می گردد. کاربرد فلزات در تولید این کمدها غیر قابل نفوذ و مقاوم بودن محصولات در برابر رطوبت و حرارت (با توجه به محیطی که در آن قرار دارند) است.

فایل نقشه کشویی فلزی

فایل نقشه کشویی فلزی به عنوان یک وسیله حیاتی در حوزه‌های مهندسی، معماری و طراحی، با ارائه امکاناتی منحصربه‌فرد به نگهداری و سازماندهی نقشه‌ها، طرح‌ها و اسناد فنی کمک می‌کند. ساختار فلزی این فایل‌ها، علاوه بر ایجاد پایداری و دوام، قابلیت مقاومت در برابر شرایط محیطی مختلف از جمله رطوبت و ضربات را فراهم می‌سازد.

صنعت پزشکی

در صنعت پزشکی کاربرد فلزات نه تنها به عنوان ماده ای برای تولید تجهیزات پزشکی و بیمارستانی، بلکه به عنوان ترکیبات دارویی و بخش‌های فیزیکی جهت درمان انواع بیماری‌های جسمی و روانی مورد توجه است. فلزات آهن، روی و پلاتین از جمله پر کاربرد ترین فلزها در دنیای پزشکی محسوب می شوند.

صنعت الکترونیک

مس، لیتیوم، قلع، نقره، طلا، نیکل و آلومینیوم از جمله فلزاتی هستند که استفاده از آن‌ها در صنعت الکترونیک رایج است. فلزات رسانای الکتریکی هستند که کاربرد آن‌ها را در این صنعت دو چندان می کند. مواد فلزی از وسایل الکترونیکی در برابر الکل، حلال‌ها، روغن‌های هیدرولیک، بنزین و موارد دیگر محافظت می کنند.

پرکاربردترین فلز کدام است؟

از 118 عنصری که تاکنون شناسایی کرده ایم، 94 عنصر در گروه فلزات جای می گیرند. به عبارت دیگر، حدود 80 درصد از تمام عناصر فلز هستند. فلزات تنوع بسیار بالایی دارند و به شیوه‌های متعددی طبقه بندی می شوند. اما بدون اغراق، پر کاربرد ترین آن‌ها فلزی است که همه آن را می شناسیم؛ آهن.

کاربرد فلزات در صنایع مختلف

آهن

آهن پر کاربرد ترین و ارزان ترین فلز است که در ساخت و ساز، کشاورزی، ظروف خانگی، تیرهای برق و بسیاری از مصارف دیگر کاربرد دارد. آلیاژهای آهن با عناصر دیگر مانند کربن، نیکل، کروم و تنگستن برای ساخت تجهیزات برش، زنجیر دوچرخه، لوله تفنگ، برج‌های انتقال، تیرهای پل و بتن مسلح استفاده می شود. آهن حتی در درون بدن ما نیز وظیفه بسیار مهمِ انتقال اکسیژن را بر عهده دارد.

جمع بندی

فلزات عناصر شگفت انگیزی هستند که نقشی انکار نشدنی در دنیای صنعتی امروز دارند. آن‌ها برای انتقال برق، تولید دارو، ساخت تجهیزات، احداث بناها و بسیاری موارد دیگر مصرف می شوند و زندگی روزمره ما را آسان تر می کنند. بنابراین آشنایی بیشتر با آن‌ها می تواند دریچه ای تازه به درک ساز و کارهای دنیای پیچیده ما باشد.

منابع : clintonaluminum , amazingarchitecture

صنایع فلزی مهر

سوالات متداول

• فلزات چگونه در تجهیزات و لوازم اداری مورد استفاده قرار می‌گیرند؟

فلزات در تجهیزات و لوازم اداری به عنوان جزء مهمی از ساختار و کارایی این وسایل مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، کمدهای اداری فلزی با ساختار مقاوم و پایدار، به نظم و ترتیب در محیط کار کمک می‌کنند. همچنین، فایل‌های نقشه کشویی فلزی با دوام و مقاومت در برابر ضربات و شرایط محیطی، نقش مهمی در نگهداری نقشه‌ها و اسناد فنی دارند.

• چرا فلزات در دنیای صنعتی اهمیت بالایی دارند؟

فلزات به دلیل ویژگی‌های خاص خود از جمله مقاومت، استحکام، شکل‌پذیری و رسانایی الکتریکی و حرارتی، در دنیای صنعتی اهمیت بالایی دارند. این ویژگی‌ها به آن‌ها امکان می‌دهند در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی، خودروسازی، الکترونیک، پزشکی، مواد غذایی، اداری و بسیاری زمینه‌های دیگر مورد استفاده قرار گیرند.

همچنین، قیمت مناسب و دسترسی آسان به فلزات از عواملی است که نقش مهمی در اهمیت وسیع آن‌ها در دنیای صنعتی ایفا می‌کند.