سبک، بادوام و کاربردی خصوصیاتی است که آلومینیوم را به یکی از اصلی ترین مواد مهندسی زمان تبدیل می کند. فلز آلومینیوم در تهیه لوازم خانگی، صنایع خودروسازی، قطارها، هواپیما ها، تلفن همراه، رایانه ها و در هزاران صنعت دیگر کاربرد دارد. آلومینیوم یک فلز سفید نقره ای است (عنصر 13 در جدول تناوبی). یک واقعیت شگفت آور در مورد فلز الومینیوم این است که آلومینیوم گسترده ترین فلز روی زمین است که بیش از 8% از جرم هسته ی زمین را تشکیل می دهد. این عنصر سومین عنصر شیمیایی رایج در سیاره ما پس از اکسیژن و سیلیسیم است.
آلومینیوم چیست؟
فلز آلومینیوم به طور رسمی برای اولین بار در سال 1824 تولید شد و حدود پنجاه سال طول کشید تا مردم تولید آن را در مقیاس صنعتی یاد بگیرند. رایج ترین شکل آلومینیوم که در طبیعت یافت می شود سولفات های آلومینیوم است. این مواد معدنی هستند که دو اسید سولفوریک را ترکیب می کنند: یکی بر اساس فلز قلیایی (لیتیوم، سدیم، پتاسیم روبیدیوم یا سزیم) و دیگری بر اساس فلزی از گروه سوم جدول تناوبی، در درجه اول آلومینیوم.
سولفات های آلومینیوم تا به امروز برای تمیز کردن آب، پخت و پز، دارو، مواد آرایشی، صنایع شیمیایی، و سایر بخش ها استفاده می شود.
ویژگی فلز آلومینیوم
آلومینیوم از سبکترین فلزات جهان است که تقریبا سه برابر سبکتر از آهن است اما بسیار متسحکم، انعطافپذیر و مقاوم در برابر خوردگی است. زیرا سطح آن همیشه از لایه ای بسیار نازک و محکم تشکیل شده است. فلز آلومینیوم خاصیت آهن ربایی ندارد و یک رسانای الکتریسته عالی است. سبک وزن (سه برابر سبکتر از آهن) بادوام (تقریبا به اندازه فولاد) هادی (قابلیت رسانایی عالی دارد) مقاوم در برابر خوردگی (به دلیل یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم) فلز آلومینیوم را می توان با استفاده از فشار چه در حالت گرم چه در حالت سرد به راحتی پردازش کرد و می توان آن را نورد، کشیده و مهره کرد. فلز آلومینیوم آتش نمی گیرد و به رنگ خاصی احتیاج ندارد و برخلاف پلاستیک ها سمی نیستند. همچنین بسیار قابل انعطاف هستند و می توان از آن ها ورق هایی به ضخامت 4 میکرون و همچنین سیم نازک اضافی تهیه کرد. فویل های نازکی که از فلز آلومینیوم تهیه می کنند سه برابر موی انسان نازکتر است و علاوه بر آن آلومینیوم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر از سایر فلزات می باشد.
استنلس استیل چیست؟
فولاد ضد زنگ در واقع یک اصطلاح عمومی است که به انواع مختلف فولاد اشاره دارد. فولاد ضد زنگ در مرحله اول از آهن و کربن ساخته می شود و آنچه که فولاد ضد زنگ را متفاوت می کند افزودن کروم (cr) و سایر عناصر آلیاژی مانند ni برای ایجاد یک محصول مقاوم در برابر خوردگی است. فولاد دچار خوردگی می شود زیرا آهن، فلزی است که برای ساخت فولاد در طبیعت با سایر عناصر ترکیب می شود و وقتی سنگ آهن به طور مصنوعی به صورت خالص و برای ساخت فولاد دستکاری می گردد، ناپایدار شده و به راحتی با اکسیژن ترکیب می شود. هنگامی که کروم به فولاد اضافه می شود، اکسید کروم تشکیل می گردد که مانند یک سطح محافظ برای جلوگیری از زنگ زدگی هوا و رطوبت عمل می کند. بسته به نوع کاربرد یا محیطی که در آن فولاد استفاده می شود کروم به مقادیری از 10.5 تا 30% اضافه می شود. اکثر فولاد های ضد زنگ ابتدا در کوره های قوس الکتریکی یا اکسیژن پایه ذوب می شوند و متعاقبا در یک ظرف فولادسازی دیگر تصفیه می شوند، عمدتا به منظور کاهش محتوای کربن. در فرآیند تخلیه آرگون و اکسیژن، مخلوطی از اکسیژن و گاز آرگون به فولاد مایع تزریق می شود.
ویژگی فولاد استنلس استیل
مقاومت در برابر خوردگی مزیت اصلی فولاد ضد زنگ است، از ویژگی های دیگر شامل: مقاوم در برابر دمای بالا و پایین، فولاد استیل بسیار قوی و بادوام می باشد، به راحتی تمیز و نگهداری می شود، از نظر زیبایی شناسی جذاب است، سازگار با محیط زیست و قابلیت بازیافت دارد.
استیل بگیر و استیل نگیر
دو اصطلاح رایج در بازار آهن آلات، ورق استیل بگیر و ورق استیل نگیر می باشد. استیل بگیر فولاد زنگ نزنی است که توسط آهنربا جذب می شود و استیل نگیر به فولاد زنگ نزنی می گویند که به آهنربا جذب نشود. ورق استیل 304 و ورق استیل 316 دارای آلیاژهای کروم و نیکل می باشد که این دو عنصر باعث نگیر بودن استیل می باشد. استیل 304 دارای 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است ولی استیل 316 دارای 16 درصد کروم، 10 درصد نیکل و 2 درصد مولبیدن بوده که وجود مولبیدن مقاومت استیل در برابر خوردگی را افزایش می دهد.
کاربرد فلز استیل
از مهمترین کاربردهای فلز استیل در مخازن ذخیره مواد غذایی، بهداشتی و بیمارستانی می باشد. همچنین این دسته از فولادهای زنگ نزن متریال استاندارد در ساخت تجهیزات شیمیایی و قاشق و چنگال و لوازم آشپزخانه می باشد. برخی از کاربردهای متداول: ساخت لوازم خانگی ساخت بدنه خودرو، کامیون و هواپیما ساخت تانکر حمل مواد شیمیایی پوشش بدنه و سقف درب اسانسور ساخت لوارم الکتریکی مانند ترانسفورماتور سقف ساختمان
تفاوت آلومینیوم و استیل چیست؟
فولاد استیل و آلومینیوم جز محبوب ترین ماده هایی هستند که در چرخش فلز و مهر زنی استفاده می شوند. هزینه الومینیوم و استیل هزینه همیشه یک فاکتور اساسی است که باید در هنگام ساخت هر کالایی مد نظر باشد. قیمت استیل و الومینیوم بر اساس عرضه و تقاضای جهانی تعیین می شود. اما استیل به طور کلی ارزانتر از آلومینیوم می باشد.
مقاومت در برابر خوردگی
فلز آلومینیوم و فلز استیل به دلیل استفاده از کروم در مقابل خوردگی بسیار مقاوم می باشند. خصوصا فلز آلومینیوم نیاز به هیچ رنگ، سایش و خراش ندارد.
قابلیت انعطاف پذیری
آلومینیوم فلزی بسیار مطلوب است زیرا از خاصیت انعطلف پذیری و کشش بیشتری نسبت به فولاد برخوردار است. فلز استیل بسیار سخت و انعطافپذیر است و نمیتوان آن را در همان حد شدید آلومینیوم بدون ترک خوردن یا پاره شدن در طول فرآیند چرخش، رساند.
هدایت حرارتی
هدایت حرارتی آلومینیوم از استیل بیشتر است و علت آن استفاده از آلومینیوم در سیستم های تهویه و رادیاتور خودرو ها می باشد.
نسبت استحکام به وزن
آلومینیوم به صورت کلی استحکام پایین تری نسبت به استیل دارد اما وزن آلومینیوم حدود 30 درصد وزن استیل است به همین علت نسبت استحکام به وزن آلومینیوم بیشتر است.