فلز سبک: تفاوت میان نسخه‌ها

<ref name="Polmear ">

علاوه بر سبک بودن، آلیاژهای سبک دارای ویژگی های مفید دیگری نیز هستند. به عنوان مثال آلومینیوم دارای مقاومت به [[خوردگی]] بالایی بوده و رسانایی گرمایی و الکتریکی بالایی دارد. منیزیم قابلیت ماشینکاری بالایی دارد و تیتانیوم از مقاومت به خوردگی و مقاومت به [[خزش]] بالایی برخوردار است. برلیوم دارای خواص قابل توجهی است، سفتی آن که با توجه به مدول الاستیک ویژه اندازه گیری میشود، بیش از فلزات رایج دیگر است. همچنین برلیوم دارای نقطه ذوب بالایی است و نفوذپذیری آن در برابر نوترون کمتر از هر فلز دیگری است. خاصیت منحصر به فرد دیگر برلیوم گرمای ویژه زیاد آن است که تقریبا دو برابر آلومینیوم و منیزیم میباشد. <ref name="Polmear"/>و<ref name=" Agrawal">

Polmear I 2006, Light Alloys: From Traditional Alloys to Nanocrystals, 4th ed., Butterworth Heinemann, Oxford</ref>و<ref>Introduction to Engineering Materials By B. K. Agrawal </ref>

https://en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_elements_in_Earth%27s_crust</ref> در بین فلزات سازه ای، فلزات سبک آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم به ترتیب اولین، سومین و چهارمین فلز فراوان در پوسته زمین هستند. همچنین منیزیم در آب دریا نیز فراوان است که به عنوان منبعی برای تهیه منیزیم به شمار میرود. آب دریا حدود 0.13 درصد منیزیم دارد. <ref name="Polmear"/>

به طور کلی کاربرد صنعتی و سازه ای آلیاژهای سبک در سه دسته صنعت حمل و نقل، لوازم الکترونیک و وسایل قابل حمل، و تجهیزات ورزشی و تفریحی می‌باشد. کاربر فلزات سبک در سازه ها رشد بسیار سریعی دارد ( حدود 7درصد در سال) که بیشتر از هر فلز دیگری است.<ref>Introduction to Engineering Materials By B. K.name=" Agrawal <"/ref>

برلیوم به دلیل سفتی و مدول الاستیک بالا در ژیروسکوپ و سیستمهای هدایت داخلی استفاده میشود. برلیوم همچنین برای شیلدهای حرارتی و اجزای سازه ای موشکها و همچنین پنجره های لوله های اشعه ایکس استفاده میشود. لیتیوم به عنوان ماده آلیاژی در آلومینیوم به منظور کاهش دادن چگالی آن و کاهش وزن در سازه های هوایی استفاده میشود. ییتریوم مجموعه ای از خواص عالی و قابل توجه دارد که با وجود کمیاب بودن، در هواپیما و فضاپیماهای با سوخت هسته ای کاربرد داشته است. دیگر فلزات سبک اغلب برای استفاده سازه ای چندان مناسب نیستند زیرا فعالیت شیمیایی بالایی دارند یا اینکه نقطه ذوب آنها پایین است. با این وجود کاربردهای غیرسازه ای برای فلزات سبک نیز زیاد است. به عنوان مثال سدیم مایع در مقادیر زیاد برای خنک کاری رآکتورهای هسته ای و در مقادیر کم برای خنک کاری شیرهای موتورهای Ic عملکرد بالا استفاده میشود. دلیل استفاده از سدیم مایع به عنوان خنک کار این است که هدایت حرارتی آن 143 برابر بهتر از آب است و چگالی آن نیز از آب کمتر است. دمای جوش آن نیز بالاتر بوده و در دمای 883 درجه میجوشد و تا زمانی که در سیستم بسته استفاده شود ایمن است. فعالیت شیمیایی کلسیم، سزیم و لیتیوم باعث میشود از آنها برای جذب و حذف گازهای باقیمانده در سیستمهای خلا استفاده کنند.<ref name="Polmear"/>و<ref name=" Agrawal"/>

علاوه بر این که منابع معدنی فلزات محدود است، به منظور کاهش مصرف انرژی و کاهش تولید گازهای گلخانه ای که در استخراج مواد معدنی فلزات سبک با آن مواجهیم، توجه ویژه ای به بازیافت این فلزات شده است. همچنین انگیزه بازیافت فلزات سبک بالاست چرا که هزینه تولید آنها به طور نسبی زیاد است. به عنوان مثال بازیافت ضایعات آلومینیوم تنها 5درصد انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم اولیه از سنگ معدن بوکسیت را دارد. با ان حال مشکلی که در بازیافت برخی آلیاژهای سبک وجود دارد این است که قابل تسویه نیستند یا به عبارت دیگر عناصر آلیاژی قابل جداسازی یا حذف نیستند. به همین دلیل مگر در شرایطی که محصولات به خصوصی در چرخه بسته استفاده و بازیافت میشوند، ذوب مجدد و بازیافت منجر به کاهش گرید آلیاژ میشود. بازیافت ضایعات منیزیم نسبت به آلومینیوم گسترش کمتری دارد چرا که فعالیت شیمیایی منیزیم بالاتر است و همچنین اغلب قطعات منیزیمی با فلزات دیگر نظیر مس، نیکل و کروم آلوده میشوند که به مقاومت به خوردگی آن اثر میگذارد. با این حال بازیافت منیزیم نیز روند رو به رشدی دارد. توجه کمتری به بازیافت تیتانیوم شده است با این که به طور میانگین تنها حدود 0.4 کیلوگرم از فلز تیتانیوم اسفنجی به صورت محصول نهایی در می آید. <ref name="Polmear"/>

{{پانویس|1}}