آهن آلات

تاریخچه فلز آهن

تاریخچه فلز آهن

اولین نشانه‌های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان بر می‌گردد که تقریبا 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات می‌ساختند. این فلز ششمین عنصر از جهت فراوانی در کره زمین است.

از 3 هزار سال قبل از میلاد، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب ( فقدان نیکل ، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می‌کند ) در بین‌النهرین ، آسیای صغیر و مصر به چشم می‌خورد؛ اما گویا تنها در تشریفات از آهن استفاده می‌شد و آهن فلزی گران بها حتی با ارزش‌تر از طلا به‌حساب می‌آمد.

تبر آهنی متعلق به عصر آهن سوئد در شهر گاتلند یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجائی مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و در کشورهای گوناگون جهان به وقوع پیوست، دوره ای از تمدن به نام عصر آهن را پدید آورد.

» نوشته مرتبط: تفاوت آهن و فولاد

در انقلاب صنعتی روش‌های بدیعی برای تولید آهن بدون استفاده از زغال چوب اختراع شد و این روش‌ها بعدا در ساخت انواع فولاد مورد استفاده قرار گرفت. در اواخر دههٔ ۱۸۵۰، هنری بسمر مهندسی انگلیسی روش جدیدی برای ساخت فولاد اختراع کرد. این روش شامل دمیدن هوا از روی چدن مذاب برای تولید فولاد نرم بود. این فرایند و دیگر فرایندهای ابداع شده در قرن ۱۹ و بعد از آن منجر یه آن شد که دیگر آهن شکل یافته تولید نشود.

واژه شناسی آهن

واژه آهن از زبان آنگلوساکسون و اسکاندیناوی (iarn) گرفته شده است. این موضوع مفروض است که اولین نوع آهنی را که انسان مورد استفاده قرار داد از منبع شهاب سنگی بوده است. بابلیان و آشوریان آهن را پارزیلو، سومریان و کلدانیان آن را بارسا، عبریان آن را بارزل و مصریان آن را با ان-پت می نامیدند که همگی این واژه ها به معنی «فلز بهشتی» به کار رفته است که بیانگر ریشة آسمانی و شهاب سنگی فلز آهن است.

ویژگی های فلز آهن

ویژگی های توصیفی آهن

فلز آهن دارای سطح صاف و نقره‌ای براق مایل به رنگ خاکستری‌ست. این عنصر در زمان ترکیب با اکسیژن در هوا دچار تغییر رنگ به قرمز یا قهوه‌ای می شود که به آن‌ اکسید دارای زنگ زدن گفته می‌شود. مقادیر معینی (تا چند درصد) از فلزات دیگر مثل سیلیسیوم و منگنز و عنصر کربن، تولید فولاد می‌کند که می‌تواند هزار بار سخت‌تر از آهن خالص باشد.

» نوشته مرتبط: معرفی فلزات گران بها

ویژگی های علمی آهن

آزمایش های سختی سنجی نظیر راکول و برنیل نشان می‌دهد که خواص مکانیکی آهن بستگی به خلوص آن دارد. خالص‌ ترین کریستال‌های تک آهن که به منظور تحقیقات تولید شده‌اند از آلومینیوم نرم هستند. اضافه کردن کربن مقاومت بسیار زیادی به آهن می دهد.

آهن طبیعی متشکل از ۴ ایزوتوپ: ۵/۸۴۸٪ رادیواکتیو Fe۵۴ (نیمه عمر بزرگتر از ۳/۱ × ۲۲ ۱۰سال)، ۹۱/۷۵۴٪ Fe۵۶ پایدار، ۲/۱۱۹٪ از Fe۵۷پایدار و ۰/۲۸۲٪ از Fe۵۸ پایدار است. Fe۶۰ یک رادیونیوکلاید منقرض شده با نیمه عمر طولانی (۱/۵ میلیون سال) است.

جرم یک اتم از آهن در قیاس با جرک یک اتم هیدروژن 56 برابر است.

نرم افزار محاسبه مشخصات تیرآهن ها

با استفاده از این برنامه فارسی، سبک و کم حجم می توانید برخی از مشخصات تیر آهن I شکل را به دست آورید. برخی امکانات دیگر برنامه عبارت است از:

• محاسبه ممان اینرسی تیر آهن I
• سطح مقطع تیر آهن I
• امکان محاسبه تیر آهن دوبل
• به دست آوردن فاصله ورق های فوقانی و تحتانی قائم با دادن ضخامت و طول با توجه به نوع پروفی

دریافت نرم افزار / ویندوز

معرفی فلزات گران بها

معرفی فلزات گران بها

حتما از خود پرسیده اید که چه فلزاتی در زمره فلزات گران بها محسوب می شوند یا این فلزات چه ویژگی ای دارند که در دسته فلزات با ارزش قرار داند. در این بخش به معرفی فلزات گران بها می پردازیم.

فلز گران‌ بها یا قیمتی، در اصل عنصر شیمیایی فلزی کمیاب است که ارزش اقتصادی بسیار بالایی دارد. از ویژگی های آن این است که کمتر از دیگر عناصر واکنش‌پذیر هستند، شگل پذیری و فرم دهی بهتری دارند، نقطه ذوب آن ها بالاست و جلا و براقیت زیادی دارند.

انواع فلزات گرانها

9 فلزر در طبیعت وجود  دارند که ارزش مادی بالاتری از بقیه فلزات شناخته شده روی زمین دارند. طلا، نقره، پلاتین، رودیوم، ایریدیم، اسمیم، رنیوم، روتنیوم و پالادیوم از مهمترین فلزات گران بها محسوب می شوند. از این بین پنج فلز طلا، نقره، پلاتین، پالادیوم و رودیوم به نسبت چهار فلز معرفی شده دیگر رایج تر و پر استفاده تر هستند و کاربردهای بیشتری در صنعت دارند.

فلز طلا

یکی از معروف ترین و عمومی ترین فلزات گران بها طلا است. طلا شکل‌ پذیرترین ماده‌ استبه طوری که یک گرم از این عنصر با ارزش را می‌توان آن قدر چکش کاری کرد تا به اندازه یک ورق با مساحت یک متر مربع پهن شود. این فلز که بیشتر جنبه زیبایی دارد بیشتر در ساخت جواهر و اشیا قیمتی کاربرد دارد. امروزه شاهد زیورآلات متنوعی از جنس این فلز با ارزش هستیم که در طراحی و ترکیب آن ها از انواع سنگ های طبیعی و مصنوعی استفاده شده است. زیورآلاتی که در عین ظرافت و سادگی، نشانی از اصالت دارند.

فلز نقره

شاید از جنبه زیبایی بعد از طلا نقره بیشترین طرفدار را در ساخت جواهر آلات زینتی داشته باشد. نقره مرسوم در ساخت جواهر استرلینگ نام دارد و آلیاژی از ۹۲.۵ درصد نقره و ۷.۵ درصد مس تشکیل شده است. نقره بالاترین میزان رسانایی در فلزات را دارد. در جهان بیشترین موارد استفاده نقره در صنایع الکترونیک است.

» نوشته مرتبط: تیرآهن لانه زنبوری چیست

جواهر آلات ساخته شده از فلز نقره

» نوشته مرتبط: آهن اسفنجی چیست

فلز پلاتین

گرچه پلاتین در صنایع پزشکی و تجهیزات آن کاربرد دارد اما بیشترین مورد استفاده این فلز به ساخت مبدل‌ های کاتالیست خودروها مرتبط می‌شود که گازهای سمی ناشی از احتراق سوخت در موتور را به مواد بی خطر تبدیل می کند. پلاتین در دماغه موشک و مکان هایی که قرار از مدت زیادی در مجاورت دمای بالا کار کنند به کار گرفته می شود.

فلز پالادیم

پالادیوم یک فلز سفید و نرم است که شبیه پلاتین است. یکی از کاربردهای محوری پالادیوم کاهش آلودگی در سوخت و ساز خودروهای است که با توجه به اجبار برخی دولت ها برای استفاده در ماشین ها، قیمت آن در سال 2019 از فلز طلا پیشی گرفت. این فلز در ساعت سازی و اتصالات الکترونیکی استفاده های بسیاری می شود. همچنین در بخشی از تجهیزات و سیستم‌های سوییچینگ مخابراتی از فلز پالادیوم بهره می گیرند.

فلز رودیوم

شاید همگان فکر کنند طلا با ارزش ترین فلز است اما با اختلاف رودیوم این فلز نقره ای رنگ با ارزش ترین خواهد بود. رودیوم یکی از کمیاب ترین فلزات روی کره زمین است. در هر تن از پوشته زمین تنها 0.001 گرم از این عنصر وجود دارد به همین علت اصلا قیمتی برای این فلز نمی توان گذاشت، همچنین استخراج آن پیچیده و دشوار است. بیشترین کاربرد این فلز نیز همانند پلاتین در مبدل‌ های کاتالیست خودروها است. تا سال 2007 قیمت رودیوم حدود 8 برابر طلا بود. قیمت این فلز کمیاب نوسانات شدیدی در دو دهه گذشته داشته است.

» نوشته مرتبط: فولاد ساختمانی چیست

کاربرد فلزات گران بها

صنعتی: بسیاری از فلزات خاص هستند که کاربرند های متونعی در صنایع مخلف دارند. برای مثال پلاتین از زمره فلزات پر بها است که در تولید موشک و هواپیما کاربرد دارد. فلز ایریدیم نیز در اتصالات برقی مانند شمعهای اتومبیل Pt/Lr استفاده می شود.

پزشکی: صنایع پزشکی و ساخت تجهیزات و ملزومات آن از ویژگی محوری فلزات گرانبها است. برای مثال پلاتین و فلز اوسمیوم در تولید و ساخت دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب استفاده می گردد. همچنین به منظور جوش خوردگی شکستگی های استخوان بدن از قطعات پلاتینی استفاده می کنند. پالادیوم نیز در دندان پزشکی و ترمیم و درخشش دندان کاربردهای بسیاری دارد.

خوراکی: فلز نقره در صنایع غذایی کاربرد دارد. برای مثال بسته بندی های حاوی نانوذرات نقره می تواند درساختار پدهای جاذب و یا درترکیب با پلیمرهای پلی اتیلن پلی پروپیلن پلی استایرن به کاررفته و با ازادسازی یون های نقره باعث کاهش جلوگیری و یا به تاخیر انداختن رشد میکروب ها و در نتیجه افزایش زمان ماندگاری و حفظ کیفیت محصولات غذایی شود. طلا نیز می تواند کمک زیادی به تسریع در روند فعالیت ارگانیسم بدن و کنترل فشار خون شود.