مصادر الكيمياء موقع لتعليم الكيمياء بصورة مبسطة
برونز Bronze
سبيكة بنية ذهبية تتكون من النحـاس أساسا بنسبة 88 % و القصدير بنسبة 12 % تقريبا و فلزات أخرى مثل الرصاص أو الخارصين و النيكل و المنغنيز وأحيانًا أشباه فلزات أو غير فلزية (الزرنيخ والسيليكون والفوسفور)
.
السبيكة صلبة و سهلة التشكيل و تستخدم على نطاق واسع في صنع قطع الآلات و المصبوبات الخاصة بالأعمال الفنية و غيرها وقد كان البرونـز معدنا شائع الاستخدام خلال العصر البرونـزي ولا يزال معدنًا مهمًا في العصر الحديث. و يمكن تحسين البرونـز عن طريق إضافة بعض العناصر فمثلا برونـز الفوسفور يحتوي على 1٪ من الفوسفور .
الفرق بين البراس (النحاس الأصفر) والبرونز
وفقًا للتعريفات الحديثة ، يعتبر البرونـز من سبائك النحـاس والقصدير ، بينما البراس brass (النحـاس الأصفر) عبارة عن سبيكة من النحـاس و الخارصين . ومع ذلك ، لم يكن التمييز بين السبيكتين واضحًا دائمًا.
التاريخ المبكر للبرونـز
استبدل البرون،ز الحجر الهش والنحـاس الناعم على الأقل في الألفية الخامسة قبل الميلاد. و قد كان البرونـز المستخدم في العصر البرونـزي عبارة عن برونـز الزرنيخ و الذي اكتشفه الناس في الطبيعة أو صنعه عن طريق خلط خامات النحـاس مع الزرنيخ. و بدأ استخدام البرونـز القصديري في الألفية الثالثة قبل الميلاد.
و يتفوق برونـز القصديري على البرونـز الزرنيخ في أنه أقوى وأسهل في الصب وليس ساما عند التنقية.
خصائص البرونز
تعتمد خصائص البرونـز على المكونات و طرق المعالجة . ومع ذلك ، تشترك معظم سبائك البرونـز في العديد من الخصائص المشتركة:
- يتراوح اللون البرونـزي من البني إلى الذهبي.
- عادة ما تكون أبهت من البراس (النحـاس الأصفر).
- البرونـز له درجة انصهار أعلى قليلاً من البراس (النحـاس الأصفر) .
- البرونـز معدن قابل جدا للطرق و السحب.
- ضرب البرونـز على سطح صلب لا يولد شرارات. وهذا يجعل السبيكة مفيدة للتطبيقات التي تتضمن مواد متفجرة أو قابلة للاشتعال.
- على عكس معظم المعادن ، يتمدد البرونـز قليلاً عندما يتصلب من مرحلة الانصهار. وهذا أمر مرغوب فيه للصب ، لأنه يعني أن المعدن يملأ كامل القالب أثناء تبريده.
- البرونـز هش نسبيًا ، لكن ليس بنفس قدر الحديد الزهر.
- السبيكة لديها درجة انصهار أقل من الحديد أو الفولاذ.
- يوصل البرونـز الكهرباء والحرارة بشكل أفضل من معظم أنواع الفولاذ.
- في الهواء ، يتأكسد البرونـز و يكون الزنجار النحـاسي الباهت. ولكن الزنجار يؤثر فقط على السطح ويحمي المعدن الأساسي. في البداية ، يتكون الزنجار من أكسيد النحـاس ، والذي يتغير في النهاية إلى كربونات النحـاس.
- بينما تحمي الزنجار البرونـزي السبيكة من الهواء ، يتآكل البرونـز في مياه البحر. حيث تتسبب الكلوريدات بما يعرف باسم “مرض البرونـز” ، حيث يتخلل التآكل في جميع أنحاء المعدن. ولكن ، مثل النحـاس و البراس (النحـاس الأصفر) ، يتمتع البرونـز عمومًا بمقاومة جيدة للتآكل في المياه المالحة.
استخدامات البرونز
يوجد البرونـز في العناصر اليومية الشائعة. فيما يلي بعض استخدامات البرونـز:
- المكونات المعمارية ، مثل درابزين الدرج ، وصناديق البريد ، والفصول الزخرفية ، وإطارات النوافذ.
- كرات الاحتكاك
- الأجراس
- الصوف البرونـزي ، وهو بديل للصوف الفولاذي الذي لا يسقط الخيوط المعدنية التي يمكن أن تسبب الشورت والشرر
- العملات المعدنية ، بما في ذلك البنسات القديمة
- التوصيلات والموصلات الكهربائية
- المسبوكات الصناعية ، مثل المضخات وسيقان الصمامات وناقلات الحركة في السيارات
- العمارة البحرية ، بما في ذلك الهياكل والمضخات وأجزاء المحرك والمراوح الإعلانية
- الميداليات
- المرايا
- التماثيل
- محركات كهربائية صغيرة
- أوتار الجيتار والبيانو
- أدوات الأمان (مطارق ، مطرقة ، مفاتيح ربط)
- المسامير
- الزنبركات
سبائك البرونز
يصنف علماء المعادن سبائك البرونـز وفقًا لتكوينها. فيما يلي بعض السبائك الشائعة:
برونـز الألومنيوم: يحتوي برونـز الألومنيوم على 6٪ إلى 12٪ ألومنيوم ، وما يصل إلى 6٪ من الحديد ، وما يصل إلى 6٪ من النيكل. إنها سبيكة قوية ذات مقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة التآكل. وبرونـز الألومنيوم هو السبيكة المفضلة للمضخات أو الصمامات أو الأجهزة الأخرى المعرضة للسوائل المسببة للتآكل.
النحاس و النيكل : النحاس و النيكل أو الكبرونيكل Cupronickel عبارة عن سبيكة من البرونـز تحتوي على 2٪ إلى 30٪ نيكل. تعرض السبيكة ثباتًا حراريًا عاليًا ومقاومة للتآكل و خاصة في الهواء الرطب أو البخار. كما أنها تتفوق على الأنواع الأخرى من البرونـز في مياه البحر.
تشمل استخدامات الكبرونيكل cupronickel أجسام السفن والمضخات والصمامات والإلكترونيات والمعدات البحرية.
النيكل الفضي: بالرغم من الاسم الشائع ، فإن هذه السبيكة لا تحتوي على الفضة مطلقا. وقد حصلت على اسمها بسبب لونها الفضي. و تحتوي سبيكة النيكل الفضي على النحاس والنيكل والخارصين. فهذه السبيكة قوية إلى حد ما ولديها مقاومة مناسبة للتآكل.
و تستخدم سبيكة النيكل الفضي في الآلات الموسيقية والمعدات البصرية والديكورات وأواني الطعام.
البرونـز الفوسفوري (البرونـز القصدير): يحتوي البرونـز الفوسفوري على 0.5٪ إلى 1.0٪ قصدير و 0.01٪ إلى 0.035٪ فوسفور. هذه السبيكة متينة وقوية ولديها حبيبات دقيقة ، ومعامل احتكاك منخفض ، ومقاومة عالية للإجهاد. و يستخدم البرونـز الفسفوري في الزنبركات والغسالات والمعدات الكهربائية والمنافخ.
برونـز السيليكون: يشمل برونـز السليكون كلاً من نحاس السليكون الأحمر بالإضافة إلى برونـز السيليكون الأحمر. يحتوي النحاس الأحمر على حوالي 20٪ خارصين و 6٪ سيليكون ، بينما يحتوي البرونـز الأحمر على كمية أقل من الخارصين .
و برونـز السليكون نسبة الرصاص فيه منخفضة وقد يحتوي على المنجنيز أو القصدير أو الحديد. و يتميز برونـز السيليكون بمقاومة وقوة عالية للتآكل. و يتم استخدامه للمضخات و إذرعة الصمامات.
المصدر :
- الموسوعة العلمية الكيميائية للأستاذ أكرم العلي
- www.sciencenotes.org
- ويكيبيديا
بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي
تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play و من بينها تطبيق ملصقات الجـدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصـر على حدة (اللغة العربية).
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2