סוגי מתכות בתעשייה

מתכות הם יסודות כימיים המצויים בקליפת כדור הארץ או המופקים מקליפת כדור הארץ. מתוך 115 יסודות כימיים המוכרים לאדם, כ- 80% הם יסודות מתכתיים. במתכות טהורות נעשה שימוש מוגבל מאוד בהיקפו, כיוון שמתכות טהורות נוטות להיות חלשות ורכות למדי, דבר שמגביל את יישומן לצורכי מבנה ולצרכים הנדסיים. יחד עם זאת, עקב המוליכות החשמלית הטובה של רוב המתכות הטהורות משתמשים בהן לייצור חוטי חשמל. כדי לשפר את התכונות המכניות של מתכות יש צורך למזג מספר יסודות מתכתיים ולהכין סגסוגות, alloys. בהשוואה ליסודות מתכתיים טהורים.

אלומיניום – כשמדבור על סוגי מתכות והשימושים שלהן, האלומיניום כמעט תמיד עולה ראשון. האלומיניום נחשב למתכת נפוצה יחסית, והוא מקיף כ 8% מהקליפה של כדור הארץ. הדבר הופך את האלומיניום למתכת זולה יחסית, ולכן השימוש בה הוא רחב. באשר לתכונותיו – האלומיניום מצד אחד מאפשר גמישות גבוהה מאד, וקל מאד לכופף אותו. מהצד השני, כשהוא חשוף לתנאים הראשונים הוא מתקשה, ומספק יציבות. לכן, עושים שימוש באלומיניום במגוון מקומות. האלומיניום משמש לבניית אמצעי תחבורה, להכנת כלי בישול, לחומרי בניה, לחוטי חשמל, ואפילו לניירות עטיפה.

פרסום

● ברזל – עוד מתכת נפוצה מאד, היא הברזל. הברזל הוא אחד מהיסודות הנפוצים ביותר בכדור הארץ, והוא אף חיוני עבורו מאד. מאחר שהברזל הוא בעצם המתכת הנפוצה ביותר בעולם כולו, הרי שהשימוש בו הוא כמובן רחב במיוחד. התכונה המרכזית של הברזל, היא הקשיחות שלו, ועמידותו בפני תנאי אקלים שונים. יש אף סגסוגות ברזל שונות ,שכוללות ערבוב של הברזל עם חומרים שונים. הברזל נמצא בשימוש מגוון מאד בתחומים רבים – הוא משמש לבניית אמצעי תחבורה שונים, בתעשיית האלקטרוניקה וההייטק, בתעשיית המזון, בתעשיית הריהוט, ועוד.

● אבץ – עוד מתכת שכדאי להכיר, היא האבץ. ברשימה של סוגי מתכות והשימושים שלהן, האבץ מתבלט בכך שהוא מהווה חומר מבודד באופן יחסי. מדוע זה מיוחד? משום שמתכות רבות מושפעות באופן משמעותי מאד מחשיפה לחמצן, כולל מתכות שפורטו ברשימה הנ"ל. האבץ לעומת זאת מהווה חומר מרכזי עבור גלוון של מתכות, ובעיקר גלוון של פלדה. הגלוון מאפשר למנוע מקרים של קורוזיה במתכות, ולכן האבץ הוא קריטי לתעשייה.

● נחושת – הנחושת היא מתכת נפוצה מאד, שמשמשת את האדם בלא מעט מקרים, עוד מתקופות עתיקות מאד. העובדה שהנחושת היא מתכת גמישה מאד ונפוצה מאד, הפכה אותה לחיונית מאד. כמו כן, מאחר שהנחושת מוליכה חשמל ברמה גבוהה, היא משמשת למגוון רחב של תעשיות. היא נמצאת בשימוש נרחב מאד בתעשיית האלקטרוניקה, וכן לייצור של חוטי חשמל. הנחושת אף משמשת כחומר גלם לפיסול, ומשמשת לייצור של סגסוגת מתכות שונות.

פרסום

כאמור, מגוון היסודות המתכתיים והסגסוגות המוכנות מהם הוא גדול. נציין רק את הסגסוגות הבולטות שבהן נעשים יישומים הנדסיים, טכניים או ביו-רפואיים שונים:

• סגסוגות ניקל, Nickel, ליישום לטמפרטורות גבוהות מאוד במנועי סילון, "סגסוגות-על", Super-alloys, עמידות טובה בפני תהליכי קורוזיה וחמצון; סגסוגות עם אפקט זיכרון, Shape memory, המשמשות כשתלים רפואיים להרחבת עורקים.
• סגסוגות טיטניום, Titanium, לתעופה, לשתלים לרפואה, לתעשייה הכימית עקב עמידותן הטובה בפני תהליכי קורוזיה, לבנייה כלוחות חיפוי למבנים.
• סגסוגות קובלט, Cobalt, לעמידות בטמפרטורות גבוהות, לעמידות בפני שחיקה.
• סגסוגות מגנזיום, Magnesium, לתעופה ולתעשיית הרכב עקב יחס חוזק למשקל עדיף. לסגסוגות מגנזיום צפיפות נמוכה – הן נחשבות "קלות".

קיימות שתי קבוצות של יסודות מתכתיים הידועות כ-:

• מתכות יקרות,Precious Metals : נחשבות ככאלה בגלל ערכן המסחרי הגבוה, ולאו דווקא בגלל היישומיות הגבוהה שלהן. מתכות יקרות שימשו בעבר כגורמים שומרי ערך וכמטבע עובר לסוחר. גם בימינו, למרות שלמתכות אלה יש ערך יישומי כלשהו בתעשייה, הרי הן מבוקשות מאוד בתעשיית התכשיטים, האמנות והמטבעות הדקורטיביות. בקבוצה הזו הידועים ביותר הם זהב, כסף, פלטינה, פלדיום. מתכות יקרות נכללות גם בקבוצת המתכות האצילות.
• מתכות אצילות, Noble Metals: נחשבות כמתכות העמידות בפני קורוזיה וחמצון ונחשבות גם כיקרות. לדוגמה: אירידיום Iridium, רוטניום Ruthenium, רודיום Rhodium, פלדיום Palladium, כסף וזהב.
• מצטרפים לדף הפייסבוק של מכניקה נט ונשארים מעודכנים כל הזמן‎