فلزات، به عنوان یکی از دسته‌های مهم ترکیبات شیمیایی، در صنایع مختلفی از جمله صنایع ساختمانی، خودروسازی، صنایع شیمیایی و دیگر صنایع، نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. از جمله فلزاتی که رسانایی الکتریکی فلزات خوبی هستند می توان به استیل اشاره کرد. استیل به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی برجسته‌ای که دارد و به دلیل اینکه رسانای الکتریکی بسیار خوبی است بسیار مورد توجه است. انواع مختلف استیل، با ترکیبات و خواص متفاوت، در برنامه‌های مختلف صنعتی و مصرفی به کار می‌روند.
در این مقاله، به بررسی و معرفی انواع مختلف گریدهای استیل رسانا پرداخته شد. گریدهای مختلف استیل شامل گریدهای 304، 316، و 201 است که هرکدام خصوصیات و موارد کاربرد متفاوتی دارند. علاوه بر این، فلز مانیسمان نیز معرفی شد که یک آلیاژ نیکل و مس است و برای برخی برنامه‌های خاص از جمله صنایع شیمیایی و دریایی استفاده می‌شود.
رسانایی الکتریکی فلزات
فلزات دارای رسانایی الکتریکی فوق‌العاده‌ای هستند. مثلاً، فلزاتی چون نقره، مس، طلا، و آلومینیوم در صدر فهرست رساناهای برتر قرار دارند. این خاصیت ناشی از ساختار منحصر به فرد فلزات است که در آن الکترون‌های مرکزی و اتم‌های پیرامونی در فضاهای مختلف فلز پراکنده شده‌اند. الکترون‌های آزاد می‌توانند به آسانی در سرتاسر فلز حرکت کنند، که این امر به آنها اجازه می‌دهد تا جریان الکتریکی را به خوبی هدایت کنند. به این ترتیب، وجود الکترون‌های آزاد و قابلیت حرکت آنها، فلزات را به رساناهای الکتریکی ممتاز تبدیل می‌کند.
آیا استیل رسانای الکتریکی است؟
استیل، یک آلیاژ از آهن و کربن است که عموماً به عنوان یک فلز غیررسانا شناخته می‌شود. بنابراین، به طور کلی، استیل به تنهایی به عنوان یک رسانا شناخته نمی‌شود. اما، باید توجه داشت که خواص رسانایی الکتریکی می‌توانند به وسیله اضافه کردن یا حذف کربن و یا افزودن عناصر دیگر به آلیاژهای استیل تغییر کنند. در نتیجه، برخی از نسخه‌های خاص از استیل ممکن است دارای خواص رسانایی متفاوت باشند. اما به طور کلی، استیل به عنوان یک فلز غیررسانا شناخته می‌شود.
بهترین رسانایی الکتریکی فلزات به ترتیب کدام ها هستند؟
بهترین رسانای الکتریکی در فلزات به ترتیب کاهشی عبارتند از:
نقره (Ag)
مس (Cu)
طلا (Au)
این سه فلز به عنوان بهترین رسانای الکتریکی شناخته می‌شوند و بیشترین رسانایی الکتریکی را دارا هستند.
کدام فلز جزو موارد رسانایی الکتریکی فلزات نیست؟
هیدروژن، که با نماد شیمیایی ( H ) شناخته می‌شود، یکی از عناصر شناخته‌شده به عنوان غیررسانای الکتریکی است. در شرایط معمولی، این عنصر فاقد خاصیت رسانایی الکتریکی است، به این معنی که نمی‌توان از آن در مدارهای الکتریکی به عنوان رسانا استفاده کرد.
کاربرد استیل در حوزه رسانایی الکتریکی فلزات
استیل، علاوه بر استفاده‌های متعدد در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی، خودروسازی، صنایع غذایی و صنایع دریایی، در حوزه رسانایی الکتریسیته نیز کاربردهای مهمی دارد. برخی از کاربردهای استیل در این زمینه عبارتند از:
استیل به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی خود مانند مقاومت در برابر خوردگی و سختی، در ساخت قطعات الکتریکی مانند پایه‌ها، اتصالات، و سوکت‌ها استفاده می‌شود.
به دلیل مقاوم بودن در برابر میدان‌های مغناطیسی، در ساخت قطعات مغناطیسی مانند ترانسفورماتورها، موتورها و ژنراتورها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در ساخت قطعات حفاظتی الکتریکی مانند پوشش‌های محافظتی برای کابل‌ها و تجهیزات الکتریکی به دلیل مقاومت در برابر حرارت و خوردگی استفاده می‌شود.
استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و فشار، در ساخت اجزای سیستم‌های انتقال برق مانند تیراژها، واحدهای تولید برق و لوله‌های انتقال برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استفاده از استیل رسانا چه مزایایی دارد؟
استیل رسانا یا آلیاژهایی از استیل که خواص رسانایی الکتریکی فلزات خاصی داشته باشند، مزایای مهمی دارد. در زیر به برخی از این مزایا اشاره شده است:
استیل رسانا می‌تواند در محیط‌های خورنده و شرایط زیستی سخت مانند محیط‌های دریایی و صنایع شیمیایی استفاده شود.
مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند که در شرایط دمایی بالا و در برابر نیروهای حرارتی مانند تغییرات دمایی و تغییرات حرارتی سریع، کارکرد مناسبی داشته باشند.
استیل به دلیل خواص مکانیکی خود مانند انعطاف‌پذیری و قابلیت شکل‌دهی، به راحتی قابل فرم‌دهی و جوشکاری است. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند استیل برای ساخت قطعات پیچیده و ساختارهای متنوع مناسب باشد.
معمولاً مقاومت بالایی در برابر زنگ زدگی دارد که آن را به یک ماده مناسب برای استفاده در محیط‌های خارجی برای کارهای صنعتی می کند.
استیل رسانا به دلیل خواص الکتریکی خاصی که دارد، در ساخت قطعات الکتریکی، اجزای سیستم‌های انتقال برق و دیگر تجهیزات و ابزارهای الکتریکی استفاده می‌شود.
آیا همه گریدهای استیل رسانایی الکتریکی فلزات دارند؟
همه گریدهای استیل رسانا نیستند. برخی از گریدهای خاصی از استیل ممکن است خواص رسانایی الکتریکی فلزات خاصی نداشته باشند یا به طور کلی برای کاربردهای الکتریکی مناسب نباشند. به عنوان مثال، برخی از گریدهای استیل که برای مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت یا خواص مکانیکی خاص طراحی شده‌اند ممکن است خواص رسانای الکتریکی مناسبی نداشته باشند.
گریدهای استیل که به عنوان رسانا شناخته می‌شوند معمولاً شامل آلیاژهای خاصی هستند که خواص رسانایی الکتریکی بالایی دارند. به عنوان مثال، گریدهای استیل 316 و 304 به دلیل حضور نیکل و کروم در ترکیبات آنها، به عنوان رسانای الکتریکی شناخته می‌شوند. اما گریدهای دیگری مانند گریدهای استیلمنجی، که برای مقاومت در برابر خوردگی طراحی شده‌اند، ممکن است خواص رسانایی الکتریکی مناسبینداشته باشند.
انواع گریدهای استیل رسانا
گریدهای استیل رسانا بر اساس میزان مقاومت در برابر خوردگی و دیگر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مختلف تقسیم بندی می‌شوند. در زیر، تعدادی از انواع رایج گریدهای استیل رسانا به همراه توضیحاتی درباره هرکدام و نوع رسانایی الکتریکی فلزات هر کدام آورده شده است:
گرید 304 استیل ضدزنگ (AISI 304 Stainless Steel):این نوع استیل حاوی حدود 18% کروم و 8% نیکل است. مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد و برای کارهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی هست مورد استفاده قرار می‌گیرد.
گرید 316 استیل ضدزنگ (AISI 316 Stainless Steel):این گرید حاوی حدود 16-18% کروم، 10-14% نیکل و حدود 2-3% مولیبدن است. مقاومت بهتری در برابر خوردگی در مقایسه با گرید 304 دارد و برای قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خورنده یا محیط‌هایی با شرایط خاص مناسب است.
گرید 201 استیل ضدزنگ (AISI 201 Stainless Steel):این گرید حاوی حدود 16-18% کروم و 3.5-5.5% نیکل است. در مقایسه با گرید 304 و 316، مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارد، اما هزینه تولید آن کمتر است. بنابراین برای برخی موارد که نیاز به مقاومت کمتر در برابر خوردگی است و هزینه مهم است، استفاده می‌شود.
گرید مانیسمان (Monel):مانیسمان یک آلیاژ نیکل و مس است. این آلیاژ مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد و به خصوص در مقابل مواد شیمیایی خورنده مقاوم است. به همین دلیل برای برنامه‌های صنایع شیمیایی و دریایی استفاده می‌شود و رسانایی الکتریکی فلزات خوبی دارد.
جمع‌بندی رسانایی الکتریکی فلزات
استیل، به عنوان یکی از مهم‌ترین فلزات در صنایع مختلف، با تنوع گریدهای مختلف خود، امکان انتخاب بهترین نوع برای هر برنامه خاص را فراهم می‌کند. گریدهای مختلف استیل، از جمله گریدهای 304، 316، و 201، هرکدام ویژگی‌ها و خواص منحصر به فردی دارند که به تناسب با نیازهای مختلف صنایع، مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، فلز مانیسمان با خصوصیات خاص خود، در برخی برنامه‌های خاص مانند صنایع شیمیایی و دریایی استفاده می‌شود. بنابراین، انتخاب درست گرید مناسب استیل و دیگر فلزات بر اساس نیازهای مشخص برنامه مورد نظر، امری بسیار مهم و اساسی است.
