کاربرد‌های فراوان و انواع مس

به گزارش مجله خبری نگار،در بازار ایران، مس به طور وسیع در صنعت ساختمان، لوله‌کشی و ساخت سیم کاربرد دارد. مس یکی از مهم‌ترین عناصر بازار ایران است که قیمت آن بسیار بر شرایط اقتصادی تاثیر دارد.

مس از چه ساخته شده است؟

مس از سنگ معدن طبیعی استخراج می‌شود. این سنگ می‌تواند سنگ معدن سولفید مس (مانند کالکوپیریت) یا سنگ معدن اکسید مس باشد. این سنگ‌ها استخراج و خرد شده و برای تولید مس پردازش می‌شوند. این سنگ‌های مسی در بخش‌هایی از آمریکای شمالی و جنوبی (کشور‌هایی مانند شیلی و پرو)، و همچنین در مناطقی مانند کوه‌های اورال در روسیه، و در زامبیا و جمهوری دموکراتیک کنگو در آفریقا یافت می‌شوند.

فرآیند‌های مختلف برای ساخت مس چیست؟

فرآیند‌های مختلف ساخت مس در زیر شرح داده شده است:

کاوش در معادن

استخراج سنگ معدن مس معمولاً در معادن روباز بزرگ انجام می‌شود. این‌ها حفره‌های باز و پلکانی در زمین هستند که به تدریج عمیق‌تر حفر می‌شوند. برای انفجار سنگ از مواد منفجره استفاده می‌شود و سنگ‌های حاصل برای خرد کردن به قطعات کوچک‌تر برای پردازش منتقل می‌شوند.

استخراج

با توجه به دو نوع رایج سنگ مس، دو فرآیند اصلی تصفیه وجود دارد. یک فرآیند هیدرومتالورژی برای سنگ معدن اکسید مس استفاده می‌شود. سنگ معدن خرد شده انباشته می‌شود و یک محلول اسیدشویی از داخل کپه نفوذ می‌کند. این کار یک محلول آبشویی باردار ایجاد می‌کند.

یک فرآیند پیرومتالورژیکی برای سنگ معدن سولفید استفاده می‌شود. استخراج سنگ معدن با فلوتاسیون کف و تغلیظ با توجه به چگالی ذرات انجام می‌شود.

خالص سازی

برای سنگ معدن اکسید، هیدرومتالورژی استفاده می‌شود. این بدان معناست که محلول لیچ باردار به فرآیند استخراج با حلال فرستاده می‌شود تا مس در محلول غلیظ شود. سپس این محلول به الکترووینینگ فرستاده می‌شود، جایی که از الکتریسیته برای رسوب مس جامد استفاده می‌شود.

برای سنگ معدن سولفید از پیرومتالورژی استفاده می‌شود، به این معنی که از ذوب برای تولید مس خام استفاده می‌شود. سپس با پالایش الکتریکی، مس حاصل خالص‌سازی می‌شود.

آلیاژسازی

آلیاژ‌های مس با ذوب مواد آلیاژی و سپس ذوب مس برای افزودن به آن تولید می‌شوند. سپس مخلوط مذاب ریخته می‌شود و اجازه می‌دهیم سرد و جامد شود.

پالایش الکتریکی

پالایش الکتریکی مس شامل حل الکترولیتی مواد مس ناخالص در محلول است. مس خالص به صورت الکتروشیمیایی بر روی الکترود با اعمال جریان الکتریکی از طریق محلول رسوب می‌کند. این ناخالصی‌ها را از مس برای دستیابی به خلوص بالاتر حذف می‌کند. با این حال، این فرآیند گران است و تقاضای الکتریکی بسیار بالایی دارد.

مس چه انواعی دارد؟

مس در انواع مختلف برای کاربرد‌های مختلف موجود است. خواص و کاربرد‌های هر گرید مس به خلوص مس و عناصر آلیاژی (در صورت وجود) بستگی دارد. در زیر انواع مختلف مس ذکر شده است:

سیم مسی

سیم مسی از هدایت الکتریکی عالی فلز بهره می‌برد. این رایج‌ترین هادی برای اکثر کاربرد‌های الکتریکی است. برای جریان‌های زیاد در صنعت، و همچنین برای مصارف خانگی مثل سیم کشی پریز‌ها و چراغ‌ها استفاده می‌شود.

لوله مسی

لوله‌های مسی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و در نتیجه طول عمر زیاد برای سیستم‌های آب آشامیدنی خانگی مورد استفاده قرار گرفته است. در طول چند دهه گذشته، استفاده از لوله‌های مسی برای لوله کشی خانگی در اکثر نقاط جهان یک روش استاندارد بوده است. لوله‌ها در قطر‌ها و گیج‌های مختلف (ضخامت دیواره) موجود هستند.

آلیاژ‌های مس

دو آلیاژ رایج مس عبارتند از: برنج (آلیاژ شده با روی) و برنز (آلیاژ شده با قلع). برنج معمولاً به طور گسترده‌تری استفاده می‌شود و برای لوله کشی، آلات موسیقی و وسایل تزئینی کاربرد دارد. افزودن روی به آلیاژ استحکام و شکل پذیری بالاتری به مس می‌دهد.

برنز خصوصیات بسیار مشابهی با مس دارد، مانند: هدایت حرارتی بالا، شکل پذیری عالی و مقاومت در برابر خوردگی آب شور؛ بنابراین برنز برای یاتاقان‌ها و بوشینگ‌ها و همچنین پروانه‌های کشتی استفاده می‌شود.

مس‌های خالص

مس خالص به طور خاص برای اطمینان از حداقل بودن ناخالصی‌ها و به حداکثر رساندن خواص حرارتی و الکتریکی مس تهیه می‌شود. مس خالص نسبت به مس با مواد افزودنی یا مواد آلیاژی جزئی نرم‌تر و سخت‌تر است. این به طور ایده آل در قطعات الکتریکی با دقت استفاده می‌شود، که برای آن هدایت الکتریکی بالا و انبساط حرارتی کم ایده آل است.

نانو ذرات مس

نانوذرات مس ذرات بسیار کوچکی از مس یا مواد مبتنی بر مس هستند که در محدوده اندازه ۱ تا ۱۰۰ نانومتر قرار دارند. مشخص شده است که نانوذرات رفتاری متفاوت از رفتار‌های مواد حجیم دارند. در مورد نانوذرات مس، فعالیت کاتالیزوری بسیار بالایی برای واکنش‌های شیمیایی صنعتی نشان می‌دهند که احتمالاً به دلیل نسبت سطح به حجم زیاد است. علاوه بر این، نانوذرات مس اثرات ضد میکروبی بسیار خوبی از خود نشان داده‌اند.

ورق‌ها و صفحات مسی

ورق‌های مسی ورق‌های نازکی از مس هستند (حدود ۲ میلی متر یا کمتر)، در حالی که صفحات ضخیم‌تر هستند (تا ۱۲ میلی متر ضخامت). به طور کلی، این محصولات در گرید‌های مختلف مس موجود هستند. ورق‌ها بسیار چکش خوار هستند و می‌توانند به اجزای مختلفی تبدیل شوند.

مس‌های بدون اکسیژن

مس‌های بدون اکسیژن در زیر یک حمام گرافیت دانه بندی شده ذوب می‌شوند تا اکسیژن از آن‌ها خارج شود. آن‌ها خالص‌ترین مس‌های موجود هستند. هدایت الکتریکی بالا و ناخالصی‌های فرار کم، آن‌ها را برای استفاده در الکترونیک با خلاء بالا مناسب می‌کند.

مس‌های الکترولیتی

مس‌های الکترولیتی با الکترولیز در یک محلول برای حذف ناخالصی‌ها تصفیه می‌شوند. این گرید مس با خلوص بالا دارای رسانایی الکتریکی بالایی است و به همین دلیل در اجزای مختلف الکتریکی مانند شینه‌ها و سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌شود.

کاربرد‌های مس

کاربرد‌های مس در سراسر زندگی روزمره یافت می‌شود. در زیر چند نمونه رایج ذکر شده است:

کاربرد در صنعت الکترونیک

مس به طور گسترده‌ای در صنعت الکترونیک استفاده می‌شود، زیرا دارای رسانایی الکتریکی عالی است. این ویژگی اجازه می‌دهد تا جریان‌ها بر روی مقاطع کوچک‌تر مس در مقایسه با آلومینیوم حمل شوند، و اجازه می‌دهد تا حجم کمتری فلز استفاده شود و اجزاء کوچکتر باشند.

معماری

مس در معماری برای ظاهر چشمگیرش به کار می‌رود. از آن برای پوشش سقف و دیوار‌ها و همچنین ناودان‌ها و خروجی‌های آب باران استفاده شده است.

لوله کشی

لوله‌های مسی به دلیل مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی به طور گسترده برای لوله کشی آب خانگی در خانه‌ها استفاده می‌شود.

حمل و نقل

مس به طور گسترده‌ای در وسایل نقلیه مدرن استفاده می‌شود به دلیل مقدار کابل‌های الکتریکی مورد استفاده برای وسایل الکترونیکی پیچیده. با افزایش سهم بازار خودرو‌های الکتریکی، مقادیر فزاینده‌ای از مس برای عناصری مانند موتور‌های الکتریکی استفاده می‌شود. این به دلیل هدایت الکتریکی عالی مس است.

انرژی‌های تجدیدپذیر

مس در بازار انرژی‌های تجدیدپذیر به روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. برای مثال، توربین‌های بادی از مس در توربین‌های تولیدکننده استفاده می‌کنند. پانل‌های فتوولتائیک خورشیدی نیز برای اتصالات و کابل کشی به مس نیاز دارند.

تجهیزات پزشکی

مس به دلیل خاصیت ضد باکتریایی که دارد به عنوان پوشش روی تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود. به این ترتیب خطر ابتلا به عفونت را در بیماران کاهش می‌دهد.

سیم کشی برق

مس به دلیل هدایت الکتریکی عالی که دارد به طور گسترده برای سیم کشی برق استفاده می‌شود. سطح مقطع مس مورد نیاز برای حمل یک جریان خاص به طور موثر کمتر از سایر مواد قابل دسترس مانند آلومینیوم است.

ضرب سکه

مس در طول تاریخ به دلایل مختلفی در سکه‌ها استفاده می‌شده است: شکل پذیر است و بنابراین به راحتی مهر می‌شود، اما همچنان به اندازه کافی بادوام است تا در گردش باقی بماند. همچنین دارای خواص ضد میکروبی و مقاومت در برابر خوردگی است.

ماشین آلات صنعتی

مس به طرق مختلف در تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود. جدا از کاربرد‌های الکتریکی مانند موتور و کابل کشی، در مبدل‌های حرارتی مانند کندانسور‌های تبرید نیز استفاده می‌شود. همچنین ممکن است برای مقاومت شیمیایی خاص استفاده شود.

فواید مس چیست؟

مس دارای تعدادی از مزایای واضح است که در زیر ذکر شده است:

رسانایی الکتریکی بسیار خوبی دارد و بعد از نقره در رده دوم قرار دارد و آن را به پرمصرف‌ترین رسانا برای قطعات الکتریکی و الکترونیکی در سطح جهان تبدیل می‌کند.
هدایت حرارتی بسیار خوبی دارد و به همین دلیل در مبدل‌های حرارتی مانند کندانسور در واحد‌های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می‌شود.
مقاوم در برابر خوردگی است، به ویژه در کاربرد‌های آب و آب دریا، که منجر به استفاده گسترده از آن در لوله کشی سیستم‌های آب شده است.
انعطاف پذیر است و به راحتی خم می‌شود. کار با آن در سیستم‌های لوله کشی و همچنین کابل کشی آسان است.
ضد میکروبی است که می‌تواند در انتقال آب و همچنین در کاربرد‌های پزشکی برای محافظت از سلامت بیماران بسیار مفید باشد.

محدودیت‌های مس چیست؟

مس دارای تعدادی محدودیت‌هایی است که برخی از آن‌هادر زیر ذکر شده است:

در مقایسه با مواد جایگزین بالقوه مانند: آلومینیوم (کابل‌کشی برق) یا پلاستیک (لوله‌کشی آب) نسبتاً گران است.
در مقایسه با موادی مانند آلومینیوم نسبتا سنگین است، بنابراین برای سیم‌های سقفی، ممکن است کاربردی نباشد.
مس به سرعت اکسید می‌شود، به ویژه در دما‌های بالا، و بنابراین در صورت قرار گرفتن در معرض هوا، عمر محدودی دارد.
در مقادیر زیاد سمی است، بنابراین نمیتوان آن را در جا‌هایی که ممکن است به طور منظم مس را مصرف کرد، مانند ظروف، استفاده کرد.

خرید و تهیه‌ی مس و محصولات مسی در ایران

به عنوان کسی که در بازار مس ایران فعالیت می‌کند، باید در نظر داشته باشید که برای تهیه‌ی مس باید حتما به تامین کنندگان و تولیدکنندگان معتبر مراجعه کنید تا هم از کیفیت محصول مطمئن شوید و هم بتوانید با قیمت استاندارد خرید کنید.