با فلز هایی که بهترین رسانایی الکتریکی دارند آشنا شوید

به گزارش برنا، از فلزهای رسانای الکتریکی، استفاده‌های بسیاری می‌شود. تولید انواع سیم، جزو ساده‌ترین کاربردهای این فلزها است. جالب است بدانید که متخصصان عرصه آهن‌ آلات، فلزات را بر اساس میزان رسانایی در دسته‌بندی‌ های گوناگونی قرار داده‌اند که هر دسته از جهت خاصی ایجاد شده است. در ادامه این مقاله، قصد داریم معروف‌ترین و پرکاربردترین فلزهای رسانای الکتریکی را به شما معرفی کنیم و اطلاعات مفیدی درباره این فلزها در اختیار شما قرار دهیم.

رسانای الکتریکی چیست؟

هر ماده‌ای که توانایی انتقال جریان الکتریکی (برق) را داشته باشد، "رسانای الکتریکی" نامیده می‌شود. از میان انواع عناصر موجود در کره زمین، فلزات بهترین رساناهای الکتریکی هستند. پس زمانی‌که درباره "بهترین فلزاتی که بهترین رسانایی الکتریکی را دارند" صحبت می‌کنیم، قصد ما بررسی آن دسته از فلزات است که در امر انتقال دادن جریان الکتریکی (برق) عملکرد بهتری دارند.

فلزهای رسانای الکتریکی چه کاربردهایی دارند؟

فلزهای رسانای الکتریکی کاربردها و خواص بسیار زیادی دارند. رایج‎ترین کاربرد این فلزها برای ساخت انواع سیم‌هاست.

رساناهای الکتریکی در صنایع دیگری مانند صنعت تولید قطعات الکترونیکی یا ساخت کامپیوتر و تلفن همراه کاربرد بسیار زیادی دارند. در یک کلام باید بگوییم که بدون استفاده از فلزهای رسانای الکتریکی، بهره بردن از برق تقریبا غیرممکن است.

بهترین فلزهای رسانای الکتریکی کدامند؟

برخی از فلزها، قدرت بیشتری در انتقال جریان الکتریکی دارند. در نتیجه، در ساخت قطعات حساس‌تر یا دقیق‌تر، کاربرد بیشتری دارند. متخصصان این عرصه، فلزها را بر مبنای میزان رسانایی الکتریکی درصدبندی کرده‌اند. فلزی که بیشترین درصد را کسب کرده، بهترین رسانا برای جریان‌های الکتریکی است.

فلز نقره (خالص)

نقره یک عنصر شیمیایی بسیار معروف است که با علامت اختصاری Ag در میان شیمی‌دان‌ها معروف است. عدد اتمی این فلز، 47 است. و جزو مشهورترین و رایج‌ترین فلزهای رسانای الکتریکی است.

فلز نقره، همیان طور که می‌دانید، نقره رنگی سفید مایل به خاکستری دارد و سطح آن نیز بسیار براق است. درصد رسانایی نقره 105 است و این نکته یعنی، نقره بهترین رسانا در میان انواع فلزهاست. به سبب اینکه نقره یک فلز گرانبها محسوب می‌شود، معمولا در ساخت قطعات یا سیم‌های خاص از آن استفاده می‌شود.

فلز مس

درباره فلز مس باید بگوییم که ظاهرا قدیمی‌ترین فلز موجود در کره زمین است و پس از نقره، بیشترین رسانایی الکتریکی را به خود اختصاص داده است.

مس یکی از رایج‌ترین فلزها برای انتقال دادن جریان الکتریکی است؛ این فلز با Cu شناخته می‌شود و عدد اتمی آن نیز 29 است. مس علاوه بر قابلیت رسانایی الکتریکی، یک رسانای بسیار عالی برای گرما نیز هست؛ همچنین چکش‌خوار است و قابلیت شکل‌دهی آن مثال‌زدنی است. درصد رسانایی مس، 100 است.

فلز طلا (خالص)

طلا یکی از فلزهای گرانبها محسوب می‌شود و اتفاقا رسانای الکتریکی بسیار خوبی هم هست. این فلز با نماد شیمیایی Au و عدد اتمی 79 شناخته می‌شود. طلا در حالت عادی بسیار نرم است و انعطاف زیادی دارد.

معمولا طلا را بصورت آلیاژی برای انتقال جریان الکتریکی انتخاب می‌کنند ولی نکته اینجاست که طلای خالص، درصد رسانایی بیشتری نسبت به طلای آلیاژی دارد. از طلا در ساخت قطعه‌های بسیار دقیق و گرانقیمت استفاده می‌شود. درصد رسانایی طلای خالص غیرآلیاژی، 70 است.

فلز آلومینیوم

آلومینیوم در کنار نقره و مس، جزو پرکاربردترین فلزهای رسانای الکتریکی قرار می‌گیرد. درصد رسانایی فلز مس 61 است. نشان شیمیایی این عنصر فلزی Al است و 11 عدد اتمی آن است.

آلومینیوم علاوه بر قابلیت رسانایی، استحکام خوبی در برابر وزن دارد و جوشکاری و شکل‌پذیری آن نیز مطلوب است. از این فلز معمولا برای خطوط انتقال برق بین شهری یا کابل‌های برق قطور استفاده می‌شود. این فلز، در برابر خوردگی‌های احتمالی مقاومت خوبی دارد، در نتیجه عمر سیم‌ها یا محصولات تولید شده با این فلز بیشتر از محصولات دیگر است.

فلز برنج

برنج نیز یکی دیگر از فلزهای پرکاربرد در انتقال جریان‌های الکتریکی است. البته نباید فراموش کنیم که برخلاف فلزهای قبلی، برنج یک محصول آلیاژی می‌باشد و در جدول تناوب عناصر، هیچ عنصر با نام برنج یافت نمی‌شود.

برنج آلیاژی از دو فلز روی و مس است. از آلومینیوم، قلع، سیلیسیم و منگنز نیز در ساخت برخی از آلیاژهای برنجی استفاده می‌شود. سیم مفتولی از جمله رایج‌ترین محصولاتی است که با این آلیاژ تولید می‌شود.

فلز روی

عنصر فلزی روی با نماد شیمیایی Zn و عدد اتمی 30 شناخته می‌شود. روی از جمله فلزهای رسانای الکتریکی است که قیمت کمتری نسبت به سایر فلزها دارد. رنگ این فلز سفید مایل به آبی است. روی علاوه بر عملکرد مناسب در انتقال جریان الکتریکی، برای تولید ورق‌های گالوانیزه فولادی نیز کاربرد دارد. روی چهارمین فلز پرکاربرد دنیاست و در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 روی نسبت به فلزهایی مانند آلومینیوم، طلا یا نقره، رسانایی الکتریکی کمتری دارد و در صنایعی که حساسیت کمتری دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فلز نیکل

نیکل با عدد اتمی 28، رنگی سفید و نقره‌ای دارد. جالب است بدانید که نیکل پنجمین عنصر شایع بر سطح کره زمین است و به صورت بسیار گسترده در لایه‌های درونی زمین یافت می‌شود. نیکل در دماهای زیاد، استحکام زیادی دارد و این ویژگی، کاربردهای زیادی را برای آن به همراه داشته است. درصد رسانایی نیکل 22 است و این یعنی، قدرت رسانایی الکتریکی آن از همه فلزهای قبلی کمتر است.

فلز آهن (خالص)

آهن با نماد شیمیایی Fe و عدد اتمی 26 شناخته‌شده‌ترین فلز موجود در کره زمین است. آهن از جهت جرم، بزرگ‌ترین عنصر تشکیل‌دهنده کره زمین است و کاربردها و مزایای بسیاری برای زندگی ما انسان‌ها دارد.

آهن با درصد رسانایی 17، چندان هم در انتقال جریان الکتریکی کاربرد ندارد و معمولا از آن در قسمت‌های دیگری از صنعت استفاده می‌شود.

سایر فلزهای رسانای الکتریکی

فلزهایی مانند مس، طلا، روی، نقره و آلومینیوم بهترین رساناهای الکتریکی هستند ولی سایر فلزات نیز قابلیت انتقال جریان الکتریکی دارند. در این بخش، به معرفی سایر فلزها و درصد رسانایی الکتریکی هرکدام خواهیم پرداخت.

• قلع با درصد رسانایی 15
• آلیاژ برنز (فسفر) با درصد رسانایی 15
• آلیاژ برنز (آلومینیوم و نیکل) با درصد رسانایی 7
• فولاد (شامل انواع ضدزنگ یا گالوانیزه) با درصد رسانایی بین 3 تا 15
• سرب خالص با درصد رسانایی 7

چه عواملی بر رسانایی الکتریکی تاثیرگذار هستند؟

بعضی از مولفه‌ها یا فاکتورها، قدرت رسانایی الکتریکی فلزها را تحت‌الشعاع قرار می‌دهند؛ به بیان ساده‌تر، فلزها در موقعیت‌ها و شرایط گوناگون تخت تاثیر برخی از عوامل قرار می‌گیرند و رسانایی الکتریکی بیشتر یا کمتری خواهند داشت. موارد زیر، مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر رسانایی الکتریکی فلزها هستند:

• فرکانس
• انواع میدان‌های الکتریکی
• ناخالصی فلز
• دما فلز و دمای محیط

جمع‌بندی

از میان ماده‌های موجود در کره زمین، فلزات نقش بسزایی در رسانایی الکتریکی دارند؛ یعنی فلزها در انتقال دادن جریان‌های الکتریسیته بسیار مطلوب عمل می‌کنند. از میان انواع فلزهای در دسترس، فلز نقره با درصد رسانایی 105، بهترین رسانای الکتریکی در میان فلزات است؛ پس از آن، فلزهای مس، طلا، آلومینیوم، روی و برنج بهترین فلزها در انتقال الکتریسیته هستند.

منبع : https://esfahanahan.com/mag/