البرونز هو سبيكة من النحاس والقصدير ، ولفترة طويلة كان أصعب المواد وأكثرها ديمومة المتاحة للحضارة الإنسانية. مرت كل حضارة عالمية كبرى تقريبًا بفترة زمنية طويلة حيث كان مكنت الخصائص الميكانيكية للبرونز من إنشاء أدوات أفضل وأسلحة أكثر حدة وأقوى الهياكل - أ العصر البرونزي.
ما هو البرونز بالضبط؟
البرونز معدن ذو لون بني غامق ولونه ذهبي. ربما تكون قد سمعت من قبل عن شخص ما بسمرة عميقة جدًا يشار إليها باسم "برونزي".
في أبسط أشكاله ، يتكون من النحاس والقصدير ، ويشكل النحاس ما بين 60 إلى 90 بالمائة من الخليط. عملية صنعه سهلة: تسخين كلا المعدنين حتى يذوبان ، يقلبهما معًا ، ثم يصب الخليط ليبرد ويتصلب. هاهوالبرونزية!
تختلف النسب المحددة من النحاس والقصدير اختلافًا كبيرًا ، ومع ذلك ، يمكن إضافة معادن وغير فلزية أخرى لإضفاء خواص مفيدة على البرونز الناتج. من المربك أن القصدير يتم استبداله أحيانًا بمعدن آخر بالكامل ولكن السبيكة الناتجة لا تزال تسمى البرونز. على سبيل المثال، برونز الألومنيوم هو سبائك النحاس مع الألومنيوم بدلا من القصدير.
كما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالبرونز نحاس، سبيكة من النحاس والزنك. نظرًا للتداخل في خصائصها وعدم الدقة المرتبط بمصطلح البرونز والنحاس الأصفر ، فمن الأسهل غالبًا الإشارة إلى "السبائك القائمة على النحاس" كمجموعة.
معدن أفضل
جميع إصدارات البرونز أكثر صلابة ومتانة من النحاس أو القصدير وحده. النحاس والقصدير كلاهما من المعادن اللينة التي يسهل تشكيلها - رائعة لصنع الأسلاك أو الرقائق ، ولكنها أقل مثالية إذا كنت تريد فأسًا تثبت حافتها.
في الواقع ، البرونز أقوى حتى من الحديد النقي - وأكثر مقاومة للتآكل. في تاريخ الحضارة ، كان العصر البرونزي في النهاية تفسح المجال ل العصر الحديدي حيث أصبح الحديد المعدن الأساسي المستخدم في جميع أنحاء الحضارة ، ولكن كان لهذا علاقة بالوفرة النسبية للحديد أكثر من قوته النسبية.
اليوم ، توجد معادن أقوى مثل الفولاذ والتنغستن ، لكن البرونز لا يزال يستخدم على نطاق واسع بسبب العديد من الخصائص المفيدة الأخرى:
- ينزلق بسلاسة ضد المعادن الأخرى ، مما يجعله رائعًا للاستخدام في المكونات الصناعية مثل الكرات.
- إنه مقاوم بشكل طبيعي للتآكل ، مما يجعله معدنًا جيدًا لاستخدامه في بناء السفن وغيرها من المواقف التي يكون فيها التعرض لمياه البحر مصدر قلق.
- لا تولد السبائك النحاسية شرارات عندما تضرب الأسطح الصلبة ، مما يجعلها أكثر أمانًا من الأدوات الفولاذية عند العمل بالقرب من مواد قابلة للاحتراق مثل الألعاب النارية.
- يتميز المعدن البرونزي المصقول بلون فريد وجذاب يجعله مشهورًا في الأعمال الفنية والمفروشات المنزلية.
البرونزيات المتخصصة واستخدامات البرونز
هناك أنواع عديدة من البرونز تقريبًا مثل استخدامات البرونز. حتى داخل نوع معين ، تختلف الصيغ ، وكذلك الخصائص المحددة. بعض الأشياء الشائعة هي:
برونز الفوسفور (المعروف أيضًا باسم Tin Bronze):
النحاس مع القصدير (0.5 بالمائة إلى 1.0 بالمائة) والفوسفور (0.01 بالمائة إلى 0.35 بالمائة). زاد البرونز الفسفوري من مقاومة التآكل وحسن الصلابة ، مما يجعله مفيدًا بشكل خاص في الينابيع والغسالات.
البرونز الألومنيوم
النحاس مع الألومنيوم (6٪ إلى 12٪) والحديد (6٪ كحد أقصى) والنيكل (6٪ كحد أقصى). سبيكة شديدة الصلابة ذات مقاومة عالية للتآكل ، وغالبًا ما تُستخدم في الأجهزة أو المكونات البحرية التي قد تتلامس مع السوائل المسببة للتآكل
النيكل النحاسي (المعروف أيضًا باسم Cupronickel)
النحاس والنيكل (2٪ إلى 30٪). يتميز النيكل النحاسي باستقراره الحراري ، ويحسن درجة انصهار البرونز ويمكن أن يتحمل الحرارة العالية دون تليين. هذا يجعلها جيدة بشكل خاص لصنع المقاومات الكهربائية وأسلاك التدفئة.
النيكل النحاس (المعروف أيضا باسم الفضة النيكل)
النحاس والنيكل والزنك. ليست قوية مثل سبائك النحاس الأخرى ، والنيكل يمنحها لونًا فضيًا يجعلها مناسبة تمامًا للتطبيقات التي يكون فيها المظهر مهمًا ، مثل الآلات الموسيقية.