ترکیب شیمیایی، ویژگی‌ها و کاربردهای فلز برنج

برنج، آلیاژ ساخته شده از مس و روی، به خاطر دوام و کشسانی خود مشهور است. در اینجا اطلاعات بیشتری در مورد ترکیب شیمیایی، ویژگی‌ها و کاربردهای این آلیاژ آورده شده است.

آیا می‌دانستید؟

فلز روی در دوران پیش از تاریخ کشف شد و برنج با ترکیب مس و کالامین (سنگ معدن روی) تهیه شد.
وقتی عنصر فلزی یا غیر فلزی با فلز ترکیب می‌شود، آلیاژ به دست می‌آید. اختلاط دو عنصر برای تشکیل ترکیب متفاوت، می‌تواند خواص بسیار مطلوبی را به آلیاژ بدهد. اختلاط روی و مس در محلول جامد، برنج را به دست می‌دهد که به طور گسترده برای انواعی از مصارف به کار می‌رود.
جسمی می‌تواند برنج جامد خوانده شود که از فلز برنج خالص ساخته شود و لزوماً نباید به حالت جامد باشد. صفحاتی که از لایه‌ی نازک برنج درست می‌شوند، پلیت یا صفحه نامیده می‌شوند. تمیز کردن و نگه داری مصنوعات صفحه‌ای برنج دشوار است اما مصنوعات جامد می‌توانند به طور کامل تمیز شوند.

برنج از چه چیزی ساخته می‌شود؟

برنج رنگ زردی دارد و از روی و مس ساخته می‌شود. این آلیاژ، ظاهر طلا مانند دارد. ترکیب شیمیایی آن معمولاً 33 % روی و 67 % مس است. آن هم چنین برنج زرد نامیده می‌شود. رنگ برنج، بسته به مقدار روی و مس، از مسی خالص تا زرد و حتی سفید متغیر است.

انواع برنج :

برنج بسته به مقدار مس و روی، می‌تواند به انواع مختلفی طبقه بندی شود. نسبت مخلوط، ویژگی‌های مختلف آلیاژ نظیر نقطه‌ی ذوب، چکش خواری، داکتیلیته و شکل پذیری، مقاومت به خوردگی و غیره را مشخص و معین می‌کند.
برنج آلفا : روی کمتر از 35 % و مس بیشتر از 65 %
برنج آلفا – بتا یا برنج دوپلکس : 35 % روی و 55 تا 65 % مس
برنج بتا : 45 تا 50 % روی و 50 تا 55 % مس
برنج سفید : بیشتر از 50 % روی و کمتر از 50 % مس
هر چه نسبت روی در آلیاژ افزایش یابد، چکش خواری خود را از دست می‌دهد و ترد می‌شود. بر روی برنج‌های از نوع چکش خوار، می‌توان کار انجام داد، حتی اگر سرد باشند. هر چه تردی افزایش یابد بایستی قبل از انجام کار بر روی این آلیاژها، آنها را حرارت داد.

ویژگی‌های برنج :

• رنگ آلیاژ برنج به نسبت فلزات سازنده‌ی خود یعنی مس و روی بستگی دارد.
• چگالی برنج در حدود 303ر0 پوند بر اینچ مکعب است. هم چنین می‌تواند به صورت 4ر8 تا 73ر8 گرم بر سانتی متر مکعب بیان شود.
• مس خواص ضد باکتری دارد که به برنج نیز منتقل می‌شود.
• برنج خواص مغناطیسی ندارد در نتیجه غیر فرو مغناطیس است.
• برنج اصطکاک پایینی را از خود نشان می‌دهد و نقطه‌ی ذوب پایینی در حدود 900 تا 940 درجه سانتی گراد دارد.
• بیشتر انواع برنج قابل بازیافت هستند.
• برنج نسبت به خوردگی یا کدر شدن مقاوم است.
• آلیاژهای برنج حاوی بیش از 45 % روی هستند و نمی‌توان بر روی آنها کار انجام داد حتی اگر سرد باشند.

کاربردهای برنج :

 برنج طلایی رنگ به طور گسترده در اثاثیه‌ی ثابت تزیینی و نگهدارنده‌های شمع به کار می‌روند.
 برنج در تعدادی از آلات موسیقی نظیر فلوگلهورن (شیپور جناحی)، کرنا، شیپور، بوق، شیپور بزرگ و کرنت (نوعی شیپور) به کار می‌رود.
 برنج در زیپ‌های لباس‌ها و کیف‌ها به کار می‌رود.
 شیرهای ساخته شده از برنج به لوله‌های مسی، لحیم کاری می‌شوند.
 برنج چکش خواری بسیار بالایی دارد و می‌تواند با استفاده از چکش به اشکال مطلوب درآید.
 چون برنج اصطکاک پایینی از خود نشان می‌دهد، برای ساختن دستگیره‌های در، قفل‌ها، دسته‌ها و غیره به کار می‌رود.
 برنج در وسایل اجاق و منقل به کار می‌رود.
 روی زدایی فرآیند حذف روی از برنج است. برنج روی زدایی شده نسبت به خوردگی شدیداً مقاوم است در نتیجه در تجهیزاتی که در معرض خوردگی هستند مثل بویلرها به کار می‌رود. آن شامل مقدار بسیار کمی آرسنیک است.
 تلسکوپ‌های منجمی دارای پوشش برنجی هستند.
 دو نوع برنج یعنی برنج فشنگ و سرسره به طور گسترده برای ساختن مهماتی نظیر لباس‌های ضد گلوله مورد استفاده قرار می‌گیرند.
 هم چنین برنج برای ساختن سکه‌های پول رایج نیز به کار می‌رود.
 برنج در وسایل جهت یابی و پیمایش و نقشه برداری نیز کاربردهایی یافته است.
 برنج آلومینیومی شامل حدود 2 درصد آلومینیوم است و در لوله‌های کندانسور و وسایل تبادل گرما و حرارت به کار می‌رود.
 نقطه‌ی جوش برنج، پایین‌تر از نقطه‌ی جوش روی یا مس است.
 چکش خواری برنج، بیشتر از چکش خواری عناصر سازنده‌ی آن یعنی مس و روی است.
 برنج استحکام بیشتری از روی و مس دارد. مس با اضافه کردن روی، سخت می‌شود.
مقدار کمی سرب به برنج اضافه می‌شود تا این آلیاژ برای ماشین کاری، مناسب شود. نقطه‌ی ذوب پایین و ظرفیت جریان برنج، آن را برای ساختن قطعات ریختگی، ایده‌آل ساخته است. خواص و ویژگی‌های دیگر برنج، بسته به نیاز و با تغییر نسبت ترکیب عناصر اصلی، می‌توانند به سادگی تغییر داده شوند.