.مس برای معماری و هنر

.مس برای معماری و هنر

※ سیستم خط لوله

با توجه به مزایای لوله های مسی آب از جمله زیبا و بادوام، نصب آسان، ضد حریق و بهداشتی، نسبت قیمت به عملکرد بسیار بهتری در مقایسه با لوله های فولادی گالوانیزه و لوله های پلاستیکی دارد. در ساختمان های مسکونی و عمومی، لوله های مسی به طور فزاینده ای برای تامین آب، گرمایش، تامین گاز و سیستم های اسپرینکلر آتش نشانی مورد توجه قرار می گیرند و در حال حاضر به مواد ترجیحی تبدیل شده اند. در کشورهای توسعه یافته، سیستم های تامین آب مس سهم زیادی را به خود اختصاص داده اند. ساختمان منهتن در نیویورک، ششمین ساختمان بلند جهان، از لوله های مسی 6{7}}،000 فوت (10،000) به تنهایی برای سیستم آبرسانی استفاده می کند. در اروپا مصرف لوله های فولادی برای آب آشامیدنی بسیار زیاد است. میانگین مصرف لوله های فولادی برای آب آشامیدنی در انگلستان 1.6 کیلوگرم برای هر نفر در سال و در ژاپن 0.2 کیلوگرم است. از آنجایی که لوله های فولادی گالوانیزه مستعد زنگ زدگی هستند، بسیاری از کشورها آنها را ممنوع کرده اند. برای کشور من ضروری است که استفاده از سیستم های لوله مسی را در ساخت خانه ترویج کند.

※ دکوراسیون خانه

در اروپا، استفاده از صفحات داخلی برای ساختن سقف ها و سقف ها یک سنت است. در کشورهای شمال اروپا، حتی به عنوان تزئین دیوار استفاده می شود. مس مقاومت خوبی در برابر خوردگی جوی دارد، بادوام است و قابل بازیافت است. قابلیت پردازش خوبی دارد و به راحتی می توان آن را به اشکال پیچیده تبدیل کرد. رنگ های زیبایی هم دارد به همین دلیل برای دکوراسیون خانه بسیار مناسب است. در پشت بام ساختمان های باستانی مانند کلیساها سابقه طولانی کاربرد دارد و همچنان درخشندگی جذابی از خود ساطع می کند. همچنین به طور فزاینده ای در ساخت ساختمان های بزرگ مدرن و حتی آپارتمان ها و خانه ها استفاده می شود. به عنوان مثال، در لندن، ساختمان "شورای مشترک المنافع" که نمایانگر هنر معماری مدرن بریتانیا است، دارای شکل سقف پیچیده ای است که با صفحات مسی ساخته شده و وزن آن حدود 25 تن است. مرکز ورزشی کریستال پالاس که در سال 1966 افتتاح شد، از 6{4} تن مس برای ساخت سقف موج دار و غیره استفاده می کند. طبق آمار، میانگین مصرف سالانه صفحات مسی مورد استفاده برای سقف در آلمان {{6} است. }.8 کیلوگرم برای هر نفر و در ایالات متحده 0.2 کیلوگرم است.

علاوه بر این در دکوراسیون منزل مانند دستگیره در، قفل، کرکره، نرده، لامپ، تزیینات دیواری و ظروف آشپزخانه و ... از محصولات فولادی استفاده شده است که نه تنها بادوام و ضدعفونی می شوند، بلکه با فضایی زیبا تزئین می شوند. ، و عمیقاً مورد علاقه مردم هستند.

※ مجسمه ها و صنایع دستی

هیچ فلز دیگری در جهان وجود ندارد که بتوان به اندازه مس در ساخت صنایع دستی مختلف از آن استفاده کرد. از زمان های قدیم تا به امروز رایج بوده است. در ساخت و سازهای شهری امروزی، بناهای تاریخی مختلف، ناقوس های ریخته گری، سه پایه ها، مجسمه ها، مجسمه های بودا، محصولات عتیقه و ... از مقدار زیادی آلیاژ مس ریخته گری شده استفاده می کنند. آلات موسیقی مدرن مانند فلوت از مس سفید و ساکسیفون ها از برنج ساخته می شوند. آثار هنری نفیس مختلف، آبکاری طلای ارزان قیمت و جواهرات بدلی از طلا و نقره نیز نیازمند استفاده از آلیاژهای مس از اجزای مختلف است.

بودای تیان تان هنگ کنگ که در سال 1996 ساخته شد، از ریخته گری برنز قلع، روی و سرب ساخته شده است. 26 متر ارتفاع و 206 تن وزن دارد. بودای Nanhai Guanyin در کوه پوتوئو، ژجیانگ که در سال 1997 ساخته شد، 20 متر ارتفاع و 70 تن وزن دارد. این اولین مجسمه غول پیکر برنزی جهان است که با مواد طلایی بدلی ساخته شده است. متعاقباً، مجسمه برنزی 88-متری بودا ساکیامونی در ووکسی تکمیل شد.

※ سکه

از آنجایی که اجداد ما از سکه برای معاملات استفاده می کردند، از مس و آلیاژ مس برای ساخت سکه استفاده می شد که نسل به نسل منتقل شده است. با توسعه تلفن های مدرن سکه ای، سوارکاری و خرید و غیره، میزان فولاد مصرفی در سکه سازی افزایش یافته است.

در کاربرد سکه های مسی، علاوه بر تغییر اندازه، استفاده از اجزای آلیاژی مختلف و تغییر رنگ آلیاژ برای ساخت و تشخیص ارزهای مختلف بسیار راحت است. معمولاً «سکه‌های نقره» حاوی ۲۵ درصد نیکل، سکه‌های برنجی حاوی ۲۰ درصد روی و ۱ درصد قلع، و سکه‌های «مسی» حاوی مقدار کمی قلع (۳ درصد) و روی (۵/۱ درصد) استفاده می‌شود. سالانه هزاران تن مس در تولید سکه های مسی در سراسر جهان مصرف می شود. ضرابخانه سلطنتی لندن به تنهایی سالانه 700 میلیون سکه مسی تولید می کند که به حدود 7،{8}} تن فلز نیاز دارد.

ح. کاربرد در تکنولوژی بالا

مس نه تنها به طور گسترده در صنایع سنتی استفاده می شود، بلکه نقش مهمی در صنایع نوظهور و زمینه های با تکنولوژی بالا ایفا می کند. مثلا:

※ کامپیوترها

فناوری اطلاعات پیشرو فناوری پیشرفته است. این مبتنی بر تبلور خرد انسان مدرن است - رایانه، ابزاری برای پردازش و مدیریت اطلاعات همیشه در حال تغییر و گسترده. قلب کامپیوتر از یک ریزپردازنده (شامل یک واحد حسابی و یک کنترلر) و یک حافظه تشکیل شده است. این اجزای اصلی (سخت‌افزار) مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ هستند، با ده‌ها میلیون ترانزیستور، مقاومت، خازن و سایر اجزای متصل به هم که بر روی تراشه‌های کوچک توزیع شده‌اند تا محاسبات عددی سریع، عملیات منطقی و مقادیر زیادی ذخیره‌سازی اطلاعات را انجام دهند. تراشه های این مدارهای مجتمع باید از طریق قاب های سربی و مدارهای چاپی مونتاژ شوند تا کار کنند. از فصل قبل "کاربردها در صنعت الکترونیک"، می توان دریافت که مس و آلیاژهای مس نه تنها مواد مهمی در قاب های سربی، لحیم کاری ها و بردهای مدار چاپی هستند. آنها همچنین می توانند نقش مهمی در اتصال اجزای کوچک در مدارهای مجتمع ایفا کنند.

※ ابررسانایی و دمای پایین

مقاومت مواد عمومی (به جز نیمه هادی ها) با کاهش دما کاهش می یابد. هنگامی که دما بسیار پایین می آید، مقاومت برخی از مواد به طور کامل از بین می رود. این پدیده ابررسانایی نامیده می شود. بالاترین دمایی که در آن ابررسانایی ظاهر می شود، دمای بحرانی ابررسانایی ماده نامیده می شود. کشف ابررسانایی دنیای جدیدی را برای استفاده از الکتریسیته باز کرده است. هنگامی که مقاومت صفر است، یک جریان بسیار بزرگ (از لحاظ نظری نامتناهی) می تواند با اعمال یک ولتاژ بسیار کوچک تولید شود و یک میدان مغناطیسی عظیم و نیروی مغناطیسی به دست آید. یا هنگامی که جریان از آن عبور می کند، کاهش ولتاژ و اتلاف انرژی الکتریکی وجود ندارد. بدیهی است که کاربرد عملی آن موجب تغییراتی در تولید و زندگی انسان خواهد شد و توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.

با این حال، برای فلزات معمولی، ابررسانایی تنها زمانی ظاهر می‌شود که دما به بسیار نزدیک به صفر مطلق ({0}} درجه سانتی‌گراد) کاهش یابد، که دستیابی به آن در مهندسی دشوار است. در سال‌های اخیر، برخی از آلیاژهای ابررسانا ساخته شده‌اند که دماهای بحرانی آن‌ها بالاتر از دمای فلزات خالص است. به عنوان مثال، دمای بحرانی آلیاژ Nb3Sn 18.1K است. با این حال، کاربرد آنها از مس جدا نیست. اول از همه، این آلیاژها باید در دماهای بسیار پایین کار کنند و از طریق مایع شدن گازها، دمای پایین را به دست آورند. برای مثال، دمای مایع‌سازی هلیوم مایع، هیدروژن مایع و نیتروژن مایع به ترتیب 4K (-269 درجه سانتی‌گراد)، ۲۰K (-253 درجه سانتی‌گراد) و ۷۷ کیلووین (-196 درجه سانتی‌گراد) است. مس همچنان در چنین دماهای پایینی از چقرمگی و انعطاف پذیری خوبی برخوردار است و یک ماده ضروری برای حمل و نقل ساختاری و خط لوله در مهندسی برودتی است. علاوه بر این، آلیاژهای ابررسانا مانند Nb3Sn و NbTi بسیار شکننده هستند و پردازش آنها به شکل پروفیل دشوار است. آنها باید با مس به عنوان یک ماده روکش ترکیب شوند. در حال حاضر، از این مواد ابررسانا برای ساخت آهنرباهای قوی استفاده می شود و در دستگاه های تشدید مغناطیسی هسته ای برای تشخیص پزشکی و برخی جداکننده های مغناطیسی قوی در معادن استفاده شده است. قطارهای مگلو که قرار است سرعتی بیش از 500 کیلومتر در ساعت داشته باشند نیز برای معلق کردن قطارها، جلوگیری از مقاومت در برابر تماس چرخ و ریل و دستیابی به عملکرد پر سرعت واگن ها، به این آهنرباهای ابررسانا متکی هستند.

※ فناوری هوافضا

در موشک ها، ماهواره ها و شاتل های فضایی، علاوه بر سیستم های کنترل میکروالکترونیک و ابزار و تجهیزات ابزار دقیق، بسیاری از اجزای کلیدی نیز از مس و آلیاژ مس استفاده می کنند. به عنوان مثال: محفظه احتراق و محفظه رانش موتور موشک را می توان با هدایت حرارتی عالی فولاد خنک کرد تا دما را در محدوده مجاز نگه دارد. محفظه احتراق موشک آریانا 5 از آلیاژ ترکیبی مس-نقره استفاده می کند. 360 کانال خنک کننده در این محفظه پردازش می شود و هیدروژن مایع برای خنک سازی در هنگام پرتاب موشک معرفی می شود.

علاوه بر این، آلیاژهای مس نیز مواد استانداردی برای اجزای باربر در سازه های ماهواره ای هستند. پنل های خورشیدی در ماهواره ها معمولا از مس و آلیاژهای چند عنصر دیگر ساخته می شوند.

※ فیزیک با انرژی بالا

کشف رمز و راز ساختار ماده یک موضوع اساسی اصلی است که دانشمندان دائماً به دنبال آن هستند. هر قدم عمیق‌تر برای درک این موضوع تأثیر بسزایی بر بشر خواهد داشت. استفاده کنونی از انرژی اتمی یک مثال است. جدیدترین تحقیقات در فیزیک مدرن نشان داده است که کوچکترین اجزای سازنده ماده، مولکول ها و اتم ها نیستند، بلکه کوارک ها و لپتون ها هستند که میلیاردها بار کوچکتر از آنها هستند. اکنون تحقیقات روی این ذرات بنیادی اغلب تحت انرژی واکنش بسیار بالایی انجام می شود که صدها برابر بیشتر از عمل هسته ای در هنگام انفجار بمب اتمی است که به آن فیزیک انرژی بالا می گویند. چنین انرژی بالایی توسط ذرات باردار در یک میدان مغناطیسی قوی، پس از شتاب گیری در مسافت های طولانی، "بمباران کردن" یک هدف ثابت (شتاب دهنده پرانرژی)، یا توسط دو ذره که در جهت مخالف با یکدیگر شتاب می گیرند (برخورد کننده) به دست می آید. برای این منظور، لازم است از فولاد به عنوان سیم پیچ برای ساخت یک کانال میدان مغناطیسی قوی در فواصل طولانی استفاده شود. علاوه بر این، یک ساختار مشابه نیز در یک دستگاه واکنش حرارتی کنترل شده مورد نیاز است. به منظور کاهش افزایش دما در اثر گرمای تولید شده توسط جریان زیاد، این کانال‌های مغناطیسی را با میله‌های مسی توخالی به شکل خاص پیچیده می‌کنند تا بتوان محیط را برای خنک شدن به داخل عبور داد.