5 کاربرد عالی برای سرب و روی
سرب و روی به طور گسترده در صنایع برق، ماشین آلات، صنایع نظامی، صنایع متالورژی، صنایع شیمیایی، صنایع سبک و صنایع داروسازی استفاده می شود. علاوه بر این، فلز سرب در صنایع هسته ای، صنعت نفت و سایر بخش ها نیز کاربردهای زیادی دارد. بیش از 80 درصد سرب جهان برای تولید باتری های سرب اسیدی استفاده می شود.
روی یک ماده خام مهم فلزات غیرآهنی است. روی در مصرف فلزات غیرآهنی پس از مس و آلومینیوم در رتبه دوم قرار دارد. فلز روی دارای خواص نورد خوب، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی است و می تواند با انواع فلزات با خواص فیزیکی و شیمیایی بهتر ساخته شود. آلیاژ عالی محصولات اصلی تولید شده توسط شرکت های روی اولیه عبارتند از: روی فلزی، آلیاژهای مبتنی بر روی و اکسید روی. این محصولات به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و عمدتاً شامل جنبه های زیر هستند:
1. گالوانیزه. به عنوان پوشش های ضد خوردگی (مانند ورق های گالوانیزه) استفاده می شود، به طور گسترده ای در خودروسازی، ساخت و ساز، کشتی ها، صنایع سبک و سایر صنایع استفاده می شود و تقریباً 46٪ از مصرف روی را تشکیل می دهد.
روی مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی جوی دارد، بنابراین روی عمدتاً برای پوشش سطحی قطعات ساختاری فولادی و فولادی استفاده می شود. پس از اکسید شدن سطح آلیاژ گالوانیزه گرم برای آبکاری، یک لایه محافظ یکنواخت و ظریف از فیلم اکسید کربنات روی پایه ZnCO3o3Zn(OH)2 تشکیل می شود. این لایه محافظ فیلم اکسیدی همچنین می تواند از رشد کپک جلوگیری کند. از آنجایی که ورق های آلیاژ روی مقاومت خوبی در برابر خوردگی جوی دارند، کشورهای غربی نیز شروع به استفاده مستقیم از آنها به عنوان مواد پوشش سقف کرده اند. عمر مفید استفاده از آنها به عنوان ورق سقف می تواند تا 120-140 سال باشد و می توان آنها را بازیافت و مجدداً استفاده کرد. با این حال، استفاده از آهن گالوانیزه عمر مفید پانل ها به عنوان مصالح سقف معمولاً 5-10 سال است.
2. ساخت مواد آلیاژ مس (مانند برنج). این ماده در صنایع خودروسازی و ماشینآلات استفاده میشود و حدود 15 درصد از مصرف روی را به خود اختصاص میدهد.
روی خواص مکانیکی مناسبی دارد. استحکام و سختی خود روی زیاد نیست. پس از افزودن آلومینیوم، مس و سایر عناصر آلیاژی، استحکام و سختی آن تا حد زیادی بهبود می یابد. به خصوص با ظهور آلیاژ روی-مس-تیتانیوم، خواص مکانیکی جامع آن به سطح آلیاژ آلومینیوم، برنج نزدیک شده یا به آن رسیده است، مقاومت در برابر خزش چدن خاکستری نیز تا حد زیادی بهبود یافته است. بنابراین آلیاژ روی - مس - تیتانیوم به طور گسترده در تولید سخت افزار استفاده شده است.
3. برای ریخته گری آلیاژ روی استفاده می شود. عمدتاً ریختهگریهای دایکاست که در خودروسازی، صنایع سبک و سایر صنایع مورد استفاده قرار میگیرند و حدود 15 درصد از مصرف روی را تشکیل میدهند.
بسیاری از آلیاژهای روی دارای خواص پردازش عالی هستند و نرخ پردازش عبور می تواند به 60%-80% برسد. عملکرد فشار متوسط عالی دارد، می تواند عمیق کشیده شود و دارای خواص روانکاری خود است که طول عمر قالب را افزایش می دهد. می توان آن را با لحیم کاری، جوشکاری مقاومتی یا جوشکاری قوس الکتریکی (باید هلیوم) جوش داد و سطح را می توان آبکاری و رنگ کرد. عملکرد برش خوبی دارد و تحت شرایط خاص دارای خواص فوق پلاستیک برتر است.
علاوه بر این، روی مقاومت خوبی در برابر میدان های الکترومغناطیسی دارد. رسانایی روی 29 درصد مس استاندارد الکتریکی است. در مورد تداخل فرکانس رادیویی، صفحه روی یک ماده محافظ بسیار موثر است. در عین حال، چون روی غیر مغناطیسی است، به عنوان ماده ای برای قطعات ابزار، بدنه ابزار و سکه مناسب است. علاوه بر این، روی به خودی خود یا هنگام برخورد با فلزات دیگر جرقه تولید نمی کند و برای تجهیزات ضد انفجار زیرزمینی مناسب است.
4. برای ساخت اکسید روی استفاده می شود. این به طور گسترده ای در صنایع لاستیک، رنگ، میناکاری، پزشکی، چاپ، الیاف و سایر صنایع استفاده می شود و حدود 11٪ از مصرف روی را تشکیل می دهد.
5. مورد استفاده در ساخت باتری های خشک، به شکل کیک روی و صفحات روی، حدود 13٪ از مصرف روی.
روی خواص شیمیایی مناسبی دارد. روی می تواند با NH4CI واکنش داده و یون های مثبت H+ را آزاد کند. باتری های دی اکسید روی- منگنز از این ویژگی روی بهره می برند. آلیاژ روی به عنوان پوسته باتری استفاده می شود که نه تنها محفظه ای برای الکترولیت باتری است، بلکه در واکنش باتری برای تشکیل آند باتری نیز شرکت می کند. علاوه بر این، این خاصیت به طور گسترده در صنعت داروسازی نیز استفاده می شود.
مصرف جهانی سرب عمدتاً در زمینه باتری های سرب اسید، مواد شیمیایی، صفحات و لوله های سربی، لحیم کاری و متالورژی متمرکز است. در این میان باتری های سرب اسیدی مهمترین زمینه مصرف سرب هستند. در سال 2009، مصرف باتری سرب اسید در ایالات متحده، ژاپن و چین نسبت سرب به ترتیب به 86، 86% و 81.4% رسید. بر اساس الزامات حفاظت از محیط زیست، مصرف سرب در سایر زمینه ها نسبتا کم است.
