سرب چیست؟

سرب یک فلز سنگین و سمی است که در جدول تناوبی با نماد Pb و شماره اتمی ۸۲ قرار دارد؛ سرب در برخی صنایع مانند صنعت باتری‌سازی و ساخت لوله‌های آب و گاز استفاده می‌شود. به‌علت‌ فراوانی‌ سرب‌، ‌تهیه ‌آسان‌،‌ کار کردن‌ آسان‌ با ‌آن‌،‌ انعطاف‌پذیری ‌و ‌چکش‌خواری‌ بالا ‌و ‌پالایش راحت‌،‌ حداقل ‌از 7000 سال ‌پیش‌ مورد ‌استفاده ‌بشر ‌است.‌ سرب خصوصیات منحصر به فردی دارد که سبب می‌شود امکان استفاده از آن در هر صنعتی پیش بیاید.

• ۱- استفاده از سرب در لحیم، در صنایع الکترونیکی و ساخت تجهیزات مداری

• ۲- صنایع ساخت و تولید انواع باتری

• ۳- تولید کابل و صنایع کابلی

• ۴- تولید رنگدانه در صنایع رنگ سازی

• ۵- تولید ضد زنگ در واقع اکسید سرب می باشد.

• ۶- صنعت سرامیک برای به وجود آوردن استحکام و مقاومت در سرامیک پخته شده

• ۷- صنعت چاپ

• ۸- صنعت شیشه سازی در مرحله لعاب کاری

آلیاژهای سرب – آنتیموان

آلیاژهای سرب- آنتیموان پرمصرف ترین آلیاژهای سرب هستند. سیستم سرب – آنتیموان حاوی یک نقطه یوتکتیک در 11.1٪ آنتیموان و 252 درجه سانتیگراد است. حلالیت آنتیموان در سرب جامد از 3.5 درصد وزنی در دمای یوتکتیک 252 درجه سانتیگراد به 0.25 درصد وزنی در دمای 25 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. کاهش حلالیت با دما باعث می شود که آلیاژهای سرب-آنتیموان سخت شوند. افزودن قلع سیالیت را افزایش می دهد و در ترکیب با مس و آرسنیک، سرعت اکسیداسیون آلیاژهای مذاب سرب- آنتیموان را کاهش می دهد. بیشتر آلیاژهای سرب – آنتیموان با اهمیت تجاری حاوی 11 درصد وزنی یا کمتر آنتیموان هستند. از این نوع آلیاژها در صنایع زیر استفاده می شوند:

• باتری های سرب اسیدی

 • مهمات

 • روکش کابل

آلیاژهای سرب-کلسیم

آلیاژهای سرب-کلسیم در بسیاری از کاربردها جایگزین آلیاژهای سرب-آنتیموان می شوند. بیشتر باتری‌های خودروهای ایالات متحده از شبکه‌های سرب-کلسیم ساخته شده‌اند، در حالی که بیشتر باتری‌های جایگزین ایالات متحده از آلیاژهای سرب-کلسیم برای قطب منفی و آلیاژ سرب-آنتیموان برای قطب مثبت استفاده می‌کنند. سرب-کلسیم در سراسر جهان برای برق آماده به کار، زیردریایی ها و باتری های مهر و موم شده ویژه استفاده می شود. باتری های آلیاژ سرب-کلسیم نیازی به اضافه کردن آب ندارند و بنابراین می توانند آب بندی شوند.

آلیاژهای سرب-مس

مس یک عنصر آلیاژی و همچنین ناخالصی در سرب است. سیستم سرب مس دارای نقطه یوتکتیک در 0.06% مس و 326 درجه سانتیگراد است. در تصفیه سرب، محتوای مس را می توان تنها با سرد کردن به حدود 0.08٪ کاهش داد. آلیاژهای بالای مس-سرب معمولاً حاوی 60 تا 70 درصد مس هستند.

آلیاژهای سرب-نقره

نقره به آسانی با سرب آلیاژ تشکیل می دهد. سرب اغلب به عنوان حلال فلز پایه برای فرآیندهای بازیابی نقره استفاده می شود. سیستم سرب-نقره یک یوتکتیک ساده است که نقطه یوتکتیک آن در 2.5 درصد وزنی نقره و 304 درجه سانتیگراد است. حلالیت جامد نقره در سرب 0.10 درصد وزنی در دمای 304 درجه سانتیگراد است و در دمای 20 درجه سانتیگراد به کمتر از 0.02 درصد وزنی کاهش می یابد.

آلیاژهای لحیمکاری

کاربرد اصلی آلیاژهای سرب-قلع به عنوان لحیم کاری برای آب بندی و اتصال فلزات است. لحیم کاری ها دارای ترکیبی از 20 تا 98 درصد وزنی سرب هستند که بقیه آن قلع است. لحیم سرب-قلع برای آب بندی درزهای جانبی قوطی های فولادی استفاده می شود. افزودن 0.5 درصد وزنی نقره به آلیاژ به طور قابل توجهی استحکام خزشی را بهبود می بخشد که در قوطی های تحت فشار ضروری است. قوطی های از پیش قلع امکان استفاده از لحیم قلع کم را فراهم می کند. ساخت قوطی با سرعت بالا به آلیاژی نیاز دارد که دامنه انجماد بسیار باریکی داشته باشد.

آلیاژهای سرب-تلوریم

تلوریم اغلب در آلیاژهای سرب زمانی که به استحکام مکانیکی بالا در حداقل مقدار آلیاژ مورد نیاز است استفاده می شود. برای لوله ها و ورق ها، محافظ برای راکتورهای هسته ای (qv) و پوشش کابل استفاده می شود. آلیاژهای سرب حاوی 0.035-0.10 درصد وزنی تلوریم معمولاً حاوی مس در مقادیر 0.03 تا 0.08 درصد وزنی هستند. استحکام مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خزش عالی، و سطوح پایین عناصر آلیاژی، آلیاژهای سرب-تلوریم را به ماده اولیه محافظ هسته‌ای برای راکتورهای کوچک مانند زیردریایی‌ها تبدیل کرده است. این آلیاژ خود نگهدار است و تشعشعات ثانویه تولید نمی کند.

آلیاژهای سرب-قلع

آلیاژهای سرب با قلع در تمام نسبت ها، ارائه یک سری آلیاژهایی که کاربرد وسیعی در بسیاری از صنایع دارند. در نمودار فازی ترکیب یوتکتیک 61.9 درصد وزنی قلع و 39.1 درصد وزنی سرب را نشان می دهد که در دمای 183 درجه سانتیگراد ذوب می شود

کلام آخر

آلیاژهای سرب با قلع در تمام نسبت ها، ارائه یک سری آلیاژهایی که کاربرد وسیعی در بسیاری از صنایع دارند. در نمودار فازی ترکیب یوتکتیک 61.9 درصد وزنی قلع و 39.1 درصد وزنی سرب را نشان می دهد که در دمای 183 درجه سانتیگراد ذوب می شود مس یک عنصر آلیاژی و همچنین ناخالصی در سرب است. سیستم سرب مس دارای نقطه یوتکتیک در 0.06% مس و 326 درجه سانتیگراد است. در تصفیه سرب، محتوای مس را می توان تنها با سرد کردن به حدود 0.08٪ کاهش داد. آلیاژهای بالای مس-سرب معمولاً حاوی 60 تا 70 درصد مس هستند.