تفاوت برنج و برنز | مقایسه 3 فلز برنج ، برنز و مس
دسترسی سریع به محتوای مقاله
حتماً تا به حال نام آلیاژهایی از خانواده مس مانند برنج و برنز را شنیده‌اید. این آلیاژها به اصطلاح فلزات سرخ نامیده می‌شوند و پس از فلزات آهنی، از پرکاربردترین فلزات به حساب می آیند. اما گاهی هنگام خرید این محصولات، پرسش‌هایی مطرح می‌شوند که عدم توجه به آنها می‌تواند سبب خرید اشتباه و ضررهای مالی فراوان شود. برای جلوگیری از چنین رخدادی، چگونه می‌توان آنها را از یکدیگر تشخیص داد؟ تفاوت برنج و برنز و مس چیست؟ آیا آنها خواص مشابه دارند؟ کدام‌یک گران‌تر است؟
این سه فلز بااینکه از یک خانواده هستند، اما تفاوت‌هایی اساسی با یکدیگر دارند. شناخت دقیق خواص، مشخصات و کاربرد هر یک می‌تواند به درک درست فرق مس و برنج و برنز کمک کند. در این مقاله با مقایسه مس و برنج و برنز از جنبه‌های مختلف، به بررسی تفاوت‌های آنها می‌پردازیم.
مس چگونه فلزی است؟
مس به دلیل برخورداری از خواصی همچون هدایت الکتریکی و حرارتی عالی، استحکام خوب، شکل‌پذیری مناسب و مقاومت به خوردگی مطلوب، در کاربردهای متنوعی مورداستفاده قرار می‌گیرد. اغلب لوله‌ها و اتصالات به دلیل خواص مقاوم به خوردگی، استحکام و شکل‌پذیری مناسب، از مس ساخته می‌شوند. این لوله‌ها خود نیز از ورق‌های مسی تولید می‌شوند.
مس همچنین از قابلیت لحیم‌کاری و جوشکاری بسیار خوبی بهره می‌برد. یکی از مهم‌ترین گریدهای مس، مس بدون اکسیژن یا Oxygen Free Copper است که به سبب رسانایی و انعطاف‌پذیری بسیار خوب کاربرد فراوانی دارد. با افزودن برخی عناصر آلیاژی به مس، آلیاژهایی مانند برنج و برنز تولید می‌شوند که در ادامه هر یک شرح داده می‌شوند.
برنج، آلیاژی از مس در لباس طلا
برنج آلیاژی بر پایه مس است که با افزودن عنصر روی به آن تولید می‌شود (Cu-Zn). این دو عنصر به‌عنوان عناصر آلیاژی اصلی در برنج مطرح هستند و سایر عناصر نیز به مقدار کم در ترکیب آن حضور دارند. افزایش مقدار روی باعث بهبود استحکام و انعطاف‌پذیری برنج می‌شود. وجود عنصر روی همچنین در تعیین رنگ آلیاژ برنج نقش دارد و تنوع رنگ از قرمز تا زرد را برای آن به ارمغان می‌آورد.
برنج ازلحاظ رنگ شباهت زیادی به طلا دارد. با این تفاوت که طلا درخشنده‌تر است. بنابراین، با توجه به این ویژگی‌های ظاهری، به‌راحتی می‌توان آنها را از هم متمایز کرد. از کاربردهای مهم برنج می‌توان به اهداف تزئینی به دلیل شباهت آن به طلا و نیز ساخت آلات موسیقی اشاره کرد.
برنز، فلزی برای تسکین بازنده های نیمه نهایی
شاید با آلیاژ برنز بیشتر از برنج آشنایی داشته باشید. اولین چیزی که با شنیدن نام برنز در ذهن نقش می‌بندد، مدالی است که به نفر سوم در مسابقات مختلف از المپیک تا مسابقات درون مدرسه‌ای و... داده می‌شود. برنز آلیاژی از مس و قلع (Cu-Sn) است که اغلب عناصری چون آرسنیک، فسفر، آلومینیوم، سیلیسیم و منگنز هم در ساختار آن وجود دارند. وجود چنین عناصری در ترکیب برنز، افزایش سختی نسبت به مس خالص را برای آن به همراه دارد. استفاده در ساخت آلات موسیقی، ساخت مدال، ساخت بلبرینگ و... ازجمله کاربردهای مهم برنز است.
مهم ترین تفاوت برنج و برنز و مس
حال که با مشخصات کلی فلزات سرخ بر پایه مس آشنا شدیم، وقت آن رسیده که وارد جزئیات بیشتری شویم و تفاوت مس و برنج و برنز را تخصصی‌تر بررسی کنیم. بدین منظور، فاکتورهایی نظیر رنگ، ترکیب شیمیایی، خواص، کاربرد و قیمت را مدنظر قرار می‌دهیم.
تفاوت در رنگ
یکی از بهترین راه‌ها برای تشخیص مس، برنج و برنز، توجه به رنگ آن‌هاست. برنج معمولاً به‌صورت زرد کم‌رنگ است که بسیار شبیه به طلاست. از طرفی، برنز تقریباً همیشه به‌صورت قهوه‌ای مایل به قرمز به نظر می‌رسد. اگرچه که مقادیر مختلف عناصر آلیاژی ممکن است سبب تغییر رنگ جزئی در آنها شوند؛ اما بازهم امکان تشخیص آنها از طریق رنگ وجود دارد. مس هم به‌عنوان فلز پایه در این آلیاژها، ظاهری قهوه‌ای متمایل به قرمز دارد اما رنگ آن تیره‌تر از برنز است.
تفاوت در ترکیب شیمیایی
یکی از مطمئن‌ترین روش‌ها برای تشخیص مس از برنج و برنز، توجه به برگه آنالیز شیمیایی آن‌هاست. مس خالص درصد بالایی از این عنصر را داراست اما برنج و برنز به ترتیب حاوی عناصر آلیاژی اصلی روی و قلع در کنار عنصر مس هستند که آنها را از یکدیگر متمایز می‌کند.
تفاوت در خواص
برنج انعطاف‌پذیرتر از برنز است. بدین معنی که شبکه‌های بلوری تشکیل‌دهنده برنج در هنگام نورد، فشار یا چکش‌کاری می‌توانند با آزادی بیشتری روی‌هم بلغزند. از طرفی، عملکرد مناسب قلع موجود در ساختار برنز در قفل‌کردن شبکه مس سبب کاهش انعطاف‌پذیری برنز نسبت به برنج شده است. درنتیجه، برنز بسیار شکننده‌تر از برنج است اما دوام بیشتری دارد زیرا برنج سریع‌تر اکسید می‌شود.
مس از آن نظر که خالص است، شکستن آن در خالص‌ترین حالت دشوار است اما به‌راحتی می‌توان آن را خم کرد یا به شکل‌های مختلف درآورد. برنز از استحکام بیشتری برخوردار است، اما به‌راحتی خم نمی‌شود. از طرفی، برنج در برابر خوردگی و خراش آسیب‌پذیر است اما کاملاً غیرقابل انعطاف است.
همچنین، یکی از خواص مهم در تشخیص اینکه آلیاژ موردنظر برنج است یا خیر، خواص مغناطیسی است. برنج مقداری خاصیت آهنربایی دارد و با نزدیک کردن آهنربا به آن، جذب آهنربا می‌شود. در غیر این صورت، می‌توان گفت که آلیاژ موردنظر برنج نیست اما نمی‌توان در مورد اینکه مس است یا برنز، از طریق خاصیت آهنربایی اظهارنظر کرد.
تفاوت برنج و برنز و مس در کاربرد
اگرچه که مس خالص قابلیت رسانایی حرارتی و الکتریکی عالی دارد و مقاوم به خوردگی نیز هست، اما در کاربردهایی که نیاز به استحکام بیشتر دارند، به دلیل نرم و منعطف بودن، چندان قابل‌استفاده نیست. صنایع برق و الکترونیک، لحیم‌کاری، ساخت انواع لوله و اتصالات و... ازجمله کاربردهای مهم مس هستند. همچنین، مس به‌عنوان عنصر آلیاژی به فولاد افزوده می‌شود تا خواص مقاومت به خوردگی را در فولاد تقویت کند. تاثیر عناصر آلیاژی بر فولاد را در این لینک مطالعه نمایید.
در مقابل، آلیاژهای برنج و برنز به دلیل استحکام بیشتر، اغلب در ساخت اتصالات، ساخت زیپ، ساخت انواع زنگوله، پروانه‌های کشتی، یاتاقان‌ها، آلات موسیقی و... به‌کاربرده می‌شوند.
تفاوت برنج و برنز
باوجوداینکه برنج و برنز هر دو آلیاژهای پایه مس هستند، اما وجود تفاوت‌هایی در ساختار آنها، هر یک را برای هدفی خاص مناسب کرده است. با این تفاسیر، برنز بهتر است یا برنج؟ برنج قابلیت شکل‌پذیری بیشتری نسبت به برنز دارد که سبب کارپذیری بهتر آن می‌شود. همچنین، برنج از رنگ روشن‌تری نسبت به برنز برخوردار است. درخشندگی بیشتر برنج، آن را برای کاربردهای تزئینی و لوازم دکوری مناسب کرده است. در مقابل، برنز قابلیت مقاومت به خوردگی در برابر آب دریا را داراست که آن را برای کار در شرایط سخت و خورنده مناسب می‌کند.
ضمن اینکه، برنز نقطه ذوب بالاتری دارد و بنابراین می‌توان از آن در دمای بالاتری نسبت به برنج استفاده کرد. ذکر این نکته ضروری است که یکی از راه‌های مهم شناخت و تمایز برنج از برنز، توجه به‌ظاهر آن‌هاست. برنز بر روی سطح خود حاوی حلقه‌هایی کم‌رنگ است و این‌چنین از برنج قابل‌تشخیص است.
برنج گران تر است یا برنز ؟
به دلیل اینکه هر یک از آلیاژهای برنج و برنز، خود تنوع زیادی دارند، رنج وسیعی از قیمت‌ها را دارا هستند. اما به‌طورکلی، برنز گران‌تر از برنج است. این امر به فرآیند تولید برنز مرتبط است که الزامات بیشتری نسبت به تولید برنج را داراست.
تفاوت مس و برنج
اگرچه که برنج آلیاژی از مس است و در برخی از خواص مشابه یکدیگر هستند، اما تفاوت‌هایی نیز بین آنها وجود دارد. در مقایسه با برنج، مس فلزی با هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار خوب است به‌گونه‌ای که بهترین هدایت حرارتی در بین تمام فلزات و دومین فلز ازلحاظ رسانایی الکتریکی پس از نقره است. همچنین، مقاومت به خوردگی مس نیز بیشتر از برنج است. در مقابل، برنج از استحکام و شکل‌پذیری بهتری برخوردار است. این مشخصه‌ها قابلیت استفاده از برنج در کاربردهای ساختاری را به آن می‌بخشد.
مس گران تر است یا برنج ؟
مس به‌عنوان فلزی خالص، قیمت بیشتری نسبت به برنج دارد. برنج به سبب ترکیب شدن مس با سایر عناصر آلیاژی، درصد خلوص کمتری از مس را داراست و همین علت موجب کاهش قیمت آن نسبت به مس می‌شود. اما اینکه برنج دقیقاً چه قیمتی دارد، به نوع آلیاژهای آن برمی‌گردد. برنج در بین خانواده فلزات سرخ بر پایه مس، ارزان‌ترین آلیاژ است.
تفاوت مس و برنز
مشابه با برنج، برنز نیز در برخی خواص مشابه با مس و در برخی دیگر متفاوت از آن است. قابلیت رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی، سبب برتری مس نسبت به برنز در زمینه کاربردهای الکتریکی و حرارتی می‌شود. ضمن اینکه، خاصیت مقاومت به خوردگی مس منجر به تولید لوله‌های مسی از یک سری ورق مسی می‌شود. اینکه ورق مسی چیست و چه کاربردی دارد را در اینجا بخوانید. از طرفی، سختی بیشتر برنز نسبت به مس، به آن خواص مقاوم به سایش و تردی بیشتر را می‌بخشد.
قیمت برنز و مس
مس گران‌ترین فلز در بین فلزات سرخ خانواده مس است. برنز به دلیل برخورداری از مقدار مس کمتر، از مس ارزان‌تر است و به سبب برخورداری از الزامات تولید بیشتر، گران‌تر از برنج است.
جمع بندی
آلیاژهای سرخ بر پایه مس که شامل برنج و برنز می‌شوند، در کنار مس جزو مهم‌ترین و پرکاربردترین آلیاژهای مهندسی در صنایع محسوب می‌شوند. خواص منحصربه‌فردی که هر یک از این سه دارند، آنها را برای کاربردهای خاص مناسب کرده است. تفاوت مس و برنج و برنز نیز از طریق توجه به برخی پارامترها نظیر رنگ، ظاهر، خواص، ترکیب شیمیایی و قیمت مشخص می‌شود.
مس ظاهری به رنگ قهوه‌ای و برنج ظاهری طلایی دارد و برنز هم به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز دیده می‌شود. عنصر آلیاژی اصلی در برنج شامل روی (Cu-Zn) و در برنز، قلع (Cu-Sn) است. همچنین، مس گران‌ترین فلز دراین‌بین است و برنز و برنج به ترتیب در جایگاه‌های پس‌ازآن قرار می‌گیرند.
سوالات متداول
1- تفاوت برنج و برنز چیست؟
با اینکه برنج و برنز هر دو از خانواده مس هستند، اما در خواص، ویژگی ها و کاربرد متفاوت هستند. بررسی کامل تفاوت های برنج و برنز را در این مقاله بخوانید.
2- برنج گران تر است یا برنز؟
قیمت برنج و برنز به عوامل مختلفی ازجمله مقدار مس موجود در آنها و فرآیند تولید وابسته است.