โลหะ (Metal)

ทองแดง และทองแดงผสม
(COPPER AND COPPER ALLOY)

จากน้ันนาทองแดงท่ีได้ไปเทเป็นแท่งซ่ึงเป็นทองแดงที่ยัง
ไม่บริสุทธิ์มากนัก เรียกทองแดงชนิดน้ีว่า ทองแดงบลิสเตอร์
(blister copper) ซึ่งจะถูกนาไปทาให้บริสุทธิ์ต่อไปด้วย
กรรมวิธอี ิเลก็ โทรไลต์ (electrolytic refining) หรือโดยวิธีการใช้
ความร้อน (fire refining)

ทองแดง และทองแดงผสม
(COPPER AND COPPER ALLOY)

ทองแดงท่ีได้จากการแยกด้วยวิธีอิเล็กโทรไลต์มีชื่อเรียกว่า
ทองแดงทัฟพิตช์ (toughpitch copper) สามารถนาไปใช้งาน
ทั่วๆไป เช่น รีดเป็นแผ่นทองแดงหรือท่อทองแดง แต่สมบัติ
ทางด้านการนาไฟฟ้ายังไม่ดีพอจะใช้ทาลวดไฟฟ้า เพราะมี
ออกซิเจนปนอยู่เล็กน้อย ซึ่งทาใหม้ ีความต้านทานสูง ดังน้ันหาก
ต้องการลดออกซเิ จน ต้องนาทองแดงไปหลอมอีกครั้งภายในตัวท่ี
ควบคุมบรรยากาศ และกาจัดออกซิเจนให้เหลือไม่เกิน 0.03%
จงึ จะใช้งานในอตุ สาหกรรมไฟฟ้าได้

ทองแดง และทองแดงผสม
(COPPER AND COPPER ALLOY)

ทองแดงผสมมีความหนาแนน่ กวา่ เหล็กกล้า ค่าความแข็งแรง ณ จุด
ครากของทองแดงผสมยางชนิดมีค่าสูง แต่ความแข็งแรงจ่าเพาะจะต่ากว่า
อะลูมิเนียมและแมกนีเซียมผสม ทองแดงผสมจะมีความต้านทานการล้าตัว
และการคืบตัวที่ดีกว่า รวมถึงมีความเหนียวสูง ทนทานการกัดกร่อน น่า
ไฟฟ้าและความร้อนดี ท่าการต่อและข้ึนรูปได้ง่าย ทองแดงผสมใช้ท่า
ช้ินส่วนทางงานไฟฟ้า ป๊ัม และวาล์ว เป็นต้น สีของทองแดงยังมีความ
สวยงามและสามารถเปล่ียนแปลงสีได้ตามธาตุผสม โดยปกติทองแดงจะมีสี
แดงเมื่อเตมิ สังกะสี จะท่าให้กลายเป็นสีเหลือง และถ้าเติมนิกเกิล จะท่าให้
กลายเปน็ สเี งิน

ไทเทเนียม และไทเทเนียมผสม
(TITANIUM AND TITANIUM ALLOY)

ไทเทเนียมผลิตจาก TiO2 โดยกระบวนการครอลล์ (Kroll
process) โดยการเปล่ียน TiO2 ให้เป็น TiCl4 (ไทเทเนียมเตตระ
คลอไรด์หรือเรียกว่า ทกิ เกิล (tickle)) และจะถกู เปล่ียนเป็นโลหะ
ไทเทเนียมอีกต่อไปโดยใช้โซเดียมหรือแมกนีเซียมเป็นตัวลดคลอ
ไรด์ ไทเทเนียมที่ได้จะจับตัวกันเป็นก้อนมีรูพรุนคล้ายฟองน้า
(sponge) จะถูกนาไปหลอมเพื่อทาเป็นไทเทเนียมบริสุทธ์ิหรือ
โลหะผสมตอ่ ไปโดยกระบวนการหลอมแบบอารค์ ในสญุ ญากาศ

ไทเทเนียม และไทเทเนียมผสม
(TITANIUM AND TITANIUM ALLOY)

ไทเทเนียมมีสมบัติในการต้านทานการกัดกร่อนที่ดีมาก มี
ความแข็งแรงจาเพาะสูง และมีสมบัติหลายอย่างดีมากที่อุณหภูมิ
สูง ความแข็งแรงอาจมีได้สูงถึง 200,000 psi ความหนาแน่น
4.505 g/cm3 มีสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ไทเทเนียมเม่ือทาปฏิกิริยา
กับออกซเิ จนจะได้ TiO2 ที่เปน็ ฟิลม์ บางๆ ปกปอ้ งผิวซ่ึงทนทานการ
กัดกร่อนได้ดีมากจนถึงอุณหภูมิ 535oC หากอุณหภูมิสูงกว่าน้ี
ออกไซด์ฟิล์มจะถูกทาลาย และอะตอมของคาร์บอน ออกซิเจน
ไนโตรเจน หรือไฮโดนเจน จะทาใหไ้ ทเทเนียมเกดิ การแตกรา้ วข้นึ ได้

ไทเทเนยี ม และไทเทเนียมผสม
(TITANIUM AND TITANIUM ALLOY)

เน่ืองจากทนทานการกัดกร่อนได้ดี จึงถูกนามาใช้เป็นอุปกรณ์ท่ี
เกี่ยวข้องกับสารเคมี น้าทะเล ชิ้นส่วนอวัยวะเทียวหรืออุปกรณ์ทาง
การแพทย์ท่ีถูกฝังไว้ในร่างมนุษย์ เช่น ข้อต่อสะโพกเทียม และยังเป็นวัสดุท่ี
สาคัญในการผลิตยานอวกาศ โครงสร้างเครื่องบิน และส่วนประกอบของ
เคร่ืองยนต์ไอพ่น ไทเทเนียมเมื่อนาไนโอเบียมมาผสมเข้าไป จะทาให้ได้
สารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกที่เป็นตัวนาไฟฟ้าอย่างดี และหากผสมกับ
นกิ เกิลจะทาใหไ้ ดโ้ ลหะจารูป (shape – memory metal) และหากผสมกับ
อะลูมิเนียม จะทาให้ได้โลหะผสมที่เป็นอินเตอร์เมทัลลิก (intermetallic
alloy) คุณภาพสูงอีกกลุ่มหน่ึง ไทเทเนียมยังถูกนามาใช้ผลิตอุปกรณ์กีฬา
บางอย่าง เช่น หวั ไม้กอล์ฟ

แมกนเี ซยี มผสมและเบรลิ เลยี มผสม
(MAGNESIUM AND BERILLIUM ALLOY)

แมกนีเซียมผลิตจากกระบวนการอิเล็กโทรไลต์ โดยการแยก
แมกนีเซียมคลอไรด์จากน้าทะเล แมกนีเซียมน้าหนักเบากว่า
อะลูมิเนียม โดยมีความหนาแน่น 1.74 g/cm3 มีอุณหภมู ิหลอมเหลว
ต่ากวา่ อะลูมิเนียมเล็กน้อย มีความต้านทานการกัดกรอ่ นใกล้เคียงกับ
อะลูมิเนียม แต่จะไม่ทนความเค็มหากอยู่ในสภาพแวดล้อมอย่างน้า
ทะเล จะทาให้ผุกร่อนอย่างรวดเร็ว แมกนีเซียมผสมมีความแข็งแรง
น้อยกว่าอะลูมิเนียมผสม ส่วนความแข็งแรงจาเพาะน้ันพอจะเทียบ
กันได้ แมกนีเซียมผสมใช้งานทางด้านยานอวกาศ เคร่ืองยนต์รอบสูง
อุปกรณข์ นสง่ และการถ่ายวสั ดุ

แมกนเี ซยี มผสมและเบริลเลียมผสม
(MAGNESIUM AND BERILLIUM ALLOY)

แมกนีเซียมมีมอดุลัสยืดหยุ่นต่า (6.5 x 106 psi) และ
ต้านทานการล้าตัวไม่ดี รวมท้ังทนทานการคืบตัว และการเสียด
ทานก็ต่า แมกนีเซียมขณะทาการหลอมเหลวจะติดไฟและมี
อันตราย โดยรวมตัวกับออกซิเจนในบรรยากาศและลุกไหม้
กลายเป็นก๊าซหายไป แมกนีเซียมเป็นโลหะที่ทาการเพิ่มความ
แข็งแรงโดยกระบวนการตา่ งๆ ไดไ้ ม่ดีนัก

แมกนีเซียมมีโครงสร้างผลึกแบบ HCP มีความเหนียว
นอ้ ยกวา่ อะลูมิเนียม

นกิ เกิลผสม และโคบอลต์ผสม
(NICKEL AND COBALT ALLOY)

นิกเกิลและโคบอลต์ผสมใช้ในงานท่ีต้องการความทนทาน
การกัดกร่อนและงานที่ต้องทนความร้อนสูง ท้ังนี้เพราะโลหะท้ัง
สองมีจุดหลอมเหลวและความแข็งแรงที่สูง นิกเกิลมีระบบผลึก
แบบ FCC ข้ึนรูปได้ดี ส่วนโคบอลต์มีสภาพอัญรูป โดยมผี ลึก
แบบ FCC ท่ีอณุ หภมู สิ งู กวา่ 417oC หากอุณหภูมิต่ากว่านี้จะมี
ผลึกแบบ HCP โลหะผสมโคบอลต์พิเศษจะถูกนาไปใช้ทา
เครอื่ งมือทางด้านศัลยกรรมของแพทย์

จบบท

แบบฝึกหดั

1. จงบอกความหมาย และสมบตั ขิ องโลหะ
2. โลหะกล่มุ เหลก็ และโลหะนอกกลมุ่ เหลก็ แตกตา่ งกนั อยา่ งไร
3. เหล็กกลา้ หรอื เหล็กเหนยี ว มคี าร์บอนผสมอยไู่ ม่เกนิ กเ่ี ปอร์เซน็ ต์ และแบ่งเปน็ กป่ี ระเภท อะไรบ้าง
4. คาร์บอนท่ีผสมในเนอื้ เหลก็ จะทาใหเ้ หลก็ มคี ุณสมบตั อิ ยา่ งไร
5. ธาตใุ ดเมอื่ ผสมกับเหล็กจะมคี ณุ สมบัตแิ มเ่ หล็ก
6. การเตมิ ตะก่วั ลงไปในเหลก็ ผสมจะมอี ทิ ธพิ ลตอ่ การเปลยี่ นแปลงอยา่ งไร
7. การเติมไทเทเนยี มลงไปในเหลก็ ผสมจะมอี ิทธิพลต่อการเปล่ยี นแปลงอย่างไร
8. โลหะหนกั และโลหะเบามคี วามแตกตา่ งกันอยา่ งไร
9. จงบอกคณุ สมบตั ขิ องอลมู เิ นียม
10. ธาตุใดใชใ้ นการทาดอกไมไ้ ฟ