logam non-ferrous

Logam nonferrous, juga dikenal sebagai logam non-ferrous dalam arti sempit, merujuk pada semua logam kecuali besi (terkadang mangan dan kromium) dan paduan berbahan dasar besi.

Secara umum, logam non-ferrous juga mencakup paduan non-ferrous, yaitu paduan yang terdiri dari satu atau lebih unsur lain yang ditambahkan ke matriks logam non-ferrous (biasanya lebih besar dari 50%).

Logam non-ferrous merupakan material dasar bagi pembangunan ekonomi nasional, dan sebagian besar industri seperti penerbangan, kedirgantaraan, otomotif, manufaktur mesin, tenaga listrik, komunikasi, konstruksi, dan peralatan rumah tangga menggunakan material logam non-ferrous untuk produksinya. Dengan pesatnya perkembangan teknik kimia, pertanian, dan sains serta teknologi modern, posisi logam non-ferrous dalam pembangunan manusia menjadi semakin penting. Logam non-ferrous tidak hanya merupakan material strategis dan alat produksi yang penting di dunia, tetapi juga merupakan material penting untuk konsumsi dalam kehidupan manusia.

Aluminium
Aluminium merupakan unsur logam dengan simbol Al dan nomor atom 13. Zat unsurnya berupa logam ringan berwarna putih keperakan. Memiliki sifat dapat diekstensikan. Produk sering dibuat menjadi batang, lembaran, foil, bubuk, strip, dan filamen. Lapisan film oksida dapat dibentuk di udara lembap untuk mencegah korosi logam. Bubuk aluminium dapat terbakar hebat saat dipanaskan di udara dan memancarkan nyala api putih yang menyilaukan. Mudah larut dalam larutan asam sulfat encer, asam nitrat, asam klorida, natrium hidroksida, dan kalium hidroksida, tetapi sulit larut dalam air. Massa jenis relatifnya adalah 2,70. Titik lebur 660 derajat. Titik didih 2327 derajat. Aluminium merupakan unsur logam ketiga paling melimpah di kerak bumi, setelah oksigen dan silikon. Pengembangan tiga industri penting yaitu penerbangan, konstruksi, dan mobil membutuhkan bahan dengan sifat unik aluminium dan paduannya, yang sangat memudahkan produksi dan penerapan logam baru ini, aluminium. Diterapkan secara luas.

Tembaga
Tembaga merupakan unsur logam dan juga unsur transisi, dengan simbol kimia Cu, tembaga dalam bahasa Inggris, dan nomor atom 29. Tembaga murni merupakan logam lunak dengan warna jingga kemerahan dan kilau metalik saat pertama kali dipotong, serta warna merah keunguan dalam bentuk unsurnya. Keuletannya baik, konduktivitas termal dan listriknya tinggi, oleh karena itu tembaga merupakan material yang paling umum digunakan dalam kabel, komponen listrik dan elektronik, dan juga dapat digunakan sebagai material bangunan untuk membentuk berbagai paduan. Paduan tembaga memiliki sifat mekanik yang sangat baik dan resistivitas listrik yang rendah, dengan yang terpenting adalah perunggu dan kuningan. Selain itu, tembaga juga merupakan logam tahan lama yang dapat didaur ulang berkali-kali tanpa mengurangi sifat mekaniknya. Garam tembaga divalen merupakan senyawa tembaga yang paling umum, dengan ion terhidrasi yang sering kali tampak biru dan ligan klorin tampak hijau. Garam-garam tersebut merupakan sumber warna untuk mineral seperti kalkopirit dan pirus dan telah banyak digunakan sebagai pigmen dalam sejarah. Struktur bangunan tembaga akan menghasilkan warna hijau tembaga (tembaga karbonat alkali) setelah mengalami korosi. Seni dekoratif terutama menggunakan tembaga metalik dan pigmen yang mengandung tembaga. Tembaga merupakan salah satu logam paling awal yang digunakan oleh manusia. Sejak zaman prasejarah, orang-orang mulai menambang tembaga di tambang terbuka dan menggunakan tembaga yang diperoleh untuk membuat senjata, peralatan, dan kapal lainnya. Penggunaan tembaga memiliki dampak yang mendalam pada kemajuan peradaban manusia awal. Tembaga adalah logam yang ada di kerak bumi dan lautan. Kandungan tembaga di kerak bumi sekitar 0,01%, dan dalam beberapa endapan tembaga, kandungan tembaga dapat mencapai 3% hingga 5%. Tembaga di alam sebagian besar ada sebagai senyawa, yaitu bijih tembaga. Tembaga memiliki aktivitas yang lemah, dan reaksi antara besi unsur dan tembaga sulfat dapat menggantikan tembaga unsur. Tembaga tidak larut dalam asam non-oksidasi.

Seng
Seng merupakan unsur kimia dengan simbol Zn dan nomor atom 30. Seng berada pada periode ke-4 dan golongan IIB tabel periodik unsur kimia. Seng merupakan logam transisi berwarna abu-abu muda dan merupakan logam keempat yang paling umum. Dalam industri modern, seng merupakan logam yang tak tergantikan dan penting dalam pembuatan baterai. Selain itu, seng juga merupakan salah satu elemen jejak yang penting bagi tubuh manusia, yang memainkan peran yang sangat penting.

Setelah memasuki abad ke-18, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat mendorong penemuan banyak unsur logam non-ferrous baru. Di antara 64 logam non-ferrous yang disebutkan di atas, 13 ditemukan pada abad ke-18, di samping 8 yang sudah dikenal dan diterapkan sebelum abad ke-17. 39 spesies ditemukan pada abad ke-19, dan 4 lainnya ditemukan pada abad ke-20.

Dalam bidang biomedis, material berbasis logam non-ferrous banyak digunakan karena biokompatibilitas, sifat mekanis, dan konversi fototermalnya yang sangat baik. Untuk bahan habis pakai intervensional, logam non-ferrous seperti titanium, magnesium, tantalum, dan seng memenuhi persyaratan perbaikan tulang dan remodeling vaskular dan banyak digunakan dalam praktik klinis. Dalam diagnosis dan pengobatan kanker, nilai aplikasi nanomaterial berbasis logam non-ferrous juga telah dibuktikan melalui eksperimen in vitro dan in vivo yang ekstensif. Selain itu, obat kompleks logam dan probe substrat sensor adalah dua area aplikasi utama lainnya dari logam non-ferrous, terutama dengan adanya jutaan ligan organik, membuat kerangka organik logam dan kompleks logam lebih sesuai dengan harapan masyarakat.

Material logam nonferrous memiliki berbagai macam aplikasi dalam peralatan pembangkit listrik. Material yang umum digunakan meliputi aluminium dan paduan aluminium, tembaga dan paduan tembaga, titanium dan paduan titanium, dll. Paduan aluminium umumnya digunakan dalam produksi penukar kalor, pipa, wadah, casing, dan paku keling; Paduan tembaga lebih cocok untuk membuat beberapa komponen tahan korosi, seperti turbin, cangkang bantalan, selongsong poros, dll.; Paduan titanium lebih cocok untuk peralatan seperti pipa kondensor dan bilah turbin di pembangkit listrik termal.

Di bidang transportasi, karakteristik logam non-ferrous seperti aluminium, seng, dan magnesium yang paling menonjol adalah kepadatannya yang rendah, sehingga menjadikannya bahan terbaik untuk pembuatan rangka bodi dan komponen lain kendaraan energi baru, yang secara efektif dapat mencapai bobot kendaraan energi baru yang ringan. Penerapan logam non-ferrous seperti aluminium dan titanium memainkan peran yang sangat penting dalam industri kedirgantaraan. Bahan yang ringan adalah kunci untuk mengurangi bobot pesawat terbang, roket, satelit, dan wahana antariksa lainnya, sekaligus memberikan dukungan penting bagi keselamatan pesawat terbang dan efisiensi energi. Nikel, tembaga, dan timbal semuanya adalah logam non-ferrous dengan kepadatan tinggi dengan konduktivitas yang baik, sehingga sebagian besar digunakan dalam baterai tenaga kendaraan dan stasiun pengisian daya. Logam nikel dan timbal dapat digunakan untuk memproduksi baterai nikel hidrogen, baterai timbal-asam, dan baterai litium terner, dengan yang terakhir menjadi jenis baterai utama dalam kendaraan energi baru.

Dalam bidang arsitektur, logam non-ferrous banyak digunakan, seperti produk tembaga, pintu dan jendela paduan aluminium, panel dinding tembaga, dan atap logam. Pemanfaatan logam non-ferrous membuat bangunan lebih indah, aman, tahan lama, dan hemat energi.

Di bidang elektronik, material logam non-ferrous memegang peranan penting dalam evolusi teknologi chip. Dalam proses penyusutan ukuran proses lanjutan secara terus-menerus, logam mulia dan material paduannya memegang peranan penting dalam mencapai lebar garis yang kecil, resistivitas listrik yang rendah, daya rekat yang tinggi, dan aspek lainnya. Setelah memasuki abad ke-21, material chip telah menambahkan lebih dari 40 elemen, yang sekitar 90% di antaranya adalah logam mulia dan material logam transisi. Galium dan germanium banyak digunakan dalam material semikonduktor, energi baru, dan bidang lainnya. Di antara semuanya, galium dikenal sebagai "biji-bijian baru industri semikonduktor" dan banyak digunakan dalam fotovoltaik, material magnetik, medis, kimia, terutama komunikasi nirkabel, LED, dan bidang lainnya.

Dalam beberapa tahun terakhir, fotovoltaik, tenaga angin, kendaraan energi baru, baterai penyimpanan daya dan energi telah menjadi area pertumbuhan utama dalam konsumsi logam non-ferrous.