مشتعل شدن آلومینیوم و سایر باورهای غلط

آلومینیوم مشتعل نمی‌شود. پودر آلومینیوم ‌می‌سوزد و احتمالاً فویل بسیار نازک آن هم می‌سوزد. اما پودر آهن هم مشتعل می‌شود. به همین دلیل است که جرقه‌هایی را ‌می‌بینید که از چرخ آسیاب خارج ‌می‌شوند. در واقع، بیشتر فلزات، به جز فلزات نجیب، وقتی در معرض شرایطی قرار ‌می‌گیرند که به اندازه کافی اکسید شوند و نسبت سطح به حجم آنها به اندازه کافی بالا باشد، ‌می‌سوزند. اما تحت هر شرایط معقولی، ورق آلومینیوم و تیرهای سازه‌ای مشتعل نمی‌شوند. آنها نمی‌سوزند.

‌

فولاد ‌می‌تواند قبل از تخریب شدن، به طور قابل توجهی تغییر شکل دهد. اما آلومینیوم مقاوم است

فولادها به طور کلی پتانسیل تغییر شکل بیشتری نسبت به آلومینیوم دارند. این درست است. به همین دلیل است که امروزه اکثر تامین کنندگان اصلی آلومینیوم، گریدهای «آلیاژ تصادفی» را توسعه داده‌اند که به طور خاص برای مدیریت انرژی تصادف (ضربه) طراحی شده‌اند. در واقع، آن‌ها این کار را به قدری خوب انجام می‌دهند که قوطی‌ها و ریل‌های طولی به شکلی له می‌شوند – بدون اینکه ترک بخورند – که پس از تصادف شبیه یک آکاردئون فشرده به نظر می‌رسند. بنابراین، هیچگونه کمبودی در زمینه قابلیت تغییر شکل وجود ندارد. فولادها نیز تغییر شکل می‌دهند، اما کمیت جالب در اینجا، میزان انرژی است که می‌تواند به ازای واحد وزن سازه، در یک تصادف مصرف شود. برای تعداد زیادی از شرکت‌های طراحی خودرو که به سرعت در حال رشد هستند، آشکار شده است که آلومینیوم در این حوزه واقعاً ‌می‌تواند برتر باشد. این فقط «قدرت بیشتری به وزن سازه» ‌می‌دهد.

اکثر فلزات پس از خم شدن یا فرورفتگی، نمی‌توانند به شکل اولیه خود برگردند. این به دلیل سخت شدن حین کار است، و همچنین به همین علت است که پس از خم شدن میل‌گرد فولادی، بدون ماشین آلات پیچیده عملاً غیرممکن است که دوباره به حالت مستقیم خم شود. استثناهایی هم وجود دارد، اما فولاد یکی از آنها نیست، و به هر حال، این مسئله آنقدرها هم اهمیت ندارد. آنچه مهم است این است که آلومینیوم نسبت به فولاد با همان استحکام، ‌می‌تواند انرژی بسیار بیشتری را به صورت ارتجاعی به ازای هر واحد وزن جذب کند. بنابراین، در وهله اول فرونمی‌رود یا خم نمی‌شود، بلکه تمایل دارد به شکل اولیه خود بازگردد. بنابراین در حقیقت، این ادعا نه تنها گمراه کننده، بلکه واقعا اشتباه است.

با توجه به استحکام‌های بازدهی قابل مقایسه، در واقعیت دقیقاً برعکس است. برخی از فولادها محکم‌تر هستند، اما برای جبران این اثرات، مقداری قدرت نیز لازم است.

از این نظر برای مطابقت با آلومینیوم 300 مگاپاسکال، به فولاد 2700 مگاپاسکال نیاز دارید. فکر می‌کنم برای پیدا کردن چنین فولادی، در هر شکل و شمایلی، با مشکل مواجه خواهید شد. این فولاد تقریباً دو برابر قوی‌تر از «فولاد با استحکام بالا» خواهد بود. (این به طویل شدن یک بعدی اشاره دارد. دندانه زدن بسیار پیچیده‌تر است، اما از نظر کیفی استفاده از این قانون کلی اشکالی ندارد.)

بنابراین، لطفاً این موضوع را بدیهی تلقی نکنید که چیزهای سنگین و سخت، لزوما امن‌ترین مواد هستند. انسان به لطف قدرت عضلانی خود تا این حد پیشرفت نکرده است، بلکه به دلیل سازگاری با نیروی مغز خود به اینجا رسیده است. فکر ‌می‌کنم کارکنان فورد دقیقا ‌می‌دانستند که با F-150 چه ‌می‌کنند. ما باید در ادامه موارد بیشتری از این قبیل را ببینیم، حرفم را باور کنید.

‌

‌‎‏

به اطلاعات تخصصی بیشتری نیاز دارید؟
با ما تماس بگیرید تا درباره‌ی راهکارهای خلاقانه در صنعت آلومینیوم اطلاعات بیشتری کسب کنید.