Характеристики медь: Электротехническая медь, основные характеристики

alexxlab | 15.02.1992 | 0 | Разное

Содержание

Медь и ее сплавы — свойства и применение

Медь и ее сплавы — характеристики, свойства и применение

Медь (Cu) от латинского Cuprum — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой с желтовато-красным оттенком. Медь металл с повышенной тепло- и электропроводностью, второе место по электропроводности среди металлов после серебра. Удельная электропроводность при 20°C: 55,5-58 МСм/м. Металл с относительно большим температурным коэффициентом сопротивления: 0,4% / °С. Медь относится к металлам диамагнетикам. Получают из медных руд и минералов, методом пирометаллургии, гидрометаллургии и электролиза. Медь имеет низкий коэффициент трения и применяется в парах скольжения.

Химические свойства меди

Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) – верхнего слоя платины.

Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.

Химический состав катодной меди (ГОСТ 859-2014)

Химический элемент		Массовая доля элемента для марок
Химический элемент		М00к	М0к	М1к
Медь, не менее		—	99,97	99,95
Примеси по группам, не более:
1	Висмут	0,00020	0,0005	0,001
	Селен	0,00020	—	—
	Теллур	0,00020	—	—
	Сумма 1-й группы	0,00030	—	—
	Хром	—	—	—
	Марганец	—	—	—
	Сурьма	0,0004	0,001	0,002
	Кадмий	—	—	—
	Мышьяк	0,0005	0,001	0,002
	Фосфор	—	0,001	0,002
	Сумма 2-й группы	0,0015	—	—
3	Свинец	0,0005	0,001	0,003
4	Сера	0,0015	0,002	0,004
5	Олово	—	0,001	0,002
	Никель	—	0,001	0,002
	Железо	0,0010	0,001	0,003
	Кремний	—	—	—
	Цинк	—	0,001	0,003
	Кобальт	—	—	—
	Сумма 5-й группы	0,0020	—	—
6	Серебро	0,0020	0,002	0,003
Сумма перечисленных примесей		0,0065	—	—
Кислород, не более		—	0,015	0,02

Физические свойства меди

На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается, и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.

Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.

Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.

Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в лист и пруток, протягивается в проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.

На нашем сайте, в каталоге медного проката, вы можете ознакомится и приобрести следующие виды продукции из меди:

Медный анод
Медный пруток
Медная лента
Медный лист
Медная проволока
Медная труба
Медные фитинги
Медная шина
Медно-никелевая труба
Медная труба для кондиционеров

Применение меди

Двухфазные сплавы с повышенной прочностью, однофазные пластичны. Медно-никелевые трубы используются в судостроении, трубки конденсаторов отработавшего пара турбин, охлаждаемых забортной водой, и областях с воздействием морской воды. Медь компонент твёрдых припоев, сплавов с температурой плавления 590-880°С, с повышенной адгезией к большинству металлов.

Медный анод используются как сырье, необходимого для образования защитного слоя меди на металлических поверхностях. Аноды изготавливаются из меди марок М1 или АМФ в составе фосфор – легирующая добавка для растворения анодов при электролизе. Если в конце обозначения марки стоит буква «у», то это значит, что изготовленные из нее аноды характеризуются очень высоким качеством. Медно-фосфористые аноды, в составе которых железо, свинец и сера. В электролите образуется меньшее количество шлама, а значит, покрытие изделия будет прочным, надежным и долговечным.

Имея повышенную проводимость электричества, медная проволока получила распространение в электроэнергетике. Популярностью пользуется диаметр до 8 мм, из нее изготавливают проводники, провода, шнуры и кабели. Медный сортовой прокат применяется в электротехнике, криогенном оборудовании, трансформаторных подстанциях, используют как обмотку двигателей.

Медные шины применяются для монтажных магистральных шинопроводов. В низковольтном оборудовании электротехнические медные шины применяют для состыковки с электрическими цепями. В высоковольтном оборудовании используются в областях, требующих наличие малого реактивного и активного цепного сопротивления. Шины из бескислородной меди используются для космического и вакуумного оборудования. В основе распределительных устройств, линейных ускорителей, сверхпроводников и электронных приборов. Популярны и незаменимы в области микроэлектроники, в атомной энергетике.

В архитектуре для кровли фасадов применяется медная лента, из-за авто затухания процесса коррозии срок службы составляет 100-150 лет. В России используют медный лист для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006.

Также медь используется для бытовых и промышленных систем кондиционирования. Трубки для кондиционеров способны выдерживать повышенное давление без деформации и при этом оставаться гибкими. Медные трубы отожженного типа выпускаются метражом 15-50 метров, и имеют прочностью 210-220 тыс. кПа, разрывное удлинение 50-60%. Не отожженные трубы поставляются прутками, прочность 280-300 тыс. кПа, разрывное удлинение 10-15%. Диаметр выбирается исходя из мощности устройства, чем больше – тем выше уровень хладагента.

Повышенная механическая прочность бесшовных медных труб круглого сечения применяется для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В таких странах как Франция, Великобритания и Австралия медные трубы используются для газоснабжения, а в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения. В России производство водо-газопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004.

При установке водопроводных систем как крепеж используются медные фитинги. Они применяются на местах стыков труб, при разветвлениях или на поворотах. Фитинг часто исполняет роль переходника от одного материала к другому. Лучше использовать детали фитинга из аналогового материала. Если используется медный трубопровод, то фитинг нужен из такого же материала или латуни, который совместим с медью. Фитинг соединяет трубы без сварки или нарезания резьбы, что сокращает время на установки трубопровода, а также повышает качество, надёжность и сроки эксплуатации.

В производстве деталей для приборостроения, автомобильной и машиностроительной промышленности используются медные прутки. Также они применяются при изготовлении украшений, домашней утвари, предметов интерьера. В электротехнике используется для изготовления токопроводящих конструкций, проводников, деталей корпуса, заземляющих и токоотводящих конструкций. Из медного прутка изготовляют: втулки, гвозди, заклепки, гайки, болты, шайбы, клапаны, шестерни, валы и т.д.

Основными ценными качествами Cu является высокая электропроводность и теплопроводность для изготовления проводников. Основным продуктом из этого металла является проволока, также медь выпускают в виде прутков различного сечения и лент для нужд промышленности.

Однако, Cu ценится весьма высоко, поэтому в тех случаях, когда в производстве не требуется высокой тепло и электропроводности от материала, производители предпочитают применять более недорогие сплавы бронзы или латуни. Там где в производстве счёт идёт на десятки тонн металла, легирование Cu недорогими элементами такими как алюминий, железо, свинец позволяет сократить расходы. Поэтому сплавы Cu применяются достаточно широко, а в некоторых областях превосходят чистый Cu по популярности, поскольку они обладают улучшенными характеристиками прочности, ковкости, коррозионной стойкости (особенно сплавы с Al) и более высокой твёрдостью.

Слово медь восходит к слову «мида» которое, на языке племён, населявших Восточную Европу в глубокой древности, обозначало металл вообще. Обозначение Cu (cuprum) восходит к древней латыни, на которой остров Кипр, на котором римляне добывали медь, назывался Cyprus, а металл aes cyproum.

В Северной Америке из самородной меди изготавливали оружие, ещё до заселения континента европейцами. В третьем тысячелетии до н.э. получать Cu стали из смешанных соединений. В Древнем Египте медь уже использовали при строительстве пирамиды Хеопса, для изготовления инструментов, которыми обрабатывали глыбы камня. Примерно в это же время в медь стали добавлять олово, что послужило началом бронзового века. Сегодня купить медь в России можно в интернет-магазине NFmetall.ru

Содержание меди в земной коре составляет 4,7-5,5*10^-3 % от общей массы. В морской воде содержится около 3*10^-7 %. Большинство месторождений меди имеют геотермальное происхождение. Богатые запасы меди содержатся на дне морей и океанов в виде отложений 5,7*10^-3 % от общей доли.

В природе Cu присутствует в виде смеси двух активных изотопов (атомов с одинаковым химическим номером, но разными массовыми числами). Cu встречается в виде самородков, но чаще – в смешанном виде. Cu производят, в основном, из соединений, которые имеют в составе S (Серу) (их называют сульфидами), либо оксидов (соединений с кислородом), либо из карбонатов (CO₃ в основе).

22% меди добывается в Чили, 20% в США, 9% в странах бывшего СНГ, 7,5% в Канаде, и около 5 % в Замбии. Большинство крупных месторождений самородной меди выработано в настоящий момент. Её производят из смешанных руд, содержание меди в которых равняется 0,5-1,2%. 1/3 медной продукции производят из вторсырья.

Основной интерес для добытчиков представляет халькопирит CuFeS₂ (более 50% запасов меди). Медь добывают также из сулфидных соединений: халькозина Cu_xS, ковеллина CuS, Cu₅FeS₄бронита, или кислородосодержащих соединений: CuCO₃Cu(OH)₂ малахита, Cu₂O куприта, CuSiO₃H₂O хризоколла.

Породы содержащие медь добываются в карьерах. Карьеры могут разрабатываться сколом с помощью экскаваторов, а также с применением взрывотехники. Основную массу работы в карьерах выполняют карьерные экскаваторы с ковшами вместительностью до 25м³ и грузовики, способные перевозить до 250 т ценной породы.

Флотация переводится как плавание на поверхности. Пенная флотация — метод обогащения в металлургии, в процессе которого полезная порода поднимается на поверхность пульпы (смеси молотых минералов и реагентов) пузырьками воздуха подаваемого извне. Поднятая смесь образует на поверхности пену, которая снимается с помощью лопатного механизма и отправляется на сушку, а осадок — на переработку для последующего изготовления кирпичей, черепицы и других изделий. В результате данной процедуры содержание меди в концентрате возрастает до 15-20 %.

Флотационные реагенты создают особые условия на границе раздела пузырьков воздуха и соединений меди. Реагенты-собиратели поднимают на поверхность частицы с Cu. Побочные продукты же набирают массу под действием влаги и не всплывают. Вспениватели создают условия для оптимального пенообразования. Реагенты-модификаторы создают наилучшие условия для отделения схожих элементов от ценных, или осуществляют ряд других функций.

Обжиг производят ниже температуры плавления сырья с целью изменения состава, удаления ненужных соединений и объедения мелких фракций концентрата в более крупные. В зависимости от применяемого концентрата, обжиг бывает стабилизирующим или окислительным. Стабилизирующий обжиг применяется для получения низших оксидов и металлов. Окислительный обжиг производится с целью получения сульфатов или оксидов.

сплавы оксидов, которые всплывают на поверхность (шлак)

и верхний слой сульфидов железа и цветных металлов (штейн).

Штейн — это слой основной массы цветных металлов (Cu, Ni, S), солей и других. Иногда в результате плавки, наоборот ценным является шлак. Концентрация меди после плавки составляет более 50%.
Конвертирование
Конвертирование меди проходит в 2 стадии в конвертере (цилиндрической установке, в которую подаётся воздух снизу или на поверхность металла).
На первой стадии удаляются остатки железа с помощью добавления в расплав флюса кремнезёма (SiO2) и подачи кислорода. Шлак кремнезёма составляет 21-30%, остальное — железо. После этой процедуры расплав меди получает название белый матт. На второй стадии белый матт окисляется кислородом и снова происходит разделение. Конечным продуктом конвертации меди является черновая медь.
Рафинирование
Рафинирование — окончательная очистка металла от примесей проводится в два этапа: огневым и электролитическим способом.
Огневое рафинирование производится в анодных печах с горизонтальным конвертером. В печь загружается черновая медь, далее следует расплавление, окислительная и восстановительная обработка, разливка. Окислительный процесс подразумевает подачу воздуха в расплав на глубину от 600 до 800 мм. Окисляются примеси с большим сродством кислороду Fe, Al, Ni, Sn, Sb, Zn, Bi, As, а также часть меди до состояния Cu₂O. На восстановительном этапе расплав обрабатывают природным газом или парамазутными смесями. В результате химической реакции расплав перемешивается, и из него удаляются газы, а часть окисленного Cu₂O восстанавливается. Сплав с содержанием S.
На втором этапе аноды погружаются в коробчатые ванны. Между ними подвешиваются катоды из чистой меди, через которые подаётся электричество. Вся медь переходит из анодов в катоды за 30 дней. Катоды выгружаются партиями через 6-12 дней. Из осадков в электролите же выделяют множество полезных элементов, таких как Золото и Серебро.
Розлив меди и дальнейшая обработка
Полученные катоды из чистой меди уже являются готовой продукцией, но большую часть из них переплавляют в печах и разливают с помощью установки непрерывной разливки сырья в слитки, после чего прокатывают через валки до получения: медной проволоки, листов медных, а так же прутков из меди.
Либо же из печей сплав попадает в карусельные разливочные машины, которые разливают медь в ваербасы для последующего изготовления проволоки.
Химический состав
Механический состав меди | Gindre

Наименование Размеры (мм)
Состояние
материала

Прочность
на растяжение
Rm

Условная граница эласти

чности 0,2 % Rp 0,2

Относи
тельное удлинение

Круг
квадрат шестигранник

Прямоугольник

A100 MM

A

Материал
Толщина

Ширина

HB

HV

N/MM²

N/MM²

%

%

Символ Номер
Состояние материала

от

больше

до (включи
тельно)

от

больше

до (включи
тельно)

от

больше

до (включи
тельно)

мин.

макс.

мин.

макс.

мин.

мин.

мин.

D

2

–

80

0,5

–

40

1

–

200

Холодный прокат без специфических механических свойств

H035*

2

–

80

0,5

–

40

1

–

200

35

65

35

65

–

–

–

–

Cu-ETP CW004A
R200*

2

–

80

1

–

40

5

–

200

–

–

–

–

200

макс. 120

25

35

Cu-FRHC CW005A
Cu-OF CW008A
H065

2

–

80

0,5

–

40

1

–

200

65

90

70

95

–

–

–

–

CuAg 0,04 CW011A
R250

2

–

10

1

–

10

5

–

200

–

–

–

–

250

мин. 200

8

12

CuAg 0,07 CW012A
R250

–

10

30

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

250

мин.180

–

15

CuAg 0,10 CW013A
R230

–

30

80

–

10

40

–

10

200

–

–

–

–

230

мин. 160

–

18

CuAg 0,04P CW014A
CuAg 0,07P CW015A
H085

2

–

40

0,5

–

20

1

–

120

85

110

90.

115

–

–

–

–

CuAg 0,10P CW016A
H075

–

40

80
–
20

40

–

20

160

75

100

80

105

–

–

–

–

CuAg 0,04(OF) CW017A
R300

2

–

20

1

–

10

5

–

120

–

–

–

–

300

мин. 260

5

8

CuAg 0,07(OF) CW018A
R280

–

20

40

–

10

20

–

10

120

–

–

–

–

280

мин.240

–

10

CuAg 0,10(OF) CW019A
R260

–

40

80

–

20

40

–

20

160

-’

–

–

–

260

мин. 220

–

12

Cu-PHC CW020A
Cu-HCP CW021A
h200

2

–

10

0,5

–

5

1

–

120

100

–

110

–

–

–

–

–

R350

2

–

10

1

–

5

5

–

120

–

–

–

–

350

мин. 320

3

5

ПРИМЕЧАНИЕ: 1 N/мм2 равен 1 MPa.
*Отожжённая
Использование, изображения, характеристики, свойства, периодическая таблица
Главная | Продать предложения | Купить предложения | Поиск структуры | Поставщик меди
29
медь
63,546
Медь

Медь
Общие | Штаты | энергии | Окисление и электроны | Внешний вид и характеристики | Реакции | Соединения | Радиус | проводимость | Изобилие и изотопы
Медь Общий
Название: Медь Символ: медь
Тип: переходный металл Атомный вес: 63,546
Плотность при 293 К: 8,96 г/см ³ Атомный объем: 7,1 см ³ /моль
Обнаруженный:
Медь известна с древних времен и используется людьми более десяти тысяч лет. Медный век находится между неотильским (каменным) и бронзовым веками. Медный век происходил в разное время в разных культурах, когда люди начали использовать медные орудия наряду с каменными. Слово «медь» происходит от латинского слова «cuprum», означающего «кипрский металл». Средиземноморский остров Кипр был древним источником добычи меди.
Медные штаты
Состояние (т, л, ж): твердое
Температура плавления: 1357,77 К (1084,62 ° С) Температура кипения: 2833 К (2560 °С)
Медные Энергии
Удельная теплоемкость: 0,38 Дж·г ^-1 К ^-1 Теплота атомизации: 338 кДж моль ^-1
Теплота плавления: 13,050 кДж моль ^-1 Теплота испарения: 300,30 кДж моль ^-1
1 ^st энергия ионизации: 745,4 кДж моль ^-1 2 ^nd энергия ионизации: 1957,9 кДж моль ^-1
3 ^rd энергия ионизации: 3553,5 кДж моль ^-1 Сродство к электрону: 118,5 кДж моль ^-1
Окисление меди и электроны
Снаряды: 2,8,18,1 Электронная конфигурация: [Ar] 3d ¹⁰ 4s ¹
Минимальная степень окисления: 0 Максимальная степень окисления: 4
Мин. общий номер окисления: 0 Максимум. общее окисление №: 2
Электроотрицательность (шкала Полинга): 1,95 Объем поляризуемости: 6,7 Å ³
Внешний вид и характеристики меди
Структура: ГЦК: гранецентрированная кубическая Цвет:оранжево-красный
Твердость: 3,0 мооса
Вредное воздействие:
Медь необходима всем растениям и животным. Однако избыток меди токсичен.
Приготовление кислой пищи в медных кастрюлях может вызвать отравление. Медная посуда должна быть облицована для предотвращения попадания внутрь ядовитой зелени (соединений, образующихся при коррозии меди).
Характеристики:
Медь — красновато-оранжевый мягкий металл с ярким металлическим блеском.
Он податлив, пластичен и является отличным проводником тепла и электричества — только серебро имеет более высокую электропроводность, чем медь.
Медные поверхности, подвергающиеся воздействию воздуха, постепенно тускнеют и приобретают тусклый коричневатый цвет.
При наличии воды и воздуха медь будет медленно разъедать, образуя карбонатную медь, часто встречающуюся на крышах и статуях.

Использование:
Благодаря своей превосходной электропроводности медь чаще всего используется в электрическом оборудовании, таком как проводка и двигатели.
Из-за медленной коррозии медь используется в кровельных работах, водосточных желобах и в качестве водосточных желобов на зданиях.
Также используется в сантехнике, посуде и кухонной утвари.
Коммерчески важные сплавы, такие как латунь и бронза, производятся из меди и других металлов.
Оружейные металлы и американские монеты представляют собой медные сплавы.
Сульфат меди используется в качестве фунгицида и альгицида в реках, озерах и прудах.
Оксид меди в растворе Фелинга широко используется в тестах на наличие моносахаридов (простых сахаров).
Медные реакции
Реакция с воздухом: мягкая, вес/вт ⇒ CuO, Cu ₂ O Реакция с 6 М HCl: нет
Реакция с 15 М HNO ₃: мягкая, ⇒ Cu(NO ₃) ₂, № _x Реакция с 6 М NaOH:
Соединения меди
Оксид(ы):CuO, Cu ₂ O (куприт) Хлориды: CuCl, CuCl ₂
Гидрид (ы): CuH
Медный радиус
Атомный радиус: 135 пм Ионный радиус (1+ ион): 91 пм
Ионный радиус (ион 2+): 87 пм Ионный радиус (3+ ион): 68 пм
Ионный радиус (2-ион): пм Ионный радиус (1-ион): пм
Проводимость меди
Теплопроводность: 401 Вт·м ^-1 К ^-1 Электропроводность: 60,7 x 10 ⁶ См м ^-1
Содержание меди и изотопы
Изобилие земной коры: 60 частей на миллион по массе, 19 частей на миллион по молям.
Изобилие солнечной системы: 700 частей на миллиард по весу, 10 частей на миллиард по молям.
Стоимость в чистом виде: $9,76 за 100 г.
Стоимость, оптом: 0,66$ за 100г
Источник:
Медь иногда встречается в самородном виде (т. е. в виде несвязанного металла), а также содержится во многих минералах, таких как оксид; куприт (Cu ₂ O), карбонаты; малахит (Cu ₂ CO ₃ (OH) ₂ ) и азурит (Cu ₂ (CO ₃ ) ₂ (OH) ₂ ) и сульфиды; халькопирит (CuFeS ₂) и борнит (Cu ₅ FeS ₄). Большая часть медной руды
Изотопы:
Медь имеет 24 изотопа, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 57 до 80. Из них четыре стабильны, ⁶³ Cu и ⁶⁵ Cu. старше 69 лет0,1% встречающейся в природе меди находится в форме ⁶³ Cu.
Медь Другое
Другой:

Предыдущая: Никель
Следующая: Цинк
Медная проволока – проводящие свойства, таблица размеров и альтернативы
Медь является одним из наиболее универсальных и часто используемых материалов. Медь имеет широкий спектр применения, некоторые из них – линии электропередач, электропроводка и свечи зажигания. В этой статье вы узнаете о проводящих свойствах меди, таблице размеров и альтернативах проводящему сплаву.
Свойства
Превосходная электрическая и теплопроводность меди обеспечивает наиболее важные свободно движущиеся электроны, необходимые для электропроводки. Провода должны иметь низкое сопротивление электрическому току, чтобы источник питания мог пропускать ток. Тем не менее, именно сочетание этих следующих свойств делает медь стандартным выбором в отрасли.
Предоставлено: ParaWire
Электрическая проводимость
Электрическая проводимость — это способность пропускать электрический ток. По электропроводности медь занимает второе место после серебра. Кислород также может быть специально добавлен для увеличения электропроводности меди. Медь является предпочтительным выбором в отрасли, поскольку она не считается драгоценным металлом.
Теплопроводность
Во многих областях требуются материалы с высокой теплопроводностью. В большинстве случаев медь входит в состав компонентов кондиционеров, радиаторов, автомобильных радиаторов и многого другого. Это результат теплопроводности, которая примерно в 30 раз сильнее, чем у обычной нержавеющей стали, и на 150% сильнее, чем у другого сильного теплопроводника, алюминия.
Сопротивление
Когда речь идет о сопротивлении металла, большую роль играет его реакционная способность по отношению к кислороду. Реакция меди на окисление, также известная как коррозия, очень низкая. Этот атрибут важен для долговечности использования меди в таких устройствах, как радиаторы, электрические провода, трубы и кастрюли.
Совместимость со сплавами
Медь легко соединяется с другими металлами для создания сплавов. Это наиболее полезно для создания шин, трубопроводов и систем распределения электроэнергии. Прочность и твердость меди можно увеличить путем легирования за счет снижения проводимости.
Пластичность
Пластичность – это способность придавать форму или изгибаться без повреждений. Медь попадает в эту категорию и также очень легкая. Расположение атомов представляет собой кубическую структуру с гранецентром. Эта структура означает, что между атомами есть больше внутренних плоскостей, которые позволяют атомам металла двигаться без трещин. Это оказывается наиболее полезным при пайке и трубопроводах. Это делает медь полезной в компьютерах, автомобилях, телевизорах, телефонах и осветительных приборах.
Предоставлено: White Fox Beads
Прочность
Медь и связанные с ней сплавы обладают высокой прочностью. Они не ломаются и не становятся хрупкими даже при температурах ниже 0° по Цельсию. Чистая медь достигает прочности на растяжение 18 KSI (18 000 фунтов / дюйм ² ) и разрушается примерно при усилии 85 фунтов.
Магнетизм
Медь используется во многих военных инструментах и приложениях, поскольку она немагнитна и не дает искр. Несмотря на то, что медь немагнитна, взаимодействие с магнитами делает медь полезной. Замедление магнитов с медью распространено в тормозных системах высокоскоростных поездов. Это полезно для преобразования высокоскоростного импульса в электрические токи, реакция, называемая демпфированием движения силового поля.
Таблица размеров медных проводов AWG и таблица данных при 100°F
Когда дело доходит до размеров кабеля, слишком большое падение напряжения затрудняет прохождение тока по медным проводам. Согласно своду правил NEC, максимальное падение напряжения не должно превышать 5%. Для стандартных промышленных применений инструмент определения размера кабеля/максимального расстояния может помочь рассчитать правильный размер.
Еще один момент, о котором следует помнить, это пространство между проводами для предотвращения перегрева. Обычно это относится к заполнению кабелепроводов в дорожках качения. Кабельные дорожки должны быть надлежащего размера, чтобы проводники могли проходить без перегрева, но чтобы максимальное количество медных проводников занимало кабельную дорожку.
Применение
Телекоммуникации
На раннем этапе использования медь использовалась для прокладки телефонных столбов. Свободно движущаяся электронная структура меди позволяет легко передавать сигналы по телефонным проводам. В телефонных столбах используется медная неэкранированная витая пара (UTP). Витые пары обеспечивают повышенную пропускную способность.
Подача электроэнергии
Медные провода служат средством транспортировки источников питания для доставки энергии в дома, коммерческие и промышленные объекты. Высокая пластичность меди позволяет использовать ее во множестве мест в домашнем хозяйстве для подачи электроэнергии в любом месте. Еще одна важная причина, по которой медь часто используется при передаче электроэнергии, заключается в том, что это недорогой драгоценный металл.
Автомобильная и морская проволока
Устойчивость к климатическим условиям очень востребована в таких отраслях, как автомобилестроение и подводное оборудование. Таким образом, спрос на медь в этих отраслях ежегодно увеличивается примерно на 5%. Помимо чрезвычайной электропроводности, медь обладает такими преимуществами, как пластичность, высокая температура плавления и коррозионная стойкость. В местах, где климат часто меняется, как в этих отраслях, медь обеспечивает безопасное и эффективное использование.
Альтернативы
Предоставлено: Ebay
Серебро
При рассмотрении других металлов с аналогичным профилем проводимости серебро представляет собой сильную потенциальную альтернативу. Проводимость серебра примерно на 7% больше, чем у меди по длине. Однако большая длина серебряного провода снижает его эффективность в качестве электрического проводника. Он также окисляется быстрее, чем медь. Серебро по-прежнему представляет собой жизнеспособный вариант для нишевой электроники, где требуется высокий уровень проводимости при более коротких проводах.
Предоставлено: Поставщик разъемов
Алюминий
Алюминий имеет некоторые основания, хотя в основном исторические, как заменитель меди. Он легче меди, но намного плотнее. Это означает, что он более ресурсоэффективен, поэтому из того же количества материала можно получить больше продукции. Однако, поскольку он менее проводящий, чем медь, для компенсации толщина провода должна быть больше, а это означает, что кабели из этого материала по своей природе толще. Кроме того, алюминий более хрупок, поэтому он менее надежен в качестве проводящего материала по сравнению с медью.
Предоставлено atlantech
В конце 1960-х и начале 1970-х годов алюминиевая проводка гораздо чаще использовалась в коммерческих и жилых помещениях. Однако алюминий термически расширяется намного больше, чем медь. Повторяющееся расширение и сжатие ослабляет проволоку. Ослабленные провода склонны к искрению и в конечном итоге могут привести к пожару.
Волоконная оптика
В последние годы стоимость меди медленно росла, в то время как прокладка оптоволоконных проводов сокращалась. Это изменение цены сделало волоконно-оптические провода более конкурентоспособными по стоимости на рынке кабелей/проводов. В настоящее время оптоволокно доминирует на рынке сетевой передачи с точки зрения надежности передачи данных. Это происходит в основном из-за значительно большей пропускной способности материалов. Это переходит в более высокие скорости передачи на большие расстояния.
Скорость роста данных увеличивается в геометрической прогрессии после недавнего бума потребительских услуг передачи данных, и ожидается, что этот рост продолжится. Медные провода используют электроны для передачи данных. Волоконно-оптические провода состоят из тонких стеклянных нитей, по которым передаются фотоны для передачи данных. Оптоволокно не подвержено влиянию электрических помех. Фотоны движутся намного быстрее электронов и имеют большую устойчивость сигнала на больших расстояниях.
История, полезные преимущества и 10 основных характеристик
Что такое медь?
История меди
Характеристики меди
Медные сплавы
Использование меди
Мы объясняем, что такое медь, историю этого металла, температуру его плавления и кипения. Кроме того, каковы его функции и утилиты?
Медь представляет собой переходный металл , который при комнатной температуре и в естественном состоянии находится в твердом состоянии. Его химический символ — Cu, а его атомный номер — 29.
Медь — это прочный металл с большой твердостью , но, тем не менее, он не является одним из самых твердых в природе. Он обладает способностью сопротивляться ударам, тянущим и толкающим силам, порезам или физическим изменениям в целом. Однако это металл, который, как и многие существующие металлы, проявляет хрупкость при воздействии экстремально низких температур.
История меди
При нагревании меди больше шансов придать форму этому металлу.
Если мы вернемся назад во времени, мы почти можем сказать, что медь первый металл, который человек научился использовать . Как в естественном состоянии, так и при нагревании для достижения больших возможностей форм и, таким образом, создания полезных инструментов. Было бы нормально думать, что открытие поведения меди при нагревании было случайным, однако с течением времени были обнаружены новые свойства этого металла.
Характеристики меди
Прохождение электричества по медным проводам создает магнитное поле.
Присутствует в различных органических структурах . Медь помогает формированию и развитию органических структур. Например, в организме человека он участвует в создании эритроцитов и поддержании кровеносных сосудов.
Его температуры кипения и плавления чрезвычайно высоки . Температура плавления меди 1085,62 градуса по Цельсию. Температура кипения меди составляет 2562 градуса по Цельсию.
Это один из материалов с наибольшей способностью проводить электричества. Это свойство объясняется слабыми связями электронов, которые он имеет в своей структуре. Таким образом, частицы могут свободно перемещаться. Хотя медь не является металлом с магнитными свойствами, если мы пропустим электричество через медные провода, намотанные в катушки, в результате мы получим магнитное поле.
Это один из материалов с наибольшей способностью проводить тепло (теплопроводность). Благодаря этой физической характеристике медь уже много лет является предпочтительным металлом для изготовления кухонной утвари.
Это прочный металл с высокой твердостью . Хотя это не один из самых суровых элементов природы, он способен противостоять ударам, тянущим и толкающим силам, порезам или физическим изменениям в целом. Однако это металл, который, как и многие существующие металлы, проявляет хрупкость при воздействии экстремально низких температур.
Это один из самых пластичных металлов . Вместе со свинцом и золотом медь очень пластична благодаря тому, что ее атомы имеют возможность скользить друг по другу, и таким образом металлу удается растягиваться, не ломаясь. Благодаря этому качеству медь широко используется для изготовления кабелей и всех изделий, подвергающихся силам давления, растяжения и постоянного движения.
Очень пластичный . Ковкость связана с формированием листов металла. Как и золото и серебро, медь — это металл, который легко деформируется при комнатной температуре, не ломаясь и не растрескиваясь. Несмотря на то, что он находится при комнатной температуре, его можно растягивать, бить молотком, прессовать, деформировать, но он не сломается.
Представляет высокую токсичность для человеческого организма . Существует генетическое заболевание Вильсона, которое развивается из-за высокого уровня накопления меди в организме и поражает различные жизненно важные органы, особенно печень и мозг, и может привести к смерти. С другой стороны, чрезмерное использование некоторых инсектицидов или фунгицидов, содержащих медь, или чрезмерное потребление пищевых добавок также может вызвать накопление меди в организме.
Медь — это вещество, которое может достаточно растягиваться, не ломаясь.
Медные сплавы
Медь часто смешивают с другими металлами для образования сплавов для изменения их свойств для конкретных целей .

Название: Медь	Символ: медь
Тип: переходный металл	Атомный вес: 63,546
Плотность при 293 К: 8,96 г/см ³	Атомный объем: 7,1 см ³ /моль
Обнаруженный: Медь известна с древних времен и используется людьми более десяти тысяч лет. Медный век находится между неотильским (каменным) и бронзовым веками. Медный век происходил в разное время в разных культурах, когда люди начали использовать медные орудия наряду с каменными. Слово «медь» происходит от латинского слова «cuprum», означающего «кипрский металл». Средиземноморский остров Кипр был древним источником добычи меди.

Состояние (т, л, ж): твердое
Температура плавления: 1357,77 К (1084,62 ° С)	Температура кипения: 2833 К (2560 °С)

Удельная теплоемкость: 0,38 Дж·г ^-1 К ^-1	Теплота атомизации: 338 кДж моль ^-1
Теплота плавления: 13,050 кДж моль ^-1	Теплота испарения: 300,30 кДж моль ^-1
1 ^st энергия ионизации: 745,4 кДж моль ^-1	2 ^nd энергия ионизации: 1957,9 кДж моль ^-1
3 ^rd энергия ионизации: 3553,5 кДж моль ^-1	Сродство к электрону: 118,5 кДж моль ^-1

Снаряды: 2,8,18,1	Электронная конфигурация: [Ar] 3d ¹⁰ 4s ¹
Минимальная степень окисления: 0	Максимальная степень окисления: 4
Мин. общий номер окисления: 0	Максимум. общее окисление №: 2
Электроотрицательность (шкала Полинга): 1,95	Объем поляризуемости: 6,7 Å ³

Структура: ГЦК: гранецентрированная кубическая	Цвет:оранжево-красный
Твердость: 3,0 мооса
Вредное воздействие: Медь необходима всем растениям и животным. Однако избыток меди токсичен. Приготовление кислой пищи в медных кастрюлях может вызвать отравление. Медная посуда должна быть облицована для предотвращения попадания внутрь ядовитой зелени (соединений, образующихся при коррозии меди).
Характеристики: Медь — красновато-оранжевый мягкий металл с ярким металлическим блеском. Он податлив, пластичен и является отличным проводником тепла и электричества — только серебро имеет более высокую электропроводность, чем медь. Медные поверхности, подвергающиеся воздействию воздуха, постепенно тускнеют и приобретают тусклый коричневатый цвет. При наличии воды и воздуха медь будет медленно разъедать, образуя карбонатную медь, часто встречающуюся на крышах и статуях. Использование: Благодаря своей превосходной электропроводности медь чаще всего используется в электрическом оборудовании, таком как проводка и двигатели. Из-за медленной коррозии медь используется в кровельных работах, водосточных желобах и в качестве водосточных желобов на зданиях. Также используется в сантехнике, посуде и кухонной утвари. Коммерчески важные сплавы, такие как латунь и бронза, производятся из меди и других металлов. Оружейные металлы и американские монеты представляют собой медные сплавы. Сульфат меди используется в качестве фунгицида и альгицида в реках, озерах и прудах. Оксид меди в растворе Фелинга широко используется в тестах на наличие моносахаридов (простых сахаров).

Реакция с воздухом: мягкая, вес/вт ⇒ CuO, Cu ₂ O	Реакция с 6 М HCl: нет
Реакция с 15 М HNO ₃: мягкая, ⇒ Cu(NO ₃) ₂, № _x	Реакция с 6 М NaOH:

Оксид(ы):CuO, Cu ₂ O (куприт)	Хлориды: CuCl, CuCl ₂
Гидрид (ы): CuH

Атомный радиус: 135 пм	Ионный радиус (1+ ион): 91 пм
Ионный радиус (ион 2+): 87 пм	Ионный радиус (3+ ион): 68 пм
Ионный радиус (2-ион): пм	Ионный радиус (1-ион): пм

Изобилие земной коры: 60 частей на миллион по массе, 19 частей на миллион по молям.
Изобилие солнечной системы: 700 частей на миллиард по весу, 10 частей на миллиард по молям.
Стоимость в чистом виде: $9,76 за 100 г.
Стоимость, оптом: 0,66$ за 100г
Источник: Медь иногда встречается в самородном виде (т. е. в виде несвязанного металла), а также содержится во многих минералах, таких как оксид; куприт (Cu ₂ O), карбонаты; малахит (Cu ₂ CO ₃ (OH) ₂ ) и азурит (Cu ₂ (CO ₃ ) ₂ (OH) ₂ ) и сульфиды; халькопирит (CuFeS ₂) и борнит (Cu ₅ FeS ₄). Большая часть медной руды
Изотопы: Медь имеет 24 изотопа, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 57 до 80. Из них четыре стабильны, ⁶³ Cu и ⁶⁵ Cu. старше 69 лет0,1% встречающейся в природе меди находится в форме ⁶³ Cu.