Медь электропроводность и теплопроводность: Свойства меди: плотность, теплоемкость, теплопроводность

alexxlab | 12.08.2020 | 0 | Разное

Содержание

Теплопроводность - медь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Теплопроводность - медь

Cтраница 2

На электропроводность и теплопроводность меди селен влияет незначительно, но снижает ее пластичность. Положительно влияет селен на обрабатываемость меди при резании.  [16]

Теплопроводность его вдвое меньше теплопроводности меди; электропроводность около 60 % электропроводности меди при одинаковых поперечных сечениях обоих металлов, но если сравнивать равные весовые количества, то алюминий проводит электричество в два раза лучше, чем медь. Он применяется для отдельных частей автомобилей, кухонной посуды - и в качестве раскислителя е производстве стали, Один из наиболее важных сплавов его содерж ит 92 % алюминия и 8 %, меди. Дуралюшин содержит 94 % алюминия, 4.5 % меди, 0 75 % магния и 0 75 %; марганца.  [17]

Высокая электро - и теплопроводность меди - основные свойства, обусловливающие ее широкое применение в технике.  [18]

Ввиду высокой электро - и теплопроводности меди, при ее электродуговой сварке требуются сильные электрические токи. В противоположность этому, газовая сварка и пайка твердым припоем осуществляются сравнительно просто, вследствие чего на практике в основном применяются эти два метода. Для них раскисленная ( восстановленная) медь более пригодна, чем рафинированные сорта меди.  [19]

Теплопроводность вольфрама составляет менее половины теплопроводности меди, но она намного выше, чем у железа или никеля. Хотя электропроводность вольфрама примерно втрое меньше электропроводности отожженной меди, она все же выше, чем у железа, никеля, ртути, платины и фосфористой бронзы.  [20]

Во-вторых, сталь имеет теплопроводность ниже теплопроводности меди.  [21]

Сера незначительно влияет на электропроводность и теплопроводность меди, но заметно снижает пластичность при горячей и холодной обработке давлением.

При наличии серы значительно улучшается обрабатываемость-меди резанием.  [23]

Мышьяк значительно снижает электро - и теплопроводность меди, но повышает коррозионные свойства и жаростойкость меди.  [24]

Фосфор сильно понижает электро - и теплопроводность меди, но положительно влияет на ее механические свойства и жии-котекучесть. Фосфор широко применяется в литейном деле в качестве раскислителя меди и оказывает положительное влияние при сварке меди.  [25]

Мышьяк значительно снижает электро - и теплопроводность меди, но повышает коррозионные свойства и жаростойкость меди.  [26]

Если теплопроводность различных веществ сравнить с теплопроводностью меди, то окажется, что у железа она примерно в 5 раз меньше, у воды - в 658 раз меньше, у пористого кирпича - в 840 раз меньше, у свежевыпавшего снега - почти в 4000 раз меньше, у ваты, древесных опилок и овечьей шерсти - почти в 10000 раз меньше, а у воздуха она примерно в 20000 раз меньше.

Плохая теплопроводность шерсти, пуха и меха ( обусловленная наличием между их волокнами воздуха) позволяет телу животного сохранять вырабатываемую организмом энергию и тем самым защищаться от охлаждения. Защищает от холода и жировой слой, который имеется у водоплавающих птиц, китов, моржей, тюленей и некоторых других животных.  [27]

Теплопроводность различных видов углеродных материалов может достигать теплопроводности меди, а при определенных условиях обеспечивать теплоизоляцию на уровне кварцевого песка. Первое из этих качеств может быть использовано при изготовлении постоянных и полупостоянных форм.  [28]

При температуре жидкого азота теплопроводность а-корунда превышает даже теплопроводность меди.  [29]

Обращают на себя внимание высокие значения электрической проводимости и теплопроводности меди и ее аналогов.

Серебро характеризуется максимальной для металлов электрической проводимостью. Медь по электрической проводимости уступает только серебру. В связи с этим около 40 % всей добываемой меди идет на изготовление электрических проводов и кабелей. Этой области применения металла способствуют исключительная пластичность и тягучесть меди.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Медь тепло и электропроводность

Автор На чтение 7 мин. Опубликовано

Во многих отраслях современной промышленности очень широко используется такой материал, как медь. Электропроводность у этого металла очень высокая. Этим и объясняется целесообразность его применения прежде всего в электротехнике. Из меди получаются проводники с отличными эксплуатационными характеристиками.

Конечно же, используется этот металл не только в электротехнике, но и в других отраслях промышленности. Объясняется его востребованность в том числе и такими его качествами, как стойкость к коррозионным разрушениям в ряде агрессивных сред, тугоплавкость, пластичность и т.д.

Историческая справка

Медь является металлом, известным человеку с глубокой древности. Объясняется раннее знакомство людей с эти материалом прежде всего его широкой распространенностью в природе в виде самородков. Многие ученые считают, что именно медь была первым металлом, восстановленным человеком из кислородных соединений. Когда-то горные породы просто нагревали на костре и резко остужали, в результате чего они растрескивались. Позднее восстановление меди начали производить на кострах с добавлением угля и поддувом мехами. Совершенствование этого способа в конечном итоге привело к созданию шахтной печи. Еще позже этот металл начали получать методом окислительной плавки руд.

Медь: электропроводность материала

В спокойном состоянии все свободные электроны любого металла вращаются вокруг ядра.

При подключении внешнего источника воздействия они выстраиваются в определенной последовательности и становятся носителями тока. Степень способности металла пропускать сквозь себя последний и называется электропроводностью. Единицей ее измерения в Международной СИ является сименс, определяемый как 1 См = 1 Ом -1 .

Электропроводность меди очень высока. По этому показателю она превосходит все известные на сегодня неблагородные металлы. Лучше нее ток пропускает только серебро. Показатель электропроводности меди составляет 57х104 см -1 при температуре в +20 °С. Благодаря такому своему свойству этот металл на данный момент является самым распространенным проводником из всех используемых в производственных и бытовых целях.

Медь отлично выдерживает постоянные электрические нагрузки и к тому же отличается надежностью и долговечностью. Помимо всего прочего, этот металл характеризуется и высокой температурой плавления (1083,4 °С). А это, в свою очередь, позволяет меди долгое время работать в нагретом состоянии. По распространенности в качестве проводника тока конкурировать с этим металлом может только алюминий.

Влияние примесей на электропроводность меди

Конечно же, в наше время для выплавки этого красного металла используются гораздо более совершенные методики, чем в древности. Однако и сегодня получить совершенно чистый Cu практически невозможно. В меди всегда присутствуют разного рода примеси. Это могут быть, к примеру, кремний, железо или бериллий. Между тем, чем больше примесей в меди, тем меньше показатель ее электропроводности. Для изготовления проводов, к примеру, подходит только достаточно чистый металл. Согласно нормативам, для этой цели можно использовать медь с количеством примесей, не превышающем 0.1 %.

Очень часто в этом металле содержится определенный процент серы, мышьяка и сурьмы. Первое вещество значительно снижает пластичность материала. Электропроводность меди и серы сильно различается. Ток эта примесь совершенно не проводит. То есть является хорошим изолятором. Однако на электропроводность меди сера не влияет практически никак. То же самое касается и теплопроводности. С сурьмой и мышьяком наблюдается обратная картина. Эти элементы электропроводность меди способны снижать значительно.

Сплавы

Разного рода добавки могут использоваться и специально для повышения прочности такого пластичного материала, как медь. Электропроводность ее они также снижают. Но зато их применение позволяет значительно продлить срок службы разного рода изделий.

Чаще всего в качестве повышающей прочность меди добавки используется Cd (0.9 %). В результате получается кадмиевая бронза. Ее проводимость составляет 90 % от проводимости меди. Иногда вместо кадмия в качестве добавки используют также алюминий. Проводимость этого металла составляет 65 % от этого же показателя меди. Для повышения прочности проводов в виде добавки могут применяться и другие материалы и вещества — олово, фосфор, хром, бериллий. В результате получается бронза определенной марки. Соединение меди с цинком называется латунью.

Характеристики сплавов

Зависеть электропроводность металлов может не только от количества имеющихся в них примесей, но и от других показателей. К примеру с повышением температуры нагрева способность меди пропускать сквозь себя ток снижается. Оказывает влияние на электропроводность такой проволоки даже способ ее изготовления. В быту и на производстве могут использоваться как мягкие отожженные медные проводники, так и твердотянутые. У первой разновидности способность пропускать сквозь себя ток выше.

Однако больше всего влияют, конечно же, используемые добавки и их количество на электропроводность меди. Таблица ниже представляет читателю исчерпывающую информацию относительно способности пропускать ток наиболее распространенных сплавов этого металла.

Электропроводность медных сплавов

Состояние (О — отожженная, Т-твердотянутая)

Оловянная бронза (0. 75 %)

Кадмиевая бронза (0.9 %)

Алюминиевая бронза (2,5 % А1, 2 % Sn)

Фосфористая бронза (7 % Sn, 0,1 % Ρ)

Электропроводность латуни и меди сравнима. Однако у первого металла этот показатель, конечно же, немного ниже. Но при этом он и выше, чем у бронз. В качестве проводника латунь используется довольно-таки широко. Ток она пропускает хуже меди, но при этом и стоит дешевле. Чаще всего из латуни делают контакты, зажимы и различные детали для радиоаппаратуры.

Медные сплавы высокого сопротивления

Такие проводниковые материалы применяют в основном при изготовлении резисторов, реостатов, измерительных приборов и электронагревательных устройств. Чаще всего для этой цели используются медные сплавы константан и манганин. Удельное сопротивление первого (86 % Cu, 12 % Mn, 2 % Ni) составляет 0.42-0.48 мкОм/м, а второго (60 % Cu, 40 % Ni) — 0.48-0.52 мкОм/м.

Связь с коэффициентом теплопроводности

Удельная электропроводность меди – 59 500 000 См/м. Этот показатель, как уже упоминалось, верен, однако только при температуре +20 о С. Между коэффициентом теплопроводности любого металла и удельной проводимостью существует определенная связь. Устанавливает его закон Видемана — Франца. Выполняется он для металлов при высоких температурах и выражается в такой формуле: K/γ = π 2 / 3 (k/e) 2 T, где y — удельная проводимость, k — постоянная Больцмана, e — элементарный заряд.

Разумеется, существует подобная связь и у такого металла, как медь. Теплопроводность и электропроводность у нее очень высокие. На втором месте после серебра она находится по обоим этим показателям.

Соединение медных и алюминиевых проводов

В последнее время в быту и промышленности начало использоваться электрооборудование все более высокой мощности. Во времена СССР проводка изготавливалась в основном из дешевого алюминия. Новым требованиям ее эксплуатационные характеристики, к сожалению, уже не соответствуют. Поэтому сегодня в быту и в промышленности очень часто алюминиевые провода меняются на медные. Основным преимуществом последних, помимо тугоплавкости, является то, что при окислительном процессе их токопроводящие свойства не уменьшаются.

Часто при модернизации электросетей алюминиевые и медные провода приходится соединять. Делать это напрямую нельзя. Собственно, электропроводность алюминия и меди различается не слишком сильно. Но только у самих этих металлов. Окислительные же пленки у алюминия и меди свойства имеют неодинаковые. Из-за этого значительно снижается проводимость в месте соединения. Окислительная пленка у алюминия отличается гораздо большим сопротивлением, чем у меди. Поэтому соединение этих двух разновидностей проводников должно производиться исключительно через специальные переходники. Это могут быть, к примеру, зажимы, содержащие пасту, защищающую металлы от появления окиси. Данный вариант переходников обычно используется при соединении проводов на улице. В помещениях чаще применяются ответвительные сжимы. В их конструкцию входит специальная пластина, исключающая прямой контакт между алюминием и медью. При отсутствии таких проводников в бытовых условиях вместо скручивания проводов напрямую рекомендуется использовать шайбу и гайку в качестве промежуточного «мостика».

Физические свойства

Таким образом, мы выяснили, какая электропроводность у меди. Показатель этот может меняться в зависимости от входящих в состав этого металла примесей. Однако востребованность меди в промышленности определяется и другими ее полезными физическими свойствами, получить информацию о которых можно из представленной ниже таблицы.

  • 5 – 9 классы
  • Химия
  • 5 баллов

тепло-и электропроводность : МЕДИ. ЖЕЛЕЗА. МАГНИЯ . ЦИНКА. АЛЮМИНИЯ . НАТРИЯ .
СРОЧНООООООООООООООООООООО

  • Попроси больше объяснений
  • Следить
  • Отметить нарушение

Кисазаярыба 27.10.2012

Что ты хочешь узнать?

Ответ

Медь-тепл.382—390Вт/(м·К) электро58 100 000 см/м

железо-тепл.92Вт/(м·К) электро10 000 000 см/м

магний-тепл. 156 Вт/(м·К) электро 22 700 000

Цинк-тепл.116 Вт/(м·К) электро16 900 000

алюминий-тепл.237 Вт/(м·К)электро(37·106 См/м)

Все изделия, используемые человеком, способны передавать и сохранять температуру прикасаемого к ним предмета или окружающей среды. Способность отдачи тепла одного тела другому зависит от вида материала, через который проходит процесс. Свойства металлов позволяют передавать тепло от одного предмета другому, с определенными изменениями, в зависимости от структуры и размера металлической конструкции. Теплопроводность металлов – один из параметров, определяющих их эксплуатационные возможности.

Что такое теплопроводность и для чего нужна

Процесс переноса энергии атомов и молекул от горячих предметов к изделиям с холодной температурой, осуществляется при хаотическом перемещении движущихся частиц. Такой обмен тепла зависит от агрегатного состояния металла, через который проходит передача. В зависимости от химического состава материала, теплопроводность будет иметь различные характеристики. Данный процесс называют теплопроводностью, он заключается в передаче атомами и молекулами кинетической энергии, определяющей нагрев металлического изделия при взаимодействии этих частиц, или передается от более теплой части – к той, которая меньше нагрета.

Способность передавать или сохранять тепловую энергию, позволяет использовать свойства металлов для достижения необходимых технических целей в работе различных узлов и агрегатов оборудования, используемого в народном хозяйстве. Примером такого применения может быть паяльник, нагревающийся в средней части и передающий тепло на край рабочего стержня, которым выполняют пайку необходимых элементов. Зная свойства теплопроводности, металлы применяют во всех отраслях промышленности, используя необходимый параметр по назначению.

Понятие термического сопротивления и коэффициента теплопроводности

Если теплопроводность характеризует способность металлов передавать температуру тел от одной поверхности к иной, то термическое сопротивление показывает обратную зависимость, т. е. возможность металлов препятствовать такой передаче, иначе выражаясь, – сопротивляться. Высоким термическим сопротивлением обладает воздух. Именно он, больше всего, препятствует передаче тепла между телами.

Количественную характеристику изменения температуры единицы площади за единицу времени на один градус (К), называют коэффициентом теплопроводности. Международной системой единиц принято измерять этот параметр в Вт/м*град. Эта характеристика очень важна при выборе металлических изделий, которые должны передавать тепло от одного тела к другому.

Коэффициент теплопроводности металлов при температура, °С

От чего зависит показатель теплопроводности

Изучая способность передачи тепла металлическими изделиями выявлено, что теплопроводность зависит от:

  • вида металла;
  • химического состава;
  • пористости;
  • размеров.

Металлы имеют различное строение кристаллической решетки, а это может изменить теплопроводность материала. Так, например, у стали и алюминия, особенности строения микрочастиц влияют по-разному на скорость передачи тепловой энергии через них.

Коэффициент теплопроводности может иметь различные значения для одного и того же металла при изменении температуры воздействия. Это связано с тем, что у разных металлов градус плавления отличается, а значит, при других параметрах окружающей среды, свойства материалов также будут отличаться, а это отразится на теплопроводности.

Методы измерения

Для измерения теплопроводности металлов используют два метода: стационарный и нестационарный. Первый характеризуется достижением постоянной величины изменившейся температуры на контролируемой поверхности, а второй – при частичном изменении таковой.

Стационарное измерение проводится опытным путем, требует большого количества времени, а также применения исследуемого металла в виде заготовок правильной формы, с плоскими поверхностями. Образец располагают между нагретой и охлажденной поверхностью, а после прикосновения плоскостей, измеряют время, за которое заготовка может увеличить температуру прохладной опоры на один градус по Кельвину. Когда рассчитывают теплопроводность, обязательно учитывают размеры исследуемого образца.

Нестационарную методику исследований используют в редких случаях из-за того, что результат, зачастую, бывает необъективным. В наши дни никто, кроме ученых, не занимается измерением коэффициента, все используют, давно выведенные опытным путем, значения для различных материалов. Это обусловлено постоянством данного параметра при сохранении химического состава изделия.

Теплопроводность стали, меди, алюминия, никеля и их сплавов

Обычное железо и цветные металлы имеют разное строение молекул и атомов. Это позволяет им отличаться друг от друга не только механическими, но и свойствами теплопроводности, что, в свою очередь, влияет на применение тех или иных металлов в различных отраслях хозяйства.

Сталь имеет коэффициент теплопроводности, при температуре окружающей среды 0 град. (С), равный 63, а при увеличении градуса до 600, он снижается до 21 Вт/м*град. Алюминий, в таких же условиях, наоборот – увеличит значение от 202 до 422 Вт/м*град. Сплавы из алюминия, будут также повышать теплопроводность, по мере увеличения температуры. Только величина коэффициента будет на порядок ниже, в зависимости от количества примесей, и колебаться в пределах от 100 до 180 единиц.

Медь, при изменении температуры в тех же пределах, будет уменьшать теплопроводность от 393 до 354 Вт/м*град. При этом, медь содержащие сплавы латуни будут иметь такие же свойства, как и алюминиевые, а значение теплопроводности будет изменяться от 100 до 200 единиц, в зависимости от количества цинка и других примесей в составе сплава латуни.

Коэффициент теплопроводности чистого никеля считается низким, он будет менять свое значение от 67 до 57 Вт/м*град. Сплавы с содержанием никеля, будут также иметь коэффициент с пониженным значением, который, благодаря содержанию железа и цинка, колеблется от 20 до 50 Вт/м*град. А наличие хрома, позволит понизить теплопроводность в металлах до 12 единиц, с небольшим увеличением этой величины, при нагреве.

Применение

Агрегатное состояние материалов имеет отличительную структуру строения молекул и атомов. Именно это оказывает большое влияние на металлические изделия и их свойства, в зависимости от назначения.

Отличающийся химический состав узлов и деталей из железа, позволяет обладать различной теплопроводностью. Это связано со структурой таких металлов как чугун, сталь, медь и алюминий. Пористость чугунных изделий способствует медленному нагреванию, а плотность медной структуры – наоборот, ускоряет процесс теплоотдачи. Эти свойства используют для быстрого отвода тепла или постепенного нагревания продукции инертного назначения. Примером использования свойств металлических изделий является:

  • кухонная посуда с различными свойствами;
  • оборудование для пайки труб;
  • утюги;
  • подшипники качения и скольжения;
  • сантехническое оборудование для подогрева воды;
  • приборы отопления.

Медные трубки широко используют в радиаторах автомобильных систем охлаждения и кондиционеров, применяемых в быту. Чугунные батареи сохраняют тепло в квартире, даже при непостоянной подаче теплоносителя требуемой температуры. А радиаторы из алюминия, способствуют быстрой передаче тепла отапливаемому помещению.

При возникновении высокой температуры, в результате трения металлических поверхностей, также важно учитывать теплопроводность изделия. В любом редукторе или другом механическом оборудовании, способность отводить тепло, позволит деталям механизма сохранить прочность и не быть подвергнутыми разрушению, в процессе эксплуатации. Знание свойств теплопередачи различных материалов, позволит грамотно применить те или иные сплавы из цветных или черных металлов.

“>

Связь проводимости и теплопроводности металлов

    В начале XX в. Друде и Лоренц применили к электронам проводимости металлов кинетическую теорию газов и ввели представления об электронном газе. Эта теория свободных электронов хорошо объясняла закон Ома и связь электрической проводимости с теплопроводностью (закон Видемана—Франца), но не объяснила главного отличия металлов от других твердых тел, а именно температурную зависимость электрической проводимости. Действительно, в теории свободных электронов Друде и Лоренца кинетическая энергия электрона равна [c.130]
    СВЯЗЬ ПРОВОДИМОСТИ и ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ [c.84]

    Поскольку в металлоподобных нитридах доминирует металлическая связь при заметной доле ковалентности, они характеризуются металлическим блеском, хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью в сочетании с высокой твердостью и тугоплавкостью. Однако по всем этим параметрам металлоподобные нитриды несколько уступают металлоподобным карбидам. Это обусловлено большей электроотрицательностью азота по сравнению с углеродом. В химическом отношении металлоподобные нитриды, как и карбиды, являются очень инертными материалами. Они не корродируют в атмосферных условиях, не разрушаются водой и расплавами металлов и кислотоупорны. [c.267]

    Взаимодействие электронов проводимости с остовами ато.мов, расположенными в узлах кристаллической решетки, обусловливает высокую теплопроводность металлов. Связь между теплопроводностью, электрической проводимостью и температурой выражается обобщенным законом Видемана — Франца — Лоренца  [c.264]

    С наличием металлической проводимости тесно связаны высокая теплопроводность и оптические свойства металлических веществ. Так, электроны могут вследствие их высокой подвижности осуществлять отвод тепла путем переноса энергии из областей с более высокой температурой в области с более низкой температурой. Высокие коэффициенты поглощения и отражения излучения у металлов объясняются наличием в энергетических зонах очень тесно расположенных чередующихся занятых и свободных состояний. Этим обусловлены металлический блеск и непрозрачность. В тонкодисперсном состоянии все металлы имеют черный цвет. [c.360]

    Металлические кристаллы отличаются от всех остальных кристаллов высокой пластичностью, электрической проводимостью и теплопроводностью. Эти свойства, а также и многие другие обусловлены особым видом связи между атомами металла — металлической связью. Она возникает между атомами металлов в результате их сближения за счет перекрытия внешних орбиталей. Эта связь не является ковалентной неполярной связью, так как электроны не фиксируются между двумя атомами, а переходят в состояние проводимости и могут принадлежать всем атомам данного кристалла и даже куска металла, содержащего громадное количество кристаллических зерен. Эти мигрирующие электроны, или обобщенные электроны, — электроны проводимости (свободные электроны или электронный газ) — и осуществляют ненаправленную связь между остовами атомов в кристаллической решетке металлов (подробнее о возникновении связи см. гл. 10). [c.108]

    Свойства меди, серебра и золота. Металлы данной подгруппы имеют характерную окраску медь — розовую, серебро — белую, золото — оранжево-желтую. Все они, особенно золото, ковки и пластичны. Например, прокаткой можно получить листочки золота толщиной 0,0002 мм, а из 1 г золота вытянуть проволоку длиной 3420 м. Наибольшей электрической проводимостью и теплопроводностью обладает серебро, а за ним медь. Сила притяжения резко возрастающих зарядов ядер атомов этих элементов по сравнению с атомами соответствующих щелочных металлов превышает взаимное отталкивание электронов. В связи с этим металлы подгруппы меди сильно отличаются от щелочных металлов своим отношением к кислороду, воде, разбавленным кислотам и растворам солей. [c.414]

    Физические свойства металлов — электрическая проводимость, теплопроводность, пластичность и др.— объясняются металлической связью. [c.239]

    С электрической проводимостью металлов тесно связана их теплопроводность эта взаимосвязь выражается через приближенный закон Видемана-Франца, определяющего отношение электро- и теплопроводности для всех металлов. Под давлением теплопроводность металла изменяется вместе с электропроводностью. Но измерить первую гораздо сложнее, чем последнюю, поэтому удовлетворительные измерения были проведены лишь для нескольких металлов и при давлении до 12 000 кг/слР. Эти эксперименты показали, что соотношение Видемана-Франца почти не зависит от давления.[c.146]

    Металлы отличаются от других твердых тел некоторыми особыми свойствами — высокой электрической проводимостью и теплопроводностью. Изучая эти свойства, а также зависимость от температуры, можно сделать ряд важных выводов о природе металлической связи. [c.138]

    Наша способность различать металлы на ощупь обусловлена их высокой теплопроводностью. Электропроводность и теплопроводность различных металлов изменяются в закономерной связи друг с другом. Например, серебро и медь, обладающие наиболее высокой электропроводностью среди металлов, характеризуются также и высокой теплопроводностью. Это заставляет предположить, что оба типа проводимости имеют одинаковую природу. [c.360]

    Электрические свойства простых веществ, как известно, являются одним из признаков, по которым их делят на металлы и неметаллы. С электрической проводимостью тесно связана теплопроводность кристаллов, обусловленная передачей теплоты за счет колебаний атомов в узлах кристаллической решетки (фоно-ны) и передачей теплоты электронами. В кристаллах неметаллов концентрация свободных электронов незначительна. Поэтому все они являются полупроводниками и диэлектриками и обладают низкой теплопроводностью, обусловленной колебаниями решетки. В противоположность этому для металлов характерны высокие значения электрической проводимости (порядка 10 — 10 Ом -см ) и теплопроводности, поскольку в этом случае вклад свободных электронов в теплопроводность является определяющим. Наиболее высокой электрической проводимостью и теплопроводностью обладают металлы подгруппы меди и алюминий. Для переходных металлов характерны достаточно высокие, но несколько меньшие значения электрической проводимости. [c.249]

    В процессе образования кристалла происходит перекрывание внешних электронных облаков атомов по аналогии с образованием химической связи в молекулах. В соответствии с методом МО при взаимодействии двух атомных электронных орбиталей образуются две молекулярные орбиТали связывающая и разрыхляющая. При одновременном взаимодействии N микрочастиц образуется N молекулярных орбиталей. Величина N в кристаллах может достигать огромных величин (порядка 10 ). Поэтому и число электронных орбиталей в твердом теле чрезвычайно велико. При этом разность между энергиями соседних орбиталей будет ничтожно мала. Так, в кристалле натрия разность энергетических уровней двух соседних орбиталей имеет порядок 10 Дж. Таким образом, в кристалле металла образуется энергетическая зона с почти непрерывным распределением энергии, называемая зоной проводимости. Каждая орбиталь в этой зоне охватывает кристалл по всем его трем измерениям. Заполнение орбиталей зоны проводимости электронами происходит в соответствии с положениями квантовой механики. Так, из условий минимума энергии электроны будут последовательно заполнять все орбитали, начиная с наинизшей, причем на каждой орбитали в соответствии с запретом Паули может располагаться лишь два электрона с антипараллельными спинами. С повышением температуры за счет теплового возбуждения электроны будут последовательно перемещаться на более высокие энергетические уровни, передавая тепловую энергию с одного конца кристалла на другой и обеспечивая таким образом его теплопроводность.[c.82]

    Металлы, неметаллы и полуметаллы. Все простые вещества можно разделить на три класса металлы, неметаллы и пс лу-металлы. Большинство простых веществ относится к металлам. Для них характерны кристаллическая решетка с металлической связью, металлический блеск, ковкость, пластичность, высокие теплопроводность и электрическая проводимость (см. 111.4). [c.246]

    Обращают на себя внимание высокие значения электрической проводимости и теплопроводности меди и ее аналогов. Серебро характеризуется максимальной для металлов электрической проводимостью. Медь по электрической проводимости уступает только серебру. В связи с этим около 40 % всей добываемой меди идет на изготовление электрических проводов и кабелей. Этой области применения металла способствуют исключительная пластичность и тягучесть меди. Из нее можно вытянуть проволоку диаметром 0,001 мм. У всех металлов подгруппы меди положительные стандартные электродные потенциалы, что свидетельствует об их низкой химической активности. В ряду стандартных электродных потенциалов все три металла располагаются правее водорода. [c.334]

    Г р а ф и т — темно-серое кристаллическое вещ,ество со слабым металлическим блеском, жирное на ощупь. Углеродные атомы в кристаллах графита находятся в состоянии 5/) -гибридизации (с. 46). Они объединены в плоские слои, состоящие нз правильных шестиугольников (рис. 4.2). В них каждый атом углерода связан прочными ковалентными связями с тремя соседними атомами с расстоянием между ними 0,142 нм. Связи направлены друг к другу под углом 120 Четвертый электрон каждого атома в слое остается подвижным, как в металле, и может перемещаться от одного атома углерода к другому. Этим объясняется хорошая электрическая проводимость графита (но хуже, чем у металлов), а также его теплопроводность и металлический блеск. [c.128]

    У переходных -металлов металлическая связь осуществляется в основном валентными п -электронами. Средняя концентрацяя коллективизированных электронов (электронов проводимости) колеблется от одного до двух на атом. По этой причине -элементы в свободном состоянии — типичные металлы. Они достаточно электропроводны, теплопроводны, пластичны, имеют плотнейшие кристаллические решетки (табл. 17.32). Однако по многим другим свойствам переходные металлы существенно отличаются от [c.492]

    В настоящее время различия в электрической проводимости металлов, полупроводников и изоляторов объясняют на основе квантовой теории строения кристаллических веществ или так называемой теории энергетических зон. Сущность ее состоит в следующем. Электроны ближайших к ядру энергетических уровней атомов полностью насыщают эти уровни, находятся в устойчивых состояниях и образуют так называемую заполненную валентную зону. Электрическая проводимость и теплопроводность вещества не связаны с электронами этой зоны. В электрической проводимости могут участвовать только электроны ненасыщенных энергетических уровней. При этом полосы основных и возбужденных (периферических) энергетических уровней разделяются промежуточными свободными полосами, которые не имеют возможных для электрона квантовых состояний. Эту энергетическую зону, промежуточную между зонами основных и возбужденных уровней, называют запрещенной зоной. [c.265]

    Физические свойства. Поскольку в атомах щелочных металлов один внешний электрон приходится на 4 и более свободные орбитали, а энергия ионизации атомов низкая, то между атомами металлов возникает металлическая связь ( 3.5). Для вещества с металлической связью характерны металлический блеск, пластичность, мягкость, хорошая электрическая проводимость и теплопроводность. Такими свойствами обладают натрий и калий. [c.239]

    Простые вещества. Медь, серебро и золото представляют собой металлы (соответственно красного, белого и желтого цветов) с гранецентрированной кубической решеткой (см. табл. 28). Поскольку у меди и ее аналогов в образовании связи принимают участие как п -, так и (и — 1) -электроны, теплоты возгонки и температуры плавления у них значительно выше, чем у щелочных металлов. Медь, серебро и золото характеризуются исключительной (особенно, золото) пластичностью они превосходят остальные металлы также по теплопроводности и электрической проводимости. Некоторые константы рассматриваемых металлов приведены ниже  [c.678]

    Большинство химических элементов относится к металлам, важнейнлями свойствами которых являются металлический тни связи в кристаллической решетке электрическая проводимость теплопроводность металлический блес - ковкость пластичность. [c.265]

    Между ковалентной и металлической связями имеется большое сходство — оба типа химической связи основаны на обобществлении валентных электронов. Только в металлах обобществленные электроны обслуживают весь кристалл, т.е. они полностью делокализованы. Этим объясняются отсутствие пространственной направленности металлической связи и высокие координационные числа металлических структур. Это означает, что метал.лическая связь не проявляет свойств насыщаемости, столь характерных для ковалентной связи. Делокашизация же валентных электронов в металлах является следствием многоцентрового характера металлической связи. Многоцентровость металличе ской связи обеспечивает высокую электрическую проводимость и теплопроводность металлов.[c.94]

    Мепишпеская связь. Особая природа химической связи характерна для металлов. Число орбиталей в металлах Значительно больше числа электронов и они свободно переходят из одной орбитали на другие. Поэтому металлы рассматривают как плотно упакованную структуру, состоящую из катионов, среди которых относительно свободно перемещаются электроны, oбpaзyiя электронный газ. Этим хорошо объясняются высокая электрическая проводимость и теплопроводность металлов. [c.27]

    При малых отношениях S/Me связь между атомами серы и металла носит смешанный ионно-металлический характер и осуществляется преимущественно коллективизированными электронами. С увеличением отношения S/Me появляется и возрастает ковалентная связь между атомами серы в тем большей степени, чем меньше донорная способность атома переходного металла, т. е. чем больше локализация его валентных электронов и меньше доля валентных электронов, переходящих в нелокализованное состояние. При этом ослабляется связь между атомами металла и серы и обособляются структурные элементы из атомов металлов от структурных элементов из атомов серы. Соответственно происходит переход от металлической проводимости при малых отношениях S/Me к полупроводниковой при больших отношениях S/Me (когда обособление групп из атомов серы приводит к образованию энергетической щели). Таким образом, переход от преимущественно металлических к преимущественно полупроводниковым свойствам происходит для сульфидов металлов с высокой донор-ной способностью при больших отношениях S/Me, чем для переходных металлов с малой донорной способностью (табл. 2). По мере уменьшения донорной способности переходного металла и роста обособления электронных конфигураций атомов металла и серы понижается температура плавления сульфидов, а также их твердость. Так, если твердость преимущественно металлического моносульфида титана TiS равна 500—600 кГ/мм-, то для полупроводникового M0S2 она составляет всего 30—40 кГ/мм . Одновременно повышается термо-э. д. с. (с 3—4 до 120 мкв/град) и на порядок снижается теплопроводность. [c.12]

    Теперь перейдем к оценке проводимости чистых металлов при низких температурах. Прежде всего отметим, что теплопроводность, как мы видели в 1.3, связана с передачей энергии при столкновении. При каждом столкновеинн электрона с фоноиом энергия электрона изменяется иа величину порядка энергии Т фонона (например, прн поглощении фонона с энергией порядка Т). Поэтому время между двумя последовательными столкновениями (время свободного пробега) и есть одновременно время релаксации по энергии. Это оправдывало использованную выше оценку x ljv для времени свободного пробега в качестве релаксационного времени для теплопроводности. [c.94]

    При более высоких температурах число электронов, участвующих в процессе теплопроводности, продолжает расти пропорционально температуре, но в то же время их длина свободного пробега падает вследствие электрон-фо-нонного взаимодействия. Первое явление доминирует во всем температурном диапазоне в металлах с высокой концентрацией дефектов решетки, что находит отрансение в постоянном росте теплопроводности с увеличением температуры. Напротив, в чистых металлах теплопроводность достигает максимума при той температуре, при которой начинает проявляться электроп-фононпое взаимодействие, что влечет за собой падение теплопроводности в остальном температурном диапазоне (см. 4.5.6). При температурах выше примерно 150 К теплопроводность X и электрическая проводимость а связаны соотношением, называемым законом Видемана—Франца—Лоренца  [c.191]

    Химические соединения металлов друг с другом иазывакуг также интерметаллическими соединениями. Они имекгг обычно сложную кристаллическую структуру, отличную от структур исходных металлов. Свойства этих соединений также существенно отличаются от свойств исходных металлов. Так, кристаллы интерметаллических соединений почти всегда хрупки, характеризуются низкими значениями электрической проводимости и теплопроводности. Все это подтверждает смешанные межатомные связи в кристаллах (металлическую, ковалентную и ионную). Многие интерметаллические соединения отличакггся высокими теплотами образования и химической стойкостью.[c.254]


Физические свойства алюминия зависят от его чистоты

Основные свойства

Алюминий - химический элемент третей группы периодической системы Д.И. Менделеева.

Таблица физических свойств алюминия
Плотность , (кг/м3) 2,7
Температура плавления Тпл, °С 660
Температура кипения Ткип, °С 2 327
Скрытая теплота плавления, Дж/г 393,6
Теплопроводность l , Вт/м •град (при 20° С) 228
Теплоемкость Ср, Дж/(г · град) (при 0–100°С) 0,88
Коэффициент линейного расширения α × 10-6, 1/°С (пр°С) 24,3
Удельное электросопротивление ρ × 10-8, Ом× м (при 20°С) 2,7
Предел прочности σ в, МПа 40–60
Относительное удлинение δ , % 40–50
Твердость по Бринеллю НВ 25
Модуль нормальной упругости E , ГПа 70

Плотность алюминия

Плотность твердого и расплавленного алюминия снижается по мере увеличения его чистоты:

Плотность алюминия при 20°С
Степень чистоты, %   99,25 99,40 99,75 99. 97 99,996 99.9998
Плотность при 20°С, г/см3  2,727 2,706 2,703 2,6996 2,6989 2,69808

Плотность расплавленного алюминия при 1000°С
Степень чистоты, % 99,25 99.40 99.75
Плотность, г/см3 2,311 2,291 2,289

Температура плавления и кипения.

В момент плавления алюминия возрастает объем металла: для алюминия чистотой 99,65 % — на 6,25%, для более чистого металла — на 6,60 %. По мере повышения степени чистоты алюминия температура его плавления возрастает:

Зависимисть температуры плавления алюминия от чистоты
Степень чистоты, % 99,2 99,5 99,6 99,97 99,996
Температура плавления, °С 657 658 659,7 659,8 660,24

Теплопроводность алюминия

Теплопроводность алюминия повышается с увеличением степени его чистоты. Для технического алюминия (99,49 и 99,70%) теплопроводность при 200°С равна соответственно 209 и 222 Вт/(м×К). Для электро­литически рафинированного алюминия чистотой 99,9% теплопроводность при 190°С возрастает до 343 Вт/(м×К). Примеси меди, магния и марганца в алюминии снижают его теплопроводность. Например, добавка 2 % Mn к алюминию снижает теплопроводность с 209 до 126 Вт/(м×К).

Электропроводность алюминия

Алюминий отличается высокой электропроводностью (четвертое место среди металлов — после серебра, меди и золота). Удельная электропроводность алюминия чистотой 99,99 % при 20°С равна 37,9 мкСм×м, что составляет 63,7% от электропроводности меди [59,5 мкСм×м]. Более чистый алюминий [99,999 %] обладает электропроводностью, равной 65,9% от электро­проводности меди.
На электропроводность алюминия влияет ряд факторов: степень деформации, режим термической обработки и т. д., решающую же роль играет природа примесей, присутствующих в алюминии. Примеси по их отрицательному влиянию на электропроводность алюминия можно расположить в следующий ряд: Cr, V, Mn, Ti, Mg, Ag, Сu, Zn, Si, Fe Ni.
Наиболее отрицательное влияние на электросопротивление алюминия оказывают примеси Сг, V, Мп и Ti . Поэтому в алюминии для электротехнической промышленности сумма Cr+V+Mn+Ti не должна превышать 0,015% (марка А5Е) и даже 0,01 % (А7Е) при содержании кремния соответственно 0,12 и 0,16 %.

Влияние примесей на электропроводность алюминия

Основными примесями в алюминии являются кремний, железо, медь, цинк и титан. При малых содержаниях кремния в алюминии (0,06%) величина Fe : Si (в пределах от 0,8 до 3,8) сравнительно мало влияет на его электросопротивление. При увеличении содержания кремния до 0,15—0,16% влияние Fe : Si возрастает. Ниже приведено влияние Fe : Si на электропроводность алюминия:

Влияние Fe : Si на электропроводность алюминия
Fe : Si    1,07 1,44 2,00 2,68 3,56
Удельное электросопротивление алюминия,
×10-2 мкОм·мм:
 
нагартованного 2,812 2,816 2,822 2,829 2,838
отожженного 2,769 2,771 2,778 2,783 2,788

Удельное электрическое сопротивление отожженной алюминиевой проволоки (ρ, мкОм·м) при 20°С в зависимости от содержания примесей можно приблизительно определить по следующей формуле: ρ=0,0264+0,007×(% Si)+0,0007×(% Fe) + 0,04×[% (Cr+V + Mn + Ti)].

Отражательная способность

С повышением степени чистоты алюминия возрастает его способность отражать свет от поверхности. Так, степень отражения белого света от прокатанных алюминиевых листов (фольги) в зависимости от чистоты металла, возрастает следующим образом: для Аl 99,2%—75%, Аl 99,5%—84% и для Аl 99,8%—86%. Поверхность листа, изготовленного из электролитически рафинированного алюминия чистотой 99,996%, отражает 90% падающего на него белого света.

Свойства металлов. DjVu

ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) Мы уже знаем, что в пространственной решётке металлических кристаллов находятся положительно заряженные атомы металлов — ионы. Они более или менее прочно удерживаются на своих местах. Вокруг ионов беспорядочно движутся свободные электроны. Их можно представить в виде «электронного газа», омывающего кристаллическую решётку. Свободные электроны легко перемещаются внутри решётки и служат хорошими переносчиками тепловой энергии от нагретых слоёв металла к холодным.
      Высокую теплопроводность металла всегда легко обнаружить. Прикоснитесь в холодную погоду рукой к стене деревянного дома и к железной ограде: железо на ощупь всегда гораздо холоднее, чем дерево, так как железо быстро отводит тепло от руки, а дерево — в сотни раз медленнее. Лучше всех других металлов проводят тепло серебро и золото, затем идут медь, алюминий, вольфрам, магний, цинк и другие. Самые плохие металлические проводники тепла — свинец и ртуть.
      Теплопроводность измеряют количеством тепла, которое проходит по металлическому стержню сечением в 1 квадратный сантиметр за 1 минуту. Если теплопроводность серебра условно принять за 100, то теплопроводность меди будет 90, алюминия 27, железа 15, свинца 12, ртути 2, а теплопроводность дерева всего 0,05.
      Чем больше теплопроводность металла, тем быстрее и равномернее он нагревается.
      Благодаря своей высокой теплопроводности металлы широко используются в тех случаях, когда необходимо быстрое нагревание или охлаждение. Паровые котлы, аппараты, в которых протекают различные химические процессы при высоких температурах, батареи центрального отопления, радиаторы автомобилей — всё это делается из металлов. Аппараты, которые должны отдавать или поглощать много тепла, чаще всего изготовляются из хороших проводников тепла — меди, алюминия.
      Самые лучшие проводники электричества — металлы. Хорошей электропроводностью металлы опять-таки обязаны свободным электронам.
      Когда мы присоединяем лампочку, плитку или какой-нибудь другой электрический прибор к источнику тока, в проводах, в нити лампочки, в спирали плитки мгновенно возникают большие изменения: электроны теряют прежнюю полную свободу движения и устремляются к положительному полюсу источника тока. Такой направленный поток электронов и есть электрический ток в металлах.
      Поток электронов движется по металлу не беспрепятственно — он встречает на своём пути ионы. Движение отдельных электронов тормозится. Электроны передают часть своей энергии ионам, благодаря чему скорость колебательного движения ионов увеличивается. Это приводит к тому, что проводник нагревается.
      Ионы разных металлов оказывают движению электронов неодинаковое сопротивление. Если сопротивление мало, металл нагревается током слабо, если же сопротивление велико, металл может раскалиться. Медные провода, подводящие ток к электрической плитке, почти не нагреваются, так как электрическое сопротивление меди ничтожно. А нихромовая спираль плитки раскаляется докрасна. Ещё сильнее нагревается вольфрамовая нить электрической лампочки.
      Наиболее высокой электропроводностью отличаются серебро и медь, затем следуют золото, хром, алюминий, марганец, вольфрам и т. д. Плохо проводят ток железо, ртуть и титан. Если электропроводность серебра принять за 100, то электропроводность меди равна 94, алюминия— 55, железа и ртути — 2, а титана — лишь 0,3.
      Серебро — металл дорогой и в электротехнике используется мало, но медь применяется для изготовления проводов, кабелей, шин и других электротехнических изделий в громадных количествах. Электропроводность алюминия в 1,7 раза меньше, чем у меди, и поэтому алюминий применяется в электротехнике реже, чем медь.
      Серебро, медь, золото, хром, алюминий, свинец, ртуть. Мы видели, что в таком же приблизительно порядке стоят металлы и в ряду с постепенно убывающей теплопроводностью (см. стр. 33).
      Наилучшие проводники электрического тока, как правило, являются и наилучшими проводниками тепла. Между теплопроводностью и электропроводностью металлов существует определённая связь, и чем выше электропроводность металла, тем обычно выше и его теплопроводность.
      Чистые металлы всегда проводят электрический ток лучше, чем их сплавы. Это объясняется следующим образом. Атомы элементов, составляющих примеси, вклиниваются в кристаллическую решётку металла и нарушают её правильность. В результате решётка становится более серьёзной преградой для электронного потока.
      Если в меди присутствуют ничтожные количества примесей — десятые и даже сотые доли процента — электропроводность её уже сильно понижается. Поэтому в электротехнике используют преимущественно очень чистую медь, содержащую только 0,05% примесей. И наоборот, в тех случаях, когда необходим материал с высоким сопротивлением— для реостатов), для различных нагревательных приборов, применяются сплавы — нихром, никелин, константан и другие.
      Электропроводность металла зависит также и от характера его обработки. После прокатки, волочения и обработки резанием электропроводность металла понижается. Это связано с искажением кристаллической решётки при обработке, с образованием в ней дефектов, которые тормозят движение свободных электронов.
      Очень интересна зависимость электропроводности металлов от температуры. Мы уже знаем, что при нагревании размах и скорость колебаний ионов в кристаллической решётке металла увеличиваются. В связи с этим должно возрастать и сопротивление ионов электронному потоку. И действительно, чем выше температура, тем выше сопротивление проводника току. При температурах плавления сопротивление большинства металлов увеличивается в полтора-два раза.
      При охлаждении происходит-обратное явление: беспорядочное колебательное движение ионов в узлах решётки уменьшается, сопротивление потоку электронов понижается и электропроводность увеличивается.
      Исследуя свойства металлов при глубоком (очень сильном) охлаждении, учёные обнаружили замечательное явление: вблизи абсолютного нуля, то-есть при температурах около минус 273,16°, металлы полностью утрачивают электрическое сопротивление. Они становятся «идеальными проводниками»: в замкнутом металлическом кольце ток не ослабевает долгое время, хотя кольцо уже не соединено с источником тока! Это явление названо сверхпроводимостью. Оно наблюдается у алюминия, цинка, олова, свинца и некоторых других металлов. Эти металлы становятся сверхпроводниками при температурах ниже минус 263°.
      Как объяснить сверхпроводимость? Почему одни металлы достигают состояния идеальной проводимости, а другие нет? На эти вопросы пока ещё нет ответа. Явление сверхпроводимости имеет громадное значение для теории строения металлов, и в настоящее время его изучают советские учёные. Работы академика Ландау и члена-корреспондента Академии наук СССР А. И. Шаль-никова в этой области удостоены Сталинских премий.
      МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
      Известна железная руда — магнитный железняк. Куски магнитного железняка обладают замечательным свойством притягивать к себе железные и стальные предметы. Это — естественные магниты. Лёгкая стрелка, сделанная из магнитного железняка, всегда поворачивается одним и тем же концом к северному полюсу Земли. Этот конец магнита условились считать северным полюсом, а противоположный ему — южным.
      Если железный или стальной стержень привести в соприкосновение с магнитом, стержень сам становится магнитом, сам будет притягивать железные опилки, стальные гвозди. Говорят, что стержень намагничивается.
      Намагничиваться способны все металлы, но в разной степени. Очень сильно намагничиваются только четыре чистых металла — железо, кобальт, никель и редкий металл гадолиний. Хорошо намагничиваются также сталь, чугун и некоторые сплавы, не содержащие в своём составе железа, например сплав никеля и кобальта. Все эти металлы и сплавы называют ферромагнитными (от латинского слова «феррум» — железо).
      Совсем слабо притягиваются к магниту алюминий, платина, хром, титан, ванадий, марганец. Намагничиваются они так незначительно, что без специальных приборов обнаружить их магнитные свойства нельзя. Эти металлы получили название парамагнитных (греческое слово «пара» означает около, возле).

Медь, марки, свойства, удельный вес, температура плавления, теплопроводность, споротивление, плотность, оксиды, отжиг, сварка меди, лом меди

Свойства и характеристики меди [1]

Медь (обозначается Cu) относится к группе цветных металлов, наиболее широко применяемых в промышленности. Чистая медь — тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко прокатываемы в тонкие листы. Очень хорошо проводит тепло и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру.


  • Порядковый номер меди в периодической системе элементов Д. И. Менделеева — 29,
  • атомный вес А = 63,57.
  • Медь имеет гране-центрированную кубическую решетку с периодом d = 3,607 А.
  • Плотность меди 896*103 кг/м3 [3].
  • Удельный вес меди γ = 8,94 Г/см3.
  • Температура плавления — 1083°С.
  • Температура кипения — 2540°С [3].
  • Чистая медь обладает высокой тепло- и электропроводностью.
  • Теплопроводность меди 0,910 кал/(см*сек*Г*град) (3,85 Дж/см*с*К).
  • Удельная электропроводность меди составляет 64 м/ом*мм2.
  • Удельное электрическое сопротивление меди 1,61*10-8 Ом*м.
  • Коэффициент линейного расширения а = 16,42*106 мм/мм*°С.
  • Строение внешнего и предвнешнего электронных слоев атома: 3s23p63d104s1 [3]
  • Радиус атома, нм: 0,128 [3]

Медь принадлежит к — числу микроэлементов. Такое название получили Fe, Си, Mn, Mo, B, Zn, Со в связи с тем, что малые количества их необходимы для нормальной жизнедеятельности растений. Микроэлементы повышают активность ферментов, способствуют синтезу сахара, крахмала, белков, нуклеиновых кислот, витаминов и ферментов. Микроэлементы вносят в почву с микроудобрениями. Удобрения, содержащие медь, способствуют росту растений на некоторых малоплодородных почвах, повышают их устойчивость против засухи, холода и некоторых заболеваний.

к содержанию ↑

Добыча и получение (выплавка) меди [3]

Общее содержание меди в земной коре сравнительно невелико [0,01% (масс.)], однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины.

В настоящее время медь добывают из руд. Последние, в зависимости от характера входящих в их состав соединений, подразделяют на оксидные и сульфидные. Сульфидные руды имеют наибольшее значение, поскольку из них выплавляется 80% всей добываемой меди.

Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд являются:

  • халькозин, или медный блеск, Cu2S;
  • халькопирит, или медный колчедан, CuFeS2;
  • малахит (CuOH)2СO3.

Медные руды, как правило, содержат большое количество пустой породы, так что непосредственное получение из них меди экономически невыгодно. Поэтому в металлургии меди особенно важную роль играет,обогащение (обычно флотационный метод), позволяющее использовать руды с небольшим содержанием меди.

Выплавка меди из ее сульфидных руд или концентратов представляет собою сложный процесс. Обычно он слагается из следующих операций:

  • обжиг,
  • плавка,
  • конвертирование,
  • огневое и электролитическое рафинирование.

В ходе обжига большая часть сульфидов примесных элементов превращается в оксиды. Так, главная примесь большинства медных руд пирит FeS2 превращается в Fe2O3. Газы, отходящие при обжиге, содержат SO2 и используются для получения серной кислоты.

Получающиеся в ходе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Основной же продукт плавки — жидкий штейн (Cu2S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сырая медь.

Для извлечения ценных спутников (Au, Ag, Те и др.) и для удаления вредных примесей черновая медь подвергается огневому, а затем электролитическому рафинированию. В Ходе огневого рафинирования жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка, кобальта окисляются, переходят в шлак и удаляются. Медь же разливают в формы. Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании.

к содержанию ↑

Химический состав катодной меди (ГОСТ 859-2014)

Химический элементМассовая доля элемента для марок
М00кМ0кМ1к
Медь, не менее99,9799,95
Примеси по группам, не более:
1Висмут0,000200,00050,001
Селен0,00020
Теллур0,00020
Сумма 1-й группы0,00030
Хром
Марганец
Сурьма0,00040,0010,002
Кадмий
Мышьяк0,00050,0010,002
Фосфор0,0010,002
Сумма 2-й группы0,0015
3Свинец0,00050,0010,003
4Сера0,00150,0020,004
5Олово0,0010,002
Никель0,0010,002
Железо0,00100,0010,003
Кремний
Цинк0,0010,003
Кобальт
Сумма 5-й группы0,0020
6Серебро0,00200,0020,003
Сумма перечисленных примесей0,0065
Кислород, не более0,0150,02

ПРИМЕЧАНИЯ:

  1. Массовую долю кислорода для меди марки М00к устанавливают в контракте.
  2. Знак «-» означает, что данный элемент не нормируют.
к содержанию ↑

Химический состав литой и деформированной меди (ГОСТ 859-2014)

Марка
меди
Массовая доля медиСпособ
получения
(для справок)
Медь,
неменее
Медь + серебро,
не менее
Примеси,
не более
ВисмутЖелезоНикельЦинкОловоСурьмаМышьякСвинецСераКислородФосфорСеребро
М00б99,990,00050,0010,0010,0010,0010,0010,0010,0010,0010,0010,00030,002Переплавка
катодов в
восстановительной
или инертной
атмосфере
или вакууме
М0б99,970,0010,0040,0020,0030,0020,0020,0020,0030,0030,0010,002
М1б99,950,0010,0040,0020,0030,0020,0020,0020,0040,0040,0030,002
М0099,960,00050,0010,0010,0010,0010,0010,0010,0010,0020,030,00050,002Переплавка
катодов
М099,930,00050,0040,0020,0030,0010,0020,0010,0030,0030,04
М199,900,0010,0050,0020,0040,0020,0020,0020,0050,0040,05
М1р99,900,0010,0050,0020,0050,0020,0020,0020,0050,0050,010,002-0,012Переплавка
катодов
и лома
меди c
раскислением
фосфором
М1ф99,900,0010,0050,0020,0050,0020,0020,0020,0050,0050,012-0,04
М2р99,700,0020,050,20,050,0050,010,010,010,010,005-0,06
М3р99,500,0030,050,20,050,050,050,030,010,010,005-0,06
М299,700,0020,050,20,050,0050,010,010,010,07Огневое
рафинирование и
переплавка
отходов и
лома меди
М399,500,0030,050,20,050,050,010,050,010,08

ПРИМЕЧАНИЯ:

  1. В меди марок М00б и М00 массовая доля селена не должна превышать 0,0005 %, теллура — 0,0005 %.
  2. По согласованию сторон в соответствии с контрактом допускается изготовление меди марки М06 с массовой долей кислорода не более 0,002 %.
  3. В обозначение марок меди М1 и М1р, предназначенной для электротехнической промышленности и подлежащей испытаниям на электропроводность, дополнительно включают букву Е.
  4. По согласованию сторон в соответствии с контрактом допускается изготовление меди марок М00 и М0 с массовой долей кислорода 0,035 % и 0,045 % соответственно.
  5. Знак «-» означает, что данный элемент не нормируют.
к содержанию ↑

Примеси в меди [1]

В зависимости от способа получения, медь может содержать различное количество примесей. К числу важнейших примесей относятся:

  • кислород,
  • сурьма,
  • висмут,
  • мышьяк,
  • свинец,
  • железо,
  • никель,
  • олово,
  • цинк,
  • селен,
  • сера,
  • теллур,
  • кремний,
  • фосфор,
  • кадмий,
  • алюминий,
  • водород.

Влияние примесей на свойства меди [1]

  • Кислород присутствует во всех сортах меди, кроме катодной и бескислородной в количестве 0,01-0,11%. Наибольшее количество кислорода, растворяющегося в твердой меди составляет 0,005%. Избыточный кислород выделяется в виде эвтектики: медь — закись меди по границам зерен, ухудшая механические и технологические свойства металла.
  • Сурьма значительно снижает пластичность меди, что особенно нежелательно для деформируемых медноцинковых сплавов.
  • Висмут плохо растворяется в меди (менее 0,002%). При содержании в меди 0,005% и выше висмута медь разрушается в процессе ее горячей обработки. Следует отметить, что присутствие в меди никеля, мышьяка и сурьмы несколько ослабляет вредное влияние висмута.
  • Мышьяк в количестве до 1% может находиться в меди в виде твердого раствора. Присутствие мышьяка улучшает жаростойкость меди, не ухудшая при этом ее механических и технологических свойств.
  • Присутствие свинца в меди значительно ухудшает ее горячую обработку.
  • Железо растворяется в меди в небольших ‘количествах, способствуя измельчению структуры меди и повышению ее механических свойств.
  • Сера образует с медью соединение Cu2S, которые лишь до некоторого предела растворимо в меди в жидком состоянии. В твердой меди сера не растворяется и выделяется в виде эвтектики (Cu+Cu2S). Хрупкое соединение Cu2S резко ухудшает свойства меди.
  • Фосфор понижает теплопроводность меди, но несколько повышает ее механические свойства, а также жидкотекучесть.
  • Водород обладает способностью диффундировать через медь при повышенной температуре. Он восстанавливает Cu2O, образуя при определенных условиях водяной пар, который может разрывать медь образуя множество мелких трещин. Такое явление принято называть «водородной болезнью» меди.
  • Кремний значительно улучшает механические свойства меди, при этом электропроводность сплава снижается незначительно.
  • Цинк, олово, никель, алюминий добавляют в медь обычно в небольших количествах. Эти элементы полностью растворяются в меди, не ухудшая при этом ее механических свойств.
к содержанию ↑

Термообработка меди [1]

Значительное количество изделий из меди изготовляется обработкой металла давлением (прессованием, волочением, прокаткой). Обработка давлением при нормальных температурах вызывает наклеп меди. Наклепанная (нагартованная) медь обладает повышенной прочностью. Для снятия наклепа медь подвергают термической обработке — отжигу, при температуре 600-700°С. При более высоких температурах отжига (выше 900°С) происходит бурный рост зерен меди и ухудшаются ее механические свойства.

С повышением температуры механические свойства меди ухудшаются. Характер изменения механических свойств технической меди марки М3 в зависимости от температуры испытания представлен в таблице ниже.

Механические
свойства
Температураатура испытания в °C
20100200300400500600700
σв кГ/мм2232321,519,5161174,5
δ %7067584947454241
ψ %7675705857717477
к содержанию ↑

Латунь (сплав меди с цинком) [1]

Латунь — сплав меди с цинком (до 50% цинка). Латуни обладают хорошими механическими и технологическими свойствами и широко применяются.

Латуни марок Л96 и Л90, содержащие соответственно 96 и 90% Cu, называются томпаками и применяются для изготовления радиаторных трубок, а также лент и листов. Благодаря своему внешнему сходству с золотом используетс для ювелирных и декоративных изделий.

Латуни поставляются в мягком (отожженном), полутвердом и твердом (наклепанном) состоянии.

При нагартовке механические свойства латуней изменяются.

В процессе наклепа повышается прочность и снижаются пластические свойства латуней.

Повышение механических свойств латуни может быть достигнуто легированием их другими элементами. Такие сложные по своему химическому составу сплавы называются специальными латунями.

Кроме повышения механических свойств легирование латуней придает им специальные свойства: высокую коррозионную стойкость, жаростойкость и т. д.

к содержанию ↑

Бронза [1]

Бронза — все медные сплавы, за исключением латуни [2].

Сплав меди с оловом называется оловянистой бронзой.

Оловянистые бронзы имеют ограниченное применение, так как в настоящее время разработаны более прочные и экономичные сплавы, с успехом их заменяющие. Так, сплавы меди с алюминием (алюминиевые бронзы) обладают по сравнению с оловянистой бронзой повышенными механическими свойствами, лучшей коррозионной стойкостью и лучшей жидкотекучестью. Однако следует отметить, что оловянистые бронзы обладают минимальной линейной усадкой.

Олово в сплавах с медью повышает прочность и твердость сплава и резко снижает его пластичность. В технических сплавах олово содержится в пределах 3-14%. Различают оловянистую бронзу литейную и обрабатываемую давлением.

Сплавы на основе меди с добавками алюминия, марганца, кремния, бериллия и некоторых других элементов, не содержащие олова, называются специальными бронзами.

Бронза марки Бр.АЖН 10-4-4 является наиболее прочной из всех алюминиевых бронз. Сочетание большой прочности с высокой химической стойкостью делает эту бронзу ценным материалом для изготовления деталей нефтяного и нефтехимического оборудования.

Присадка кадмия к меди приводит к значительному повышению ее механической прочности и твердости.

Из бронзы марок Бр. АЖН 10-4-4 и Бр. АЖМц 10-3-1,5 изготовляются трубы, прутки и поковки.

Наряду с деформируемыми безоловянистыми бронзами нашли широкое распространение литейные безоловянистые бронзы, обладающие высокой прочностью, хорошими антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

к содержанию ↑

Сплав меди с никелем [1]

В промышленности получили распространение сплавы меди с никелем. Медноникелевые сплавы обладают высокой прочностью и пластичностью, а также хорошей коррозионной стойкостью.

Механические свойства медноникелевых сплавов могут быть изменены за счет нагартовки.

Коррозионная стойкость меди и медных сплавов [1]

  • Медь устойчива против атмосферной коррозии вследствие образования на ее поверхности защитной пленки, состоящей в основном из серномедной соли (CuSO4*3Cu(OH)2).

    Кислород воздуха при отсутствии влаги почти не действует на литую и прокатанную медь при комнатной температуре. Однако при температуре 180° С и выше медь начинает окисляться с поверхности, а при температуре 500° С процесс окисления происходит энергично и медь покрывается слоем окалины, состоящим из окиси и закиси меди.

    Во влажном воздухе кислород при обычной температуре слабо реагирует с медью. Однако в присутствии углекислоты это действие усиливается и поверхность металла покрывается пленкой основной углемедной соли («патина»).

  • Чистая вода практически не действует на медь. Относительно устойчива медь и в соленой (морской) воде, при условии отсутствия контакта меди со стальными деталями. Коррозия меди в воде наблюдается в присутствии двуокиси углерода.
  • Быстро разрушается медь под воздействием азотной кислоты. Соляная кислота, обладающая удельным весом 1,12, растворяет медь при кипячении. Серная кислота без доступа воздуха слабо реагирует с медью. Органические кислоты в присутствии кислорода образуют медные соли.
  • Со щелочами, за исключением аммиака, в отсутствии кислорода медь реагирует слабо. Расплавленные соли, водные растворы щелочей и аммиака в присутствии кислорода разрушают медь. Растворы сернистых металлов также сильно реагируют с металлической медью. В растворах неокисленных солей медь весьма устойчива. Сероводород в присутствии кислорода образует сернистую медь. Если во влажном сероводороде медь быстро разрушается, то в сухом — корродирует незначительно.
  • Хлористый водород разрушает медь. В атмосфере сухого хлора медь обладает недостаточной коррозионной стойкостью.
  • Сухие газы (галогены) оказывают незначительное влияние на медь.
  • Фенол в смеси с влажным воздухом вызывает небольшую коррозию на поверхности меди. Ацетон и бензол также не вызывают значительного разрушения меди.
к содержанию ↑

Применение меди [1, 3]

На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах медь и ее сплавы широко применяются для изготовления трубок теплообменной и конденсационно-холодильной аппаратуры, а также для изготовления некоторой аппаратуры при производстве смазочных масел и спиртов из нефтяных газов.

Большое количество чистой электротехнической меди (около 40% всей добываемой меди) идут на изготовление электрических проводов и кабелей. Из меди изготавливают различную промышленную аппаратуру: котлы, перегонные кубы и т.п.

Из солей меди вырабатывают большое количество минеральных красок, разнообразных по цвету: зеленых, синих, коричневых, фиолетовых и черных. Все соли меди ядовиты, поэтому медную посуду лудят, т. е. покрывают внутри слоем олова, чтобы предотвратить возможность образования медных солей.

к содержанию ↑

Оксиды меди [3]

  • Оксид меди(I), или закись меди, Cu2O встречается в природе в виде минерала куприта. Искусственно она может быть получена путем нагревания раствора соли меди (II) со щелочью и каким-нибудь сильным восстановителем, например, формалином или глюкозой. При нагревании образуется осадок красного оксида меди (I).

    При действии на Cu2O соляной кислоты получается бесцветный раствор хлорида меди (I) CuCl. Если разбавить этот раствор водой, то хлорид меди (I) выпадает в виде белого творожистого осадка, нерастворимого в воде. Он может быть получен также кипячением раствора хлорида меди (II) CuCl2 с металлической медью в солянокислой среде:

    CuCl2 + Cu = 2CuCl

  • Оксид меди (II), или окись меди, CuO — черное вещество, встречающееся в природе (например, в виде минерала тенерита). Его можно легко получить прокаливанием гидроксокарбоната меди (II) (CuOH)2CO3 или нитрата меди (II) Cu(NO3)2. Оксид меди(II) проявляет окислительные свойства. При нагревании с различными органическими веществами CuO окисляет их, превращая углерод в диоксид углерода, а водород — в воду и восстанавливаясь при этом в металлическую медь. Этой реакцией пользуются при элементарном анализе органических веществ для определения содержания в них углерода и водорода.

Соединения меди (I), в общем, менее устойчивы, чем соединения меди (II). Оксид Cu2O3 и его производные весьма нестойки.

к содержанию ↑

Гидроксид меди(II) [3]

Гидроксид меди(II) Cu(ОН)2 осаждается, из растворов солей меди (II) в виде голубой студенистой массы при действии щелочей. Уже при слабом нагревании даже под водой он разлагается, превращаясь в черный оксид меди (II).

Гидроксид меди(II) — очень слабое основание. Поэтому растворы солей меди (II) в большинстве случаев имеют кислую реакцию, а со слабыми кислотами медь образует основные соли.

Сульфат меди(II) [3]

Сульфат меди(II) CuSO4 в безводном состоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Водный раствор сульфата меди имеет характерный сине-голубой цвет. Эта окраска свойственна гидратированным ионам [Cu(Н2O)4]2+, поэтому такую же окраску имеют все разбавленные растворы солей меди(II), если только они не содержат каких-либо окрашенных анионов. Из водных растворов сульфат меди кристаллизуется с пятью молекулами воды, образуя прозрачные синие кристаллы. В таком виде он называется медным купоросом.

к содержанию ↑

Хлорид меди(II) [3]

Хлорид меди(II) CuCl2*2Н2O образует темно-зеленые кристаллы, легко растворимые в воде. Очень концентрированные растворы хлорида меди(II) имеют зеленый цвет, разбавленные — сине-голубой.

Нитрат меди(II) [3]

Нитрат меди(II) Cu(NO3)2*3H2O. Получается при растворении меди в азотной кислоте. При нагревании синие кристаллы нитрата меди сначала теряют воду, а затем легко разлагаются с выдеделением кислорода и бурого диоксида азота, переходя в оксид меди (II).

Гидроксокарбонат меди(II) [3]

Гидроксокарбонат меди(II) (CuOH)2СО3. Встречается в природе в виде минерала малахита, имеющего красивый изумрудно-зеленый цвет. Искусственно приготовляется действием Na2CO2 на растворы солей меди(II):

2CuSO4 + 2Na2CO3 + Н2O = (CuOH)2CO3↓ + 2Na2SO4 + CO2

Применяется для получения хлорида меди (II), для приготовления синих и зеленых минеральных красок, а также в пиротехнике.

к содержанию ↑

Ацетат меди(II) [3]

Ацетат меди(II) Cu(CH3COO)2*H2O. Получается обработкой металлической меди или оксида меди (II) уксусной кислотой. Обычно представляет собой смесь основных солей различного состава и цвета (зеленого и сине-зеленого). Под названием ярьмедянка применяется для приготовления масляной краски.

Смешанный ацетат-арсенит меди (II) [3]

Смешанный ацетат-арсенит меди (II) Cu(CH3COO)2*Cu3(AsO3)2 применяется под названием парижская зелень для уничтожения вредителей растений.

Иностранные аналоги [4]

Россия
ГОСТ 495
США
ASTM (B 133)
Германия
DIN 1787
Япония
JIS (H 3100)
Возможность замены определяется в каждом конкретном
случае после оценки и сравнения свойств сплавов
М1C11000E Cu87,
E Cu58
C 1100
М2C12500

Сварочные материалы применяемые для ручной дуговой сварки меди [5]

Марка
свариваемого
материала
ПроволокаМарка
электрода
Технические
условия
М1РMT (TУ 16.К71-087)«Комсомолец 100»ТУ 14-4-644
М2РМ1 (ГОСТ 859)АНЦ/03М-3ТУ 14-4-1270
М3РАНЦ/03М-4ТУ 14-4-1270
к содержанию ↑

Величина сварочного тока в зависимости от диаметра электрода при ручной дуговой сварке меди [5]

Толщина
свариваемого
металла, мм
Диаметр
электрода, мм
Сварочный
ток, А
До 33150 — 200
До 54250-300
Свыше 55350-450
6500-600

Рекомендуемые режимы дуговой сварки меди и медных сплавов угольным электродом [5]

Толщина
свариваемого
металла, мм
Диаметр
угольного
электрода, мм
Диаметр
присадочного
стержня, мм
Сварочный
ток, А
Напряжение
на дуге, В
364180-20030-35
485200-24030-35
5106240-27030-35
6147270-30030-35
7168300-35030-35
8188350-38035-40
10188400-45035-40
12208430-47035-40
142010450-50035-40
162010500-55035-40
к содержанию ↑

Рекомендуемые режимы ручной аргонодуговой сварки стыковых соединений меди неплавящимся электродом [5]

Толщина, ммРазделка
кромок
Число
проходов
ПроходыДиаметр
присадочного
прутка, мм
Сила
сварочного
тока, А
Расход
аргона, л/мин
1,0Без
скоса
кромок
11,240-1004-5
1,512,050-1204-5
2,012,0110-1404-5
3,013,0170-2205-6
4,023,0200-2505-6
5,0Со
скосом
кромок
214,0300-3505-6
6,0313,0300-3506-7
24,0300-3506-7
подварочный
шов
4,0300-3506-7
10,0413,0300-3507-8
25,0300-3507-8
36,0300-4007-8
подварочный
шов
3,0300-3507-8
12,0513,0250-3508-10
25,0300-4008-10
36,0350-4508-10
46,0350-4508-10
подварочный
шов
3,0300-3508-10
2061,23,0300-40010-12
3,45,0300-45010-12
5,66,0300-35010-12
2581 и 23,0300-40012-14
3 и 45,0350-45012-14
5 и 66,0400-55012-14
7 и 86,0450-60012-14
к содержанию ↑

Рекомендуемые режимы сварки меди в азоте и гелии неплавящимся электродом [5]

Толщина, ммДиаметр
вольфрамового
электрода, мм
Диаметр
присадочной
проволоки, мм
Сила
сварочного
тока, А
Вылет
электрода
Защитный
газ
6,0544005-7азот
54180-2106-8гелий
8,0-10,064210-2308-12гелий
12,065250-3008-12гелии
к содержанию ↑

Значения силы тока для неплавящихся электродов [5]

Диаметр
электрода, мм
Сварочный ток, А
Постоянный
ток, прямая
полярность
Переменный
ток
1,025-6510-75
2,065-15040-125
3,0200-25075-150
4,0200-300125-250
5,0250-400200-300
6,0300-450300-400

Сварочные проволоки, применяемые в качестве плавящегося электрода при полуавтоматической сварке меди [5]

Марка
свариваемой
меди
Сварочная проволокаЗащитный газ
маркаНормативно-технический
документ
маркаНормативный
документ
М1РМНЖКТ 2-1-0.2-0.2ГОСТ 16130Азот,
аргон-азот,
гелий-азот
ГОСТ 9293
М2РГОСТ 10157
М3РБрКМц 3-1ГОСТ 5222ГОСТ 9293
ТУ 51-940
к содержанию ↑

Режимы полуавтоматической сварки тонкой меди плавящимся электродом в среде азота [5]

Толщина
свариваемого
металла, мм
Диаметр
сварочной
проволоки, мм
Вылет
электрода, мм
Напряжение
на дуге, В
Сварочный
ток, А
Ориентировочная
скорость
сварки, м/ч
Расход
защитного
газа, л/мин
1,50,810-1124-25130-14018-2018-20
2,01,010-1225-26170-18020-25
2,51,010-1226-27180-20020-25
3,01,010-1227-30200-21020-25
4,01,010-1230-32220-24020-25
5,01,610-1231-32250-26020-25
6,0-12,01,810-1232-36260-32020-25

ПРИМЕЧАНИЕ: Режимы пригодны при сварке двусторонним швом, выполненным навесу или по продувке неплавящимся электродом без присадочного материала.

к содержанию ↑

Рекомендуемые режимы автоматической сварки меди под флюсом [5]

Толщина
свариваемого
металла, мм
Зазор
между
кромками, мм
Диаметр
сварочной
проволоки, мм
Скорость
подачи
проволоки, м/ч
Скорость
сварки, м/ч
Сварочный
ток, А
Напряжение
на дуге, В
60,5-1,0420427450-55030-32
81,0-2,0422125600-65028-30
102,0 — 3,0428225700-80026-28
402,0-3,062,41000-110024-26
502,0-3,061,51000-110024-26
602,0-3,061,51100-120024-26
702,0-3,061,51200-130024-26
802,0-3,061,51300-140024-26
к содержанию ↑

Рекомендуемые режимы ручной аргонодуговой сварки меди с латунью неплавящимся электродом [5]

Толщина, ммДиаметр
вольфрамового
электрода, мм
Диаметр
присадочной
проволоки, мм
Сварочный
ток, А
443300-340
54-53320-360
653-4380-450

Изделия с содержанием меди, медных сплавов [6]

Виды ломаМарка сплавов
Валы ситцепечатные с железными втулкамиМ4
То же, со стальной осьюМ4
Вкладыш подшипников (медь+железо)
Змеевики, трубы без накипи (разделанные)М3
Жила кабеля после разделкиМ0, М1
Ванны, котлы (неразделанные)Медь топочная
Кабели с медными жилами различных типов и размеров (неразделанные)М0, М1
Конденсаторы с медными сердечникамиМ0
Колонки газовые (разделанные)М3
То же, в собранном видеМ3
Троллеи, проводники тока (разделанные)М0
Трубы с накипьюМ3
Троллеи с железными креплениямиМ0, М1
Фурмы медныеМ4
Вентили латунные с алюминиевыми головками и железными болтамиЛС59-1
Вентили латунные с алюминиевыми головками (без железа)ЛС59-1
Гильзы пушечные, винтовочные, револьверные, охотничьи, без капсульных втулок, нестреляные
Втулки шарикоподшипниковЛС59-1
Винты червячныеЛАЖМц66-6-3-2
То жеЛМцЖ55-3-1
Винты гребные (разделанные)ЛЖМц59-1-1
Гильзы охотничьи и ракетные с бумажными патронами, обстреленные до латунного основания, капсюли с железной прокладкой
Кожух авиационного радиатора
Колеса циркуляционных насосов (разделанные)Л62
Обоймы подшипниковЛМцЖ55-3
То жеЛАЖ60-1-1,
ЛКС80-3-3,
ЛМцС58-2-2,
ЛК80-3Л
Сетки и сетчатый товар, в том числе писчебумажных фабрикЛ80
Радиаторы автомобильные, авиационные, тракторные (разделанные)Л68, Л96, Л85
Радиаторы автомобильные с чугунными патрубками и железными капсюлями (неразделаиные)Л68, Л96, Л85
Радиаторы авиационные с железными обечайками (неразделаиные)
Радиаторы с железными пластинами (латунными трубками, с чугунными патрубками и железным кожухом)Л68, Л85, Л96
Бронза монетнаяБрА5
художественнаяБх1, Бх2
Втулки выпускных клапанов авиадвигателейБрАЖН10-4-4
Вкладыши чугунные, залитые бронзойБрОЦС4-4-2,5
Втулки подшипников, насосов и т. п.БрОЦС4-4-2,5
Краны бронзовые (разделанные)БрАМц9-2,
БрОЦС4-4-2,5
Колокола бронзовыеБрОЦС5-5-5
Подшипники бронзовыеБрОф6,5-0,15,
БрОФ4-0,25,
БрАЖМц,
БрАЖ9-4
Пружины мембранныеБрКМц3-1
ШестерниБрОЦСН3-7-5-1,
БрОЦ4-3,
БрАЖМц10-3-1,5,
БрАЖ9-4,
БрБНТ9
к содержанию ↑

Основные показатели и характеристики лома и отходов меди [7]

Вид металлоломаХарактеристикаПоказательНорма
Медь 1
(Barley,
Berry S-Cu-1,
S-Cu-2)*
Медная проволока чистая без покрытия.
Марки:
Увязанная в бухтах или в пакетах.
Не содержит неметаллических примесей, других цветных и черных металлов.
Без сгоревших хрупких участков, блестящая, без влаги.
Металлургический выход металла, % масс., не менее98
Засоренность, % масс., не более2
Диаметр проволоки, мм, не менее0,3
Размер пакета, мм, не более800x500x400
Масса пакета, кг, не более200
Химический состав представительной пробы, % масс.:
медь и серебро в сумме, не менее99,9
висмут, не более0,001
фосфор, не более0,0005
свинец, не более0,005
Медь 2
(Candy S-Cu-4,
S-Cu-5)*
Лом и отходы чистой меди без покрытия: брак литых, кованых и штампованых изделий, обрезь, высечка листов, лент, труб, решеток и проволоки без изоляции.
Марки:
Увязанные в бухтах или в пакетах.
Не содержат неметаллических примесей, других цветных металлов, хрупкой обгоревшей проволоки, без влаги.
Допускается наличие чистых медных трубопроводов.
Металлургический выход металла, % масс., не менее97
Засоренность, % масс., не более3
в том числе железом, %, не более0,5
Диаметр проволоки, мм, не менее0,2
Размер пакета, мм, не более800x500x400
Масса пакета, кг, не более200
Масса отдельных кусков, кг, не более100
Химический состав представительной пробы, % масс.:
медь и серебро в сумме, не менее99,9
фосфор, не более0,06
свинец, не более0,05
Медь 3
(S-Cu-6)*
Медная проволока нелегированная.
Марки:
Увязанная в бухтах или в пакетах.
Не содержит неметаллических примесей, других цветных и черных металлов, без влаги.
Без сгоревших хрупких участков.
Допускается содержание обожженной проволоки.
Металлургический выход металла, % масс., не менее98
Засоренность, % масс., не более2
Диаметр проволоки, мм, не менее0,2
Размер пакета, мм, не более800x500x400
Масса пакета, кг, не более200
Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее99,9
Медь 4
(S-Cu-7)*
Лом и отходы смешанные с полудой и пайкой.
Марки:
Не содержат неметаллических примесей, других цветных металлов, без влаги.
Металлургический выход металла, % масс., не менее92
Засоренность, % масс., не более6
в том числе железом, %0,5
Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее99,5
Медь 5
(Dream)*
Легкий медный смешанный лом без обгоревшей медной проволоки: детали холодильных агрегатов, катушкиГальванические ячейки не допускаются.
Металлургический выход металла, % масс., не менее88
Засоренность, % масс., не более10
в том числе железом, не более5
Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее99,5
Медь 6
(S-Cu-3)*
Лом медной эмалированной, лакированной проволоки в хлопчатобумажной изоляции.Марки:
  • М00,
  • М0,
  • М1
  • Увязанный в бухтах или пакетах.
    Не содержит других цветных и черных металлов.
    Металлургический выход металла, % масс., не менее96
    Засоренность, % масс., не более4
    Размер пакета, мм, не более800x500x400
    Масса пакета, кг, не более200
    По согласованию сторон.
    Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее99,9
    Медь 7Медная лакированная проволока в изоляции из стекловолокна и бумаги.
    Марки:
    Увязанная в бухтах или пакетах.
    Не засоренная другими неметаллическими материалами, черными и другими цветными металлами, без влаги.
    Металлургический выход металла, % масс., не менее96
    Засоренность, % масс., не более4
    Размер пакета, мм, не более800x500x400
    Масса пакета, кг, не более200
    Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее99,9
    Медь 8
    (Clove S-Cu-10)*
    Медная крошка из голой нелуженой меди.
    Марки:
    Не засоренная неметаллическими материалами, черными и другими цветными металлами, без влаги.
    Минимально допустимый диаметр, мм0,5
    Металлургический выход металла, % масс., не менее98
    Засоренность, % масс., не более2
    в том числе железом, %, не более1
    Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее97,5
    Медь 9Стружка чистой меди.
    Марки:
    Без наличия других цветных металлов.
    Металлургический выход металла, % масс., не менее98
    Засоренность, % масс., не более2
    в том числе масла и влаги, %, не более1,5
    Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее99,5
    Медь 10Лом электродвигателей неразделанный и отдельные роторы, статоры.
    Обмотка из проволоки марок:
    По согласованию сторон
    Медь 11
    (Drove)*
    Смешанный низкокачественный медный скрапНе содержит проволоки без изоляции, хлоридов меди, больших двигателей.
    Металлургический выход металла, % масс., не менее12
    Засоренность, % масс., не более88
    При меньшем содержании меди — по согласованию сторон
    Медь 12Шлаки медные, пыль, зола, печные выломки, сор, козлыМеталлургический выход металла, % масс., не менее10
    Содержание меди, % масс., не менее8
    Масса отдельных кусков, кг, не более500
    При меньшем содержании меди — по согласованию сторон
    Медь 13Лом изолированной медной проволоки и кабеля, кроме металлолома вида «Медь 6»Лом кабеля и медной проволоки с разными видами изоляции.
    По согласованию сторон

    ПРИМЕЧАНИЕ: В скобках указаны наименования зарубежных аналогов вида металлолома. Соответствующие наименования видов приведены только как справочные.

    к содержанию ↑

    Характеристика лома и отходов меди и медных сплавов и технические требования к ним [8]

    ГруппаХарактеристика группыПоказательНорма
    М1Медные проводники тока: проволока и шины чистые без покрытий и изоляции.
    Марки:
    • М00,
    • М001к,
    • М0,
    • М0к,
    • М1,
    • М1к
    Увязанные в бухтах, в мягких контейнерах или в пакетах.
    Не содержат неметаллических примесей, других металлов.
    Без сгоревших хрупких участков, блестящая поверхность, без влаги и масла.
    Выход металла, %, не менее98
    Содержание меди, %, не менее99,9
    Диаметр проволоки, мм, не менее0,3
    Засоренность, %, не более2
    Масса пакета, кг, не более250
    М2Медные проводники тока: проволока и шины, освобожденные от изоляции термической обработкой.
    Лом и кусковые отходы электролитической промышленности, не засоренные другими металлами и сплавами.
    Марки:
    • М00,
    • М001к,
    • М0,
    • М0к,
    • М1,
    • М1к
    Увязанные в бухтах, в мягких контейнерах или в пакетах.
    Не содержат неметаллических примесей, других металлов.
    Без сгоревших хрупких участков, допускается наличие окисленной поверхности, без воды и масла.
    Поверхность без цветов побежалоcти и следов окисления.
    Выход металла, %, не менее97
    Содержание меди, %, не менее99,9
    Диаметр проволоки, мм, не менее0,5
    Засоренность, %, не более3
    Масса пакета, кг, не более250
    М3Лом и отходы чистой меди без покрытия, полуды и пайки: брак литых, кованых и штампованных изделий, обрезь, высечка листов, лент, труб, решеток и проволоки без изоляции, троллеи с железными приделками.
    Лом и кусковые отходы электролитической промышленности, не засоренные другими металлами и сплавами.
    Марки:
    Увязанные в бухтах, мягких контейнерах или пакетах.
    Не содержат неметаллических примесей, других металлов, хрупкой обгоревшей проволоки, без воды и масла.
    На поверхности допускаются цвета побежалости и следы окисления.
    Допускается наличие чистых медных трубопроводов.
    Допускается наличие фрагментов других металлов в виде приделок. Вез воды и масла.
    Выход металла, %, не менее95
    Содержание меди, %, не менее99,5
    Засоренность, %, не более5
    в том числе железом, %, не более0,5
    Диаметр проволоки, мм, не менее1,0
    Масса пакета, кг, не более250
    Масса отдельных кусков, кг, не более100
    М4Лом и отходы, смешанные с полудой и пайкой.
    Марки:
    Не содержат неметаллических примесей других цветных металлов. Допускается наличие фрагментов других металлов в виде приделок. Вез воды и масла.
    Выход металла, %, не менее94
    Содержание меди, %, не менее99,5
    Засоренность, %, не более6
    в том числе железом, %, не более0,5
    М5Медный смешанный лом без обгоревшей медной проволоки: проводники тока с покрытием лаком, полудой, детали холодильных агрегатов, катушкиГальванические ячейки не допускаются.
    Без воды и масла.
    Выход металла, %, не менее90
    Содержание меди, %, не менее99,5
    Засоренность, %, не более10
    в том числе железом, %, не более0,5
    М6Лом медной эмалированной, лакированной проволоки в хлопчатобумажной изоляции, в изоляции из стекловолокна и бумаги или шелковой изоляции (два слоя).
    Марки:
    Увязанная в бухтах, мягких контейнерах или пакетах.
    Не содержит неметаллических примесей, других металлов. Без воды и масла.
    Выход металла, %, не менее93
    Содержание меди, %, не менее99,9
    Засоренность, %, не более7
    Диаметр проволоки, мм, не менее1,0
    Масса пакета, мм, не более250
    М7Медная крошка из нелуженой меди без изоляции.
    Марки:
    Не содержит неметаллических примесей, других металлов. Без воды и маcла
    Содержание меди, %, не менее99,5
    Выход металла, %, не менее98
    Засоренность, %, не более2
    в том числе железом, %, не более1
    Диаметр проволоки, мм, не менее0,5
    М8Стружка чистой меди.
    Марки:
    Без наличия других металлов.
    Выход металла, %, не менее98
    Содержание меди, %, не менее99,5
    Засоренность, %, не более,2
    в том числе маслом и водой, %, не более1,5
    М9Лом электродвигателей.
    Марки:
    Поставка по соглашению сторон
    М10Смешанный низкокачественный медный скрапПоставка по соглашению сторон
    М11Шлаки медные, пыль, зола, печные выломки, сора, козлыВыход металла, %, не менее10
    Содержание меди, %, не менее8
    Масса отдельных кусков, кг, не более500
    При меньшем содержании меди — поставка по соглашению сторон
    М12Скрап из изолированной медной проволокиСкрап из медной проволоки с разны ми видами изоляции.
    Поставка по соглашению сторон
    М13Медь плакированная другим цветным металломПоставка по соглашению сторон
    к содержанию ↑

    Библиографический список

    1. Шрейбер Г.К., Перлин С.М., Шибряев Б.Ф. Конструкционные материалы в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. 1969 г.
    2. Решетников Д.Н. Детали машин. 1974 г.
    3. Глинка Н.Л. Общая химия. 1977 г.
    4. СТ ЦКБА 005.3-2009
    5. ОСТ 26.260.3-2001
    6. Семенов Г.А., Ефремов Н.Л., Баранов М.И. Организация заготовки и переработки лома и отходов цветных металлов — 1981 г.
    7. ГОСТ 1639-2009
    8. ГОСТ Р 54564-2011

    Медь-описание | Электрод-Сервис

     

    КРАТКИЕ  СВЕДЕНИЯ  О МЕДИ:

    Медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом —бронзы для изготовления оружия и т. п.Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.

    СВОЙСТВА  МЕДИ:

    Медь обладает высокой  тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58МСм\м. Медь имеет относительно большой температурный  коэффициент  сопротивления: 0,4 %/°С и в широком диапазоне температур слабо зависит от температуры.

    Существует ряд  сплавов меди: Латунь — с цинком, Бронза — с оловом и другими элементами, мельхиор— с  никелем, баббиты — со свинцом и другие

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  МЕДИ:

    1) в электротехнике

    Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру, удельное сопротивление при 20 °C: 0,01724-0,0180 мкОм·м), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электропроводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %.

    2) Теплообмен

    Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.

    3) Для производства труб

    В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.

    В России производство водогазопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.

     

    Медь устанавливает стандарт проводимости - Leonardo Energy

    Медь - лучший выбор для электрических проводников, так как она имеет самую высокую электрическую и теплопроводность среди коммерческих металлов

    Фактически, все металлы проверяются по электропроводности меди - в 1913 году Международная электротехническая комиссия определила Международный стандарт отожженной меди (IACS) с точки зрения электропроводности меди, установив его на уровне 100% IACS (= 58.00 мс / м). С 1913 года технология обработки улучшилась до такой степени, что коммерчески производимая медь с высокой проводимостью (HCC) обычно достигает или превышает электрическую проводимость 102% IACS. Только серебро при 106% IACS является более проводящим. Однако его высокая стоимость в сочетании с низким пределом прочности на разрыв ограничивает его использование в особых случаях. Для сравнения, чистый алюминий имеет электропроводность всего 61% по шкале IACS, а алюминиевые сплавы работают еще хуже.

    Относительные характеристики металлов аналогичны, когда дело доходит до теплопроводности: серебро на 9% проводнее, чем медь, а алюминий - на 63%.

    Преимущество превосходной электропроводности меди состоит в том, что поперечное сечение проводника, необходимое для прохождения заданного тока, как минимум на 40% меньше. Для сборных шин, изолированных проводов и кабелей это дополнительно означает меньшее использование материала для изоляции, оболочки и брони, а также меньшие размеры защитной оболочки, что является большим преимуществом в конструкциях с ограниченным пространством. Для эмалированных проводов, используемых в электродвигателях и трансформаторах, это означает меньшие щели и окна обмоток, что приводит к меньшему количеству магнитного материала, меньшим размерам оборудования, меньшим размерам фундаментов и меньшим требованиям к пространству.

    Когда учитывается и теплопроводность, тепло, выделяемое при прохождении электрического тока, намного быстрее рассеивается медным проводником, что приводит к более однородным температурам по его поперечному сечению, что позволяет избежать горячих точек. Это особенно важно в условиях перегрузки, например, при запуске двигателей непосредственно от сети, когда токи могут возрастать до 6 раз и за короткий период выделяется большое количество тепла. Меньший диаметр проводника также означает, что тепло должно проходить более короткий путь к поверхности, что делает передачу еще более быстрой.Вместе с гораздо более высокой температурой плавления металла проводники из меди могут, таким образом, выдерживать более высокие условия перегрузки без размягчения или потери механических свойств, таких как рекристаллизация или ползучесть, которые являются термоактивированными процессами и масштабируются примерно в соответствии с абсолютной температурой плавления. Эти свойства также полезны в таких приложениях, как коммутаторы. Легирование небольшим количеством серебра может еще больше повысить температуру размягчения.

    Другой аспект, который следует учитывать, - это совершенно иное влияние на проводимость из-за оксидов, которые неизбежно образуются на поверхности как меди, так и алюминия при воздействии воздуха на соединения и выводы.Оксиды алюминия - твердые, стойкие и эффективные электроизоляционные материалы, тогда как оксиды меди более мягкие и проводящие. В результате соединения и концевые заделки с медью редко перегреваются и не требуют подготовки поверхности для использования соединений, ингибирующих образование оксидов.

    Список литературы

    1. Медь с высокой проводимостью для электротехники, № публикации ECI. Cu0232, февраль 2016 г.
    2. Информационный документ
    3. - Сравнительная оценка медных и алюминиевых проводов и кабелей в строительных системах, публикация ECI No.Cu0172, декабрь 2015 г.

    Медный сплав 110 по теплопроводности

    Медный сплав 110 имеет второе место по электропроводности среди всех металлов. Если вам интересно, какой металл вверху, то это серебро. Но вы не увидите серебряной проводки в электрических приложениях. Помимо того, что серебро значительно дороже, ему не хватает других желаемых качеств меди, таких как пластичность и пластичность. Итак, для большинства применений, требующих электропроводности и теплопроводности, популярным вариантом является медь.

    Если вам нужен медный сплав 110, вы можете просмотреть наши складские позиции здесь.

    Медный сплав 110 и теплопроводность

    Из всех качеств меди теплопроводность - это то, что отличает ее от других металлов. А при сравнении медных сплавов наибольшей теплопроводностью обладает сплав 110. Неудивительно, что этот сплав, также называемый Electric Tough Pitch (ETP), продолжает оставаться самой распространенной медью на рынке.

    Чтобы использовать медь для передачи и межсоединения, обычно требуется медь с не менее 85% IACS (Международный стандарт на отожженную медь).Медный сплав 110 содержит 101% IACS, что делает его идеальным для электрических и термических применений.

    Как и следовало ожидать, сплавы с более высокой теплопроводностью также будут иметь более высокую электропроводность. И наоборот, сплавы с более низкой теплопроводностью также имеют тенденцию иметь более низкую электропроводность. Из-за этой взаимосвязи внутри семейств сплавов принято измерять электропроводность сплава для определения его относительной теплопроводности. Это полезное упражнение, потому что теплопроводность измерить сложнее.

    Поскольку высокая проводимость меди сочетается с рядом других желаемых свойств, таких как прочность, формуемость и коррозионная стойкость, легко понять, почему она идеально подходит для широкого спектра электротехнических изделий, наиболее популярными из которых являются электрические соединители.

    Дополнительные свойства меди 110

    Сплав 110 используется для широкого спектра применений из-за его теплопроводности и других свойств, таких как коррозионная стойкость, высокая пластичность, пластичность и привлекательный внешний вид.Высокая проводимость сплава 110 делает его выбором номер один для трансформаторов, распределительных устройств и многих других электрических приложений.

    Медь также обладает противомикробным действием. На протяжении всей истории известны примеры использования меди для очистки воды и лечения различных заболеваний. Сегодня этот атрибут делает медь популярным выбором для поверхностей в больницах, так как она может помочь уменьшить возможности распространения микробных инфекций.

    Медный нанокомпозит на основе легированного N графена со сверхнизким удельным сопротивлением и высокой теплопроводностью

  • 1.

    Новоселов К.С. и др. . Эффект электрического поля в атомно тонких углеродных пленках. Наука 306 , 666–669 (2004).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 2.

    Баландин А.А. и др. . Превосходная теплопроводность однослойного графена. Nano lett. 8 , 902 (2008).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 3.

    Hjortstam, O., Isberg, P., Soderholm, S. & Dai, H. Можем ли мы достичь сверхнизкого удельного сопротивления в металлических композитах на основе углеродных нанотрубок? Заявл. Phys. А 78 , 1175–1179 (2004).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 4.

    Ли Д. Ф., Беруэлл М. и Стилман Х. Приоритетные области исследований для ускорения разработки практических сверхпроводящих медных проводников. ORNL / TM-20 15 /40 3 (Национальная лаборатория Окриджа и Международная медная ассоциация, сентябрь 2015 г.).

  • 5.

    Subramaniam, C. et al. . Увеличение пропускной способности по току в композите углеродные нанотрубки – медь в 100 раз. Nat. Commun. 4 , 2202 (2013).

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google Scholar

  • 6.

    Baringhaus, J. et al. . Исключительный баллистический транспорт в эпитаксиальных графеновых нанолентах. Природа 506 , 349–354 (2014).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 7.

    Тайчатанапат Т., Ватанабе К., Танигучи Т. и Джарилло-Эрреро П. Электрически настраиваемая поперечная магнитная фокусировка в графене. Nat. Phys. 9 , 225–229 (2013).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 8.

    Баландин А.А. Тепловые свойства графена и наноструктурированных углеродных материалов. Природные материалы 10 , 569 (2011).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 9.

    Рамирес, С. и др. . Тепловые и магнитные свойства наноструктурированных уплотненных ферримагнитных композитов с графен-графитовыми наполнителями. Материалы и дизайн 118 , 75 (2017).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 10.

    Ника, Д. Л., Баландин, А. А. Фононы и теплоперенос в графене и материалах на его основе. Отчеты о прогрессе в физике Физическое общество 80 , 036502 (2017).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 11.

    Рентериа, Дж. Д., Ника, Д. Л. и Баландин, А. А. Термические свойства графена: применение в терморегулировании и хранении энергии. Прикладные науки 4 , 525–547 (2014).

    Артикул Google Scholar

  • 12.

    Сеол, Дж. Х. и др. . Двумерный перенос фононов в графене на носителе. Наука 328 , 213 (2010).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 13.

    Джаганнадхам К. Теплопроводность композитных пленок медь – графен, синтезированных электрохимическим осаждением с расслоенными пластинками графена. Металлургические операции и операции с материалами B 43 , 316–324 (2012).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 14.

    Баландин, А.А. Чиллаут. IEEE Spectrum 46 , 34–39 (2009).

    Артикул Google Scholar

  • 15.

    Адамска, Л., Лин, Ю., Росс, А. Дж., Батзилл, М., Олейнк, И. И. Атомная и электронная структура границ раздела простой металл / графен и сложный металл / графен / металл. Phy. Ред. B 85 , 195443 (2012).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 16.

    Чен, Л., Хуанг, З. и Кумар, С. Влияние связывания на многослойных границах раздела графен / металл на теплопроводность границы. Rsc Adv. 4 , 35852–35861 (2014).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 17.

    Голи, П. и др. . Тепловые свойства гетерогенных пленок графен – медь – графен. Nano Lett. 14 , 1497 (2014).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 18.

    Фирковска И., Боден А., Бёрнер Б. и Райх С. Происхождение высокой теплопроводности и сверхнизкого теплового расширения в медно-графитовых композитах. Nano Lett. 15 , 4745 (2015).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 19.

    Се, К. и Лю, У. Р. Синтез и характеристика легированных азотом графеновых нанолистов и композитной пленки меди для рассеивания тепла. Углерод 118 , 1–7 (2017).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 20.

    Ву, З. С., Рен, В., Сюй, Л., Ли, Ф. и Ченг, Х. М. Листы легированного графена в качестве анодных материалов со сверхвысокой скоростью и большой емкостью для литий-ионных батарей. Acs Nano 5 , 5463 (2011).

    Артикул PubMed CAS Google Scholar

  • 21.

    Ю. В., Ван, Л., Ци, Ю., Ван, Л. и Се, Х. Влияние легирования азотом на теплопроводность углеродных нанотрубок. Thermochimica Acta 617 , 163–8 (2015).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 22.

    Сайто, Р., Хофманн, М., Дрессельхаус, Г., Джорио, А. и Дрессельхаус, М.С. Рамановская спектроскопия графена и углеродных нанотрубок. Philos. Пер. R. Sco. А 366 , 231–236 (2008).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 23.

    Ferrari, A.C. и др. . Рамановский спектр графеновых и графеновых слоев. Phys. Rev. Lett. 97 , 187401 (2006).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 24.

    Сюй, Э. и др. . Массив легированных углеродных нанотрубок с градиентом концентрации азота. Углерод 48 , 3097–3102 (2010).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 25.

    Raul, A. & Loiseau, A. Гетероатомные одностенные нанотрубки, изготовленные из бора , углерода , и азота . B-C-N нанотрубки и родственные наноструктуры (Springer New York, 2009).

  • 26.

    Hwang, J. O. et al. . Прозрачные электроды из восстановленного графена, легированные азотом, для высокоэффективных полимерных светодиодов. Acs Nano 6 , 159 (2012).

    Артикул PubMed CAS Google Scholar

  • 27.

    Gong, C. et al. . Изучение границ раздела металл – графен из первых принципов. J. Appl. Phys. 108 , 123711 (2010).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 28.

    Чен, Л., Хуанг, З. и Кумар, С. Фононное пропускание и теплопроводность через границу раздела графен / Cu. Прил. Phy. Lett. 103 , 123110 (2013).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 29.

    Boden, A., Boerner, B., Kusch, P., Firkowska, I. & Reich, S. Размер нанопластинок для контроля выравнивания и теплопроводности в медно-графитовых композитах. Nano Lett. 14 , 3640–3644 (2014).

    ADS Статья PubMed CAS Google Scholar

  • 30.

    Сюй З. и Бюлер М. Рассеяние тепла на границе графен-подложка. J. Physics-Condensed Matte. 24 , 47305 (2012).

    Google Scholar

  • 31.

    Hwang, J. et al. . Улучшенные механические свойства нанокомпозитов графен / медь с использованием процесса смешения на молекулярном уровне. Adv. Матер. 25 , 6724–6729 (2013).

    Артикул PubMed CAS Google Scholar

  • 32.

    Шен, М., Эванс, У. Дж., Кэхилл, Д. и Кеблински, П. Склеивание и регулируемая давлением межфазная теплопроводность. Phy. Ред. B84 , 195432 (2011).

    ADS Статья CAS Google Scholar

  • 33.

    Чу, К. и др. . Значительно увеличенная теплопроводность композитов графен / медь с сильно ориентированной графеновой сеткой. Углерод 127 , 102–112 (2018).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 34.

    Коста С. Д., Вейс Дж., Франк О. и Каллак М. Взаимодействия меди и графена, зависящие от температуры и поверхности. Углерод 93 , 793–799 (2015).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 35.

    Гонг, К. и др. . Многослойные контакты металл-графен-металл для улучшенного межфазного соединения и контроля работы выхода. САУ Нано. 6 , 5381–5387 (2012).

    Артикул PubMed CAS Google Scholar

  • Какой элемент самый проводящий?

    Серебро - элемент с самой высокой электропроводностью.

    Электропроводность - это способность материала передавать энергию. Поскольку существуют разные формы энергии, существуют разные типы проводимости, включая электрическую, тепловую и акустическую проводимость.Серебро - самый проводящий элемент с точки зрения электропроводности. Углерод в форме алмаза - лучший проводник тепла (серебро - лучший металл). Следующим лучшим проводником после серебра является медь, за ней следует золото. Вообще, металлы являются лучшими проводниками тепла и электричества.

    Почему серебро - лучший дирижер?

    Причина, по которой серебро является лучшим проводником электричества, заключается в том, что его электроны перемещаются свободнее, чем электроны других элементов. Это связано с кристаллической структурой и электронной конфигурацией серебра.Хотя серебро является лучшим проводником электричества, оно легко тускнеет и теряет проводимость, к тому же оно дороже меди. Золото используется, когда важна коррозионная стойкость.

    Электропроводность элементов

    Периодическая таблица электропроводности

    Вот таблица электропроводности десяти самых проводящих элементов. Все эти элементы - металлы. Многие сплавы также являются проводящими, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь, латунь, бронзу, галинстан и манганин.Неметаллы - это электрические изоляторы, за некоторыми исключениями.

    Элемент Электропроводность (См / м при 20 ° C)
    Серебро 6,30 × 10 7
    Медь 5.94454 Медь 5.94454
    Золото
    4,11 × 10 7
    Алюминий 3,77 × 10 7
    Кальций 2.98 × 10 7
    Вольфрам 1,79 × 10 7
    Цинк 1,69 × 10 7
    Кобальт 4 Кобальт 1.69 1.43 × 10 7
    Рутений 1.41 × 10 7
    Таблица электропроводности химических элементов.

    Теплопроводность элементов

    Вот таблица теплопроводности элементов.В большинстве таблиц перечислены только металлы, потому что металлы в целом проводят тепло лучше, чем неметаллы. Алмаз (неметалл) - исключение.

    Элемент Теплопроводность (Вт / см · К)
    Алмаз (углерод) от 8,95 до 13,50
    Серебро 4,29
    Золото 3,17
    Алюминий 2,37
    Бериллий 2.01
    Кальций 2,01
    Вольфрам 1,74
    Магний 1,56
    Родий 9045 9045 9045 Теплопроводность 9045 химические элементы.

    Есть ли поведение в отношении неметаллов?

    Хотя лучшими проводниками являются металлы, некоторые неметаллы проводят тепло и электричество. Алмаз (кристаллический углерод) является отличным проводником тепла, хотя и является электрическим изолятором.Однако аморфный углерод и графит действительно проводят электричество. Полуметаллы - честные проводники. Германий и кремний не проводят электричество так же хорошо, как графит, но они проводят больше, чем морская вода.

    Факторы, влияющие на электрическую проводимость

    На электрическую проводимость влияют несколько факторов:

    • Температура : Таблицы электропроводности включают температуру, поскольку повышение температуры термически возбуждает атомы и снижает проводимость (увеличивает удельное сопротивление).В целом зависимость между температурой и проводимостью линейна, но при низких температурах она нарушается.
    • Размер и форма : Электрическое сопротивление пропорционально длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения. Заряд проходит с большей скоростью по более коротким проводам и проводам с большей площадью поперечного сечения.
    • Purity : Добавление примеси к проводнику снижает электропроводность. Между тем, легирование полупроводника может увеличить его проводимость.Потускневшее серебро не такой хороший проводник, как чистое серебро. Кремний, легированный фосфором, становится полупроводником N-типа, а кремний, легированный бором, становится полупроводником P-типа.
    • Кристаллическая структура : Кристаллическая структура элемента влияет на его проводимость. Алмаз и графит являются кристаллическими формами углерода. Алмаз является электрическим изолятором, а графит проводит электричество.
    • Фазы : Различные фазы могут присутствовать даже в чистом образце.Межфазные границы обычно имеют низкую проводимость. Таким образом, способ производства материала влияет на его проводимость.
    • Электромагнитные поля : Внешние электромагнитные поля могут создавать магнитосопротивление внутри электрического проводника. Кроме того, когда ток проходит через проводник, он создает магнитное поле. Магнитное поле перпендикулярно электрическому полю.
    • Частота : Частота - это количество циклов колебаний переменного электрического тока.Выше определенной частоты ток течет по проводнику, а не через него. Это называется скин-эффектом. Скин-эффект не возникает при постоянном токе, потому что нет колебаний и, следовательно, нет частоты.

    Список литературы

    • Берд Р. Байрон; Стюарт, Уоррен Э .; Лайтфут, Эдвин Н. (2007). Явления переноса (2-е изд.). ISBN компании John Wiley & Sons, Inc. 978-0-470-11539-8.
    • Холман, Дж. П. (1997). Теплообмен (8-е изд.). Макгроу Хилл.ISBN 0-07-844785-28.
    • Матула Р.А. (1979). «Удельное электрическое сопротивление меди, золота, палладия и серебра». Журнал физических и химических справочных данных . 8 (4): 1147. DOI: 10.1063 / 1.555614
    • Serway, Raymond A. (1998). Основы физики (2-е изд.). Форт-Уэрт, Техас; Лондон: паб Saunders College. ISBN 978-0-03-020457-9.
    • «Теплопроводность элементов». Angstom Sciences.

    Высокая электрическая проводимость - обзор

    3 Электрическая и теплопроводность

    Относительно высокая электрическая и теплопроводность меди часто является основной причиной выбора медных сплавов для множества электрических и электронных приложений, используемых сегодня.Шкала электропроводности, установленная в 1913 году, была основана на стандарте чистой меди, равном 100%. Электропроводность любого металла по-прежнему выражается в процентах IACS (Международный стандарт отожженной меди), определяемый как величина, в 100 раз превышающая отношение объемного сопротивления стандарта отожженной меди (0,17241 мкОм · м при 20 ° C) к измеренному значению. для соответствующего материала. Сегодня доступна медь более высокой чистоты, поэтому обычно в промышленных масштабах получают медь высокой чистоты с проводимостью 102–103% IACS.Медь самой высокой чистоты, коммерчески производимая сегодня, имеет 103% IACS (0 · 168 мкм · м). Из всех элементов медь имеет второе место по электропроводности; выше только серебро, со 108% IACS. Предпочтительно использовать единицу СИ, сименс, для определения электрической проводимости, См м -1 , определяемой как mho m -1 ; то есть 100% IACS соответствует 58 · 0 MS m -1 .

    Разработчики электротехнической продукции должны учитывать тот факт, что электропроводность меди зависит от температуры.Относительно стандартного удельного сопротивления при комнатной температуре, электропроводность меди падает с примерно 800% IACS при -240 ° C до 38% IACS при 425 ° C. Электропроводность не зависит от ориентации кристалла и, следовательно, от направления обработки. Холодная обработка снижает проводимость из-за кристаллических дефектов, придаваемых металлу, что приводит, например, к снижению IACS на 2–3% при холодной обработке до 90% уменьшения толщины.

    Все легирующие добавки к меди снижают ее проводимость, степень которой зависит от конкретного элемента и количества в твердом растворе.Меньшее уменьшение вызвано элементами, добавленными сверх сольвуса или предела растворимости. Растворимость легирующих элементов в меди при комнатной температуре приведена в таблице 1. Даже после чрезмерной термообработки дисперсионно-твердеющие сплавы оставляют в растворе достаточно легирующих элементов для снижения проводимости. Уменьшение электропроводности с легирующей добавкой является приблизительно линейным до примерно 0,1 мас.% Для большинства элементов, но широко варьируется от элемента к элементу, на что указывает сравнение значений увеличения удельного сопротивления в расчете на мас.% добавки (Таблица 1). Рисунок 3 иллюстрирует относительно сильное пагубное снижение проводимости, вызванное фосфором и железом, и относительно небольшое уменьшение, вызванное серебром и цинком. Даже несмотря на то, что чистое серебро имеет самую высокую проводимость, при добавлении к меди несоответствие атомов серебра в решетке меди достаточно для снижения проводимости до степени, связанной с увеличением удельного сопротивления на 0 · 355 мкОм см на вес.% (Таблица 1 ).

    Таблица 1. Пределы растворимости и влияние удельного электрического сопротивления медных легирующих элементов.

    32 9045 9045 Mg 9045 9045 9045 904 9045 904502 90452
    Элемент Растворимость при 293 ° K (мас.%) Увеличение удельного сопротивления на добавку (мкОм · см на вес%)
    Ag 0,1 0,355 9045 9045 9045 Al 9045 2,22
    As 6,5 5,67
    Au 100 0,185
    B 0,06 8,29 9045 9045 9045 9045 4,57
    Ca - 4,77
    Cd 0,5 0,172
    Co 0,2 7,3 9045 9045 9045
    Fe 0,14 10,6
    Ga 20 1,27
    Ge 11 3,2
    Hg - Hg -
    In 3 0,615
    Ir 1,5 2
    Mg 1 4,2 1 4,2
    100 1,2
    O 0,0002 21
    P 0,5 14,3
    Pb 0,02 1
    Pd 40 0,57
    Pt 100 0,635
    Rh 20 1,5 9045 9045 9045 9045 Sb 2 2,9
    Se & lt; 0,002 8,5
    Si 2 7
    1 1,65
    Te & lt; 0,0005 4
    Ti 0,4 21,6
    Zn
    Zn 30 0,0451 8

    Рис. 3. Влияние выбранных легирующих элементов на электропроводность меди.

    Увеличение удельного сопротивления, показанное в Таблице 1, является добавочным для множества легирующих добавок при условии, что комбинация элементов не способствует выделению, эффективно удаляя легирующие добавки из твердого раствора.Хотя некоторые сплавы встречаются довольно редко, их характеристики имеют высокое электрическое сопротивление, чтобы использовать нагревательную способность I 2 R для приложений электрического резистивного нагрева. Как правило, снижение проводимости должно сопровождаться добавлением любых легирующих элементов, добавленных к меди, чтобы обеспечить другое свойство.

    Поскольку электроны внешней оболочки ответственны как за проводимость электричества, так и за проводимость тепловой энергии или тепла, обнаруживается, что эти два свойства напрямую связаны, как предсказывает закон Видемана – Франца; я.е. для металлов отношение электрической проводимости к теплопроводности постоянно при данной температуре. Таким образом, отмеченные выше обобщения влияния легирования на электропроводность применимы к характеристикам теплопроводности.

    Электропроводность деформируемой меди и медных сплавов

    При определении использования меди и медных сплавов наиболее важными свойствами являются электрическая проводимость, теплопроводность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, усталостные характеристики, пластичность, формуемость и прочность.Кроме того, медь приятного цвета, немагнитна и легко покрывается гальваническим покрытием или лаком. Медь также удовлетворительно поддается сварке, пайке и пайке.
    Когда желательно улучшить некоторые из этих основных свойств, особенно прочность, и когда такое улучшение не может быть достигнуто без ущерба для каких-либо других свойств, кроме тех, которые имеют ограниченное значение для предполагаемого применения, легирование часто решает проблему, и такие широко используемые Вследствие этого были разработаны такие коммерческие материалы, как латунь, свинцовая латунь, бронза, медно-никелевые сплавы, никелевые ленты и специальные бронзы.

    При определении использования меди и медных сплавов свойства основных значение имеют электропроводность, теплопроводность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, усталостные характеристики, пластичность, формуемость и прочность. В Кроме того, медь приятного цвета, немагнитна и легко обрабатывается покрытие или лакировка. Медь также удовлетворительно поддается сварке, пайке и пайке.

    Когда желательно улучшить некоторые из этих основных свойств, особенно прочность, и когда такое улучшение может быть достигнуто без ущерба для других свойств за исключением тех, которые имеют ограниченное значение для предполагаемого применения, легирование часто решает проблема, и такие широко используемые коммерческие материалы, как латунь, свинцовые латуни, разработаны бронзы, медно-никелевые сплавы, никелевая лента и специальные бронзы. в результате.Номинальный состав основных сплавов приведен в таблице 1.

    Наибольшая область применения меди связана с высоким электрическим током. проводимость металла. Причины использования меди для электротехники проводников и в производстве всех видов электрического оборудования так часто понял, что в подробном обсуждении нет необходимости. Однако даже в электрическом в промышленности одна только высокая проводимость не придает меди большой экономической ценности; это скорее сочетание этого свойства с высокой устойчивостью к коррозии и простотой формуемость.Даже с очень высокой электропроводностью материал, который не может легко вытягиваться или изготавливаться или подвергаться быстрой коррозии при воздействии нормальные атмосферные условия были бы непрактичными в электротехнической промышленности.

    Медь с твердой электролитической смолой является предпочтительным материалом для токопроводящих члены. Электропроводность составляет 101% IACS (таблица 2) в мягком состоянии при 220 МПа. предел прочности при растяжении и 97% в подпружиненном состоянии при растяжении от 345 до 380 МПа сила.

    Температура выше 200 ° C приведет к размягчению меди с твердой смолой до предела прочности. от 300 до 240 МПа. Три серебросодержащих меди сопротивляются размягчению до около 340 ° C и менее подвержены разрыву при ползучести в сильно нагруженных такие детали, как обмотки турбогенераторов и высокоскоростные коммутаторы. Смягчение характеристики важны для таких приложений, как запекаемые коммутаторы. или "выдержанные" при повышенной температуре, чтобы слюда между медью бары.Эта обработка не должна смягчать медь.

    Если электролитическая вязкая смола подвергается воздействию температур выше 370 ° C и восстановительные газы, особенно осветительный газ и водород, охрупчивание почти обязательно состоится. Бескислородная медь или медь, раскисленная фосфором, затем указано, по более высокой цене.

    Прочность на растяжение всех котлов одинакова при комнатной температуре, хотя небольшие отличия могут повлиять на выбор конкретного проводника.Раскисленная медь без остаточного раскислителя (бескислородная медь) имеет отличную пластичность и используется для глубокой вытяжки и холодной обработки.

    Сочетание прочности на разрыв 480 МПа с проводимостью 80% и выше, подходит для точечной сварки и колес для шовной сварки, может быть получен с помощью нагрева обработанная хромом медь. Где предел прочности на разрыв примерно до 1350 МПа и усталость прочность 240 МПа, где штраф 17% проводимости и высокий стоимость терпимая, термообработанная бериллиевая медь может быть использована, если комбинированный эффект температуры окружающей среды и электрического сопротивления детали выдерживает температуры ниже 370 ° C.

    Проведение пружин, контактов и тому подобных сильно нагруженных членов, которые также могут должны быть сформированы, может использовать либо хром-медь, либо бериллий-медь. Части формируется мягко, а затем укрепляется термической обработкой. Детали, которые должны быть механически обработанные и высокопроводящие изготавливаются из свободно обрабатываемых котлов. Широко используемый представляет собой теллуровую медь с минимальной проводимостью 90% и обрабатываемостью. от 80 до 90 (автоматная латунь = 100).Свинцованная медь (1% Pb) или сульфурированная медь также используется из-за рейтинга обрабатываемости 80% с большинством других свойств похож на медь. Если требуется предел прочности на разрыв от 440 до 525 МПа при 80% обрабатываемость, термообработанные и твердотянутые формы теллур-никелевой меди могут следует выбирать при условии, что электрическая проводимость составляет 50%.

    Детали электросвязи, несущие малые токи, но требующие хороших усталостных свойств из-за сотен тысяч контактов, которые были установлены и нарушены, могут быть изготовлен из патронной латуни, чтобы обеспечить подходящий компромисс между прочностью и e электрическая проводимость.Если необходимо учитывать коррозию или сильную усталость, более дорогие, но более прочные никель, фосфорная бронза или бериллиевая медь будет служить.

    Таблица 1. Номинальный состав кованых медных материалов.
    Сплав Состав
    Котлы
    Электролитическая вязкая смола (ETP) 99.90 Cu - 0,04 O
    Фосфорированный. высокий остаточный фосфор (DHP) 99,90 Cu - 0,02 P
    Фосфорированный, с низким содержанием остаточного фосфора (DLP) 99,90 Cu - 0,005 P
    озеро Cu - 8 унций / т Ag
    Серебрянные (10-15) Cu - от 10 до 15 унций / т Ag
    Подшипник скольжения (25-30) Cu - от 25 до 30 унций / т Ag
    Без кислорода (OF) (без остаточных раскислителей) 99.92 Cu (мин)
    Бесплатная резка 99Cu - 1 Pb
    Бесплатная резка 99,5 Cu - 0,5 Те
    Бесплатная резка 99,4 Cu - 0,6 Se
    Хром медь (термообработка) Cu + Cr и Ag или Zn
    Кадмий медь 99 Cu - 1 кд
    Теллур-никелевая медь (термическая обработка) 98.4 Cu - 1,1 Ni - 0,5 Те
    Бериллиевая медь (термообработанная) Cu - 2 Be - 0,25 Co или 0,35 Ni
    Обычная латунь
    Скольжение% 95 Cu - 5 Zn
    Техническая бронза 90% 90 Cu - 10 Zn
    Красная латунь 85% 85 Cu - 15 Zn
    Низкая латунь 80% 80 Cu - 20 Zn
    Картридж латунь 70% 70 Cu - 30 Zn
    Желтая латунь 65% 65 Cu - 35 Zn
    Muntz metal 60 Cu - 40 Zn
    Латуни для свободной резки
    Бронза техническая свинцовая (пруток) 89 Cu - 9.25 Zn - 1,75 Pb
    Лента с выводами из латуни (B121-3) 65 Cu - 34 Zn - 1 Pb
    Лента с выводами из латуни (B121-5) 65 Cu - 33 Zn - 2 Pb
    Трубка из свинцовой латуни (B135-3) 66 Cu - 33,5 Zn - 0,5 Pb
    Трубка из свинцовой латуни (B135-4) 66 Cu - 32.4 Zn - 1,6 Pb
    Латунный стержень со средними выводами 64,5 Cu - 34,5 Zn - 1 Pb
    Латунный прут с высоким содержанием свинца 62,5 Cu - 35,75 Zn - 1,75 Pb
    Пруток латунный автоматный (B16) 61,5 Cu - 35,5 Zn - 3 Pb
    Ковка из латуни 60 Cu - 38 Zn - 2 Pb
    Архитектурная бронза 57 Cu - 40 Zn - 3 Pb
    Латунь разная
    Адмиралтейство (заторможено) 71 Cu - 28 Zn -1 Sn
    Морская латунь 60 Cu - 39.25 Zn - 0,75 Sn
    Свинцованная морская латунь 60 Cu - 37,5 Zn - 1,75 Pb - 0,75 Sn
    Алюминиевая латунь (ингибированная) 76 Cu - 22 Zn - 2 Al
    Марганцевая латунь 70 Cu - 28,7 Zn - 1,3 Mn
    Пруток из марганцевой бронзы A (B138) 58.5 Cu - 39 Zn - 1,4 Fe - 1 Sn - 0,1 Mn
    Пруток из марганцевой бронзы B (B138) 65,5 Cu - 23,3 Zn - 4,5 Al - 3,7 Mn - 3 Fe
    Фосфорная бронза
    Оценка отлично 95 Cu - 5 Sn
    Марка В (пруток, В139, сплав В1) 94 Cu - 5 Sn - 1 Pb
    Оценка C 92 Cu - 8 Sn
    Оценка D 90 Cu - 10 Sn
    Оценка E 98.75 Cu - 1,25 Sn
    444 бронзовый стержень (B139, сплав B2) 88 Cu - 4 Zn - 4 Sn - 4 Pb
    Разные бронзы
    Кремниевая бронза А Cu - 3 Si - 1 Mn
    Кремниевая бронза B Cu - 1,75 Si - 0,3 Mn
    Алюминиевая бронза, 5% 95Cu - 5 Al
    Алюминиевая бронза, 7% 91 Cu - 7 Al - 2 Fe
    Алюминиевая бронза, 10% Cu - 9.5 Al
    Алюминиево-кремниевая бронза 91 Cu - 7 Al - 2 Si
    Никельсодержащие сплавы
    Медно-никель, 10% 88,5 Cu - 10 Ni - 1,5 Fe
    Медно-никель, 30% 69,5 Cu - 30 Ni - 0,5 Fe
    Нейзильбер А 65 Cu - 17 Zn - 18 Ni
    Нейзильбер B 55 Cu - 27 Zn - 18 Ni
    Пруток из никелевого серебра со свинцом (B151) 62 Cu - 19 Zn - 18 N - 1 Pb
    Таблица 2.Сравнительная электропроводность кованых медных материалов.
    Сплав % МАКО
    Котлы
    Электролитический (ETP) 101
    Серебро, 8 унций / т 101
    Серебристые, от 10 до 15 унций / т 101
    Серебрянные, от 25 до 30 унций / т 101
    Бескислородный (OF) 101
    Фосфорированный (DLP) 97 к 100
    Автоматическая резка (S, Te или Pb) От 90 до 98
    Хромовые котлы От 80 до 90
    Фосфорированный (DHP) От 80 до 90
    Кадмий медь (1%) От 80 до 90
    Теллур-никелевая медь 50
    Медные сплавы
    Латунь От 25 до 50
    Фосфорная бронза E От 25 до 50
    Морская латунь От 25 до 50
    Адмиралтейство От 25 до 50
    Фосфорная бронза A, C, D От 10 до 20
    Алюминиевая бронза, 5% От 10 до 20
    Кремниевая бронза B От 10 до 20
    Бериллиевая медь От 10 до 20
    Медно-никель, 30% От 5 до 15
    Нейзильбер От 5 до 15
    Алюминиевая бронза (более 5% Al) От 5 до 15
    Кремниевая бронза А От 5 до 15

    Все значения приведены для отожженного состояния.Холоднодеформированные сплавы могут быть до 5 пунктов ниже. Составы приведены в таблице 1.

    Проводимость - Energy Education

    Рис. 1. Обычные металлы, такие как медь, обладают как теплопроводностью, так и электропроводностью. [1]

    Проводимость может относиться к:

    Слово проводник обычно означает материал с высокой электропроводностью (низким удельным сопротивлением). Однако большинство электрических проводников (обычно металлов) также являются хорошими проводниками тепла. [4] Например, медь является отличным проводником тепла и электричества. Простая модель, объясняющая эту взаимосвязь (хорошая концептуальная модель, но она пропускает некоторые важные детали), делает вид, что электроны в металле ведут себя как газ, который может свободно перемещаться и переносить как электрический ток, так и тепло.

    Отношение теплопроводности к электрической проводимости

    Значения теплопроводности и электропроводности для многих металлов зависят от температуры.2} [/ math]

  • [math] \ kappa [/ math] - теплопроводность материала.
  • [math] \ sigma [/ math] - это электрическая проводимость материала.
  • [math] T [/ math] - температура материала в Кельвинах.
  • [math] k [/ math] постоянная Больцмана.
  • [math] e [/ math] - элементарный заряд электрона

  • Обычно верно обратное, но не всегда; [4] Например, алмазы являются отличными проводниками тепла (даже лучше, чем медь), но обычно являются электрическими изоляторами.Хотя при очень низких температурах исследовательская группа обнаружила [6] , показывающие, что алмазы могут становиться сверхпроводниками при температурах ниже 4 К (сверхпроводимость - это, в частности, описание электропроводности, а не теплопроводности).

    Для дальнейшего чтения

    Список литературы

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *