В чем используется медь

Содержание

Благодаря высоким электропроводности и теплопроводности, достаточной пластичности и механической прочности чистая медь является одним из необходимых материалов электронной техники. Она применяется для изготовления электродов мощных генераторных ламп, при этом в меди должно содержаться минимальное количество кислорода и примесей, снижающих ее электропроводность и теплопроводность, — хрома, ванадия, марганца, титана, циркония, ниобия и др.
Из чистой меди изготовляют ряд деталей вакуумных приборов и аппаратов, применяемых в электронной технике. Чистота такой меди по разности с определяемыми примесями должна составлять не менее 99,999% Cu.
Как известно, в результате ряда пирометаллургических переделов получают так называемую черновую или конвертерную медь, которая в зависимости от состава перерабатываемого сырья содержит от 97,5 (МК-5) до 99,2% (MK-1) меди. В меди марки MK-1 содержится 5*10в-2% Sb, 5*10в-3% Bi и 2*10в-1% Ni и другие примеси. Такая медь не пригодна к техническому использованию в указанных выше областях и поэтому ее сначала подвергают окислительному, а затем электролитическому рафинированию.
После окислительного рафинирования получают красную медь, которую разливают в аноды для дальнейшего рафинирования.
Анодная медь (99,2—99,8% Cu) содержит примеси в следующих количествах: 5*10в-1—3*10в-2% Ni; 1,2*10в-1% As; 2*10в-1% Sb; 15*10в-1% S; 7*10в-3% Bi; 3*10в-2% Se; 1*10в-2% Fe; 8*10в-2% Pb; 5*10в-3% Zn; 3*10в-3—15*10в-3% Tl; 5*10в-2% Sn; 2*10в-1% O2; 4*10в-2% Au; 3-10в-1% Ag.
Электролитическое рафинирование анодной меди преследует две цели:
1) получение меди достаточно высокой чистоты (до 99,95% Cu), удовлетворяющей ряду требований электротехнической промышленности и производству высококачественных сплавов;
2) извлечение из меди драгоценных металлов и полупроводниковых элементов — селена и теллура.

Свое название аргонодуговая сварка получила из-за используемой технологии. Дуговой разряд возникает в аргоновой среде, то есть в инертном газе. Между собой поверхности.

Металлические изделия внедряются в современную жизнь все больше. Этого требует окружающая действительность. Придомовые территории все чаще украшаются художественной.

В гражданском и промышленном строительстве профнастил нашел очень широкое применение за счет своих уникальных характеристик. Из него делают легкие стеновые перегородки.

На сегодняшний день на рынке представлено различные виды аптечек, предназначенных для производственных площадок, при этом их комплектация, как правило, является.

Определяющие качественный и количественный химический состав веществ приборы называют газоанализаторами. В сфере обслуживания, быту, промышленности они являются просто.

Не каждый жилой или промышленный объект имеет возможность использовать газ из общей магистрали. По правилам, как только здание сдаётся в эксплуатацию, к нему подключают.

Металлический уголок – востребованное изделие металлопроката. По внешнему виду оно напоминает букву Г, так как имеет Г-образное сечение. Материал изготовления может быть.

На сегодняшний день особе резервуары для перевозки, а точнее контейнеры, имеющие специальное предназначение, активно используются в разнообразных производственных сферах.

Предприятие из Австралии Mineral Resources сделало заявление о том, что оно передало в использование объекты первой очереди обогатительного предприятия на территории.

Деревянные окна нисколько не уступают своих позиций пластиковым окнам, а в чем-то даже превосходят их. Судите сами, но только деревянные окна могут воплотить природную и.

Расходы на содержание персонала это значимая часть затрат для любого предприятия и через это руководители ищут варианты их сокращения. К самым эффективным можно отнести.

На сегодняшний день утилизация бурового шлама в соответствии со всеми требованиями безопасности является обязательной процедурой, которую осуществляют авторитетные.

Читайте также:  Состав чугуна в процентах

Развитие промышленной сферы часто связано с возведением инновационных строений, производственных площадок или же с восстановлением имеющихся объектов. В таких ситуациях.

Промышленная корпорация из Южной Кореи Doosan приступила к возведению завода, специализирующегося на изготовлении фольги из меди на территории промышленного парка.

Долговечные и надежные здания необязательно возводятся годами с закладкой фундамента и сложными кровельными работами. Технологии позволяют максимально сократить сроки.

Трансформатор для микроволновой печи является одним из самых важных звеньев цепи, которая отвечает за создание СВЧ-излучения. Это устройство для преобразования.

Магнитная плита откидная является магнитным сепаратором, который предназначается для предохранения оснащения от случайных ферромагнитных предметов из металла (болтов.

Согласно сведениям, которые не так давно возникли в средствах массовой информации в Индии, группа из Российской Федерации Новолипецкий металлургический завод направило.

Из-за низкого удельного сопротивления, 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 и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %.

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.

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.

Сплавы

Сплавы на основе меди

В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, в которые помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI—XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. В наше время находит применение в военном деле в кумулятивных боеприпасах благодаря высокой пластичности, большое количество латуни идёт на изготовление оружейных гильз.

Для деталей машин используют сплавы меди с цинком, оловом, алюминием, кремнием и др. из-за их большей прочности: 30-40 кгс/мм² у сплавов и 25-29 кгс/мм² у технически чистой меди. Медные сплавы не принимают термической обработки, и их механические свойства и износостойкость определяются химическим составом и его влиянием на структуру. Модуль упругости медных сплавов. Основное преимущество медных сплавов — низкий коэффициент трения, сочетающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойкостью против коррозии в ряде агрессивных сред и хорошей электропроводностью. Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведение в условиях коррозии зависят от состава сплавов, а следовательно, от структуры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных. Медноникелевые сплавы используются для чеканки разменной монеты.

Читайте также:  Титан тяжелый или легкий металл

Медноникелевые сплавы, в том числе и так называемый «адмиралтейский» сплав, широко используются в судостроении и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за образцовой коррозионной устойчивости.

Медь является важным компонентом твёрдых припоев — сплавов с температурой плавления 590—880 градусов Цельсия, обладающих хорошей адгезией к большинству металлов, и применяющихся для прочного соединения разнообразных металлических деталей, особенно, из разнородных металлов, от трубопроводной арматуры до жидкостных ракетных двигателей

Сплавы, в которых медь значима

Дюраль определяют, как сплав алюминия и меди.

Ювелирные сплавы

В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.

Соединения меди

Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей.

Другие сферы применения

Медь — самый широко употребляемый катализатор полимеризации ацетилена. Из-за этого трубопроводы из меди для транспортировки ацетилена можно применять только при содержании меди в сплаве материала труб не более 64 %.

Широко применяется медь в архитектуре. Кровли и фасады из тонкой листовой меди из-за автозатухания процесса коррозии медного листа служат безаварийно по 100—150 лет. В России использование медного листа для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006 .

Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать её применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учреждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.

Медь относится к материалам высокой проводимости. Это материалы у которых величина удельного сопротивления меньше одной десятой микроома на метр. Для меди эта величина составляет 0,017-0,018мкОм*м. Также медь это проводник по электрическим свойствам и диамагнетик по магнитным свойствам.

Как получают медь?

Медь, используемая в проводах и кабелях достаточно высокой чистоты. Для её получения используют медные руды (сульфидные, оксидные и смешанные). Напомню, что такое сульфидные руды — это ископаемое сырье, которое добывается в природе и состоит из тяжелого металла (руда), серы(сульфид) и разных примесей.

На долю сульфидных руд приходится почти вся добыча и запасы меди (среди рудной добычи). Самыми распространенными минералами по залежам и целесообразности добычи среди сульфидных руд являются — халькопирит (CuFeS2), халькозин (Cu2S), борнит (Cu5FeS4).

название минерала хим.формула % меди цвет
халькопирит CuFeS2 34,5 золотой, желтый
халькозин Cu2S 79,8 черный, серый, синий
борнит Cu5FeS4 63,3 красный, медный

В общем, на первом этапе добывают медьсодержащие руды.

Читайте также:  Как выбрать напильник для обработки вогнутых поверхностей

Затем добытые руды необходимо очистить от всех примесей и посторонних металлов, чтобы на выходе получилась медь. Для этих целей используют следующие методы: пирометаллургический, гидрометаллургический и электролиз. Например, после пирометаллургического метода мы получим слитки меди, в которых самой меди будет 90 процентов. Неплохо, однако можно и лучше.

Затем эту черновую медь доводят до 99,99% чистоты методом электролитической очистки и мы получаем то, что и используется в энергетике.

Влияние примесей на свойства меди

Вопрос чистоты меди достаточно важен:

  • при наличии 0,02% примеси алюминия электропроводность снижается примерно на 10%. А ведь алюминий достаточно хороший проводник
  • при наличии 0,1% фосфора сопротивление увеличивается на 55%, следовательно проводимость уменьшается, как величина обратная сопротивлению
  • если в меди будет висмут или свинец в количестве более 0,001%, то это вызывает красноломкость (растрескивание при горячей обработке давлением)
  • кислород в меди затрудняет пайку и увеличивает удельное сопротивление. Чтобы этого избежать вводят присадку фосфора
  • водород — образует микротрещины и повышает ломкость

Если присутствует несколько примесей, то бывают ситуации, что они взаимодействуют и их влияние увеличивается в разы.

Для использования меди для передачи электричества наличие примесей оказывает только негативный эффект.

Марки меди для электротехники и вообще

Марки меди состоят из буквы “М”, что значит медь. Далее следует цифра от 0 до 4. Иногда затем встречается одна из букв, которые характеризуют способ получения металла: к — катодный, р — раскисленная с низким остаточным фосфором, ф — раскисленная с высоким остаточным фосфором, б — бескислородная. Бескислородная это М0, а раскисленная — М1. Существуют множество марок меди, рассмотрим некоторые:

Специальная марка меди — М1Е. Это электротехническая медь, которая выпускается в виде шин, прутков различного диаметра и сечения. Она бывает особо твердой, твердой, полутвердой и мягкой. Проводимость у мягкой меди на пару процентов выше.

Выпускается в форме шин, прутков, круга. Прутья в свою очередь имеют диаметр от 5 до 40мм и форму сечения — круг, квадрат, шестигранник. У данного типа меди ограниченный срок хранения — до года у мягкой и полгода — у твердой.

Медные сплавы в электротехнике

Существуют различные сплавы меди, среди них бронза, латунь и прочие. У некоторых из них нашлось применение и в энергетике. Рассмотрим эти сплавы.

Бронзы — сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, свинцом. Среди прочих примесей самыми высокими электропроводностями отличаются (в порядке уменьшения электропроводности): кадмиевая, хромистая и бериллиевая бронзы. Самая же распространенная оловянная бронза имеет низкий показатель электропроводности. Бронзы используются для изготовления контактов, пружинных контактов, пластин в деталях электрических машин, проводов повышенной прочности.

Латуни — сплав меди с цинком (эти два вещества составляют большую часть сплава) и других примесей. Процентная доля цинка доходит до 43%. Используют для пружинящих контактов, штепсельных разъемов.

Манганин — сплав меди с добавкой марганца и никеля. Применяется для изготовления добавочных резисторов и шунтов в измерительной технике. Если вместо меди использовать серебро, то электрические свойства улучшаются.

В данной статье приведены элементарные понятия о применении меди в энергетике, более глубокое изучение возможно при освоении специальной технической литературы по данной теме.

Ссылка на основную публикацию