Maleabilitatea de cupru. Caracteristici ale cuprului

Maleabilitatea numita sensibilitate de metale și aliaje de forjare și alte tipuri de tratament de presiune. Acest lucru poate fi un desen, ștanțare, laminare sau presare. maleabilitate cupru Ea caracterizat prin faptul că nu numai rezistența deformare, dar, de asemenea, maleabilitate. Ce este plasticitate? Această capacitate de metal pentru a schimba conturul sub presiune fără a se rupe. metale maleabile includ alama, otel, duraluminiu și alte anumite cupru, magneziu, nichel, aliaje de aluminiu. Că ei au un nivel ridicat de plasticitate este combinat cu o rezistență scăzută la deformare.

cupru

Interesant, se pare ca caracteristic de cupru? Este cunoscut faptul că un element din grupa 11 4 perioade de elemente chimice D. I. Mendeleeva. atomul său are 29 de camere și este notat cu simbolul Cu. De fapt, această tranziție ductil de metal roz-maro. Apropo, are o culoare roz, în cazul în care pelicula de oxid este absent. Din cele mai vechi timpuri, acest element este folosit de oameni.

poveste

Unul dintre primele metale pe care oamenii au început să folosească în mod activ în economia sa, este de cupru. Într-adevăr, este de asemenea disponibil pentru primirea de minereu și are un punct de topire scăzut. Acesta a fost mult timp cunoscut pentru omenire Șapte metale, care include, de asemenea, cupru. În natură, acest element este mai frecvent decât argint, aur sau fier. obiecte vechi de zgură de cupru, sunt o marturie a topirii sale minereurilor. Ei au fost găsite în timpul săpăturilor ale așezării Çatalhöyük. Este cunoscut faptul că în epoca de cupru au fost pe larg lucruri de cupru. el urmează o piatră în istoria lumii.

S. A. Semonov cu angajații efectuat studii experimentale, care a constatat ca instrumente de cupru, în comparație cu beneficii piatră în mai multe moduri. Ei au o mai mare viteză de rindeluit, găurire, tăiere și tăierea lemnului. Un tratament de cuțit de cupru os dureaza la fel de mult, și piatră. Dar cuprul este considerat un metal moale.

Foarte des, în cele mai vechi timpuri a fost folosit în loc de aliaj de cupru cu cositor - bronz. A fost necesar pentru fabricarea de arme și alte lucruri. Deci, pentru a înlocui epoca cuprului a venit de bronz. Bronz pentru prima dată a primit în Orientul Mijlociu timp de 3000 de ani înainte de Hristos. e:. oameni ca rezistenta si ductilitate excelente de cupru. Din bronz rezultat a fost instrumente de mare și de vânătoare, farfurii, decoratiuni. Toate aceste elemente se găsesc în săpături arheologice. Mai mult, epoca bronzului a dat drumul la fier.

Cum să obțineți de cupru ar putea, în cele mai vechi timpuri? Inițial, aceasta nu este extras dintr-o sulfură și de minereu de malachit. Într-adevăr, în acest caz, să se angajeze în ardere preliminară nu a fost necesară. Pentru acest amestec de minereu și cărbune a fost plasat într-un vas de lut. Vasul a fost stabilit într-o groapă puțin adâncă, iar amestecul este aprins. În continuare începe să producă monoxid de carbon, care au contribuit la restaurarea cuprului liber malachit.

Este cunoscut faptul că, în Cipru, în mileniul III BC au fost construite minele de cupru, pe care a fost efectuat de topire.

Pe terenurile din Rusia și statele vecine minele de cupru au apărut peste două milenii î.Hr.. e. Ruinele lor sunt în Urali, și Ucraina și Caucaz, și Altai, și în îndepărtata Siberie.

cupru de topire industrială a fost utilizat în secolul XIII. Și în a cincisprezecea Cannon Yard a fost stabilit la Moscova. A fost acolo în arme de bronz turnate de diferite calibre. incredibil de cupru a fost cheltuit pe producția de clopote. În 1586, bronzul a fost turnat țarul Cannon, în 1735 - țarul Bell în 1782. Călărețul de bronz a fost creat. În 752, maestrul a produs magnifica statuie Big Buddha în templul Todai-ji. În general, lista de opere de artă turnătorie este fără sfârșit.

În secolul al XVIII-lea oamenii au descoperit electricitate. A fost apoi că cantități uriașe de cupru au început să plece pentru fabricarea de sârmă și produse similare. În secolul al XX-lea, firele au învățat să facă din aluminiu, cupru dar în inginerie electrică a avut încă o mare importanță.

Originea numelui

Și știi ce Cuprum - este numele latin al cuprului, derivat din numele insulei Cipru? Apropo, în stil halkosom Strabon cupru - orașul Halkida pe Eubeea vinovat de originea numelui. Cele mai multe nume grecești de cupru și bronz obiecte au avut loc este de la acest cuvânt. Ele sunt utilizate pe scară largă în fierăria, printre forjare și turnare a produselor. Uneori face referire ca cupru Aes, ceea ce înseamnă minereu sau a mea.

Slavă cuvântul „cupru“ nu este pronunțat etimologia. Poate că este veche. Dar este foarte adesea găsit în cele mai vechi monumente literare ale Rusiei. V. I. Abaev presupune că acest cuvânt vine de la numele țării de mass-media. Alchimiștii de cupru numit „Venus“. În vremuri mai devreme a fost numit „Marte“.

În cazul în care este cuprul în natură?

Crusta deține (4,7-5,5) x 10 ^-3% cupru (în greutate). apă de râu și mare Apa este mult mai puțin: 10 ^-7% și 3 x 10 ^-7% (în greutate) , respectiv.

În natură, sunt adesea compuși de cupru. Industria utilizează _CuFeS2 calcopirită numit pirite cupru, bornit Cu ₅ FES _4, chalcocite Cu ₂ S. Simultan oamenii găsesc și alte minerale de cupru cuprita Cu ₂ O, Cu azurit ₃ (CO _{3) 2} (OH) _2, Cu malachit ₂ CO ₃ (OH) ₂ și covalita CuS. Foarte des, greutatea individuală a clusterelor de cupru de pana la 400 de tone. sulfurile de cupru sunt formate în principal în venele hidrotermale la temperatură medie. De multe ori în roci sedimentare pot gasi depozite de cupru - șisturi bituminoase și cupru gresii. Cele mai cunoscute depozite sunt în Trans-Baikal Teritoriul Udokan Zhezkazgan în Kazahstan, Mansfeld în Germania și centura nectariferous din Africa Centrală. Alte depozit bogat de cupru situat în Chile (Kolyausi și Escondida) și SUA (Morensi).

Cea mai mare parte a minereului de cupru extras prin metoda deschisă. Acesta conține 0.3-1.0% cupru.

proprietățile fizice

Mulți cititori sunt interesați în descrierea de cupru. Acest roz plastic și metal auriu. Pe suprafața sa aerul acoperit instantaneu cu peliculă de oxid, ceea ce îi conferă un fel de nuanță roșu-galben intens. Interesant, filmul subțire de cupru sunt de culoare albastru-verde.

Osmiu, cesiu, cupru și aur în culoare au aceeași culoare, diferită de celălalt metal gri sau argintiu. Acest ton de culoare indică prezența tranzițiilor de electroni între a patra jumătate goale și umplut cu un al treilea orbitali atomici. Între ele există o anumită diferență de energie care corespunde lungimii de undă a culorii portocalii. Același sistem este responsabil pentru culoarea specifică a aurului.

Ceea ce este caracteristic mai uimitor de cupru? Acest metal constituie o rețea cubică cu fețe centrate, un grup spațial Fm3m, a = 0,36150 nm, Z = 4.

Un cupru mai cunoscut de conductivitate electrică și termică ridicată. Conform exploatației actual, este printre metalele din locul al doilea. De altfel, cupru gigant are un coeficient de temperatură de rezistență și o gamă largă de temperaturi este aproape independentă de indicatorii săi. Cuprul se numește diamagnetice.

Aliaje de cupru sunt variate. Oamenii au învățat combina cu zinc și alamă, argint, nichel și nichel și un Babbitt plumb, bronz și staniu, precum și alte metale.

izotopii de cupru

Cuprul are doi izotopi stabili - ⁶³ Cu și ⁶⁵ Cu, care au o prevalență de 69,1 și 30,9 procente atomice respectiv. În general, există mai mult de doi izotopi duzini care nu au nici o stabilitate. Izotopul este cel mai ^longeviv-67 Cu cu un timp de înjumătățire de 62 de ore.

Cum să obțineți de cupru?

Producția de cupru este un proces foarte interesant. Acest metal este preparat din minereuri de cupru și minerale. Metodele de bază de preparare sunt hidrometalurgie cupru, pyrometallurgy si electroliza.

Luați în considerare metoda pirometalurgică. Conform metodei, cuprul din minereuri sulfidice, cum ar fi calcopirita, _CuFeS2. Materia primă este calcopirita 0,5-2,0% Cu. În primul rând, minereul inițial este de flotație. Apoi, soluția de oxidare se prăjirea la o temperatură de 1400 de grade. În continuare concentrat ars merge în topirea matei. Pentru legarea oxidului de fier în topitură se adaugă dioxidul de siliciu.

Silicatul rezultat ca zgură plutește și se separă. In partea de jos rămâne mată - Sulfuri aliaj CU ₂ S și FeS. Mai mult, este topit prin metoda lui Henry Bessemer. În acest scop, convertorul este turnat mat topit. Apoi, recipientul a fost purjat cu oxigen. O sulfură de fier, care a fost oxidat la oxid utilizând silice îndepărtat din proces ca silicat. Cupru sulfurat este oxidat la oxid de cupru nu este pe deplin, dar apoi redus la cupru metalic.

Cuprul brut obținut a conținut 90.95% din metal. În continuare, acesta este supus la curățarea electrolitică. Interesant, electrolitul este o soluție acidă de sulfat de cupru.

Acesta este format pe cupru electrolitic catod, care are o frecvență mare de aproximativ 99,99%. Obiectele din cupru produse foarte diferite: fire, echipamente electrice, aliaje.

Metoda hidrometalurgice este oarecum diferită. Acolo minerale de cupru divorțații dizolvat în acid sulfuric sau o soluție amoniacală. Din lichide preparate dislocui fier metalic de cupru.

Proprietățile chimice ale cuprului

In compușii de cupru prezintă două stări de oxidare +1 și +2. Prima dintre acestea tinde să fie disproporționată și este stabilă numai în compuși insolubili sau complecși. De altfel, cuprul compus incolor.

Starea de oxidare a 2 mai stabile. Asta dă albastru sare și cyan. În circumstanțe neobișnuite pot fi preparați compuși cu un grad de oxidare +3 și +5 chiar. Acestea din urmă se găsește de obicei în săruri kupraboranovogo anioni obținute în 1994.

cupru pur în aer nu este schimbat. Acest agent de reducere slab nu reacționează cu acid clorhidric diluat și apă. Oxidized azotic concentrat și acid sulfuric, halogeni, oxigen și „apă regală“, oxizi de nemetale, calcogen. Când este încălzit, reacționează cu halogenuri de hidrogen.

Dacă aerul este umed, cuprul este oxidat, formând un carbonat bazic de cupru (II). Reacționează perfect cu acid sulfuric fierbinte și rece saturată, acid sulfuric fierbinte anhidru.

Cu cupru acid clorhidric diluat reacționează în prezența oxigenului.

cupru chimie analitică

Toată lumea știe că această chimie. Cupru în soluție este ușor de detectat. Pentru a face acest lucru, un fir de platină se umezește soluția de testare, și apoi adăugați-l la un arzător cu flacără Bunsen. În cazul în care cuprul este prezent în soluție, flacăra va fi colorat în verde și albastru. Trebuie să știi că:

• De obicei, cantitatea de cupru în soluții slab acide se măsoară cu ajutorul hidrogenului sulfurat: este amestecat cu substanța. De obicei, sulfura de cupru precipită.
• În acele soluții în care ionii de interferență, cupru determină complexonometrice, potențiometrică sau potențiometric.
• Cantități mici de cupru în soluție se măsoară metode spectrale și cinetice.

Utilizarea cuprului

Sunt de acord studiu Cuprul este un lucru foarte distractiv. Astfel, metalul activ are rezistivitate scăzută. Având în vedere această calitate de cupru utilizat pentru producerea de energie electrică și de alte cabluri, fire sau alt conductor. sârmă de cupru utilizat în înfășurările transformatoarelor de putere și la unități electrice. Pentru a crea articole metalice menționate mai sus selectate foarte curat, deoarece impuritățile reduce instantaneu conductivitatea electrică. În cazul în care cuprul este prezent în 0,02% din aluminiu, conductivitatea electrică pentru a scădea cu 10%.

O altă caracteristică utilă este conductivitatea termică excelentă a cuprului. Datorita acestei proprietati este utilizat într-o varietate de schimbătoare de căldură, conducte de căldură, dispozitive teplootvodnyh și răcitoare de calculator.

Și în cazul în care este duritatea de cupru utilizat? Este cunoscut faptul că tubul de cupru fără sudură de secțiune transversală circulară, au o rezistență mecanică excelentă. Ele sunt bine reziste la manipulare mecanică și sunt folosite pentru a muta lichide și gaze. De obicei, acestea pot fi găsite în sistemele interne de alimentare cu gaze și de alimentare cu apă, sisteme de încălzire. Ele sunt utilizate pe scară largă în unități de refrigerare și de aer condiționat.

Duritate excelentă de cupru este cunoscut în multe țări. Astfel, în Franța, Marea Britanie și Australia, conductele de cupru utilizate pentru alimentarea cu gaz a clădirilor din Suedia - pentru încălzire, în Statele Unite, Marea Britanie și Hong Kong - este principalul material pentru alimentarea cu apă.

În Rusia, producția de țevi de apă și cupru gaz normalizat standardul GOST R 52318-2005 și Codul Federal de Practica SP 40-108-2004 reglementează utilizarea acestora. Țevi din cupru și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă în domeniul energetic și al construcțiilor navale pentru a muta abur și lichide.

Știați că aliaje de cupru sunt utilizate într-o varietate de domenii de tehnologie? Dintre acestea, cele mai renumite sunt considerate de bronz si alama. Ambele aliaje includ familia enormă de materiale, care, în afară de zinc și staniu, pot include bismut, nichel și alte metale. De exemplu, gunmetal folosit până în secolul XIX pentru fabricarea de obuze, compus din cupru, staniu și zinc. Formularea sa variat în funcție de locul și timpul de arme de fabricație.

Toată lumea știe prelucrabilitatea excelentă și ductilitatea ridicat de cupru. Datorită acestor proprietăți, cantitatea incredibil de alamă frunze pentru producția de manșoane pentru arme, munitii si artilerie. Este de remarcat că piesele sunt realizate din aliaje de cupru-siliciu, zinc, staniu, aluminiu și alte materiale. Aliaje de cupru sunt caracterizate prin rezistență ridicată și prelucrarea termică păstrează proprietățile lor mecanice. Rezistența lor la uzură este determinată numai de compoziția chimică și efectul acesteia asupra structurii. Trebuie remarcat faptul că această regulă nu se aplică cupru beriliu și unele bronzurile din aluminiu.

aliaje de cupru au un modul de elasticitate mai mică decât cea a oțelului. Avantajul lor principal poate fi numit un coeficient de frecare mic, combinat pentru cele mai multe aliaje cu ductilitate mare, conductivitate electrică excelentă și o excelentă rezistență la coroziune într-un mediu coroziv. De regulă, este de bronz, aluminiu și aliaje de cupru-nichel. De altfel, ei au găsit aplicarea lor în perechi de alunecare.

Practic, toate aliajele de cupru au aceeași magnitudine a coeficientului de frecare. Cu toate acestea, rezistența la uzură și proprietățile mecanice, comportarea în medii corozive depinde direct de compoziția aliajului. Ductilitatea cupru este folosit Aliaje monofazice și rezistență - în două faze. Melchior (coppernickel aliaj) este utilizat pentru baterea monedei. aliaje de cupru-nichel, inclusiv „Admiralty“, folosit în domeniul construcțiilor navale. Dintre ei a făcut tuburi de condensatoare, curățarea turbine cu abur de evacuare. Este demn de remarcat faptul că turbinele sunt răcite cu apă de mare. aliaje de cupru-nichel au o rezistență la coroziune uimitoare, astfel încât acestea tind să folosească în domenii legate de influența agresivă a apei de mare.

De fapt, cuprul este componenta majoră a lipiri solide - aliaje având un punct de topire de 590-880 grade Celsius. Este inerent în ele o mare adeziune la majoritatea metalelor, astfel încât acestea să se aplice pentru conectarea permanentă a diferitelor părți metalice. Acestea pot fi fitinguri sau motoare cu jet de fluid, din metale diferite.

Acum, lista de aliaje de cupru, în care ductilitatea este important. Duraluminiu sau duraluminiu este din aliaj de aluminiu și cupru. Aici, cupru este de 4,4%. Orice aliaj de cupru cu aur este adesea folosit în bijuterii. Acestea sunt necesare pentru a îmbunătăți rezistența produsului. La urma urmei, aur curat - un metal foarte moale, care nu pot fi rezistente la stres mecanic. Produse din aur pur deformat și escoriații rapid.

Interesant, pentru crearea unui oxid de oxizi de ytriu-bariu-cupru, se utilizează cupru. El servește drept bază pentru producția de supraconductori la temperaturi ridicate. Cuprul este de asemenea utilizat pentru producerea de baterii și cupru-oxid celule electrochimice.

Alte domenii de aplicare

Știați că cuprul este adesea folosit ca un catalizator pentru polimerizarea acetilenei? Datorita acestei proprietati de conducte de cupru utilizate pentru transferul acetilenei sunt lăsate să se aplice doar în cazul în care conținutul de cupru nu depășește 64% din ele.

Oamenii au învățat să folosească maleabilitatea de cupru în arhitectură. Fațadele și acoperișurile din cupru foaie foarte subțire, sunt fără probleme timp de 150 de ani. Acest fenomen este ușor de explicat: în plăcile de alamă are loc procesul de coroziune avtozatuhanie. În Rusia, o foaie de cupru pentru fațade și acoperișuri, în conformitate cu prevederile Codului Federal al Regulamentelor SP 31-116-2006.

În viitorul apropiat oamenii intenționează să folosească cuprul ca un microbicidal suprafețe în clinici pentru prevenirea mișcării bacteriilor fumătorilor. Toate suprafețele care atinge mâna omului, - mânerele ușilor, balustrade, program vodozapornaya, blaturi, paturi - specialiști va produce numai din acest metal uimitor.

marcajul de cupru

Ce marca de cupru folosește oameni pentru producția de produse necesare? Acestea sunt numeroase: M00, M0, M1, M2, M3. În general, marca a identificat puritatea de cupru a conținutului său.

De exemplu, clasele de cupru M1R, M2P și M3R conține 0,04% fosfor și 0,01% oxigen, iar marcajele M1, M2 și M3 - 0,05-0,08% oxigen. Timbrului M0b oxigen este absent, iar conținutul său procent a fost de 0,02% în MO.

Astfel, considerăm mai detaliat cupru. Tabelul, exprimate pe, va oferi informații mai precise:

Marca de cupru	M00	M0	M0b	M1	M1R	M2	M2P	M3	M3R	M4
Procente conținut cupru	99.99	99,95	99.97	99.90	99.70	99.70	99.50	99.50	99.50	99,00

27 grade de cupru

In total sunt douăzeci și șapte de grade de cupru. În cazul în care este exact cantitatea de materiale de cupru, folosind o persoană? Luați în considerare acest detaliu nuanță:

• Material Cu-DPH este utilizat pentru fabricarea de fitinguri necesare pentru conectarea țevilor.
• AMP este necesară pentru crearea de anozi laminate la cald și laminate la rece.
• Amphoux utilizat pentru producerea anozilor-laminate la rece și laminate la cald.
• M0 este necesar pentru a crea un conductori de înaltă curent și aliaje.
• M00 Materialul utilizat pentru fabricarea de înalt aliat și conductori de curent.
• M001 este utilizat pentru fabricarea de sârmă, anvelope și alte produse electrice.
• M001b necesare pentru producerea de produse electrice.
• M00b este utilizat pentru a crea conductorii de curent de aliaje de înaltă și aparate electrice industria vid.
• M00k - materie primă pentru crearea țagle deformate și turnate.
• M0b utilizate pentru a crea aliaje cu frecvență ridicată.
• M0k utilizate pentru producerea de turnare și pieselor deformate.
• M1 necesare pentru fabricarea de sârmă și de fabricație a echipamentelor criogenice.
• M16 este utilizat pentru producerea de dispozitive electrice industrie vid.
• M1E trebuie să creeze folie laminată la rece și bandă.
• M1k nevoie pentru a crea un produs semi-finite.
• M1or utilizate pentru fire de fabricație și alte produse electrice.
• M1R utilizate pentru fabricarea electrozilor utilizate pentru sudarea de fier și cupru.
• M1rE necesare pentru producerea de benzi laminate la rece și folie.
• M1u utilizate pentru a crea anozi-laminate la rece și laminate la cald.
• M1f nevoie pentru a crea o bandă, folie, foi laminate la cald și laminate la rece.
• M2 sunt utilizate pentru fabricarea aliajelor semifinite și robuste pe bază de cupru.
• M2K utilizate pentru producția de produse semifinite.
• M2P necesare pentru tije de fabricație.
• M3 este necesară pentru producerea aliajelor laminate.
• utilizați M3R pentru a face și laminate aliaje.
• MB-1 este esențială pentru crearea de bronz beriliu.
• MSr1 utilizate pentru fabricarea de modele electrice.