Bakar: provodljivost, svojstva, karakteristike i aplikacije

U mnogim granama moderne industrije je vrlo široko koristi materijal kao što su bakar. Električnu provodljivost ovog metala je vrlo visoka. To objašnjava izvodljivosti njegove primjene prvenstveno u elektrotehnici. Bakrene vodove se dobijaju sa odličnim performansama. Naravno, ovaj metal se koristi ne samo u elektrotehnici, ali iu drugim industrijama. Zbog svoje važnosti, uključujući svoje kvalitete, kao što su otpornost na korozivne razaranja u nekim korozivnim sredinama, upornost, plastičnost, itd

istorijske informacije

Bakar je metal poznat čovjek od davnina. To objašnjava rano uvođenje ljudi sa ovih materijala prvenstveno svoje rasprostranjenosti u prirodi u obliku Nuggets. Mnogi naučnici smatraju da je to bio prvi bakar metal oporavio od osobe jedinjenja kiseonika. Kada se kamenje samo zagrijati u vatru i brzo hladi, nanoseći im da puca. Kasnije je oporavak bakra počeli proizvoditi na lomači uz dodatak ugljena i puše mijeha. Poboljšanje ovog procesa konačno je doveo do stvaranja peći vratila. Još kasnije, metal je počeo da prima od oksidacije topljenje ruda.

Bakar: provodljivost materijala

U stanju mirovanja, sve metalne slobodnih elektrona oko jezgra. Kada se vanjski izvor izloženosti raspoređeni u nizu i postati nosioci struje. Stepen metala sposobnost da prođe kroz njega pozivali provodljivosti. Jedinica mjerenja u svoje međunarodne SI Siemens je definiran kao 1 CM = 1 ohm ^-1.

Provodljivost bakra je vrlo visoka. Prema ovom pokazatelju, to nadilazi sve poznate danas baznih metala. Bolje od nje struja prolazi samo srebro. Indikator vodljivost bakra je 57h104 cm ^-1 na temperaturi od 20 ° C. Zahvaljujući ovom svojom imovinom ovog metala je trenutno najčešći od svih provodnika koji se koriste u industriji i domaćinstvu.

Bakar dobro izdržati konstantni električno opterećenje i pouzdan i izdržljiv. Osim toga, ovaj metal odlikuje visokom topljenja i (1083,4 ° C). To je, s druge strane, omogućuje bakar dugo da radi u zagrijanom stanju. Kao što je prevalencija trenutni dirigent su aluminijum može da se takmiči samo sa metalnim.

Efekat nečistoća na provodljivost bakra

Naravno, u našem vremenu za topljenje crvenog metala koriste se mnogo više sofisticirane tehnike nego u drevna vremena. Međutim, čak i danas dobiti vrlo čista Cu je gotovo nemoguće. Bakra je uvijek prisutan sve vrste nečistoća. To može biti, na primjer, silicij, željezo ili berilija. U međuvremenu, više nečistoća u bakar, manje električnom komponentu. Za proizvodnju žice, na primjer, da je pogodna dovoljno samo čiste metal. Prema specifikacijama, za ovu svrhu mogu se koristiti u iznosu od bakra nečistoća ne prelazi 0,1%.

Vrlo često u ovaj metal sadrži određeni postotak sumpora, arsena i antimona. Prvi supstanca značajno smanjuje duktilnost materijala. Provodljivosti bakra i sumpora značajno varira. ovaj dodatak nije provode struju. To je dobar izolator. Međutim, električna provodljivost bakra sumpora ne utiče na gotovo bilo koji način. Isto se odnosi i na toplotne provodljivosti. Sa antimona i arsena je istina suprotna. Ovi elementi su u mogućnosti da se smanji električne provodljivosti bakra znatno.

legura

Sve vrste aditiva mogu se koristiti posebno za poboljšanje snagu takvog plastičnog materijala kao što su bakar. Njegova električna provodljivost, oni također smanjuju. Ali njihova upotreba može značajno produžiti život svih vrsta proizvoda.

U većini slučajeva, kao snage za poboljšanje aditiv koristi bakar Cd (0,9%). Rezultat je kadmij bronze. Njegova provodljivost iznosi 90% od provodljivosti bakra. Ponekad, umjesto kadmija kao aditivi se koriste kao aluminija. Provodljivost ovog metala je 65% iste figure bakra. Da bi se povećala čvrstoća žice u obliku aditiva mogu se koristiti i druge materijale i tvari - Tin, fosfor, kroma, berilija. Rezultat je bronzani određenog brenda. Spoj bakra sa cinkom zove mesinga.

karakteristike legura

Ovise metal električna provodljivost može ne samo o broju nečistoća u njima, ali i na druge pokazatelje. Na primjer sa porastom temperature grijanja sposobnost bakra struja koja teče kroz njega se smanjuje. To utječe na provodljivost žice čak i način proizvodnje. U kući i u industriji može se koristiti kao soft-žari bakrenih žica i teško izvući. U prvoj varijanti sposobnost da prođe kroz sebe iznad trenutne.

Međutim, najznačajniji efekt, naravno, koristi aditive i njihove količine električne provodljivosti bakra. U tabeli u nastavku predstavlja čitač sa detaljnim informacijama o sposobnosti trenutne proći najčešći legure metala.

Električnu provodljivost od mesinga i bakra uporedive. Međutim, prvi metal figura, naravno, malo niže. Ali on i veći od bronzane. Kao mesing žica se koristi dosta široko. Trenutni prolazi manje od bakra, ali u isto i košta manje. Najčešće od mesinga uspostavljanje kontakata, stege i raznih dijelova za radio stanice.

Legure bakra visoke otpornosti

Ovi dirigent materijala se uglavnom koriste u proizvodnji otpornika, reostati, električni instrumenata i uređaja. Najčešće se koristi za ovu svrhu legure bakra constantan i Manganinski. Otpornost prvog (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) je 0,42-0,48 micromhos / m, a drugi (60% Cu, 40% Ni) - 0,48-0,52 micromhos / m.

Komunikacija sa koeficijentom toplinske provodljivosti

Provodljivost bakra - 59500000 / m. Ova brojka, kao što je već spomenuto, je u pravu, ali samo na temperaturi između 20 ^° C toplinske vodljivosti metalne, a tu je i provodljivost obveznica. Osniva svoj zakon Wiedemann - Franz. Se izvodi za metale na visokim temperaturama i izražava se u sljedećoj formuli: K / γ = π ^2/3 (k / e) ² T, gdje y - provodljivost, k - Boltzmannova konstanta, e - osnovne naknade.

Naravno, takva veza postoji i metal kao što su bakar. Toplotne i električne provodljivosti ima vrlo visok. Na drugom mjestu nakon što je srebro na oba ova pokazatelja.

Je spoj bakra i aluminija žice

U posljednjih nekoliko godina u domaćinstvu i industriji počeo da se koristi sve visoke električne energije. U sovjetsko doba, žice je napravljen uglavnom od jeftinih aluminija. Novim zahtjevima njegove performanse, nažalost, više ne ispunjavaju. Danas, dakle, u kući i u industriji često promijenjen u aluminijske žice bakar. Glavna prednost ovog drugog, pored refrakternost, je da se u procesu oksidativne njihovih vodljiva svojstva se ne smanjuje.

Često modernizaciju električne energije, aluminija i bakra žice moraju biti povezani. Radim ovo neće direktno. Zapravo, vodljivost aluminija i bakra ne razlikuju previše. Ali samo u okviru tih metala. Oksidirajuće film aluminija i bakra imaju različita svojstva. Zbog toga, vodljivost je značajno smanjena u vezu. Oksidativni film aluminija razlikuje mnogo veći otpor od bakra. Stoga, kombinacija ove dvije vrste provodnika mora obaviti isključivo putem posebnog adaptera. To može biti, na primjer, snimak, paste sadrže zaštitu metala iz javlja oksida. Ovo utjelovljenje obično se koristi sa adapterima povezivanje žice na ulicama. U sobama se često koriste junction stezanje. Njihov dizajn uključuje posebnu ploču koja eliminiše direktan kontakt između aluminija i bakra. U nedostatku takvih provodnika u domaćem okruženju, umjesto uvrtanje žica preporučuje se direktno koristiti za pranje i orah srednji "most".

fizičke osobine

Tako smo saznali šta električne provodljivosti bakra. Ova brojka može varirati ovisno o sastavu metalne nečistoće. Međutim, potražnja za bakar u industriji se određuje i njegove druge prednosti fizičke osobine, da dobiju informacije o kojima je moguće iz tabeli.

kemijska svojstva

Prema takve karakteristike bakra, električna vodljivost i toplinska vodljivost koja je vrlo visok i srednji između elemenata prve trijade grupa VIII, a prvi alkalne grupe periodnog sistema. Do svoje osnovne kemijska svojstva uključuju:

• tendencija da se oblik kompleksa;

• sposobnost da proizvede boji jedinjenja i nerastvorljivo sulfida.

Najkarakterističnije za bakar je dvovalentan stanje. Sličnosti sa alkalni metali to praktično nema. Njegova reaktivnost je također niska. U prisustvu CO ₂ ili sloj vode formira zelene karbonata na površini bakra. Svi bakar soli su otrovne supstance. U mono- i dvovalentne navesti metal stvara vrlo stabilan kompleks jedinjenja. Najveću vrijednost za industriju su amonijak.

Obim korištenja

Visoke termičke i električne provodljivosti bakra određuje njegovu široku primjenu u različitim industrijama. Naravno, većina metal se koristi u elektrotehnici. Međutim, to nije jedino područje njegove primjene. Osim toga, bakar se može koristiti:

• u nakitu;

• u arhitekturi;

• prilikom izgradnje vodovoda i grijanje;

• u gasovoda.

Za proizvodnju različitih vrsta dragog kamenja uglavnom koristi bakrene legure sa zlatom. To povećava otpornost na deformacije ukrasa i abrazije. Arhitektura se može koristiti za bakar oblaganje krovova i fasada. Glavna prednost ovakvog finiš je izdržljiv. Na primjer, listovi ovog posebnog metala odjeven krov je dobro poznati arhitektonski znamenitosti - katoličke katedrale u njemačkom gradu Hildesheim. Bakar krov zgrade štiti svoje unutarnjeg prostora za gotovo 700 godina.

inženjerske usluge

Glavne prednosti vodovodnih cijevi bakra su trajnost i pouzdanost. Osim toga, metal je u mogućnosti da priloži poseban Jedinstvena svojstva vode, što je korisno za organizam. Za montažu cjevovoda i grijanje bakra cijevi i savršeno odgovaraju - uglavnom zbog svoje otpornosti na koroziju i žilavosti. Kada hitne pritisak povećanje takve linije u stanju da izdrže mnogo veće opterećenje od čelika. Jedina mana ovog bakrenih cijevi je njihove visoke troškove.