Какой материал называют твердой медью

С) Отожженный магниевый сплав МЛЗ.

D) Магниевый сплав, содержащий 3 % Тли 2 % Ti.

№ 276. Какой сплав обозначают маркой MAI 1T6?

А) Закаленный и состаренный на максимальную твердость магниевый сплав МАП.

В) Магниевый сплав, содержащий 11 % А1 и 6 % Ti. С) Отожженный де­формируемый магниевый сплав MAI I. D) Жаропрочный магниевый сплав МАП, легированный дополнительно торием.

№ 277. Какие магниевые сплавы называют сверхлегкими?

А) Все конструкционные магниевые сплавы относятся к сверхлегким.

В) Сплавы, легированные бериллием.

С) Сплавы, легированные литием.

D) Спла­вы, легированные РЗЭ.

№ 278. Какова роль редкоземельных элементов в легировании магниевых сплавов?

А) РЗЭ повышают прочность и пластичность сплавов при криогенных темпepaтypax.

В) РЗЭ увеличивают сопротивление сплава ползучести при повышен­ных температурах.

С) РЗЭ повышают коррозионную стойкость сплавов. D) РЗЭ исключают воспламенение магния при нагреве.

№ 279. Каково назначение магниевых сплавов, легированных итрием, на­пример сплава ИМВ?

А) Работа в условиях глубокого вакуума.

В) Работа в коррозионно-активных средах.

С) Работа при температурах жидкого водорода.

D) Работа при высоких(более 250 °С) температурах.

№ 280. К каким видам принадлежат сплавы марок

АЛ 19 и МА21?

А) АЛ 19 – деформируемый сплав Al, MA21 – литейный сплав Mg.

В) АЛ 19 -неупрочняемый термообработкой сплав на основе Al, MA21 – медь технической чистоты.

С) АЛ19 – литейный сплав Al, MA21 – деформируемый сплав Mg.

D) АЛ 19 – алюминиевый сплав, легированный литием, МА21 – магниевый сплав, легированный алюминием.

№ 281. К каким материалам относится сплав МЛ5?

А) К алюминиевым сплавам, легированным литием.

В) К литейным магние­вым сплавам.

С) К а-сплавам титана.

D) К литейным медным сплавам.

№ 282. К какой группе металлов относится бериллий?

А) К редкоземельным. В) К тугоплавким. С) К благородным. D) К легким.

№ 283. Какими из приведенных в ответах свойств характеризуется бериллий?

А) Высокой tm (1665 °С), низкой жесткостью, низкой плотностью (4500 кг/м 3 ).

В) Высокой tпл (1284 °С), высокой жесткостью, низкой плотностью (1800 кг/м 3 ).

С) Высокой tпл (1539 °С), высокой жесткостью, высокой плотностью (7800 кг/м 3 ).

D) Низкой tпл (651 °С), низкой жесткостью, низкой плотностью (1740 кг/м 3 ).

№ 284. Каков тип кристаллической решетки бериллия?

А) Гексагональная плотноупакованная (Г 12).

В) Объемно-центрированная кубическая (К8).

С) В низкотемпературной модификации – ОЦК, в высокотемпе­ратурной – ГЦК.

D) В низкотемпературной модификации – ГПУ, в высокотемпе­ратурной – ОЦК.

№ 285. Какой из материалов может быть применен для изготовления пру­жинящего элемента ответственного назначения?

А) МА5. В) БрБ2. С) ВТ1-0. D) AK4-1.

№ 286. Для каких из перечисленных в ответах изделий применяют берил­лий, или сплавы на его основе?

А) Высококачественные гироскопы.

В) Упругие элементы электронной ап­паратуры.

С) Самосмазывающиеся подшипники скольжения.

D) Заклепки корпу­сов ракет.

№ 287. Какое из перечисленных в ответах изделий может быть изготовлено из бериллия или из сплавов на его основе?

А) Камера сгорания ракетного двигателя.

В) Сердечник реле постоянного тока.

С) Антенна космического аппарата с памятью формы. D) Опора скольжения высокоточного прибора, например, гироскопа.

№ 288. Для каких из перечисленных в ответах изделий применяют сплав БрБ2?

А) Для головок цилиндров самолетных поршневых двигателей.

В) Для со­пел ракетных двигателей.

С) Для приборных пружин.

D) Для быстроходных под­шипников скольжения.

№ 289. Каковы основные признаки подшипниковых сплавов?

А) Сплав имеет однофазную структуру.

В) Сплав обладает высокой твердо­стью.

С) Сплав имеет многофазную структуру, состоящую из мягкой основы и твердых включений или из твердой основы и мягких включений.

D) Сплав имеет мелкозернистое строение.

№ 290. Что такое баббит?

А) Латунь с двухфазной структурой.

В) Литейный алюминиевый сплав.

С) Антифрикционный сплав.

D) Бронза, упрочненная железом и марганцем.

№ 291. Для изготовления каких деталей применяют сплав Б83?

А) Ответственных пружинящих элементов приборов. В) Топливных и ки­слородных баков ракет.

С) Передних кромок крыльев сверхзвуковых самолетов.

D) Быстроходных, высоконагруженных подшипников скольжения.

№ 292. Какой из приведенных в ответах материалов предпочтителен для из­готовления быстроходных подшипников скольжения?

B)АO9-2.

Металлы и сплавы с особыми свойствами и электротех­нические материалы

№ 293. В каком из ответов проводниковые материалы размещены в порядке возрастания их удельного электросопротивления?

B) Ag-Cu-Al-Fe.

№ 294. Какой материал называют твердой медью?

А) Электролитическую медь.

В) Медный сплав, содержащий легирующие элементы, повышающие твердость

С) Медь, упрочненную холодной пластиче­ской деформацией.

№ 295. Какой материал называют мягкой медью?

А) Медь после огневого рафинирования.

В) Медный сплав, содержащий ле­гирующие элементы, снижающие твердость.

С) Электролитическую медь.

D) Отожженную медь.

№ 296. Как влияют растворимые в меди примеси на ее электропроводность?

А) Электропроводность меди не зависит от примесей.

В) Bce примеси сни­жают электропроводность.

С) Все примеси повышают электропроводность.

D) Примеси, обладающие меньшим, чем медь удельным электросопротивлением (например, серебро) повышают электропроводность, остальные – снижают.

№ 297. Какие материалы называют криопроводниками?

А)Высокотемпературные керамические сверхпроводники.

В) Диэлектрики, приобретающие определенную электропроводность при температуре жидкого водорода. С) Материалы, приобретающие нулевое электросопротивление при охлаждении до температуры 100 K.

D) Материалы, приобретающие высокую электропроводность при глубоком охлаждении.

№ 298. Что представляют собой сплавы А5Е, А7Е?

А) Электротехнические алюминиевые сплавы высокой проводимости.

B) Высококачественные стали, легированные азотом.

С) Автоматные стали, леги­рованные селеном.

D) Электротехнические медные сплавы, легированные алю­минием.

№ 299. Что такое нихром? Каково его назначение?

А) Жаростойкий сплав на основе никеля. Используется для изготовления нагревательных элементов.

В) Диэлектрический материал. Используется для из­готовления электроизоляторов.

С) Железоникелевый сплав с высокой магнитной проницаемостью. Используется в слаботочной технике.

D) Высокохромистый инструментальный материал. Используется для изготовления штампового инст­румента.

№ 300. Как называется сплав марки МНМц-3-12? Каков его химический со­став?

А) Инструментальная сталь. Содержит около 1 % углерода и от 0,3 до 1,2 % молибдена и никеля.

В) Литейная бронза. Содержит 3 % ниобия и 12 % марганца.

С) Медноникелевый сплав – манганин. Содержит около 3 % никеля и 12 % марганца, остальное – медь.

Читайте также:
Как изготовить форму для литья из гипса

D) Сплав высокой электропроводности на основе меди с суммарным количеством примесей 0,03 . 0,12 %. Химический состав устанавли­вают по ГОСТу.

№ 301. Как называется сплав марки МНМц-40-1,5? Каков его химический состав?

А) Сплав высокого электросопротивления на основе Сu. Содержит около 40 % Ni и Мп (в сумме); 1,5 – удельное сопротивление.

В) Сталь с 1 % углерода; 40 – суммарное содержание Mo, Ni и Мп в %. Число 1,5 характеризует вязкость.

C) Медноникелевый сплав константан. Содержит около 40 % никеля, 1,5 % мар­ганца, остальное – медь.

D) Литейная бронза, содержащая примерно 40 % Ni, 1 %
Mo и 5 % Zn.

№ 302. В каком из перечисленных в ответах случаях следует использовать манганин?

А) Изготовление сильноточного разрывного контакта. В) Изготовление кол­лекторных пластин электродвигателя. С) Изготовление малогабаритного элек­тромагнита с прямоугольной петлей гистерезиса.

D) Изготовление высокоточного резистора.

№ 303. Какие материалы называют диэлектриками?

А) Материалы, поляризующиеся в электрическом поле.

В) Материалы с обрат­ной зависимостью электросопротивления от температуры.

С) Материалы с неметал­лическими межатомными связями.

D) Материалы с аморфной структурой.

№ 304. Что такое диэлектрическая проницаемость?

А) Мера нагревостойкости диэлектрика.

В) Мера диэлектрических потерь.

С) Мера электрической прочности диэлектрика;

D) Мера поляризации диэлектрика.

№ 305. Что такое электрическая прочность?

А) Величина напряжения в момент пробоя.

В) Напряженность электриче­ского поля в момент пробоя.

С) Максимальная величина тока, при которой воз­можна длительная эксплуатация материала.

D) Мера способности материала со­противляться одновременному воздействию тока и механической нагрузки.

№ 306. Каким основным свойством характеризуется инвар?

А) Высоким удельным электрическим сопротивлением.

В) Высокой маг­нитной проницаемостью в слабых полях.

С) Малым температурным коэффициен­том линейного расширения.

D) Малым температурным коэффициентом модуля упругости.

№ 307. Каким основным свойством характеризуются элинвары?

А) Малым температурным коэффициентом модуля упругости.

В) Прямо­угольной петлей магнитного гистерезиса.

С) Высокой диэлектрической прони­цаемостью.

D) Температурными коэффициентами линейного расширения, рав­ными коэффициентам неметаллических материалов.

№ 308. Что такое магнитострикция?

А) Изменение размеров и формы ферромагнетика при намагничивании.

B) Явление отставания магнитной индукции от напряженности магнитного поля.

C) Процесс изменения ориентации доменной структуры при намагничивании.

D) Процесс разрушения доменной структуры при нагреве ферромагнетика выше
точки Кюри.

№ 309. Какие материалы называют магнитно-твердыми?

А) Ферромагнетики с большой коэрцитивной силой. В) Ферромагнетики с узкой петлей гистерезиса.

С) Аморфные магнитные материалы.

D) Материалы с высокой магнитной проницаемостью.

№ 310. Где используют магнитно-твердые материалы?

А) Для изготовления магнитопроводов токов высокой частоты.

В) Для изго­товления электромагнитов.

С) Для изготовления постоянных магнитов.

D) Для изготовления магнитопроводов постоянного или слабо пульсирующего тока.

№ 311. Какой из приведенных в ответах сплавов можно использовать для изготовления постоянного магнита?

А) Аустенитную сталь 12Х18Н10Т.

В) Электротехническую сталь 1211.

C) Инструментальную сталь У11 A.

D) Техническое железо.

№ 312. Какие материалы называют магнитно-мягкими?

А) Мартенситные стали.

В) Литые высококоэрцитивные сплавы.

С) Мате­риалы с широкой петлей гистерезиса.

D) Материалы с малым значением коэрци­тивной силы.

№ 313. Для каких целей применяют электротехнические стали?

А) Для изготовления постоянных магнитов.

В) Для изготовления приборов, регулирующих сопротивление электрических цепей.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Электронная библиотека

К металлам и сплавам высокой проводимости предъявляют следую­щие требования:

· минимальное значение (ρv);

· достаточно высокие механиче­ские свойства, главным образом предел прочности при растяжении (σр) и относительное удлинение при разрыве ( );

· хорошая технологичность (способность к пластическим деформациям, пайке, сварке);

· достаточно высокая стойкость к действию агрессивных сред.

Материалы высокой про­водимости применяют для изготовления обмоточных и монтажных прово­дов, различного вида токоведущих частей. Наиболее распространенными материалами высокой проводимости в электротехнике являются: медь, алюминий, серебро и сплавы на их основе, а также железо и сплавы на его основе; в электронной технике также ис­пользуют золото, платину, палладий.

Проводниковая медь является лучшим после серебра проводниковым материалом высокой проводимости. Широкое применение меди в качестве проводникового материала обусловлено рядом ценных свойств этого мета­ла:

1) малым удельным электрическим сопротивлением (ρv = 0,017241 мкОм·м при 20°С, что является электротехническим стандартом, по отношению к которому выражают ρv других проводниковых материалов);

2) высокой механической прочностью;

3) удовлетворительной коррозионной стойкостью;

4) хорошей технологичностью.

Примеси других металлов (включая и серебро) резко снижают прово­димость меди. Поэтому для основных марок проводниковой меди допуска­ется содержание примесей не более 0,1 % для марки М1 и 0,03 % для марки МО. Кроме того, содержание кислорода, существенно ухудшающего меха­нические свойства меди, допускается не более 0,08 % и 0,02 % для соответ­ствующих марок.

В электровакуумной технике применяют более чистую медь, не со­держащую кислорода и летучих примесей (Zn, Рb, Вi), бескислородную медь марки МО. Она содержит не более 0,03 % примесей. Еще более чистой является вакуумная медь марки МВ с содержанием примесей не более 0,01 %.

Как проводниковый материал используют твердую медь марки МТ и мягкую медь марки ММ. При холодной прокатке (волочении) у твердой (твердотянутой) меди повышаются твердость, упругость, предел прочности при растяжении, сопротивление (ρv),. По­сле отжига при температуре в несколько сотен градусов получают мягкую (отожженную) медь, которая пластична, имеет проводимость на 3…5 % вы­ше, чем у твердой меди, характеризуется большим удлинением при разры­ве. К недостаткам отожженной меди следует отнести небольшую прочность и пониженную твердость.

Применение твердой и мягкой меди различно. Твердую медь приме­няют там, где требуется обеспечить высокую механическую прочность, твердость и сопротивляемость к истиранию: для изготовления коллектор­ных узлов электрических машин, контактных проводов, шин распредели­тельных устройств и т.д. Мягкую медь используют для изготовления обмоточных и монтажных проводов, токоведущих жил кабелей, где важны гибкость и пластичность, а прочность не имеет существенного значения.

Читайте также:
Как настроить маску хамелеон для сварки

Из специальных электровакуумных сортов меди изготавливают аноды мощных генераторных ламп, детали СВЧ-устройств. Медь достаточно до­рогой и дефицитный материал.

Для изделий, от которых требуется прочность выше 400 МПа, используют сплавы меди.

Латуни – двойные и многокомпонентные медные сплавы с основным легирующим элементом – цинком. По сравнению с медью латуни обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение количества цинка в латуни до 45 % приводит к повышению её прочности (σв) до 450 МПа. Максимальная пластичность латуни достигается при содержании цинка около 37 %.

По технологическому признаку латуни подразделяются на деформируемые и литейные Изделия из α-латуни изготавливают главным образом холодной или горячей деформацией, обработка резанием не дает достаточной чистоты. Изделия из (α + β)-латуней изготавливают горячей (прессованием, штамповкой) или холодной (без вытяжки) деформацией или обработкой резанием. Изделия применяются в отожженом или же наклепанном состоянии, поскольку термическая обработка не дает эффекта.

В многокомпонентных латунях добавки Al, Sn, Ni, Mn, Fe и Si повышают прочность, твердость, коррозионную стойкость и литейные свойства сплава. Свинец улучшает обрабатываемость резанием. Введение третьего компонента в двойные латуни изменяет их структуру и свойства. Экспериментально установлено, что добавки третьего компонента сдвигают границы α- и (α + β)-областей. Добавляемый элемент действует на структуру латуней качественно так же, как и сам цинк, но эффект от добавки 1 % этого элемента будет иной.

По ГОСТ 15527 – 70 простые (двойные) латуни обозначаются буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах (остальное цинк).

Латуни с содержанием меди 90 % и более (Л96, Л90) называют томпак, с содержанием меди 80 – 85 % меди (Л85, Л80) – полутомпак.

Легированные деформируемые латуни маркируются буквой Л и буквами, обозначающими название легирующего элемента. Цифры, отделенные друг от друга знаком «тире», идущие после букв, показывают содержание меди (первая) и легирующих элементов (соответственно буквам) в процентах (остальное – цинк). Например: ЛАЖ 60-1-1, Л070-1, ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 и др. (ГОСТ 15527 – 70*).

Легированные латуни называют по легирующим добавкам. Например:

1) ЛА77-2 – алюминиевая деформируемая латунь, содержащая 77 % Сu, 2 % Al, остальное (21 %) Zn;

2) ЛО90-1 – оловянный томпак, содержащий 90 % Сu, 1 % Sn (О), остальное Zn (9 %).

По ГОСТ 17711 – 80* в марках литейных латуней указывается содержание цинка, а количество каждого легирующего элемента ставится непосредственно за буквой, обозначающей его название. Например: ЛЦ14К3С3, ЛЦ40Мц1,5, ЛЦ40С, ЛЦ30А3 и др.

Пример расшифровки марки ЛЦ23А6Ж3Мц2: алюминиево-железо-марганцовая литейная латунь, содержащая 23 % Zn, 6 % Al, 3 % Fe, 2 % Mn, остальное Сu (66 %).

Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии.

Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями. Из латуней изготавливают различные детали машин, аппаратов.

Литейные латуни идут для фасонного литья, обладают хорошей жидкотекучестью, мало склонны к ликвации и обладают антифрикционными свойствами.

Бронзы – сплавы меди, обычно многокомпонентные, в которых основными легирующими элементами являются различные металлы, кроме цинка и никеля.

По химическому составу бронзы подразделяются на оловянные и безоловянные, не содержащие олова в качестве легирующего компонента.

Бронзы называют, как и латуни, по соответствующим добавкам:

· кремнистые и т.д.

По технологическому признаку бронзы делятся на литейные и деформируемые.

При маркировке бронз на первом месте стоят буквы Бр. Остальная запись сплава зависит от способа получения заготовок.

В марках литейных бронз обозначение и количество легирующих компонентов такое же, как для латуней. В конце марки может дополнительно стоять прописная буква Л. Например: БрО3Ц7С5Н, БрО10, БрО10Ф, БрО8Н4Ц2 и др. (ГОСТ 613 – 79); БрА9Мц2Л, БрА10Ж4Н4Л, БрСу3Н3Ц3С20Ф (Су – сурьма) и др. (ГОСТ 493 – 79) и т.д.

Например, расшифровка марки БрО3,5Ц7С5: оловянно-цинково-свинцовая литейная бронза с содержанием олова (О) – 3,5 %, цинка (Ц) – 7 %, свинца (С) – 5 %, остальное (84,5 %) – медь.

Отличие обозначения марок деформируемых бронз от марок литейных такое же, как и для латуней: сначала в обозначении марки записываются все легирующие элементы, а затем – цифры через тире, указывающие в той же последовательности содержание компонентов в процентах. Например: БрОФ6,5-0,4, БрОЦ4-3, БрОЦС4-4-4 и др. (ГОСТ 5017 – 74*), БрА5, БрАЖН10-4-4, БрБНТ1,9 и др. (ГОСТ 18175 – 78*) и т.д.

Пример расшифровки марок:

1) БрБ2 – безоловянная бериллиевая деформируемая бронза, содержащая 2 % бериллия (Б), остальное – 98 % медь;

2) БрБНТ1,7 – безоловянная бериллиево-никелево-титановая деформируемая бронза, содержащая 1,7 % бериллия (Б), менее 1 % никеля и титана каждого, остальное (около 97 %) – медь.

Бронзы, обрабатываемые давлением, характеризуются более низким содержанием олова, чем применяемые для литья.

В промышленности применяются двойные оловянные бронзы, имеющие в составе кроме меди и олова, добавки цинка, свинца, фосфора, никеля и др. Механические свойства двойных оловянных бронз зависят от содержания олова (рис. 7.5).

Широкий интервал кристаллизации сплавов меди с оловом является причиной их невысокой жидкотекучести и значительной пористости отливок. Для улучшения литейных свойств, повышения плотности отливок и уменьшения интервала кристаллизации в небольшом количестве в оловянную бронзу вводят цинк.

Свинец улучшает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием оловянных бронз, фосфор (при содержании фосфора 1 % появляется тройная эвтектика) улучшает литейные, антифрикционные и механические свойства бронз. Кроме того, фосфор служит раскислителем.

Рис. 7.5. Зависимость механических свойств сплавов Cu-Sn

Алюминиевые бронзы, среди медных сплавов, по своей распространенности занимают одно из первых мест. Это объясняется высокими механическими, коррозионными и антифрикционными свойствами алюминиевых бронз. Детали из алюминиевых бронз изготавливаются литьем и обработкой давлением.

Оптимальными свойствами обладают алюминиевые бронзы с содержанием 5…8 % алюминия. Увеличение алюминия до 10…11 % ведет к резкому повышению прочности и снижению пластичности алюминиевых бронз.

Свинцовые бронзы выгодно сочетают в себе хорошие антифрикционные свойства с высокой теплопроводностью. Кроме того, они хорошо воспринимают ударные нагрузки и работают на усталость. В связи с этим их применяют для ответственных высоконагруженных подшипников, работающих при больших скоростях (подшипников авиационных двигателей, дизелей, мощных турбин и др.).

Читайте также:
Как отличить медный провод от алюминиевого

Свинцовые бронзы имеют высокую теплопроводность (в 4 раза большую, чем у оловянистой бронзы, в 6 раз большую, чем у баббитов – сплавов олова с сурьмой)), допускают больший нагрев (до 300…320 °С), что весьма важно для быстроходных машин.

Наибольшее применение имеют бронзы, содержащие 25…30 % свинца. Медь и свинец в твердом состоянии не растворимы друг в друге и образуют эвтектику, которая практически состоит из кристаллов меди и включений свинца, которые располагаются по границам зерен или заполняют междендритные пространства. Такая структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства.

Бронза Бр30 имеет низкие механические свойства (σв = 60…80 МПа, δ = 4 % , НВ 250), поэтому ее применяют в виде тонкого слоя по стальной ленте или трубе, из которой изготавливают подшипники.

В соответствии с составом свинцовые бронзы условно делят на две группы: к первой группе относят двойные бронзы с 30…35 % свинца, ко второй группе – легированные свинцовые бронзы с присадками олова и никеля. Добавки олова и никеля повышают механические и коррозионные свойства бронзы.

Медно-никелевые сплавы – сплавы, в которых основным легирующим элементом является никель.

Промышленные медно-никелевые сплавы можно условно разделить на две группы: конструкционные и электротехнические.

К первой группе относятся коррозионно-стойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер, куниаль. В качестве дополнительных легирующих элементов в них добавляют Mn, Al, Zn, Fe, Co, Pb и др.

Маркировка медно-никелевых сплавов (ГОСТ 5063 – 73, ГОСТ 5187 – 70) начинается с буквы М:

МНЖМц30-1-1, МН19 – мельхиор;

МНЦ15-20, МНЦС16-29-1,8 – нейзильбер;

МНА13-3, МНА6-1,5 – куниаль и др.

Медно-никелевые сплавы имеют высокую коррозионную стойкость в различных средах, высокие механические свойства, хорошо обрабатываются давлением в горячем и холодном состоянии, устойчивы к разрушению при низких температурах.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Какой материал называют твердой медью

Свойства меди, которая в природе встречается и в виде достаточно крупных самородков, люди изучили еще в древние времена, когда из этого металла и его сплавов делали посуду, оружие, украшения, различные изделия бытового назначения. Активное использование данного металла на протяжении многих лет обусловлено не только его особыми свойствами, но и простотой обработки. Медь, которая присутствует в руде в виде карбонатов и окислов, достаточно легко восстанавливается, что и научились делать наши древние предки.

Интересное о меди

Изначально процесс восстановления этого металла выглядел очень примитивно: медную руду просто нагревали на кострах, а затем подвергали резкому охлаждению, что приводило к растрескиванию кусков руды, из которых уже можно было извлекать медь. Дальнейшее развитие такой технологии привело к тому, что в костры начали вдувать воздух: это повышало температуру нагревания руды. Затем нагрев руды стали выполнять в специальных конструкциях, которые и стали первыми прототипами шахтных печей.

О том, что медь используется человечеством с древних времен, свидетельствуют археологические находки, в результате которых были найдены изделия из данного металла. Историками установлено, что первые изделия из меди появились уже в 10 тысячелетии до н.э, а наиболее активно она стала добываться, перерабатываться и использоваться спустя 8–10 тысяч лет. Естественно, предпосылками к такому активному использованию данного металла стали не только относительная простота его получения из руды, но и его уникальные свойства: удельный вес, плотность, магнитные свойства, электрическая, а также удельная проводимость и др.

В наше время уже сложно найти медь в природе в виде самородков, обычно ее добывают из руды, которая подразделяется на следующие виды.

  • Борнит — в такой руде медь может содержаться в количестве до 65%.
  • Халькозин, который также называют медным блеском. В такой руде меди может содержаться до 80%.
  • Медный колчедан, также называемый халькопиритом (содержание до 30%).
  • Ковеллин (содержание до 64%).

Медь также можно извлекать из множества других минералов (малахит, куприт и др.). В них она содержится в разных количествах.



Медь, как цветной лом

Металл скупается на вторичном рынке по высоким ценам. Спрос на медь постоянно растет. Основными источниками медного лома становятся:

  • бытовая электропроводка;
  • элементы бытовой техники;
  • детали автомобилей;
  • радиаторы отопления;
  • старые трубы и прочее.

Однако не всегда владельцам удается отличить обычную медь от ее сплавов. Стоимость побочной продукции ниже. Чтобы узнать, как отличить медь, читайте подробную статью на нашем сайте по ссылке.

Это интересно: Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы



Физические свойства

Медь в чистом виде представляет собой металл, цвет которого может варьироваться от розового до красного оттенка.

Радиус ионов меди, имеющих положительный заряд, может принимать следующие значения:

  • если координационный показатель соответствует 6-ти — до 0,091 нм;
  • если данный показатель соответствует 2 — до 0,06 нм.

Радиус атома меди составляет 0,128 нм, также он характеризуется сродством к электрону, равном 1,8 эВ. При ионизации атома данная величина может принимать значение от 7,726 до 82,7 эВ.

Медь — это переходный металл, показатель электроотрицательности которого составляет 1,9 единиц по шкале Полинга. Кроме этого, его степень окисления может принимать различные значения. При температурах, находящихся в интервале 20–100 градусов, его теплопроводность составляет 394 Вт/м*К. Электропроводность меди, которую превосходит лишь серебро, находится в интервале 55,5–58 МСм/м.

Так как медь в потенциальном ряду стоит правее водорода, она не может вытеснять этот элемент из воды и различных кислот. Ее кристаллическая решетка имеет кубический гранецентрированный тип, величина ее составляет 0,36150 нм. Плавится медь при температуре 1083 градусов, а температура ее кипения — 26570. Физические свойства меди определяет и ее плотность, которая составляет 8,92 г/см3.

Из ее механических свойств и физических показателей стоит также отметить следующие:

  • термическое линейное расширение — 0,00000017 единиц;
  • предел прочности, которому медные изделия соответствуют при растяжении, составляет 22 кгс/мм2;
  • твердость меди по шкале Бринелля соответствует значению 35 кгс/мм2;
  • удельный вес 8,94 г/см3;
  • модуль упругости составляет 132000 Мн/м2;
  • значение относительного удлинения равно 60%.
Читайте также:
Как напылить металл в домашних условиях

Совершенно уникальными можно считать магнитные свойства данного металла, который является полностью диамагнитным. Именно эти свойства, наряду с физическими параметрами: удельным весом, удельной проводимостью и другими, в полной мере объясняют широкую востребованность данного металла при производстве изделий электротехнического назначения. Похожими свойствами обладает алюминий, который также успешно используется при производстве различной электротехнической продукции: проводов, кабелей и др.

Основную часть характеристик, которыми обладает медь, практически невозможно изменить, за исключением предела прочности. Данное свойство можно улучшить практически в два раза (до 420–450 МН/м2), если осуществить такую технологическую операцию, как наклеп.

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура меди

Кубическая сингония, гексаоктаэдрический вид симметрии m3m, кристаллическая структура — кубическая гранецентрированная решётка. Модель представляет собой куб из восьми атомов в углах и шести атомов , расположенных в центре граней (6 граней). Каждый атом данной кристаллической решетки имеет координационное число 12. Самородная медь встречается в виде пластинок, губчатых и сплошных масс, нитевидных и проволочных агрегатов, а также кристаллов, сложных двойников, скелетных кристаллов и дендритов. Поверхность часто покрыта плёнками «медной зелени» (малахит), «медной сини» (азурит), фосфатов меди и других продуктов её вторичного изменения.

Это интересно: Латунь ЛС59-1: характеристики и состав сплава, ГОСТ

Химические свойства

Химические свойства меди определяются тем, какое положение она занимает в таблице Менделеева, где она имеет порядковый номер 29 и располагается в четвертом периоде. Что примечательно, она находится в одной группе с благородными металлами. Это лишний раз подтверждает уникальность ее химических свойств, о которых следует рассказать более подробно.

Оттенки медных сплавов

В условиях невысокой влажности медь практически не проявляет химическую активность. Все меняется, если изделие поместить в условия, характеризующиеся высокой влажностью и повышенным содержанием углекислого газа. В таких условиях начинается активное окисление меди: на ее поверхности формируется зеленоватая пленка, состоящая из CuCO3, Cu(OH)2 и различных сернистых соединений. Такая пленка, которая называется патиной, выполняет важную функцию защиты металла от дальнейшего разрушения.

Окисление начинает активно происходить и тогда, когда изделие подвергается нагреву. Если металл нагреть до температуры 375 градусов, то на его поверхности формируется оксид меди, если выше (375-1100 градусов) — то двухслойная окалина.

Медь достаточно легко реагирует с элементами, которые входят в группу галогенов. Если металл поместить в пары серы, то он воспламенится. Высокую степень родства он проявляет и к селену. Медь не вступает в реакцию с азотом, углеродом и водородом даже в условиях высоких температур.

Внимание заслуживает взаимодействие оксида меди с различными веществами. Так, при его взаимодействии с серной кислотой образуется сульфат и чистая медь, с бромоводородной и иодоводородной кислотой — бромид и иодид меди.

Иначе выглядят реакции оксида меди с щелочами, в результате которых образуется купрат. Получение меди, при котором металл восстанавливается до свободного состояния, осуществляют при помощи оксида углерода, аммиака, метана и других материалов.

Медь при взаимодействии с раствором солей железа переходит в раствор, при этом железо восстанавливается. Такая реакция используется для того, чтобы снять напыленный медный слой с различных изделий.

Одно- и двухвалентная медь способна создавать комплексные соединения, отличающиеся высокой устойчивостью. Такими соединениями являются двойные соли меди и аммиачные смеси. И те и другие нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.

Бухты медной проволоки

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Небольшой самородок меди

Обычно самородная медь образуется в зоне окисления некоторых медносульфидных месторождений в ассоциации с кальцитом, самородным серебром, купритом, малахитом, азуритом, брошантитом и другими минералами. Массы отдельных скоплений самородной меди достигают 400 тонн. Крупные промышленные месторождения самородной меди вместе с другими медьсодержащими минералами формируются при воздействии на вулканические породы (диабазы, мелафиры) гидротермальных растворов, вулканических паров и газов, обогащенных летучими соединениями меди (например, месторождение озера Верхнее, США). Самородная медь встречается также в осадочных породах, преимущественно в медистых песчаниках и сланцах. Наиболее известные месторождения самородной меди — Туринские рудники (Урал), Джезказганское (Казахстан), в США (на полуострове Кивино, в штатах Аризона и Юта).

Виды медных сплавов

В качестве компонента медь активно применяется во многих металлических и неметаллических составах. Однако в качестве основного элемента данный металл применяется для создания следующих сплавов:

  • Латунь. Легирующим компонентом выступает цинк или олово. Также в составе присутствуют марганец, никель, железо, свинец и прочие вещества. Обычно в латунных сплавах присутствует порядка 60-70% меди. Остальные 30-40% приходятся на легирующий металл и дополнительные элементы.
  • Бронза. Разделяется на оловянную или безоловянную. Количество меди в сплаве обычно составляет примерно 80%, остальные 20% приходятся на легирующий элемент с разбросом дополнительных веществ в пределах 3%.
  • Мельхиор. Сплав меди (до 60%) и никеля (около 40%). Существуют отдельные медно-никелевые сплавы, в которых Ni достигает 67% от общего объема сплава.

Существуют также двойные латуни и многокомпонентные составы, в которых присутствуют большое количество меди (например, томпак – до 97% меди). Однако такие металлы имеют ограниченные сферы применения.

Что такое твердые тела

Для начала, это одно из агрегатных состояний самого вещества и характеризуется оно неизменчивой формой, передвижением атомов под действием тепла и сравнительно маленькими колебаниями. Они бывают аморфные и кристаллические, строение которых представлено в виде кристаллической решетки. А первый вид выделяется тем, что молекулы находятся на расстоянии, зависящем от их размера. Также твердые тела характеризуются следующим:

  • их атомы очень плотно прилегают друг к другу;
  • некоторые из них включают в себя кристаллические структуры;
  • они обладают энергией тепла, поэтому их атомы колеблются.

Читать также: Чертежи изделий из жести

Эти тела могут проводить электрический ток, не проводить его или только частично совершать эту функцию (полупроводники).

Производство материалов

В природных условиях данный металл содержится в самородной меди и сульфидных рудах. Широкое распространение при производстве меди получили руды под названием «медный блеск» и «медный колчедан», которые содержат до 2% необходимого компонента.

Большую часть (до 90%) первичного металла меди получают благодаря пирометаллургическому способу, который включает в себя массу этапов: процесс обогащения, обжиг, плавка, обработка в конвертере и рафинирование. Оставшаяся часть получается гидрометаллургическим способом, который заключается в ее выщелачивании разведенной серной кислоты.

Читайте также:
Как научиться сваривать металл инвертором

Учебные материалы

Медь относится к группе цветных металлов, наиболее широко применяемых в промышленности. Порядковый номер меди в периодической системе Д. И. Менделеева — 29, атомный вес А = 63,57. Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку (ГЦК) с периодом а = 3,607 Å.

Удельный вес меди g = 8,94 г/см 3 , температура плавления — 1083 0 С. Чистая медь обладает высокой тепло — и электропроводностью. Удельное электрическое сопротивление меди 0,0175 мкОм×м, теплопроводность l = 395 Вт/(м×град). Предел прочности sв = 200…250 МПа, твердость 85…115 НВ, относительное удлинение d = 50 %, относительное сужение y = 75 %.

Медь — немагнитный металл. Она обладает хорошей технологичностью: обрабатывается давлением, резанием, легко полируется, хорошо паяется и сваривается, имеет высокую коррозионную стойкость. Основная область применения — электротехническая промышленность.

Электропроводность меди существенно понижается при наличии даже очень небольшого количества примесей. Поэтому в качестве проводникового материала применяют в основном особо чистую медь М00 (99,99 %), электролитическую медь М0 (99,95 %), М1 (99,9 %). Марки технической меди М2 (99,7 %), М3 (99,5 %), М4 (99,0 %).

В зависимости от механических свойств различают медь твердую, нагартованную (МТ) и медь мягкую, отожженную (ММ).

Вредными примесями в меди являются висмут, свинец, сера и кислород. Действие висмута и свинца аналогично действию серы в стали; они образуют с медью легкоплавкие эвтектики, располагающиеся по границам зерен, что приводит к разрушению меди при ее обработке давлением в горячем состоянии (температура плавления эвтектики соответственно 270 0 С и 326 0 С).

Сера и кислород снижают пластичность меди за счет образования хрупких химических соединений Сu2O и Сu2S.

В качестве конструкционного материала технически чистую медь применяют редко, так как она имеет низкие прочностные свойства, твердость. Основными конструкционными материалами на основе меди являются сплавы латуни и бронзы. Для маркировки медных сплавов используют следующее буквенное обозначение легирующих элементов:

  • О — олово; Ц — цинк; Х — хром;
  • Ж — железо; Н — никель; С — свинец;
  • К — кремний; А — алюминий; Ф — фосфор;
  • Мц — марганец; Мг – магний; Б – бериллий.

Латуни

Латуни — это медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является цинк.

В зависимости от содержания цинка латуни промышленного применения бывают:

  1. однофазные a — латуни, содержащие до 39 % цинка (это предельная растворимость цинка в меди);
  2. двухфазные (a+b|)- латуни, содержащие до 46 % цинка;
  3. однофазные b|- латуни ,содержащие до 50 % цинка.

Однофазные a- латуни пластичны, хорошо обрабатываются резанием, давлением при температурах ниже 300 0 С и выше 700 0 С (в интервале от 300 0 С до 700 0 С — зона хрупкости). С увеличением содержания цинка прочность латуней повышается. В латунях b|- фаза представляет собой упорядоченный твердый раствор на базе электронного соединения СuZn с решеткой ОЦК, она хрупкая и прочная. Поэтому, чем больше в латунях b|- фазы, тем они прочнее и менее пластичны. Практическое применение имеют латуни с содержанием цинка до 42…43 %.

Латуни, обрабатываемые давлением, маркируются буквой Л (латунь), после которой ставятся буквенные обозначения легирующих элементов; цифры, следующие за буквами, указывают содержание меди и количество соответствующего легирующего элемента в процентах. Содержание цинка определяется по разности от 100 %. Например, латунь Л62 содержит 62 % Сu и 38 % Zn. Литейные латуни маркируются буквой Л, после которой ставится содержание цинка и других легирующих элементов в процентах. Количество меди определяется по разности от 100 %. Например, латунь ЛЦ36Мц20С2 содержит 36 % Zn, 20 % Mn, 2 % Pb и 42 % Сu.

К однофазным a — латуням относятся Л96 (томпак), Л80 (полутомпак), Л68, имеющая наибольшую пластичность (d = 56 %). Двухфазные (a+b|) — латуни марок Л59 и Л60 имеют меньшую пластичность в холодном состоянии, но большую прочность и износостойкость. Однофазные имеют после отжига sв = 250…350 МПа и d = (50…56) %, двухфазные — sв = 400…450 МПа и d = (35… 40 %).

Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости латуни могут легироваться оловом, алюминием, марганцем, кремнием, никелем, железом и др.

Введение легирующих элементов (кроме никеля) уменьшает растворимость цинка в меди и способствует образованию b|- фазы, поэтому такие латуни чаще двухфазные (a+b|). Никель увеличивает растворимость цинка в меди, и при достаточном его содержании латунь из двухфазной становится однофазной. Свинец облегчает обрабатываемость резанием и улучшает антифрикционные свойства. Сопротивление коррозии повышают Al, Zn, Si, Mn, Ni, Sn.

В морском судостроении применяются оловянистые ”морские” латуни, например, ЛО70-1 (70 % Сu, 1 % Sn, 29 % Zn). Она используется для изготовления конденсаторных трубок, деталей теплотехнической аппаратуры.

Алюминиевые латуни используют для изготовления конденсаторных трубок, цистерн, втулок, а также для изготовления коррозионно-стойких деталей, работающих в морской воде. Марки латуней: ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1, ЛАН59-3-2 (в электрических машинах, в хим. машиностроении). Из латуни ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 изготовляют цельнотянутые круглые трубы для производства манометрических трубок и пружин в приборах повышенного класса точности. С помощью закалки и старения sв достигает 700 МПа.

Марганцевые латуни кроме хороших механических и технологических свойств (обрабатываются давлением в холодном и горячем состоянии) обладают высокой коррозионной стойкостью в морской воде, хлоридах и перегретом паре. Латуни ЛМц 58-2 и ЛМцА 57-3-1 применяются в основном для изготовления крепежных изделий арматуры.

Кремнистые латуни характеризуются высокой прочностью (sв до 640 МПа), пластичностью и вязкостью до минус 183 0 С. Латунь ЛК80-3 применяют для изготовления арматуры, деталей приборов в судо- и общем машиностроении.

Свинцовистые латуни отлично обрабатываются резанием и обладают высокими антифрикционными свойствами. Латуни ЛС60-1, ЛС59-1 применяют для изготовления крепежных деталей , зубчатых колес, втулок.

Никелевая латунь обладает повышенными механическими (sв до 785 МПа) и коррозионными свойствами, обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии. Латунь ЛН65-5 применяется для изготовления манометрических и конденсаторных трубок, различного вида проката.

Читайте также:
Как намагнитить металл

Литейные латуни содержат те же элементы, что и латуни, обрабатываемые давлением; от последних литейные отличает, как правило, большее легирование цинком и другими металлами. Вследствие этого они обладают хорошими литейными характеристиками.

Бронзы

Бронзы — это сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами.

По технологическому признаку бронзы делятся на деформируемые и литейные. Деформируемые маркируются буквами Бр, после которых перечисляются легирующие элементы, а затем соответственно содержание этих элементов в процентах. Содержание меди определяется по разности от 100 %. Например, БрОЦС 8-4-3 содержит 8 % Sn, 4 % Zn, 3 % Pb, 85 % Сu.

Литейные бронзы маркируются аналогично литейным латуням. Например, бронза Бр06Ц3Н6 содержит 6 % Sn, 3 % Zn, 6 % Pb, 85 % Сu.

Бронзы по сравнению с латунью обладают лучшими механическими, антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

Оловянные бронзы. Наибольшее практическое значение имеют сплавы, содержащие до 10…12 % Sn. Предельная растворимость олова в меди 15,8%, однако в реальных условиях кристаллизации и охлаждения предельная растворимость снижается примерно до 6 %. К однофазным сплавам относятся бронзы с содержанием олова до 5…6 % и a — фаза, представляет твердый раствор олова в меди с ГЦК — решеткой. При большем содержании олова наряду с a — раствором присутствует эвтектоид (a + Сu31Sn8). Предел прочности бронзы возрастает с увеличением олова, но при его высоких концентрациях резко снижается из-за большего количества хрупкого интерметаллида Сu31Sn8.

Оловянные бронзы обычно легируют Zn, Pb, Ni, P. Цинк улучшает технологические свойства бронзы и удешевляет ее. Фосфор улучшает литейные свойства. Для изготовления художественного литья содержание фосфора может достигать 1 %. Свинец (до 3…5 %) вводится в бронзу для улучшения ее обрабатываемости резанием. Никель повышает механические свойства, коррозионную стойкость и плотность отливок, уменьшает ликвацию. Среди медных сплавов оловянные бронзы имеют самую низкую линейную усадку (0,8 % при литье в землю и 1,4 % — в металлическую форму).

Для проведения пластичности проводится гомогенизация сплавов при температурах 700…750 0 С с с быстрым охлаждением. Остаточные напряжения снимаются отжигом при 550 0 С.

Оловянные деформируемые бронзы Бр0Ф7-0.2, БрОЦС4-4-4, БрОЦ4-3 и другие имеют более высокую прочность, упругость, сопротивление усталости, чем литейные. Их используют для изготовления подшипников скольжения, шестерен, трубок контрольно — измерительных и других приборов, манометрических пружин и т.д.

Литейные оловянные бронзы. По сравнению с деформируемыми они содержат большее количество легирующих элементов, имеют ниже жидкотекучесть, малую линейную усадку, склонны к образованию усадочной пористости. Бронзы БрОЗЦ7С5Н, БрО10Ф1, БрО6Ц6С3, БрО5С25 и другие применяются для изготовления арматуры, работающей в воде и водяном паре, подшипников, шестерен, втулок.

Алюминиевые бронзы отличаются высокими механическими антикоррозионными свойствами, жидкотекучестью, малой склонностью к дендритной ликвации. Из-за большой усадки трудно получить сложную фасонную отливку. Они морозостойки, немагнитны, не дают искры при ударах. По коррозионной стойкости превосходят латуни и оловянистые бронзы.

Алюминий растворяется в меди, образуя a — твердый раствор замещения с пределом растворимости 9,4 %. При большем содержании в структуре появляется эвтектоид (a + g|); g| — интерметаллид Сu32Al9.

Однофазные бронзы БрА5, БрА7 имеют хорошую пластичность и относятся к деформируемым. Обладают наилучшим сочетанием прочности и пластичности: sв = 400…450 МПа, d = 60 %.

Двухфазные бронзы (a + g|) имеют повышенную прочность до 600 МПа, но пластичность заметно ниже d = (35…45) %. Эти сплавы упрочняются термообработкой и дополнительно легируются Fe, Ni, Mn.

Железо измельчает зерно и повышает механические и антифрикционные свойства алюминиевых бронз. Никель улучшает механические свойства и износостойкость, температуру рекристаллизации и коррозионную стойкость. Марганец повышает технологические и коррозионные свойства.

Бронзы БрАЖН10-4-4, БрАЖМц10-3-1-5 и др. применяются для изготовления зубчатых колес, деталей турбин, седел клапанов и других деталей, работающих в тяжелых условиях износа при повышенных температурах до 400 0 С, корпуса насосов, клапанные коробки и др.

Закалка проводится с температуры 950 0 С, после чего бронзы подвергают старению при 250…300 0 С в течение 2…3 ч.

Кремнистые бронзы применяются в качестве заменителей оловянистых бронз. До 3 % кремний растворяется в меди, и образуется однофазный a-твердый раствор. При большем содержании кремния появляется твердая и хрупкая g-фаза. Никель и марганец улучшает механические и коррозионные свойства. Они не теряют пластичности при низких температурах, хорошо паяются, обрабатываются давлением, немагнитны и не дают искры при ударах. Их используют для деталей, работающих до 500 0 С, а также в агрессивных средах (пресная, морская вода).

Бронзы БрКН1-3, БрКМц3-1 применяют для изготовления пружин, антифрикционных деталей, испарителей и др.

Бериллиевые бронзы. Содержат 2…2,5 % Ве. Эти сплавы упрочняются термической обработкой. Предельная растворимость бериллия в меди при 866 0 С составляет 2,7 %, при 600 0 С — 1,5 %, а при 300 0 С всего 0,2 %. Закалка проводится при 760…800 0 С в воде и старение при 300 0 С в течение 3 ч. Сплав упрочняется за счет выделения дисперсных частиц g-фазы СuBe, что приводит к резкому повышению прочности до 1250 МПа при d = 3…5 %. Бронзы БрБ2, БрБНТ1,9 и БрБНТ1,7 имеют высокую прочность, упругость, коррозионную стойкость, жаропрочность, немагнитны, искробезопасны (искра не образуется при размыкании электрических контактов). Применяются для изготовления мембран, пружин, электрических контактов.

Свинцовые бронзы. Свинец практически не растворяется в жидкой меди. Поэтому сплавы после затвердевания состоят из кристаллов меди и включений свинца. Такая структура обеспечивает высокие антифрикционные свойства. Бронза БрС30 применяется для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих при повышенных давлениях и с большими скоростями. По сравнению с оловянистыми бронзами, теплопроводность ее в 4 раза больше, поэтому она хорошо отводит теплоту, возникающую при трении. Прочность этих бронз невысокая sв = 60 МПа, d = 4 %.

Электроматериаловедение – Проводниковая медь и сплавы

Содержание материала

ГЛАВА II.
ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ С МАЛЫМ УДЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

§ 7. Проводниковая медь и ее свойства

Медь является одним из главных проводниковых материалов благодаря большой проводимости, механической прочности и стойкости к атмосферной коррозии *. По электропроводности медь стоит на втором месте (после серебра).

*Коррозио (лат.) — разъедание, разрушение металлов под действием той или инок среды (газообразной или жидкой). Примером коррозии металла является ржавление железа — окисление его.

Читайте также:
Как изготовить пружину в домашних условиях

Проводниковая медь получается из слитков меди путем очистки ее от примесей в электролитической ванне с помощью постоянного тока.
Кроме высокой проводимости, медь обладает хорошей пластичностью, поэтому из нее изготовляют волочением проволоку диаметром до 0,01 Мм, а при прокатке получают ленту толщиной до 0,1 мм и медную фольгу толщиной 0,01 мм.
В нормальной атмосфере проводниковая медь устойчива к коррозии. Медные провода на воздухе медленно окисляются, покрываясь тонким слоем окиси меди (CuО). Образовавшаяся пленка окисла препятствует дальнейшему окислению меди. Коррозию меди вызывают: сероводород (H2S), аммиак (NH3), окислы азота (NO), пары азотной кислоты и некоторые другие реагенты.
Медь имеет красновато-оранжевый цвет и обладает температурой плавления 1083° С. Температурный коэффициент линейного расширения меди равен 17-10—6 1/°С.
Для изготовления всех проводниковых изделий применяют очищенную медь марок МО и Ml, отличающихся только содержанием кислорода. В меди марки МО содержится кислорода не более 0,02%, а в меди марки Ml — не более 0,05%. Содержание других примесей: висмута, сурьмы, мышьяка, никеля в меди обеих марок допускается в равных количествах. Серебро (как примесь) засчитывается в содержание меди, так как оно не снижает ее проводимость. Остальные примеси уменьшают проводимость меди. Общее количество примесей в меди марки МО не более 0,05%, а в меди марки Ml —не более 0,1 %.
У изделий (проволока, шины) из мягкой (отожженной) меди (марка ММ) плотность 8,90 г/см3, предел прочности при растяжении (Т = 20-25 кГ/мма, относительное удлинение 6Л= 15ч-40%, удельное сопротивление Q = 0,0175001754 ом-мм2/м. У изделий из твердой (неотожженной) меди (марка МТ) плотность 8,96 г/см3; а = 36-н40 кГ/мм2; 6л = 0,5-2,5%; q = 0,0177-0,0180 ом-мм2/м.
Провода меньшего диаметра обладают повышенной прочностью при растяжении и большей величиной удельного электрического сопротивления. Это объясняется искажением формы и уменьшением объема кристаллов металла при протяжке и волочении проводов малого диаметра.
У мягких и твердых сортов проводниковых изделий (проводов) из меди температурный коэффициент электрического сопротивления принимается равным а= +0,00400 1/° С.

Рис. 17. Троллейный провод из меди
Кроме проводов круглого и прямоугольного сечения, из меди изготовляют также провода фасонного сечения, например троллейный провод (рис. 17).
Проволоку и шины из мягкой меди ММ применяют преимущественно для изготовления изолированных обмоточных и монтажных проводов.
Следует заметить, что провода прямоугольного сечения обеспечивают большой коэффициент заполнения обмотки по сравнению с проводами круглого сечения.
Это значит, что при одном и том же объеме обмотки в ней можно поместить большее количество витков из прямоугольной меди и тем самым повысить мощность электрической машины или аппарата. Во избежание повреждения изоляции острые ребра у проводов прямоугольного сечения (шины) слегка закругляют.
Проводниковые изделия из твердой меди МТ применяют, как правило, неизолированными (голыми). Это провода для воздушных линий, шины для электрических аппаратов и коллекторов электрических машин. От этих проводниковых изделий требуется повышенная механическая прочность, твердость и сопротивление истиранию.
Медь — весьма ценный материал, который следует расходовать экономно, и там, где это возможно, медь необходимо заменять менее дефицитными материалами — проводниковым алюминием или железом.

§ 8. Проводниковые сплавы на основе меди (бронзы и латуни)

Из сплавов на основе меди наибольшее применение в электротехнике получили бронзы и латуни.
Бронзы —это сплавы меди с оловом, алюминием и другими металлами, специально вводимыми с целью получения определенных свойств сплава. Раньше всех начали применяться оловянистые бронзы, в которых содержание олова составляет 8—20%. Оловянистые бронзы являются дорогостоящими сплавами, так как содержат дефицитное олово. Поэтому оловянистые бронзы стараются заменять другими бронзами, содержащими алюминий, кадмий, фосфор и другие вещества (легирующие* элементы).

* Легировать (лат.) —соединять, сплавлять.

Характерной особенностью бронз является их малая объемная усадка при литье (0,6—0,8%) по сравнению с чугуном и сталями, у которых усадка достигает 1,5—2,5%. Поэтому наиболее сложные по форме детали отливают из бронзы. Другие характерные свойства бронз — повышенная твердость, упругость (по сравнению с медью), большое сопротивление истиранию и стойкость к коррозии. Благодаря этим ценным свойствам бронзы широко применяют в машиностроении для изготовления втулок, шестерен, пружин (бронзовая лента) и других деталей.
Марки бронз обозначаются буквами Бр. (бронза), за которыми следуют буквы и цифры, показывающие, какие легирующие элементы и в каком количестве содержатся в данной бронзе (табл. 2).
Таблица 2
Марки и состав некоторых бронз

Бронзы бывают литейные, из которых детали получают методом литья, и бронзы, обрабатываемые давлением (Бр. А7; Бр.-Б2 и др.).
Плотность бронз находится в пределах: 8,2—8,9 г/сж3.
В электротехнике стараются применять бронзы, проводимость которых близка к проводимости меди. Такими бронзами являются кадмиевая и кадмиево-оловянистая. Остальные бронзы нашли применение в электротехнике благодаря следующим свойствам: упругости, сопротивлению истиранию и высокой механической прочности. Из бронз изготовляют провода с повышенной механической прочностью, а также щеткодержатели, пружины и контактные детали для электрических аппаратов и приборов. Наибольшей пластичностью обладают алюминиевые бронзы. Бериллиевые бронзы отличаются очень высокой механической прочностью, сопротивлением к истиранию и к окислению на воздухе.
Кроме бронз, в электротехнике нашли широкое применение сплавы меди с цинком — латуни, в которых содержание цинка может доходить до 43%. При этом содержании цинка латуни обладают наибольшей механической прочностью. Латуни, содержащие 30—32% цинка, обладают наибольшей пластичностью, поэтому из них изготовляют изделия горячей или холодной прокаткой и волочением: листы, ленты, проволоку и др. Без нагрева из листовой латуни можно изготовлять глубокой вытяжкой и штамповкой сложные детали: кожухи, колпачки, фасонные шайбы и др.
В результате холодной обработки давлением у латуни увеличивается твердость и механическая прочность, но заметно снижается пластичность. Для восстановления пластичности латунь отжигают при температуре 500—600° С и медленно охлаждают до комнатной температуры. Латуни хорошо обрабатываются резанием. Изделия из латуни устойчивы к атмосферной коррозии, но деформированная (вытяжкой) латунь подвержена коррозии во влажной атмосфере в большей степени, чем медь.
Для повышения коррозионной стойкости латуней в них вводят легирующие элементы: алюминий, никель, олово и др.
Такие латуни называют специальными, например морская латунь (марка Л070-1) стойка к коррозии даже в морской воде. Марки латуней начинаются с буквы Л (латунь), за которой следуют буквы, указывающие на другие элементы (кроме меди), которые входят в состав латуней. Стоящие в конце марки цифры означают содержание (в процентах) меди и других компонентов (табл. 3).
Таблица 3
Марки и состав некоторых латуней

Читайте также:
Как определить какой металл в домашних условиях

Медь − что это: свойства, характеристики, сплавы и применение

Медь — это металл, о котором люди узнали еще в IIIV-VII вв. до нашей эры. IV-III вв. вошли в историю как медный век. Благодаря преимуществам перед другими материалами, которыми обладает медь, наряду с алюминием она является самым ценным цветным металлом.

Что такое медь

Даже школьники могут рассказать про медь: какое это вещество, какого цвета, что из нее делают. В таблице Менделеева этот химический элемент обозначается символом Cu, находится в 11-й группе 4 периода под №29. Ближайшие соседи – золото и серебро. По-английски медь называется copper, по-латыни – «купрум» (Cuprum), в честь острова Кипр, где были найдены крупные месторождения этого вещества. Происхождение русского названия неизвестно.

Объяснить кратко, что такое медь, можно так: это переходной мягкий металл красно-розового цвета, с атомным номером 29.

Медь в природе

По подсчетам, процентное содержание меди в земной коре (4,7-5,5) ·10−3%. В свободном виде ее можно встретить редко, только в виде самородков (отдельные экземпляры весят до 400 т), образующихся путем окисления медных руд. В них ее процентное содержание составляет 98-100%. Есть и другие медьсодержащие минералы, их более 200. Среди них несколько особенно богатых на медь (в скобках указано содержание Cu):

  • голубовато-зеленая хризоколла (36%);
  • золотисто-зеленый халькопирит (34%);
  • зеленый малахит (57,4%);
  • индиговый и медно-красный борнит (55-65%);
  • свинцово-черный халькозин (80%);
  • всех оттенков зеленого брошантит (56%);
  • темно-красный куприт (до 89%).

В меденосных же рудах содержание Cu не превышает 6%.

Запасы, добыча

Разведанных мировых запасов медных руд – миллиарды тонн. Ученые надеются, что земные недра таят в себе еще 3 млрд т. Самые богатые рудники – Чукикамата и Эль-Теньенте – находятся в Чили, крупнейшем производителе меди (в 2018 г. 27% мирового производства).

Крупные месторождения найдены в США, Канаде, Иране, Казахстане, на юге Африки. В России сосредоточено 3% мировых запасов. Залежи меди найдены на Урале, в Забайкалье, Красноярском крае.

Желательно, чтобы руда содержала не менее 0,5-1% чистой меди. Добывают ее в шахтах и открытым способом (для залежей, расположенных на глубине 400-500 м). Мировая добыча в 2018 г. составила 20,6 млн т, из них четверть – чилийского происхождения.

Из чего делают медь

Источниками для получения меди являются руды, минералы и вторичное сырье. Из руды металл получают двумя методами:

  • Пирометаллургический (основной). Сырье меди обогащают и подвергают флотации и обжигу. Таким способом из медной руды делают концентраты, содержащие 8-25% Cu. Затем следует окислительный обжиг, плавка, продувка и рафинирование, когда медь очищается от примесей. Попутно извлекаются драгоценные металлы. Метод годится даже для руд, в которых содержание меди не дотягивает до 0,5%.
  • Гидрометаллургический. Металл выщелачивается серной кислотой, а затем выделяется из полученного раствора. Применяется для бедных руд, без возможности получения драгметаллов.

Вторичное сырье поддается предварительной обработке, затем переплавке. Из него получается металл с содержанием меди 99%.

Состав меди

Многие удивятся вопросу: из чего состоит медь. А ведь химический состав меди – это микс из кристаллов следующих элементов:

  • серебро;
  • золото;
  • кальций;
  • никель;
  • свинец.

Все они пластичны, легко поддаются обработке, и этими же свойствами обладает медь.

Свойства меди

Любой материал обладает химическими и физическими свойствами. Первые определяют, в какие химические реакции вступает данное вещество, вторые можно измерить, потрогать, прочувствовать.

Физические Химические
яркая цветовая окраска, несвойственная металлам (она характерна также для золота, осмия и цезия). естественный цвет химического элемента cu – золотисто-розовый, в отраженном свете – розовато-белый. на воздухе медь покрывается тончайшей окисной пленкой желтовато-красного оттенка, которая на просвете становится зеленовато-голубой. cu – малоактивный металл. при нормальных условиях (760 мм рт. ст., 0°c) и низкой влажности она не окисляется, но в присутствии воды, кислорода и оксида углерода покрывается зеленой пленкой карбоната гидроксомеди.
высокая электропроводность (удельное сопротивление 0,0176 ом·мм2/м). этим качеством среди известных металлов она уступает только лишь серебру. cu – малоактивный металл. при нормальных условиях (760 мм рт. ст., 0°c) и низкой влажности она не окисляется, но в присутствии воды, кислорода и оксида углерода покрывается зеленой пленкой карбоната гидроксомеди.
температура плавления 1083°c (группа среднеплавких металлов). у золота tпл. = 1063°c. вступает в химические реакции с азотной кислотой (разбавленной и концентрированной), с концентрированной серной – только при нагревании. на купрум не действуют щелочи.
температура кипения 2568 °c.
теплоемкость 380 дж/(кг·к). такая же теплоемкость у медных сплавов.
высокая пластичность и ковкость меди. это третий показатель после золота и серебра – самых пластичных металлов. из купрум можно выковать предмет с самым сложным геометрическим профилем.
мягкость. для сравнения: если показатель твердости инструментальной стали по роксвеллу равен 700 нв, то для cu – 35. медную пластину можно раскатать до микронной толщины. мягкая не только медь, но и ее сплавы.
средняя прочность. показатель этого параметра – 200-250 мпа (для сравнения: титан – 580 мпа, свинец – 18 мпа).
плотность 8920 кг/м3, удельный вес 8,92 г/см3.

Указанные свойства изменяются, в зависимости от вида термической обработки. Для улучшения физико-механических характеристик (прочность, текучесть, антикоррозийные свойства, легкость обработки и др.) используют легирующие добавки.

Марки меди

Маркировка меди начинается с буквы «М». Следующая за ней цифра показывает чистоту металла:

  • МОО: 99,99% Cu;
  • МО: 99,97%;
  • М1: 99, 9%;
  • М2: 99,7%;
  • М3: 99,5%;
  • М4: 99%.

Кислород значительно снижает прочность меди, поэтому его содержание подразумевается в маркировке. Марки с цифрами 1, 2, 3 содержат 0,5-0,8% кислорода, МО – 0,02%, МОб – 0%. Присутствие фосфора обозначается буквами «р» (при небольшом процентном содержании) и «ф» (более 0,4%). Литера «к» относится к катодной меди. В некоторых странах принята своя маркировка, не соответствующая российской.

Читайте также:
Какие бывают фрезы по металлу

Различают 2 вида меди – чистую и техническую. Последняя используется для производства полуфабрикатов и выплавки сплавов. Примеси других химических элементов в той или иной мере влияют на свойства Cu. Например:

  • Никель понижает теплопроводность, а олово её усиливает.
  • Висмут ухудшает технические характеристики, а мышьяк нейтрализует действие первого, оставаясь нейтральным по отношению к меди.
  • Сурьма и кремний снижают способность проводить тепло и электричество.
  • Сера и селен в определенных количествах ухудшают пластичность.
  • Свинец и висмут затрудняют обработку давлением.
  • Фосфор удаляет кислород, из-за которого физические свойства ухудшаются.
  • Такие примеси, как цинк, марганец, мышьяк, никель, серебро практически не изменяют физические характеристики меди.

Медные сплавы

Существует множество сплавов меди. Их делят на 3 вида: литейные, деформируемые, порошковые.

Самые известные соединения – бронза, латунь, мельхиор, нейзильбер. В их свойствах много общего, но в промышленности более широко используются бронза и латунь.

Бронза

Основной добавочный компонент бронзы – олово (Sn), но также используются Al, Si, Pb, Be, P. В зависимости от вида легирующего элемента существует следующая классификация медных сплавов под названием бронза:

  • оловянная и безоловянная;
  • алюминиевая;
  • кремнистая;
  • бериллиевая;
  • мышьяковистая;
  • висмутовая;
  • свинцовая.

Хотя цинковой бронзы не существует, но Zn все же присутствует в небольших количествах (до 10%). Сплав Cu + Sn + Zn называется пушечной бронзой.

Бронза – прочный материал, поэтому из нее изготавливают детали узлов механизмов, работающих в различных агрессивных средах и подвергающихся усиленным механическим нагрузкам.

Латунь

Сплав меди с цинком называется латунью. Увеличение процентного содержания Zn с 5% до 45% изменяет цвет латуни от красного до желтого.

Иногда в сплав добавляют в небольших количествах другие химические элементы. В маркировке они обозначаются русскими буквами: А – алюминий, С – свинец, Мц – марганец, Жз – железо. Вместе с процентным содержанием они обозначают хим. состав сплава.

Латунь, как и бронза, имеет разновидности, в зависимости от содержания цинка. Одна из них – томпак, из которого делают пули.

Мельхиор

Сплав меди с никелем (5-30%) похож на серебро, поэтому мельхиоровая посуда и украшения пользуются спросом. В качестве легирующих добавок используются железо и марганец (не более 1%).

Есть 2 разновидности мельхиора – константан (41 % никеля) и монель (Ni до 67%).

Нейзильбер

Этот цветной материал сплавляется из меди, цинка и никеля.

Процентное содержание компонентов варьируется, что создает различные марки нейзильбера. Самая востребованная – МНЦ15-20. Маркировка означает, что в сплаве содержится 15% никеля и 20% цинка.

В наши дни нейзильбер и латунь сумели вытеснить мельхиор, оставив ему небольшую нишу – производство бытовых товаров.

Другие сплавы

Еще несколько известных медных сплавов:

  • французское золото: Cu + Sn + Zn;
  • северное золото (Cu + Al+ Zn + Sn);
  • абиссинское золото (Cu + Zn + Au);
  • куниаль (Cu + Ni + Al);
  • манганин (Cu + Ni + Mn).

Купрум используется не только в качестве основного металла – его добавляют как легирующий компонент, например:

  • Алюминий с 4,5% Cu образуют дюралюминий.
  • Золото 583 пробы становится тверже, приобретает насыщенный цвет, благодаря 33,5% меди в качестве лигатуры.
  • При добавлении 0,2-3,5% Cu к сплаву железа с углеродом получается медистая сталь, с улучшенными литейными, технологическими и эксплуатационными свойствами.

Трудно назвать сплав, в состав какого не входит медь. Пусть даже в процентном количестве менее 1%, но она используется в соединениях цветных и черных металлов, включая чугун.

Где используется медь и ее сплавы

В рамках статьи трудно перечислить все области применения меди и ее сплавов. Их уникальные свойства используются в тяжелой и легкой промышленности, машино- и судостроении, авиации, медицине – практически во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Каждая марка имеет свое применение, например, из сплава МО изготавливают токопроводящую продукцию, детали для бытовой техники и электроники, из марки М1 – металлопрокатные изделия, проволоку, сварочные электроды.

Применение меди и латуни в сантехнике (фитинги, переходники, запорная арматура) и строительстве (крыши, купола, водосточные системы и пр.) стало возможным, благодаря высокой теплопроводности и устойчивости к влаге. Благодаря привлекательному внешнему виду, бронза – наиболее используемый материал для скульптуры, а из мельхиора и нейзильбера чеканят разменные монеты, делают украшения. Медные трубопроводы – идеальное решение для стран, подверженных частым землетрясениям.

В электротехнике медь – незаменимый материал для производства проводов, силовых кабелей.

Значение меди для человека

Медь – один из важнейших микроэлементов не только для растений. Она содержится в организме человека (100-200 мг) и вырабатывается печенью. Для поддержания баланса человек ежедневно должен потреблять 2 мг меди. Избыток минерала превращается в яд, из-за этого нельзя готовить еду в медной посуде.

Пользу меди нельзя переоценить, если речь идет о заживлении ран и восстановлении организма. Она обладает бактерицидными свойствами, способствует нормализации работы кровеносной системы, регенерации тканей, используется как компонент для некоторых лекарственных препаратов. За 2 часа на медной поверхности гибнут все микробы, поэтому планируется для больниц и других общественных мест изготавливать перила, замки и дверные ручки из этого металла.

Медные браслеты и амулеты носили еще в древности не для украшения, а для поддержания здоровья. С этой же целью с помощью нанотехнологий создано постельное и нательное белье с медными нитями. Оно благотворно влияет на кожу, сосуды, ЦНС, опорно-двигательный аппарат.

Если проанализировать значение меди и повсеместное ее использование, можно сказать, что медный век продолжается.

Ответы на вопросы пользователей о меди

Ответим на несколько популярных вопросов от пользователей.

Есть ли в старых телевизорах медь

С 1 старого телевизора можно набрать от полутора до двух килограммов меди. В основном это обмотка трансформатроров, катушки.

Какая электронная и электронно графическая формула меди

Что касается электронной конфигурации атома меди: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1

Читайте также:
Как отреставрировать самовар своими руками

Медь и медные сплавы Прочность меди можно значительно повысить посредством добавления небольшого количества легирующих элементов Это дости

Основные характеристики механических свойств сплавов цветных металлов

  • E — модуль упругости — коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и относительным удлинением;
  • G — модуль сдвига (модуль касательной упругусти) — коэффициент пропорциональности между касательным напряжением и относительным сдвигом;
  • μ — коэффициент Пуассона — абсолютное значение отношения поперечной деформации к продолной в упругой области;
  • σт — предел текучести (условный) — напряжение при котором остаточная деформация после снятия нагрузки составляет 0,2%;
  • σв — временное сопротивление (предел прочности) — прочность на разрыв;
  • δ — относительное удлинение — отношение абсолютного остаточного удлинения образца после разрыва к начальной расчётной длине;
  • твёрдость (HB, HRC, HV).

Характеристика меди М1

Медь М1 с высоким содержанием основного металла в своем составе является высококачественной медью. Цифра 1 после буквенного обозначения означает чистоту медного сплава. В составе сплава также содержится свинец, мышьяк, никель, железо, сера, сурьма, олово и висмут. Марка М1 имеет высокую электрическую, тепловую проводимость, пластичность, коррозионную стойкость и легко обрабатывается. Марка М1 участвует в выпуске наиболее востребованных сплавов цветных металлов таких как бронза и латунь. Легирующие компоненты в составе оказывают на характеристики меди сильное влияние (фосфор, никель и т. д.). в зависимости от метода производства различают следующие марки меди: М1к — медь катодная, М1б — медь бескислородная, М1ф — медь раскисленная фосфором, М1р — медь раскисленная кислородом. По физическим параметрам медь бывает: М1М — мягкая и М1Т-твердая.

Механические свойства деформируемых бронз

Бронза Состояние Предел прочности σв, МПа Предел текучести σт, МПа Относительное удлинение δ, % Твёрдость HB, МПа
БрАМц9-2 Мягкое состояние 450 200 30 HB 1100
БрАМц9-2 Твёрдое состояние 800 500 4 HB 1800
БрАЖ9-4 Мягкое состояние 450 220 40 HB 1100
БрАЖ9-4 Твёрдое состояние 700 350 4 HB 2000



Актуальность

Медь является наиболее распространенным цветным металлом, отличается высокими антикоррозийными свойствами не только в пресной и морской, воде, но и в различных агрессивных средах. Медь, несмотря на это, неустойчива в атмосфере аммиака и сернистых газов. Она довольно легко поддаётся пайке, а также обработке под давлением, тем не менее, обладая ограниченными литейными свойствами, медь достаточно плохо подвергается сварке и сложно режется. Как правило, на практике ее применяют в виде труб, шин, листов, прутков, проволоки. В составе М1 содержание кислорода составляет примерно 0,05−0,08%.

Промышленное использование: выплавка высококачественной бронзы и латуни, производство проводников тока; фрагментов криогенной техники, изготовление прутков, проволоки для автоматического сваривания под флюсом или в среде инертных газов чугуна, меди.

Что такое твердые тела

Для начала, это одно из агрегатных состояний самого вещества и характеризуется оно неизменчивой формой, передвижением атомов под действием тепла и сравнительно маленькими колебаниями. Они бывают аморфные и кристаллические, строение которых представлено в виде кристаллической решетки. А первый вид выделяется тем, что молекулы находятся на расстоянии, зависящем от их размера. Также твердые тела характеризуются следующим:

  • их атомы очень плотно прилегают друг к другу;
  • некоторые из них включают в себя кристаллические структуры;
  • они обладают энергией тепла, поэтому их атомы колеблются.

Читать также: Коронка кольцевая по бетону

Эти тела могут проводить электрический ток, не проводить его или только частично совершать эту функцию (полупроводники).

Процентный состав меди М1

Элемент Содержание
Pb до 0,005
Ag до 0,003
Zn до 0,004
Fe до 0,005
S до 0,004
As до 0,002
Cu 99,9
Ni до 0,002
Fe до 0,005
S до 0,004
As до 0,002
Cu 99,9

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды – это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.

1. Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование. Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.

Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.

Следующий этап пирометаллургического способа получения меди – это плавка на штейн. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450 °С.

Читать также: Колючая проволока на запястье

В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.

Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2. Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора. Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
gmnu-nazarovo.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: