Медь-описание | Электрод-Сервис
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕДИ:
Медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом —бронзы для изготовления оружия и т. п.Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.
СВОЙСТВА МЕДИ:
Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58МСм\м. Медь имеет относительно большой температурный коэффициент сопротивления: 0,4 %/°С и в широком диапазоне температур слабо зависит от температуры.
Существует ряд сплавов меди: Латунь — с цинком, Бронза — с оловом и другими элементами, мельхиор— с никелем, баббиты — со свинцом и другие
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕДИ:1) в электротехнике
Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру, удельное сопротивление при 20 °C: 0,01724-0,0180 мкОм·м), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электропроводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %.
2) Теплообмен
Система охлаждения из меди на тепловых трубках в ноутбуке
Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.
3) Для производства труб
В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.
В России производство водогазопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.
медь-анод, катод, лист
ГОСТы и ТУ
Полезная информация
Медь и ее сплавы — свойства и применение
Медь и ее сплавы — характеристики, свойства и применение
Медь (Cu) от латинского Cuprum — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой с желтовато-красным оттенком.
Медь металл с повышенной тепло- и электропроводностью, второе место по электропроводности среди металлов после серебра. Удельная электропроводность при 20°C: 55,5-58 МСм/м. Металл с относительно большим температурным коэффициентом сопротивления: 0,4% / °С. Медь относится к металлам диамагнетикам. Получают из медных руд и минералов, методом пирометаллургии, гидрометаллургии и электролиза. Медь имеет низкий коэффициент трения и применяется в парах скольжения.
Химические свойства меди
Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) – верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.
Химический состав катодной меди (ГОСТ 859-2014)
| Химический элемент | Массовая доля элемента для марок | |||
|---|---|---|---|---|
| М00к | М0к | М1к | ||
| Медь, не менее | — | 99,97 | 99,95 | |
| Примеси по группам, не более: | ||||
| 1 | Висмут | 0,00020 | 0,0005 | 0,001 |
| Селен | 0,00020 | — | — | |
| Теллур | 0,00020 | — | — | |
| Сумма 1-й группы | 0,00030 | — | ||
| Хром | — | — | — | |
| Марганец | — | — | — | |
| Сурьма | 0,0004 | 0,001 | 0,002 | |
| Кадмий | — | — | — | |
| Мышьяк | 0,0005 | 0,001 | 0,002 | |
| Фосфор | — | 0,001 | 0,002 | |
| Сумма 2-й группы | 0,0015 | — | — | |
| 3 | Свинец | 0,0005 | 0,001 | 0,003 |
| 4 | Сера | 0,0015 | 0,002 | 0,004 |
| 5 | Олово | — | 0,001 | 0,002 |
| Никель | — | 0,001 | 0,002 | |
| Железо | 0,0010 | 0,001 | 0,003 | |
| Кремний | — | — | — | |
| Цинк | — | 0,001 | 0,003 | |
| Кобальт | — | — | — | |
| Сумма 5-й группы | 0,0020 | — | — | |
| 6 | Серебро | 0,0020 | 0,002 | 0,003 |
| Сумма перечисленных примесей | 0,0065 | — | — | |
| Кислород, не более | — | 0,015 | 0,02 | |
Физические свойства меди
На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки.
Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается, и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.
Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.
Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.
Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в лист и пруток, протягивается в проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.
На нашем сайте, в каталоге медного проката, вы можете ознакомится и приобрести следующие виды продукции из меди:
- Медный анод
- Медный пруток
- Медная лента
- Медный лист
- Медная проволока
- Медная труба
- Медные фитинги
- Медно-никелевая труба
- Медная труба для кондиционеров
Применение меди
Двухфазные сплавы с повышенной прочностью, однофазные пластичны. Медно-никелевые трубы используются в судостроении, трубки конденсаторов отработавшего пара турбин, охлаждаемых забортной водой, и областях с воздействием морской воды.
Медь компонент твёрдых припоев, сплавов с температурой плавления 590-880°С, с повышенной адгезией к большинству металлов.
Медный анод используются как сырье, необходимого для образования защитного слоя меди на металлических поверхностях. Аноды изготавливаются из меди марок М1 или АМФ в составе фосфор — легирующая добавка для растворения анодов при электролизе. Если в конце обозначения марки стоит буква «у», то это значит, что изготовленные из нее аноды характеризуются очень высоким качеством. Медно-фосфористые аноды, в составе которых железо, свинец и сера. В электролите образуется меньшее количество шлама, а значит, покрытие изделия будет прочным, надежным и долговечным.
Имея повышенную проводимость электричества, медная проволока получила распространение в электроэнергетике. Популярностью пользуется диаметр до 8 мм, из нее изготавливают проводники, провода, шнуры и кабели. Медный сортовой прокат применяется в электротехнике, криогенном оборудовании, трансформаторных подстанциях, используют как обмотку двигателей.
Медные шины применяются для монтажных магистральных шинопроводов. В низковольтном оборудовании электротехнические медные шины применяют для состыковки с электрическими цепями. В высоковольтном оборудовании используются в областях, требующих наличие малого реактивного и активного цепного сопротивления. Шины из бескислородной меди используются для космического и вакуумного оборудования. В основе распределительных устройств, линейных ускорителей, сверхпроводников и электронных приборов. Популярны и незаменимы в области микроэлектроники, в атомной энергетике.
В архитектуре для кровли фасадов применяется медная лента, из-за авто затухания процесса коррозии срок службы составляет 100-150 лет. В России используют медный лист для кровель и фасадов нормируется федеральным Сводом Правил СП 31-116-2006.
Также медь используется для бытовых и промышленных систем кондиционирования. Трубки для кондиционеров способны выдерживать повышенное давление без деформации и при этом оставаться гибкими.
Медные трубы отожженного типа выпускаются метражом 15-50 метров, и имеют прочностью 210-220 тыс. кПа, разрывное удлинение 50-60%. Не отожженные трубы поставляются прутками, прочность 280-300 тыс. кПа, разрывное удлинение 10-15%. Диаметр выбирается исходя из мощности устройства, чем больше — тем выше уровень хладагента.
Повышенная механическая прочность бесшовных медных труб круглого сечения применяется для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В таких странах как Франция, Великобритания и Австралия медные трубы используются для газоснабжения, а в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения. В России производство водо-газопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004.
При установке водопроводных систем как крепеж используются медные фитинги. Они применяются на местах стыков труб, при разветвлениях или на поворотах.
Фитинг часто исполняет роль переходника от одного материала к другому. Лучше использовать детали фитинга из аналогового материала. Если используется медный трубопровод, то фитинг нужен из такого же материала или латуни, который совместим с медью. Фитинг соединяет трубы без сварки или нарезания резьбы, что сокращает время на установки трубопровода, а также повышает качество, надёжность и сроки эксплуатации.
В производстве деталей для приборостроения, автомобильной и машиностроительной промышленности используются медные прутки. Также они применяются при изготовлении украшений, домашней утвари, предметов интерьера. В электротехнике используется для изготовления токопроводящих конструкций, проводников, деталей корпуса, заземляющих и токоотводящих конструкций. Из медного прутка изготовляют: втулки, гвозди, заклепки, гайки, болты, шайбы, клапаны, шестерни, валы и т.д.
Назад в блог статей
Проводит ли медь электричество? (Да. Так и есть)
Возможно, вы заметили, что большинство электрических разъемов в вашем доме покрыты медью или сделаны из нее.
В производстве, распределении, передаче и телекоммуникациях используются медные электрические соединения. Большинство электрических разъемов и кабелей медные, так почему же? Проводит ли медь электричество?
В этой статье мы выясняем, является ли медь хорошим проводником электричества и зависит ли ее проводимость от температуры. Кроме того, вы узнаете, подвергается ли медь коррозии, реагирует ли она с водой или проводит тепло. Наконец, мы расскажем вам больше о свойствах и использовании меди.
Прочтите: Проводит ли древесина электричество? (Нет, но почему?)
Содержание
- Является ли медь хорошим электрическим проводником?
- Почему медь является хорошим проводником электричества?
- Изменяется ли проводимость меди в зависимости от температуры?
- Медь проводит тепло?
- Корродирует ли медь?
- Реагирует ли медь с водой?
- Свойства и применение меди
- Свойства
- Применение
- Заключение
Является ли медь хорошим электрическим проводником?
Медь является хорошим проводником электричества, поскольку в ней есть свободные электроны.
Свободные электроны в атомах меди выстраиваются в одном направлении при приложении электрического потенциала. Затем они переходят на положительный полюс с отрицательного. Электроны проводят электричество, потому что они движутся, неся электрический ток.
Когда присутствует кинетическая энергия, тип энергии, встречающийся в природе, электроны могут течь без ограничений. Атом становится слишком возбужденным, когда к нему постоянно прикладывается адекватная энергия. Через некоторое время электрону становится сложно поддерживать заданную орбиту. Электрон покидает орбиту и свободно удаляется от нее по мере увеличения радиуса орбиты.
Заряды перемещаются при наличии электрического тока. Элемент является хорошим проводником, если свободные электроны легко доступны. В результате в этом сценарии медь является хорошим проводником электричества, поскольку она обладает свободными носителями заряда.
Почему медь является хорошим проводником электричества?
Благодаря орбитальной структуре меди она хорошо проводит электричество.
Металл имеет электронную структуру [Ar] 3d104s1. Поскольку он находится далеко от ядра, валентный электрон на четвертой орбите слабо связан. Слабо связанные электроны атомов меди разделяются при приложении напряжения и начинают двигаться к положительному выводу, неся электрический заряд.
Низкая энергия ионизации — еще один фактор, делающий медь сильным проводником электричества. Энергия ионизации меди составляет 7,72 эВ, что довольно мало. Атом меди легко теряет свой валентный электрон и становится CU-положительным из-за низкой энергии ионизации.
Свободный валентный электрон находится далеко от положительно заряженного ядра, так как находится в четвертой подоболочке. Отрицательно заряженный свободный электрон не удерживается прочно ядром и в конце концов отделяется от атома меди. В этот момент отрицательно заряженный электрон начнет свободно двигаться вокруг атома.
Подробнее об электропроводности меди: что такое электричество? Часть вторая: атомная структура меди
youtube.com/embed/2ZlfXE_PZOQ?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»» loading=»lazy»> Пока не будет приложен электрический потенциал, отрицательно заряженные свободные электроны будут продолжать двигаться между атомами. Концы металла теперь определяются как положительные и отрицательные посредством приложения напряжения. Отрицательно заряженные электроны теперь начнут двигаться в направлении положительных полюсов металла. Электрический ток есть движение этих зарядов.
Медь имеет низкий уровень удельного сопротивления , что делает ее хорошим проводником. Уровень его удельного сопротивления составляет 1,68×10–8 при 20 °C, что слишком мало. Трудность, с которой сталкивается электрический ток при прохождении через проводник, называется сопротивлением. Когда через некоторое время через материал проходит электрический ток, электрическое сопротивление заставляет материал нагреваться.
Изменяется ли проводимость меди в зависимости от температуры?
На проводимость меди влияют изменения температуры. В большинстве случаев повышение температуры приводит к снижению электропроводности меди. Подвижность свободных электронов внутри меди обеспечивает электропроводность. Свободные электроны имеют больше энергии по мере повышения температуры, что позволяет им перемещаться в пространстве вокруг атомов.
Движение атомов в металлической меди теперь возможно из-за повышения температуры. Движение атомов приводит к колебаниям решетки. Эти колебания замедляют свободное движение электронов. Колебания приводят свободные электроны в контакт с атомами или структурой решетки. Электропроводность уменьшается, когда электроны больше не могут двигаться быстро.
Прочтите: проводит ли калий электричество? (Отвечено)
Проводит ли медь тепло?
Медь хорошо проводит тепло. С теплопроводностью 399 Вт/(м•К) он уступает только серебру.
Способность вещества проводить тепло измеряется его теплопроводностью. В меди существует решетка ионов со свободно движущимися электронами. Металлическая медь вибрирует, и электроны могут быстро проходить через нее. Тепло возникает в результате движения.
Когда горячие ионы мигрируют к холодному концу, свободные электроны сталкиваются с ними, выделяя при этом энергию. Электрон сталкивается с холодным ионом, когда движется к холодному концу, увеличивая вибрацию. Медные электроны передают тепло от одного конца к другому за счет колебаний иона, таким образом, он генерирует тепло.
Медь быстро поглощает тепло и долго сохраняет его. Для меди существует более высокий уровень теплопроводности. В результате его относят к металлам с высокой теплопроводностью. Он имеет на 60% лучшую теплопроводность, чем алюминий, и на 30% лучшую теплопроводность, чем нержавеющая сталь.
Корродирует ли медь?
Под воздействием кислорода медь подвергается коррозии и со временем на ней появляется зеленоватый налет.
Медь теряет свои свободные электроны во время коррозии в раствор электролита (вода) и кислород, два элемента, которые имеют тенденцию поглощать больше электронов. Реакции ускоряют процесс, посредством которого кислород получает электроны от металла. Образование зеленоватой патины показывает, что происходит при коррозии меди.
Первоначальный зеленоватый налет вскоре приобретает коричневый, черный и своеобразный сине-зеленый оттенок. Когда медь подвергается воздействию окисляющих кислот, аммиака, серы и дорожной соли, коррозия происходит быстрее.
Однако коррозия меди не всегда ужасна. Например, знаете ли вы, что зеленоватый налет на статуе свободы — это патина? Оксидное покрытие на меди придает медному изделию красивый внешний вид. Кроме того, он останавливает дополнительное ржавление и воздействие кислорода. Фундаментальное обоснование того, почему металл чаще всего используется для кровли, уличных скульптур и водосточных желобов.
Прочтите: проводит ли графит электричество? (Да.
Но почему?)
Реагирует ли медь с водой?
Медь не вступает в реакцию с водой. Когда металлы вступают в контакт с водой, их химические реакции различны. В присутствии кислорода и других примесей медь обычно реагирует с водой, но медленно. В результате реакции вода приобретает металлический привкус. При отсутствии примесей медь и вода не реагируют.
Металлический привкус в воде, прореагировавшей с медью, обусловлен загрязняющими веществами, образующими комплекс солей меди.
Медь стоит ниже водорода в ряду реакционной способности металлов. Металлы бывают реакционноспособными или нереакционноспособными в зависимости от их положения над или под водородом. В нормальных условиях ни один металл ниже водорода не может удалить водород из воды. При смешивании с кислородом и другими загрязняющими веществами медь может заменить водород в воде.
Поскольку кислород воды заперт в соединении, медь не вступает в реакцию с кислородом. Одна часть кислорода и две части водорода составляют соединение.
Оксид меди состоит из меди и кислорода.
Свойства и применение меди
Медь имеет красивую гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру и красноватый оттенок. Это один из первых металлов, которые люди использовали. Металл обладает металлургическими свойствами и в природе встречается в полезной форме.
Свойства
Давайте рассмотрим в таблице ниже некоторые из его наиболее известных свойств:0134
Применение
Многие отрасли промышленности отдают предпочтение меди из-за ее многочисленных полезных свойств.
Он пластичен, тепло- и электропроводен, пластичен. Электропроводку лучше всего выполнять с использованием меди. Однако медь может использоваться в более широком диапазоне применений благодаря другим сплавам, включая бронзу, латунь и мельхиор.
Это основные области применения меди.
- Поскольку медь хорошо проводит электричество, из нее делают провода, кабели, интегральные схемы, генераторы, инверторы и конденсаторы.
- Он используется для создания радиаторов, днищ кухонной посуды премиум-класса и теплообменников в резервуарах для горячей воды из-за его способности рассеивать тепло.
- Благодаря своей роли в реакциях переноса кислорода и электронов медь является важным микроэлементом в растениях и животных.
- Поскольку медь менее окислительна, чем другие металлы, она в основном используется в качестве атмосферостойкого архитектурного материала. Медь не ржавеет легко; вместо этого на нем образуется патина оксида меди, голубовато-зеленое покрытие.
Это покрытие не влияет на проводимость меди, что предотвращает ее ржавление.
Это покрытие не влияет на проводимость меди, что предотвращает ее ржавление.Читайте: Проводит ли латунь электричество? (Это изолятор или проводник?)
Заключение
Медь является эффективным тепловым и электрическим проводником. В дополнение к переносу электрического тока свободные электроны вибрируют и выделяют тепло. Когда медь подвергается коррозии, образуется прекрасный зеленоватый слой, известный как патина, который останавливает дальнейшую коррозию.
Важно помнить, что хотя медь подвергается коррозии, вода не вступает с ней в реакцию, если в ней нет примесей. Электропроводность меди изменяется при повышении температуры. Медь является материалом для многих промышленных применений из-за ее различных свойств.
Может ли вода заменить медь для проведения электричества?
Место, где весь мир собирается для гальванопокрытия, анодирования и отделки
. Вопросы и ответы с 1989 года.
——
2007
Я учусь в 9-м классе в Южной Африке, участвую в научной выставке, и мне нужно несколько фактов, чтобы помочь мне (использование других материалов для производства электроэнергии, а не меди, которую обычно воруют). Извините за любые орфографические и грамматические ошибки, я полностью африкаанс.
На кубический сантиметр сколько электричества проводит вода и столько же у железа и меди. Или просто сравните скорость проводки средней городской, речной и морской воды, железа и меди у меня. Не могли бы вы также дать мне свое имя и другие ссылки, которые я мог бы использовать в своей ссылке.
Спасибо
Дови М.
Студент — Претория, Гаутенг, Южная Африка
2007
Электрическая_проводимость
Привет, Дови. Такие металлы, как медь, проводят электричество принципиально иначе, чем вода.
В металлах есть подвижные электроны, которые легко перескакивают с атома на атом, очень эффективно проводя ток по проводу. В воде есть примеси, такие как низкие концентрации соли (NaCl), которые разделяются на положительно заряженные и отрицательно заряженные ионы, такие как Na + и Cl — , и могут мигрировать по воде, неся с собой свой заряд.
Но нет никакого сравнения в степени, в которой эти вещи происходят — ионизация загрязнителей воды происходит только в очень небольшой степени. Использование воды в качестве заменителя меди для проведения электричества нецелесообразно, так как ее электропроводность не превышает даже десятимиллионной доли. Веб-страница en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity содержит большинство искомых вами чисел. Электропроводность железа составляет около 18 процентов от меди. Проводимость алюминия составляет более половины проводимости меди, и в большинстве случаев это наиболее практичный заменитель меди, поскольку он намного легче и не так ценен.
