Copper: độ dẫn, tính chất, đặc điểm và ứng dụng

Trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại được sử dụng rất rộng rãi các tài liệu như đồng. Độ dẫn điện của kim loại này là rất cao. Điều này giải thích tính khả thi của ứng dụng của nó chủ yếu trong kỹ thuật điện. dây dẫn đồng thu được với hiệu suất tuyệt vời. Tất nhiên, kim loại này được sử dụng không chỉ trong kỹ thuật điện, mà còn trong các ngành công nghiệp khác. Do liên quan của nó bao gồm cả phẩm chất của nó như kháng với sự hủy diệt có tính ăn mòn trong một số môi trường có tính ăn mòn, môi trường chiết quang, dẻo vv

thông tin lịch sử

Đồng là một kim loại đối với loài người từ thời cổ đại. Nó giải thích sự ra đời sớm của những người bị các tài liệu này chủ yếu phổ biến của nó trong tự nhiên dưới dạng cốm. Nhiều nhà khoa học tin rằng nó là kim loại đồng đầu tiên phục hồi từ người của các hợp chất oxy. Một khi những tảng đá chỉ nung nóng trong đám cháy và nhanh chóng hạ nhiệt, khiến chúng crack. Sau đó phục hồi đồng bắt đầu để sản xuất trên giàn hỏa với việc bổ sung than và bễ thổi. Cải thiện quá trình này cuối cùng dẫn đến việc tạo ra các lò trục. Tuy nhiên sau đó, kim loại bắt đầu nhận được bằng cách ôxi hóa quặng nấu chảy.

Copper: Vật liệu dẫn

Trong trạng thái tĩnh, tất cả mọi electron tự do kim loại xung quanh hạt nhân. Khi một nguồn bên ngoài tiếp xúc được sắp xếp theo một trình tự và trở thành nhà cung cấp của dòng điện. Mức độ khả năng kim loại đi qua nó được gọi là cuối cùng dẫn. Các đơn vị đo lường trong SI Siemens quốc tế của nó được định nghĩa là 1 CM = 1 ohm ^-1.

Tính dẫn điện của đồng là rất cao. Theo chỉ số này, nó vượt qua tất cả các kim loại cơ bản ngày nay được biết đến. Tốt hơn so với cô hiện qua chỉ bạc. Chỉ dẫn đồng là 57h104 cm ^-1 ở nhiệt độ 20 ° C. Nhờ tài sản của mình này kim loại này hiện là phổ biến nhất của tất cả các dây dẫn được sử dụng trong mục đích công nghiệp và trong nước.

Copper tốt chịu được tải trọng điện liên tục và cũng là đáng tin cậy và bền. Bên cạnh đó, kim loại này được đặc trưng bởi nhiệt độ nóng chảy cao và (1083,4 ° C). Điều này, đến lượt nó, cho phép đồng trong một thời gian dài làm việc trong trạng thái nóng. Khi dây dẫn hiện nay phổ biến như nhôm chỉ có thể cạnh tranh với các kim loại.

Ảnh hưởng của các tạp chất trên dẫn đồng

Tất nhiên, trong thời đại chúng ta cho luyện kim của kim loại màu đỏ được sử dụng các kỹ thuật phức tạp hơn nhiều so với thời xưa. Tuy nhiên, ngay cả ngày nay nhận được rất tinh khiết Cừ gần như không thể. Các đồng luôn luôn hiện diện tất cả các loại tạp chất. Nó có thể được, ví dụ, silic, sắt hoặc berili. Trong khi đó, các tạp chất ở những đồng, ít thành phần điện của nó. Để sản xuất dây điện, ví dụ, nó chỉ phù hợp đủ kim loại tinh khiết. Theo thông số kỹ thuật, cho mục đích này có thể được sử dụng với số lượng tạp chất đồng không quá 0,1%.

Rất thường trong kim loại này nó chứa một tỷ lệ nhất định của lưu huỳnh, asen và antimon. Chất đầu tiên làm giảm đáng kể độ dẻo của vật liệu. Độ dẫn đồng và lưu huỳnh khác nhau rất nhiều. hỗn hợp này đã không tiến hành hiện nay. Đó là một chất cách điện tốt. Tuy nhiên, độ dẫn điện của lưu huỳnh đồng không ảnh hưởng đến hầu như bất kỳ cách nào. Điều tương tự cũng áp dụng cho việc dẫn nhiệt. Với antimon và asen điều ngược lại là đúng. Những yếu tố này có thể làm giảm tính dẫn điện của đồng rất nhiều.

hợp kim

Tất cả các loại phụ gia có thể được sử dụng đặc biệt để cải thiện sức mạnh của một loại vật liệu nhựa như vậy như đồng. độ dẫn điện của nó, họ cũng giảm. Nhưng việc sử dụng chúng có thể kéo dài đáng kể cuộc sống của tất cả các loại sản phẩm.

Trong hầu hết các trường hợp, như chất phụ gia sử dụng đồng sức mạnh nâng cao Cd (0,9%). Kết quả là một đồng cadmium. dẫn của nó là 90% tính dẫn điện của đồng. Đôi khi, thay vì cadmium làm phụ gia được sử dụng như nhôm. Tính dẫn điện của kim loại này là 65% của đồng con số tương tự. Để tăng sức mạnh của các dây theo hình thức phụ gia có thể được sử dụng, và các vật liệu khác và các chất - thiếc, phốt pho, crom, berili. Kết quả là một đồng của một thương hiệu nào đó. Một hợp chất của đồng với kẽm gọi là đồng thau.

đặc điểm hợp kim

Phụ thuộc kim loại dẫn điện có thể không chỉ về số lượng tạp chất trong họ, mà còn về các chỉ số khác. Ví dụ với sự gia tăng nhiệt độ sưởi ấm khả năng đồng hiện tại chảy qua nó giảm. Nó ảnh hưởng đến tính dẫn điện của một sợi dây dù phương pháp của nó sản xuất. Trong nhà và trong ngành công nghiệp có thể được sử dụng như dây đồng mềm ủ và khó rút ra. Trong phiên bản đầu tiên về khả năng đi qua bản thân trên hiện hành.

Tuy nhiên, tác dụng quan trọng nhất, tất nhiên, sử dụng các chất phụ gia và số lượng của họ về tính dẫn điện của đồng. Bảng dưới đây trình bày cho người đọc thông tin chi tiết về khả năng của hiện tại để vượt qua các hợp kim phổ biến nhất của kim loại.

Độ dẫn điện của đồng thau và đồng tương đương. Tuy nhiên, con số kim loại đầu tiên, tất nhiên, thấp hơn một chút. Nhưng ông và cao hơn so với các đồng. Là một dây đồng được sử dụng khá rộng rãi. Hiện tại nó đi ít đồng, nhưng đồng và chi phí ít hơn. Thông thường làm bằng đồng thau làm địa chỉ liên lạc, kẹp và các bộ phận khác nhau cho radio.

Các hợp kim đồng kháng cao

Những vật liệu dẫn điện được sử dụng chủ yếu trong sản xuất điện trở, Biến trở, dụng cụ và thiết bị điện. thường được sử dụng cho mục đích này hợp kim đồng Constantan và Manganin. Điện trở suất của người đầu tiên (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) là 0,42-0,48 micromhos / m, và lần thứ hai (60% Cu, 40% Ni) - 0,48-0,52 micromhos / m.

Giao tiếp với hệ số dẫn nhiệt

Độ dẫn đồng - 59.500.000 / m. Con số này, như đã đề cập, là đúng, nhưng chỉ ở một nhiệt độ giữa 20 ^° C dẫn nhiệt của bất kỳ kim loại, và có một trái phiếu dẫn. Thiết lập pháp luật của ông Wiedemann - Franz. Nó được thực hiện để các kim loại ở nhiệt độ cao và được thể hiện trong công thức sau: K / γ = π ^2/3 (k / e) ² T, nơi y - độ dẫn, k - hằng số, e Boltzmann - phụ trách tiểu học.

Tất nhiên, một kết nối như vậy tồn tại và một kim loại như đồng. dẫn nhiệt và điện có rất cao. Ở vị trí thứ hai sau đó là bạc trên cả hai chỉ số này.

Các hợp chất của đồng và nhôm dây

Trong những năm gần đây trong gia đình và công nghiệp bắt đầu được sử dụng điện ngày càng cao. Trong thời Xô Viết, hệ thống dây điện đã được thực hiện chủ yếu từ nhôm giá rẻ. Những yêu cầu mới về hiệu suất của nó, không may, không còn đáp ứng. Hôm nay, do đó, trong nhà và trong ngành công nghiệp thường được thay đổi để dây nhôm đồng. Ưu điểm chính của sau này, ngoài môi trường chiết quang, đó là trong quá trình oxy hóa của các tính chất dẫn của họ không được giảm.

Thường thì hiện đại hóa dây điện, nhôm và đồng phải được kết nối. Việc làm này sẽ không trực tiếp. Trên thực tế, tính dẫn điện của nhôm và đồng khác nhau không quá nhiều. Nhưng chỉ trong vòng các kim loại này. Oxi hóa bộ phim của nhôm và đồng có đặc tính khác nhau. Bởi vì điều này, các dẫn được giảm đáng kể tại các kết nối. phim oxy hóa nhôm khác với kháng cao hơn nhiều so với đồng. Do đó, sự kết hợp của hai loại dây dẫn phải được thực hiện độc quyền thông qua một bộ chuyển đổi đặc biệt. Nó có thể được, ví dụ, clip, dán có chứa kim loại bảo vệ xảy ra oxit. hiện thân này thường được sử dụng với adapter kết nối dây điện trên đường phố. Trong những căn phòng thường được sử dụng ngã ba ép. thiết kế của họ bao gồm một tấm đặc biệt mà loại bỏ tiếp xúc trực tiếp giữa nhôm và đồng. Trong sự vắng mặt của dây dẫn như vậy trong môi trường trong nước, thay vì dây xoắn khuyến khích để trực tiếp sử dụng máy giặt và đai ốc để một "nhịp cầu" trung gian.

tính chất vật lý

Do đó, chúng tôi phát hiện ra những gì các tính dẫn điện của đồng. Con số này có thể thay đổi tùy thuộc vào cấu tạo của các tạp chất kim loại. Tuy nhiên, nhu cầu về đồng trong ngành công nghiệp được xác định và tính chất vật lý thuận lợi khác của nó, để nhận được thông tin mà nó có thể từ bảng dưới đây.

tính chất hóa học

Theo đặc điểm như đồng, tính dẫn điện và dẫn nhiệt rất cao và là trung gian giữa các yếu tố của nhóm bộ ba đầu tiên VIII, và nhóm kiềm đầu tiên của bảng tuần hoàn. Bởi tính chất hóa học cơ bản của nó bao gồm:

• xu hướng phức hình thức;

• khả năng sản xuất các hợp chất màu và sulfide không hòa tan.

Hầu hết các đặc trưng cho đồng là trạng thái hóa trị hai. Điểm tương đồng với các kim loại kiềm nó có thực tế không có. phản ứng của nó cũng thấp. Trong sự hiện diện của CO ₂ hoặc bộ phim nước hình thành cacbonat xanh trên bề mặt đồng. Tất cả các muối đồng là những chất độc. Mono- và hóa trị hai nêu kim loại tạo thành một rất ổn định các hợp chất phức tạp. Giá trị cao nhất cho ngành công nghiệp là amoniac.

Phạm vi sử dụng

Độ dẫn nhiệt và điện cao đồng xác định ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tất nhiên, hầu hết các kim loại được sử dụng trong kỹ thuật điện. Tuy nhiên, đây không phải là khu vực duy nhất của ứng dụng của nó. Bên cạnh đó, đồng có thể được sử dụng:

• trong đồ trang sức;

• trong kiến trúc;

• khi xây dựng hệ thống nước và sưởi ấm;

• trong đường ống dẫn khí.

Để sản xuất các loại khác nhau của đồ trang sức sử dụng chủ yếu hợp kim đồng bằng vàng. Điều này làm tăng sức đề kháng cho biến dạng của đồ trang trí và mài mòn. Kiến trúc có thể được sử dụng cho toàn cho đồng của mái nhà và mặt tiền. Ưu điểm chính của một kết thúc như vậy là bền. Ví dụ, tấm kim loại đặc biệt này phủ mái nhà là một địa danh nổi tiếng kiến trúc nổi tiếng - nhà thờ Công giáo ở thành phố Đức Hildesheim. mái đồng của tòa nhà bảo vệ không gian nội bộ của mình trong gần 700 năm.

dịch vụ kỹ thuật

Ưu điểm chính của đường ống nước bằng đồng cũng có độ bền và độ tin cậy. Bên cạnh đó, các kim loại có khả năng đính kèm đặc tính độc đáo đặc biệt của nước, làm cho nó hữu ích cho cơ thể. Để lắp ráp đường ống và làm nóng ống đồng cũng lý tưởng phù hợp - chủ yếu là do năng chống ăn mòn và độ dẻo. Khi áp lực tăng khẩn cấp dòng như vậy có thể chịu được tải trọng lớn hơn nhiều so với thép. Hạn chế duy nhất của ống đồng là chi phí cao của họ.