Cobre: condutividade, propiedades, características e aplicacións

En moitas ramas da industria moderna é amplamente material utilizado, como o cobre. A condutividade eléctrica deste metal é moi alta. Isto explica a viabilidade da súa aplicación sobre todo na enxeñaría eléctrica. condutores de cobre obtéñense con unha performance excelente. Por suposto, este metal é utilizado non só en enxeñaría eléctrica, pero tamén noutras industrias. Debido á súa relevancia incluíndo as súas calidades como a resistencia á destrución corrosiva, nalgúns ambientes corrosivos, refractariedade, plasticidade, etc

informacións históricas

O cobre é un metal coñecido polo home desde tempos antigos. Explica a introdución precoz de persoas con estes materiais, sobre todo a súa prevalencia na natureza en forma de pebidas. Moitos científicos consideran que foi o primeiro metal de cobre recuperado da persoa de compostos oxigenados. Xa que as rochas só Calefacción no lume e arrefeceu-se rapidamente, causando-lles a rachar. Máis tarde, a recuperación de cobre comezou a producir na fogueira coa adición de carbón e de fol golpe. Mellora deste proceso, finalmente, levou á creación de forno de Cuba. Aínda máis tarde, o metal comezou a recibir pola oxidación minerais de fundición.

Cobre: material de condutividade

No estado de repouso, todo de calquera electróns libres de metal en torno ao núcleo. Cando unha fonte externa de exposición son dispostos nunha secuencia e converterse en portadores de corrente. O grao de capacidade de metal para pasar por el última chamada condutividade. A unidade de medida no seu Internacional SI Siemens defínese como un CM = 1 ohm ^-1.

A condutividade de cobre é moi alta. Segundo este indicador, que supera todos os metais coñecidos básica hoxe. Mellor que o seu actual pasa só a prata. condutividade indicador de cobre é 57h104 ^cm-1 a unha temperatura de 20 ° C. Grazas a esta súa propiedade este metal é actualmente o máis común de todos o condutor usado para fins industriais e domésticos.

Cobre fino soportar carga eléctrica constante e tamén é fiable e duradeiro. Ademais, este metal é caracterizado por un punto de fusión alta e (1083,4 ° C). Este, á súa vez, permite que o cobre por un longo tempo para traballar nun estado Calefacción. A medida que o condutor de corrente prevalencia como aluminio só pode competir co metal.

O efecto das impurezas na condutividade de cobre

Claro que, no noso tempo para a fundición do metal vermello son usadas técnicas máis sofisticadas que nos tempos antigos. Con todo, quedan aínda hoxe moi puro Cu é case imposible. O cobre está sempre presente todo tipo de impurezas. Pode ser, por exemplo, silicio, ferro ou berilio. Mentres tanto, os máis impurezas no cobre, menos o seu compoñente eléctrico. Para a fabricación de fíos, por exemplo, é axeitado só o suficiente de metal puro. De acordo coas especificacións, para este efecto pode ser usado coa cantidade de impurezas de cobre Non máis do 0,1%.

Moi frecuentemente neste metal que contén unha certa porcentaxe de xofre, arsénico e antimonio. A primeira sustancia reduce significativamente a ductilidade do material. A condutividade de cobre e de xofre varía moito. Esta mestura non conducir corrente. Isto é un bo illante. Con todo, a condutividade eléctrica do xofre cobre non afecta case toda a maneira. O mesmo se aplica á condutividade térmica. Con antimonio e arsénico o contrario é certo. Estes elementos son capaces de reducir a condutividade eléctrica do cobre moito.

ligas

Todo tipo de aditivos poden ser utilizadas especialmente para mellorar a resistencia dun tal material plástico como o cobre. A súa condutividade eléctrica, tamén reducen. Pero o seu uso pode prolongar significativamente a vida de todo tipo de produtos.

Na maioría dos casos, como o aditivo utilizado cobre de mellora da resistencia de CD (0,9%). O resultado é un bronce cadmio. A súa condutividade é do 90% da condutividade do cobre. Por veces, no canto de cadmio como aditivos son usados como aluminio. A condutividade deste metal é de 65% da mesma figura cobre. Para aumentar a resistencia dos fíos en forma de aditivos poden ser usados, e outros materiais e substancias - estaño, fósforo, cromo, berilio. O resultado é un bronce dunha determinada marca. Un composto de cobre con cinco chamada de bronce.

características ligas

Dependerá de metal condutividade eléctrica non só sobre o número de impurezas nos mesmos, pero tamén noutros indicadores. Por exemplo, co aumento da temperatura de calefacción capacidade cobre corrente que flúe a través del diminúe. Ela influencia a condutividade dun fío, mesmo o seu método de fabricación. Na casa e na industria poden ser usados como fíos de cobre soft-recocido e duro deseñado. Na primeira variante da capacidade de pasar a través de si encima do actual.

Con todo, o efecto máis significativo, por suposto, usar aditivos ea súa cantidade da condutividade eléctrica do cobre. A táboa abaixo presenta ao lector con información detallada sobre a capacidade da cadea pase ligas máis comúns do metal.

A condutividade eléctrica de bronce e cobre comparable. Con todo, a primeira figura de metal, por suposto, un pouco inferior. Pero é máis elevada que a do bronce. Como un fío de bronce é usado moi amplamente. Actual pasa menos de cobre, pero ao mesmo e custa menos. Na maioría das veces feita de latón facer contactos, grupillas e varias pezas para radios.

aliaxes de cobre de alta resistencia

Estes materiais condutores son utilizados principalmente na fabricación de resistor, reostatos, instrumentos e dispositivos eléctricos. Na maioría das veces utilizado para este fin aliaxes de cobre constantan e manganina. A resistividade do primeiro (86% de Cu, 12% Mn, 2% de Ni) é 0,42-0,48 micromhos / m, eo segundo (60% Cu, 40% Ni) - 0.48-0.52 micromhos / m.

A comunicación co coeficiente de condutividade térmica

A condutividade de cobre - 59,5 millóns / m. Esta figura, como xa se mencionou, é correcta, pero só a unha temperatura entre 20 ^° C a condutividade térmica de calquera metal, e hai unha conexión condutividade. Establece a súa lei Wiedemann - Franz. É realizada a metais a temperaturas elevadas e é expresado na seguinte fórmula: K / γ = π ^03/02 (k / e) ² t, en que y - a condutividade, K -, e constante de Boltzmann - carga elemental.

Por suposto, unha tal conexión existe e un metal como o cobre. condutividade térmica e eléctrica ten un moi alto. En segundo lugar, despois é prata nos dous indicadores.

O composto de fíos de cobre e de aluminio

Nos últimos anos o grupo familiar e na industria comezou a ser usado cada vez máis elevados de enerxía eléctrica. Durante a era soviética, a fiación foi feito principalmente de aluminio barato. As novas esixencias do seu rendemento, por desgraza, xa non cumpren. Hoxe, por tanto, na casa e na industria son frecuentemente cambiado cobre fío de aluminio. A principal vantaxe deste último, en adición a refractariedade, é que, no proceso oxidativo das súas propiedades condutoras non son reducidos.

Moitas veces, a modernización de fíos de electricidade, de aluminio, cobre e teñen que ser conectados. Facer iso non vai directamente. En realidade, a condutividade do aluminio e cobre non difiren moito. Pero só dentro destes metais. Oxidar a película de aluminio e cobre teñen propiedades diferentes. Debido a isto, a conductividade é significativamente reducida na ligazón. oxidativo película de aluminio diferente de resistencia moito máis elevado do que o cobre. Polo tanto, a combinación destes dous tipos de condutores debe ser realizado exclusivamente a través dun adaptador especial. Pode ser, por exemplo, grapa, cartafol que contén protexer metais ocorra óxido. Esta forma de realización é normalmente usado con adaptadores de fíos de conexión nas rúas. En salas frecuentemente usado unión apertar. A súa concepción inclúe unha tarxeta especial que elimina o contacto directo entre o aluminio eo cobre. En ausencia de tales condutores no ámbito doméstico, en vez de cables de torsión recomendadas para acceder directamente a arandela e porco a unha "ponte" intermediario.

propiedades físicas

Así, descubrimos que a condutividade eléctrica do cobre. Este número pode variar en función da composición das impurezas metálicas. Con todo, a demanda de cobre na industria é determinada e as súas outras propiedades físicas vantaxosas, para recibir información en que é posible a partir da táboa abaixo.

propiedades químicas

Segundo tales características de cobre, a condutividade eléctrica ea condutividade térmica é moi alta e é intermedia entre os elementos do primeiro grupo tríade VIII, eo primeiro grupo alcalina da táboa periódica. A través das súas propiedades químicas básicas inclúen:

• tendencia a forman complexos;

• capacidade para producir compostos de cores e sulfuros insolubles.

A maior característica para o cobre é o estado bivalente. Semellanzas con metais alcalinos que ten practicamente ningún. A súa reactividade tamén é baixa. En presenza de CO ₂ ou a película de auga formado carbonato de verde sobre a superficie de cobre. Todos os sales de cobre son substancias velenosas. Os mono- e divalentes indicar o metal forma unha moi estables compostos complexos. O maior valor para a industria son amoníaco.

Ámbito de utilización

A elevada condutividade térmica e eléctrica do cobre determina a súa ampla aplicación en diversas industrias. Por suposto, a maioría do metal se usa en enxeñaría eléctrica. Con todo, esta non é a única zona da súa aplicación. Ademais, pode ser usado de cobre:

• en xoias;

• en arquitectura;

• cando a construción de sistemas de auga e de calefacción;

• en gasodutos.

Para producir diferentes tipos de xoias usadas principalmente liga de cobre con ouro. Isto aumenta a resistencia á deformación de adornos e abrasión. A arquitectura pode ser usado para revestimento de cobre de tellados e fachadas. A principal vantaxe deste tipo de acabado é duradeiro. Por exemplo, follas de este metal especial tellado revestido é un ben coñecido Marcos arquitectónicos - a catedral católica na cidade alemá de Hildesheim. Cobre tellado do edificio protexe o seu espazo interior para case 700 anos.

servizos de enxeñería

As principais vantaxes dos tubos de auga de cobre están tamén a durabilidade ea fiabilidade. Ademais, o metal é capaz de unir propiedades únicas especiais de auga, o que o útil para o organismo. Para montar condutos e quentando o tubo de cobre tamén ideal axeitado - principalmente debido á súa resistencia á corrosión e ductilidade. Cando o aumento de presión de emerxencia tales liñas capaces de soportar carga moito maior que o aceiro. A única desvantaxe dos tubos de cobre é o seu elevado custo.