Conductivitatea electrică a cuprului depinde în mod directdin prezența diferitelor impurități în acest metal. Chiar dacă i se adaugă o cantitate mică de arsenic și antimoniu, are loc o scădere bruscă a valorii conductivității electrice. Dar plumbul, telurul, seleniul, arsenicul nu afectează în mod semnificativ această cantitate fizică.
Conductivitatea electrică a cuprului nu este mult mai mică decât cea a argintului, ceea ce face ca acest metal să fie solicitat în ingineria electrică modernă.
Această cantitate fizică este o caracteristică a capacității unei substanțe de a conduce curent electric. Este legat de rezistența electrică specifică a metalului într-o relație direct proporțională.
Rezistența electrică a cuprului în Ohm⋅mm2/ m este la o temperatură de 20 grade 0,017. În ceea ce privește valoarea numerică, aceasta este doar puțin mai mică decât cea a argintului.
Conductivitatea electrică a cuprului estevaloarea, rezistența inversă, este utilizată pentru a caracteriza proprietățile electrice ale unui metal dat. Siemens este folosit pentru măsurarea acestuia, corespunzător la 1 / Ohm.
Deoarece cuprul conduce electricitatea, existămai multe metode de realizare a acestui metal. Cuprul semiconductor este obținut în prezent prin curățarea galvanică a lingourilor în băi electrolitice speciale. Majoritatea produselor din cupru utilizate în industria electrică sunt produse prin laminare, tragere, presare.
La trasare, se creează fire cu un diametru de cel mult 0,005 mm, o folie subțire, o bandă de până la 0,1 mm.
Cablajul din cupru este solicitat nu numai în construcția de clădiri de apartamente și spații de birouri, ci și în construcțiile private.
Acest metal se găsește adesea în natură sub formăpepite mari. Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii făceau din ea bijuterii, vase, arme. Cererea de cupru se explică prin ușurința procesării sale, precum și prevalența sa în natură.
Inițial, procesul de separare a metalului de acestacompușii erau destul de primitivi, constau în încălzirea minereului de cupru la foc, urmat de o răcire bruscă. Acest tratament a dus la crăparea bucăților de minereu, care a permis oamenilor să extragă metalul în sine.
Pe cât de tehnologicÎn procesul de prelucrare a minereurilor metalice, aerul a fost furnizat focurilor pentru a crește temperatura de încălzire a compusului natural. Treptat, procesul a început să se desfășoare în modele speciale, care au devenit prototipuri ale cuptoarelor moderne cu arbore.
Rezultatele săpăturilor arheologice indică faptul că produsele din cupru au fost utilizate deja în mileniul 10 î.Hr.
Sârme de cupru pentru cablare acumsunt fabricate din mai multe tipuri de minereuri care sunt comune în natură. De exemplu, în compoziția bornitei - aproximativ 65 la sută din metal, în calcocit - până la 80%, și în pirita de cupru (calcopirită), cantitatea de cupru nu depășește 30 la sută.
Conductivitatea electrică ridicată a cuprului esteuna dintre cele mai importante proprietăți ale acestui metal. Culoarea sa se schimbă de la roz pal la roșu intens. Cuprul este un material de tranziție cu conductivitate termică și electrică ridicată.
Expansiunea termică liniară a acestui metal este de 0,00000017 unități. Produsele din cupru au o rezistență la tracțiune de 22 kg⋅s / mm2... Greutatea specifică a metalului - 8,94 g / cm3, duritate pe scara Brinell - 35 kgf / mm2... Printre caracteristicile fizice importante ale acestui metal, trebuie menționat modulul elastic, care este de 132.000 mN / m2.
Proprietățile magnetice ale acestui metal, care este o substanță complet diamagnetică, sunt, de asemenea, unice.
Coeficientul de temperatură de rezistență al cuprului la temperatura camerei este de 4,3 α (10,0%)-3/ K).
Conductivitate, ductilitate făcută datămetal la cerere în fabricarea diferitelor elemente pentru electrotehnică. Aluminiul are caracteristici fizice similare, deci este o materie primă pentru crearea de cabluri și fire în ingineria electrică modernă.
Rezistența cuprului, capacitatea unui anumit metalconduce un curent electric sunt explicate prin caracteristicile structurale ale atomului acestui element chimic. Cuprul este situat într-un subgrup lateral al primului grup al tabelului periodic, este un element d.
Rezistența cuprului este asociată cu electronii,situat la nivelul energiei externe. Caracteristicile structurale explică, de asemenea, specificitatea proprietăților chimice ale acestui metal. La umiditate scăzută, cuprul este o substanță destul de inertă și nu prezintă activitate chimică ridicată.
Atunci când produsele din cupru sunt utilizate în condiții de umiditate ridicată și prezența dioxidului de carbon, are loc oxidarea metalelor.
O culoare verzuie apare pe suprafața produsului.o peliculă de carbonat și hidroxid de cupru (2), precum și diferiți compuși ai sulfului. Acest film se numește patină, ajută la protejarea produsului de distrugerea chimică ulterioară.
Odată cu creșterea valorii temperaturii, se formează scară de cupru (oxid), care afectează negativ conductivitatea electrică.
Cuprul interacționează ușor cu elementele aparținând subgrupului halogen.
Dacă la metal se adaugă vapori de sulf, se observă aprinderea. Cuprul este inert față de azot, hidrogen, carbon chiar și la temperaturi ridicate.
Din punct de vedere tehnic, interacțiunea acestui metal cu sărurile de fier, ducând la reducerea acestuia, este de interes. Această proprietate chimică permite eliminarea pulverizării cuprului din produse.
Cuprul formează o varietate de compuși complecși care sunt foarte rezistenți.
Utilizarea acestui metal este asociată cu cea ridicatăconductivitate electrică. De exemplu, un cablu este eliberat din acesta. Cuprul are rezistență redusă, proprietăți magnetice unice, prelucrabilitate ușoară, prin urmare este solicitat în utilități și clădiri de birouri. Capacitatea de a conduce căldura permite ca acest material să fie utilizat pentru a crea conducte de căldură, sisteme de răcire și încălzire a aerului.
Cuprul este un material pentru care este indispensabilfabricarea de răcitoare utilizate pentru scăderea temperaturii computerelor personale. Structurile metalice care conțin elemente de cupru sunt ușoare, au proprietăți decorative excelente, prin urmare sunt potrivite pentru utilizare în arhitectură și pentru fabricarea diferitelor elemente decorative în interior și pentru crearea firelor electrice.
Pentru a înțelege esența electriculuiconductivitate, să ne oprim asupra caracteristicilor conductorilor. Acestea includ materiale capabile să conducă curent electric. Cuprul aparține primului tip de conductori, deoarece odată cu creșterea temperaturii, se observă o scădere a conductivității electrice. Calitatea materialului conductiv este influențată de proprietățile mecanice, termice, electrice. Pentru un metal precum cuprul, toți acești indicatori au valori bune, ceea ce face ca metalul să fie solicitat în diferite domenii ale ingineriei electrice.
Plasticitatea cuprului, ușurința procesării, rezistența bună, rezistența chimică fac posibilă crearea diferitelor tipuri de produse din acest metal pentru nevoi tehnice.
Pentru fabricarea cuprului blister folositreducerea electrolitică a metalului dintr-o soluție de sulfat de cupru. Metalul pur este esențial pentru inginerie radio și electrică. În funcție de procentul de impurități, se disting notele: M0 și M1. În primul caz, conținutul cantitativ de metal pur este de 99,95%, pentru a doua opțiune - 99,9%.
Printre principalele proprietăți fizice care caracterizează aceste clase de cupru, menționăm:
Odată cu introducerea impurităților în compoziția unui metal pur, valoarea rezistivității crește semnificativ, în timp ce conductivitatea electrică scade.
De exemplu, în cazul introducerii de 0,5% aluminiu și nichel, rezistivitatea crește cu 40%.
Cuprul diferă de alți conductori de curent în ceea ce privește conductivitatea electrică ridicată, rezistența redusă, ceea ce îl face să fie solicitat în producția electrică modernă.
Conductoare conductoare, cabluri, getinax îmbrăcate în folie pentru dispozitive de imprimare, foi, benzi, sârmă - aceasta nu este o listă completă a acelor produse fabricate din cupru.
Pe lângă utilizarea pe scară largă a metalului în sine, sunt utilizate și aliajele sale de bază. De exemplu, bronzul de cadmiu este utilizat pentru a crea plăci colectoare și contacte electrice.
Bronzul fosfor este necesar pentru producerea arcurilor în aparate și dispozitive electronice. Un amestec de cupru și beriliu vă permite să creați cleme, contacte glisante, arcuri purtătoare de curent.
Bronzul din tablă se numește bronzul telefonului, deoarece din acesta se realizează firul folosit pentru cablul telefonic.
Aliajele de cupru-zinc sunt utilizate pentru a produce benzi și foi. Acest material are o rezistivitate electrică mai mare, astfel încât aliajul are o rezistență mare.
Printre numeroasele domenii de aplicare a cuprului, specialindustria electrică este importantă. Din acest metal sunt create fire electrice de diferite diametre și dimensiuni, potrivite pentru fabricarea dispozitivelor electrice și radio moderne de cea mai înaltă precizie. Pentru a crește conductivitatea electrică, inginerii monitorizează puritatea metalului, nu permit pătrunderea impurităților suplimentare.
