כפיפות של נחושת. מאפייני נחושת

גמישות בשם הרגישות של מתכות וסגסוגות לזיוף וסוגים אחרים של טיפול בלחץ. זה יכול להיות ציור, ביול, מתגלגל או לחיצה. גמישות נחושת זה מתאפיין לא רק התנגדות עיוות, אלא גם moldability. מהי פלסטיות? יכולת זו של המתכת לשנות קווי המתאר שלה תחת לחץ בלי לשבור. מתכות רקיע כוללות פליז, פלדה, duralumin ונחושת מסוימת אחרת, מגנזיום, ניקל, סגסוגות אלומיניום. כי יש להם רמת גמישות גבוהה בשילוב עם התנגדות נמוכה כדי עיוות.

נחושת

מעניין, זה נראה כמו מאפיין של נחושת? זה ידוע שזה אלמנט של הקבוצה 11 4 תקופות של יסודות כימיים ד י Mendeleeva. יש האטום שלה 29 חדרים, והוא כונה על ידי הסמל Cu. למעשה, מדובר ורוד פלסטיק מתכת מעבר חום זהוב. אגב, יש לו צבע ורוד, אם סרט התחמוצת הוא נעדר. מימי קדם, אלמנט זה משמש אנשים.

סיפור

אחת המתכות הראשונות שאנשים החלו להשתמש ב כלכלתה הפעילה, הוא נחושת. ואכן, זה גם זמין לקבלה מ העפרות ויש לו נקודת התכה נמוכה. זה כבר זמן רב ידוע מתכות אנושות שבע, הכוללת גם נחושת. בטבע, אלמנט זה הוא נפוץ יותר כסף, זהב או ברזל. חפצים עתיקים של סיגים נחושת, הם עדות להתכת עפרות שלה. הם נמצאו במהלך חפירות של יישוב צ'טלהויוק. זה ידוע כי בעידן נחושת היו נרחב דברים נחושת. הוא כדלקמן אבן בתולדות העולם.

ס א Semonov עם עובדים שנערך מחקרי ניסויים נמצאו כי כלי נחושת בהשוואה לתועלת אבן בדרכים רבות. יש להם קידוח, הקצעה מהירות גבוהה, חיתוך וניסור עץ. טיפול של סכין נחוש עצם נמשך באותה מידה, ואבן. אבל הנחושת נחשבת מתכת רכה.

לעתים קרובות, בימי קדם שימש במקום סגסוגת נחושת עם בדיל - ברונזה. זה היה הכרחי לייצור נשק ודברים אחרים. לכן, כדי להחליף את גיל הנחושת הגיעה הברונזה. ארד בפעם הראשונה קיבל במזרח התיכון עבור 3000 שנה לפני הספירה. דואר:. אנשים כמו משיכות כוח מעולה של נחושת. מתקופות הברונזה וכתוצאה הלכו כלים גדולים ציד, מאכלים, קישוטים. כל הפריטים הללו נמצאים בחפירות ארכיאולוגיות. יתר על כן, תקופת הברונזה פינה את מקומה ברזל.

כיצד להשיג את הנחושת יכולה בימי קדם? בתחילה, הוא לא שחולץ מתוך גופרתי ומן העפרות מלכיט. ואכן, במקרה זה, לעסוק ירי מקדים לא היה נחוץ. לקבלת תערובת עפרות ופחם זו הושמה בתוך סיר חרס. האונייה הייתה להגדיר בבור רדוד ואת התערובת ניצתת. הבא מתחיל לייצר תחמוצת הפחמן, אשר תרמה את שיקום הנחושת חופשית מלכיט.

זה ידוע כי בקפריסין באלף השלישי לפנה"ס נבנו מכרות נחושת, שעליו בוצע להתכת.

על האדמות רוסיות ומכרות נחושת שכנות מדינות צמחו מעל אלפיים לפני הספירה. e. החורבות שלהם בהרי אורל, ואוקראינה, ובקווקז, ואת אלטאי, ובסופו של סיביר הרחוק.

נחושת ההיתוך תעשייתי נוצל במאה השלוש עשרה. ובחצר קנון החמש עשרה הוקמה במוסקבה. זה היה שם רובים יצוקים ברונזה של קליברים שונים. כמות הנחושת תיאמן מוציאה על ייצור של פעמונים. בשנת 1586, את הארד לוהק תותח צאר, ב 1735 - בל הצאר בשנת 1782. פרש הברונזה נוצר. בשנת 752, המאסטר מיוצר פסל הבודהא הגדול המפואר במקדש של בית המקדש טודאי בית. באופן כללי, ברשימה של יצירות אמנות יציקה היא אינסופית.

במאה השמונה עשרה אנשים גילו חשמל. זה היה הרגע שבו כמויות עצומות של נחושת החלו לעזוב לייצור תיל ומוצרים דומים. במאה עשרים, את החוטים למדו לעשות אלומיניום, אבל נחושת בהנדסת חשמל עדיין הייתה משמעות רבה.

מקור השם

ואתם יודעים מה Cuprum - הוא השם הלטיני של נחושת, נגזר משמו של האי קפריסין? אגב, ב סטראבון נחושת המסוגנן halkosom - בעיר Halkida על Euboea האשמה של מקור השם. רוב השמות היווניים חפץ נחושת וברונזה שחל בה הוא מן המילה הזו. הם נמצאים בשימוש נרחב נפחות, בין זיוף ליהוק מוצרים. לפעמים המכונה הנחוש AES, כלומר עפרות או לשלי.

המילה הסלאבית "נחושת" אינו מבוטא האטימולוגיה. אולי זה ישן. אבל הוא נמצא לעיתים קרובות מאוד ב המונומנטים הספרותי הקדום ביותר של רוסיה. V. I. Abaev להניח כי המילה הזו מגיעה מהשם של הארץ של מדיה. נחושת האלכימאים בשם "ונוס". בימים עברו, נקראו "מאדים".

איפה נחושת בטבע?

הקרום מחזיק (4,7-5,5) x 10 ^-3% נחושת (לפי משקל). נהר מי המים לים זה הרבה פחות: 10 ^-7% ו 3 x 10 ^-7% (לפי משקל) בהתאמה.

בטבע, הם לעיתים קרובות מאוד תרכובות נחושת. תעשיית משתמשת CuFeS ₂ סולפיד הנחושת נקרא כלקופיריט, bornite Cu ₅ פס _4, chalcocite Cu ₂ S. במקביל אנשים מוצאים ומינרלים נחושת אחרים קופריט Cu ₂ O, Cu ואזוריט ₃ (CO _{3) 2} (OH) _2, מלכיט Cu _{2 3} CO (OH) ₂ ו covellite cus. לעתים קרובות, משקל הפרט של אשכולות נחושת עד 400 טון. סולפידים נחושים נוצרים בעיקר הוורידים הידרותרמיות בינוני הטמפרטורה. לעתים קרובות ב סלעי משקע יכול למצוא מרבצי נחושת - חול מפצלים ונחושת. הפקדונות הידועים ביותר נמצאים ז'ז'קזגאן חוצה באיקל הטריטוריה Udokan בקזחסטן, מנספלד בגרמניה חגורת nectariferous של אפריקה המרכזית. פיקדון נחושת עשיר אחר הממוקם צ'ילה (Kolyausi ו Escondida) וארצות הברית (Morensi).

רוב עפרות נחושת ממוקש בשיטה פתוחה. זה מכיל בין 0.3 ל -1.0% נחושת.

תכונות פיסיקליות

קוראים רבים מעוניינים בתיאור נחושת. ורוד פלסטיק זה לבין מתכת זהובה. על פני השטח שלה באוויר מכוסה מייד עם סרט תחמוצת, אשר מעניק לו סוג של גוון אדום-צהוב עז. מעניין, הסרט הדק של נחושת הוא בצבע כחול-ירוק.

יש אוסמיום, צזיום, נחושת וזהב בצבע הזהה לצבע, שונה המתכת אפורה או כסוף האחרת. גוון צבע זה מעיד על קיומו של מעברי אלקטרונים בין הרביעי חצי ריקים ומלא אורביטל אטומי שלישי. בין אותם יש הבדל אנרגיה מסוים התואם את אורך הגל של הצבע הכתום. אותה המערכת היא אחראית לצבע המסוים של זהב.

מהו מאפיין מדהים יותר של נחושת? מתכת זו מהווה סריג מעוקב מרוכז פנים, קבוצת מרחב Fm3m, a = 0,36150 ננומטר, Z = 4.

נחושת מפורסמת יותר של מוליכות חשמלית ותרמית גבוהות. לדברי ההחזקה הנוכחית הוא בין המתכות במקום שני. אגב, נחושת ענקית יש מקדם טמפרטורה של התנגדות ומגוונת רחבה של טמפרטורות כמעט עצמאי של אינדיקטורים שלה. הנחושת נקראת diamagnetic.

סגסוגות נחושת הן מגוונות. אנשים למדו לשלב עם אבץ ונחושת, כסף ניקל ניקל וכן בביט עופרת, ברונזה פח, ומתכות אחרות.

איזוטופים נחושת

יש נחושת שני איזוטופים יציבים - ⁶³ Cu ו- ⁶⁵ Cu, אשר יש שכיחות של 69.1 ו 30.9 אחוזים אטומי בהתאמה. באופן כללי, יש יותר משני איזוטופים תריסר שאין יציבות. האיזוטופ-חי הכי הרבה זמן הוא ⁶⁷ Cu עם מחצית חיים של 62 שעות.

כיצד להשיג את הנחושת?

הפקה של נחושת היא תהליך מאוד מעניין. מתכת זו מוכנה מ עפרות נחושת ומינרלים. השיטות הבסיסיות של הכנה הם נחושים hydrometallurgy, pyrometallurgy, ו אלקטרוליזה.

קחו למשל את שיטת pyrometallurgical. על פי השיטה, נחושת מעפרות sulfidic, כגון כלקופיריט, CuFeS _2. חומרי הזינה כלקופיריט הוא 0,5-2,0% Cu. ראשית, העפרות הראשוניות היא ציפה. לאחר מכן, חמצון צלייה אותו בטמפרטורה של 1400 מעלות. בהמשך רכז שרוף נכנס להתכה ל מט. לכריכת תחמוצת הברזל ב להמס מתווסף סיליקה.

סיליקט וכתוצאה כמו סיגים צף מופרד. בתחתית נשאר מט - סולפידים סגסוגת CU ₂ S ו פס. יתר על כן, הוא נמס ידי השיטה של הנרי בסמר. לשם כך, הממיר הוא שפך מט מותך. אז מיכל טהרה עם חמצן. ברזל גופריתי, שהיה מחומצן תחמוצת באמצעות סיליקה יוסר התהליך בתור סיליקט. גופרי נחושת מתחמצן ל תחמוצת נחושת אינו מלא, אבל אז מופחת נחושת מתכתית.

נחושת השלפוחית שהושגה כלול 90.95% של המתכת. הבא, הוא נתון ניקוי אלקטרוליטי. מעניין, האלקטרוליט הוא פתרון חומצי של נחושת גופרתית.

הוא נוצר על נחושת אלקטרוליטי קטודה בעלת תדר גבוה של כ 99.99%. חפצים עשויים נחושת המיוצרים מאוד שונה: חוטים, ציוד חשמלי, סגסוגות.

השיטה הדרה שונה במקצת. מינרלים נחושת יש גרוש מומסים חומצה גופרתית או פתרון ammoniacal. מנוזלים מוכנים לעקור מתכת ברזל ונחושת.

תכונות כימיות של נחושת

בשנת תרכובות של נחושת מציג שתי מדינות חמצון 1 ו 2. הראשון שבהם נוטה להיות מידתית ובלתי יציב רק תרכובות או מתחמי מסיסים. אגב, תרכובת נחושת חסרת צבע.

מדינת החמצון של 2 יותר יציבה. שזה נותן כחול ציאן המלח. בנסיבות יוצאות דופן עשויה להיות מוכן תרכובות עם תואר של חמצון של 3 ו 5 אפילו. זה האחרון נפוץ למצוא מלחים kupraboranovogo שהושג אניון ב 1994.

נחושת טהורה באוויר הוא לא השתנה. סוכן צמצום חלש זה אינו מגיב עם חומצה הידרוכלורית לדלל במים. חמצון חנקתית מרוכזת וחומצות גופרתית, הלוגנים, חמצן, ו "Regia אקווה", תחמוצות של מתכות, chalcogens. כאשר מחומם, הוא מגיב עם הלידים מימניים.

אם האוויר לח, הנחושת מתחמצנת, ויצרה קרבונט נחושת בסיסי (II). הוא מגיב בצורה מושלמת עם חומצה גופרתית רוויה חמה וקרה, חומצה גופרתית חמה נטולה מים.

עם נחושת חומצה הידרוכלורית לדלל מגיב בנוכחות חמצן.

נחושת כימיה אנליטית

כולם יודעים כי כימיה זה. נחושת בתמיסה קלה לזהות. כדי לעשות זאת, חוט פלטינה ללחלח את פתרון המבחן, ולאחר מכן להוסיף אותו להבת מבער בונזן. אם הנחושת נמצאת פתרון, הלהבה תיצבע בירוק וכחול. עליך לדעת כי:

• באופן טיפוסי, את כמות הנחושת בפתרונות חומצי חלש נמדדה באמצעות מימן גופרתי: הוא מעורב עם החומר. בדרך כלל, גופרי נחושת משקעים.
• באותם פתרונות שבו אין יונים להתערב, נחושת לקבוע complexometric פוטנציומטרית או potentiometrically.
• כמויות קטנות של נחושת בתמיסה נמדדת בשיטות ספקטרליות הקינטית.

השימוש נחוש

מסכים המחקר נחושת היא דבר מאוד משעשע. לפיכך, המתכת הפעילה יש התנגדות נמוכה. בשל איכות זו של נחושת המשמשים לייצור חשמל וכבלים אחרים, חוטים מוליכים אחרים. חוט נחושת המשמש בפיתולים ושנאי כוח הכוננים חשמליים. כדי ליצור את המאמרים הנ"ל מתכת שנבחרו מאוד נקי, מאז זיהומים מיידי להפחית את המוליכות החשמלית. אם נחושת היא נוכחת 0.02% אלומיניום, המוליכות החשמלית שלה כדי להקטין ב -10%.

תכונה שימושית נוספת היא מוליכות תרמית מעולה של נחושת. בשל נכס זה הוא משמש במגוון של מחליפי חום, צינורות חומים, התקני teplootvodnyh צידניות מחשב.

ואיפה הקשיות של הנחושת המשמשות? זה ידוע כי צינור נחושת חלקה של חתך עגול יש חוזק מכני מעולה. הם גם לעמוד טיפול מכני והם משמשים כדי להעביר נוזלים וגזים. בדרך כלל, ניתן למצוא אותם בהיצע אספקת מים גז פנימי מערכות, מערכות חימום. הם נמצאים בשימוש נרחב ביחידות קירור ומערכות מיזוג אוויר.

קשיות של נחושת מצוינות ידועות במדינות רבות. לפיכך, בצרפת, בבריטניה ובאוסטרליה, הצינורות הנחושים המשמשים לאספקת גז של מבנים בשוודיה - לחימום, בארצות הברית, בבריטניה והונג קונג - הוא החומר העיקרי לאספקת המים.

ברוסיה, ייצור של צינורות מים וגז נחושת מנורמל תקן GOST R 52318-2005 ו הפדרלי קוד עיסוק SP 40-108-2004 מסדיר את השימוש בהם. צינורות עופרת וסגסוגות שלה נמצאת בשימוש נרחב בתחום הנדסת חשמל לבין ספינות לעבור קיטור ונוזלים.

הידעת כי סגסוגות נחושת משמשת במגוון תחומי הטכנולוגיה? מתוכם, המפורסם ביותר נחשבים ברונזה ופליז. סגסוגות שניהם כוללים מש' עצומה של חומרים, אשר, מלבד אבץ ובדיל, עשוי לכלול ביסמוט, ניקל ומתכות אחרות. לדוגמא, אפרפר בשימוש עד המאה תשע עשרה לייצור פגזים, המורכב נחושת, בדיל ואבץ. הניסוח שלה מגוון בהתאם למקום ולזמן של רובי ייצור.

כולם יודעים את processability המעולה משייכות גבוהות של נחושת. בשל המאפיינים הללו, בסך של פליז מדהים משאיר לייצור שרוולים עבור תחמושת לכלי נשק וארטילריה. ראוי לציין כי החלקים עשויים סגסוגות-סיליקון נחושת, אבץ, פח, אלומיניום וחומרים אחרים. סגסוגות נחושת מאופיינות חוזק גבוה עיבוד תרמי לשמר תכונות המכאניות שלהם. התנגדות ללבוש שלהם נקבעה רק על ידי ההרכב הכימי והשפעתו על המבנה. יצוין כי כלל זה אינו חל על נחושת בריליום וכמה ארד אלומיניום.

סגסוגות נחושת יש מודולוס האלסטיות נמוך מזה של פלדה. היתרון העיקרי שלהם יכול להיקרא מקדם חיכוך קטן, בשילוב עבור רוב סגסוגות עם משייכות גבוהות, מוליכות חשמלית והתנגדות קורוזיה מעולה מעולות בסביבה קורוזיבית. ככלל, זה הארד, אלומיניום וסגסוגות ניקל ונחושת. אגב, הם מצאו את בקשתם בזוגות של זזה.

כמעט כל סגסוגות הנחושת יש את אותו גודל של מקדם החיכוך. עם זאת, ההתנגדות ללבוש תכונות מכאניות, התנהגות בסביבות מאכלות תלויה ישירות על הרכב סגסוגת. משיכות של נחושת משמשת סגסוגות חד פאזיים, וכוח - בשני שלבים. מלכיאור (סגסוגת coppernickel) משמש טביעת המטבע. סגסוגות נחושת-ניקל, כולל "האדמירליות", המשמש בניית ספינות. מהם עשו צינורות עבור מעבים, ניקוי קיטור פליטת טורבינה. ראוי לציין כי הטורבינות מקוררות על ידי מי ים. סגסוגות ניקל הנחושת יש התנגדות קורוזיה מדהימה, ולכן הם נוטים להשתמש באזורים הקשורות להשפעה האגרסיבית של מי ים.

למעשה, נחושת היא המרכיב החשוב ביותר של הלחמה מוצק - סגסוגות שיש נקודת התכה של 590 ל 880 מעלות צלזיוס. זה הם שיש להם הידבקות יוצאת דופן על רוב המתכות, ולכן הם משמשים לחיבור חזק של חלקי מתכת שונים. זה יכול להיות צינור שסתומים או מנועי סילון נוזלי עשוי מתכות שונות.

ועכשיו אנחנו רשימה של סגסוגות, שבו החוזק של נחושת הוא בעל חשיבות רבה. Dural או Duralumin הוא סגסוגת של אלומיניום ונחושת. הנה, נחושת הוא 4.4%. סגסוגות של נחושת וזהב משמשים לעתים קרובות תכשיטים. הם נחוצים כדי לשפר את כוחם של מוצרים. אחרי הכל, זהב טהור הוא מתכת רכה מאוד, אשר לא יכול להראות התנגדות השפעות מכניות. מוצרים עשויים זהב טהור הם מעוות במהירות ו abraded.

מעניין, תחמוצות נחושת משמשים ליצירת איטריום-תחמוצת נחושת בריום. הוא משמש כבסיס לייצור מוליכי טמפרטורה גבוהה. נחושת משמש גם לייצור של סוללות ותאי נחושת גלווני תחמוצת .

תחומים אחרים של היישום

האם אתה יודע כי נחושת משמש לעתים קרובות כזרז עבור פילמור של אצטילן? בשל נכס זה, צינורות נחושת המשמשים לתנועה של אצטילן מותר להשתמש רק כאשר התוכן נחושת בהם אינו עולה על 64%.

אנשים למדו להשתמש גמישות של נחושת בארכיטקטורה. חזיתות וגגות, עשוי נחושת גיליון הטוב ביותר, משרתים תאונות ללא 150 שנה. תופעה זו מוסברת בפשטות: בסדיני נחושת יש הכחדה אוטומטית של תהליך הקורוזיה. ברוסיה, השתמש גיליון נחושת חזיתות וגגות בהתאם לנורמות של קוד הפדרלי של תקנות SP 31-116-2006.

בעתיד הקרוב, אנשים מתכננים להשתמש נחושת כמו משטחים חיידקי במרפאות כדי למנוע את התנועה של חיידקים במקום. כל המשטחים שאליהם נוגעת היד האנושית - דלתות, ידיות, מעקות, שסתומי מים, משטחי עבודה, מיטות - מומחים רק יעשו את המתכת המדהימה הזו.

סימון נחושת

אילו מותגים של נחושת אנשים משתמשים כדי לייצר את המוצרים שהם צריכים? קבוצה שלהם: M00, M0, M1, M2, M3. באופן כללי, ציונים נחושת מזוהים על ידי טוהר התוכן שלה.

לדוגמה, ציונים נחושת M1P, M2P ו M3p מכילים 0.04% זרחן ו 0.01% חמצן, וציונים M1, M2 ו M3 - 0.05-0.08% חמצן. ב M0b המותג, חמצן נעדר, ב MO, אחוזו הוא 0.02%.

אז, שקול בנחושת פירוט יותר. הטבלה להלן תספק מידע מדויק יותר:

סימן של נחושת	M00	M0	M0b	M1	M1p	M2	M2p	M3	M3p	M4
אחוז תוכן נחושת	99.99	99.95	99.97	99.90	99.70	99.70	99.50	99.50	99.50	99.00

27 ציונים של נחושת

יש עשרים ושבעה מותגים של נחושת. היכן כמות החומר הנחושת שאדם משתמש בה? שקול את הניואנס הזה בפירוט רב יותר:

• חומר Cu-DPH משמש לייצור של אביזרי הדרושים להצטרפות צינורות.
• AMF יש צורך ליצור חם התגלגל הקרה מגולגל האנודות.
• AMFU משמש לייצור הקרה מגולגל חם מגולגל האנודות.
• M0 יש צורך ליצור מנצחים הנוכחי ותדירות גבוהה סגסוגות.
• חומר M00 משמש לייצור סגסוגות בתדר גבוה ומוליכים הנוכחי.
• M001 משמש לייצור תיל, צמיגים ומוצרים חשמליים אחרים.
• M001b נדרש לייצור מוצרים חשמליים.
• M00b משמש ליצירת מוליכים הנוכחי, בתדירות גבוהה סגסוגות והתקנים של תעשיית ואקום.
• M00k הוא חומר הגלם ליצירת חורים מעוותים וגבס.
• M0b משמש ליצירת סגסוגות בתדירות גבוהה.
• M0k משמש לייצור של החסר מעוות החסר.
• M1 נדרש לייצור תיל ומוצרי ציוד קריוגני.
• M16 משמש לייצור התקנים של תעשיית ואקום.
• M1E יש צורך ביצירת סרט מגולגל קר קלטת.
• M1k יש צורך ליצור מוצרים מוגמרים למחצה.
• M1or משמש לייצור תיל ומוצרים חשמליים אחרים.
• M1P משמש לייצור אלקטרודות המשמשות ברזל יצוק נחושת וריתוך.
• MIPE יש צורך לייצור רצועות מגולגל קר לסכל.
• M1u משמש ליצירת אנודות מגולגל חם מגולגל אנודות.
• M1f יש צורך ביצירת קלטת, לסכל, חם התגלגל גיליונות מגולגל קר.
• M2 משמש לייצור סגסוגות טובות ומוצרים מוגמרים למחצה על בסיס נחושת.
• M2k משמש לייצור מוצרים מוגמרים למחצה.
• M2P הכרחי להכנת סרגלים.
• M3 יש צורך בייצור של מוצרים מגולגל, סגסוגות.
• M3r משמש ליצירת מוצרים מגולגל וסגסוגות.
• MB-1 הוא הכרחי ליצירת ברינדות המכילות בריליום.
• MCP1 משמש לייצור מבנים חשמליים.