Медь — Физические свойства — Энциклопедия по машиностроению XXL
Медь и сплавы меди Основные физические свойства меди [c.180]Содержание и природа комплексообразователя влияют на скорость осаждения меди и физические свойства покрытия (блеск и цвет). Чем больше комплексообразователя, тем ниже скорость осаждения меди. Другие добавки, вводимые в составы растворов меднения соли никеля, карбонаты, стабилизаторы также влияют на скорость осаждения меди и внешний вид покрытия. Карбонаты увеличивают скорость осаждения меди. Соли никеля повышают адгезию покрытия с основой, дают возможность осаждать покрытие с хорошей адгезией на диэлектриках, имеющих очень гладкие поверхности, например стекло. Ионы никеля в небольшом количестве, порядка 3—4%, включаются в состав покрытия и влияют на его внешний вид. В присутствии ионов никеля осадок получается более светлый и блестящий. [c.65]
Для определения коэффициента теплоотдачи применяют эталонные вещества, физические свойства которых хорошо изучены и мало изменяются с температурой, такие, как красная медь, ртуть, сталь, латунь и др.
Оловянистые бронзы представляют собой сплавы медь—олово, отличающиеся высокой прочностью. Сплавы, содержащие более 5 % Sn, особо устойчивы к ударной коррозии. По сравнению с медью сплавы медь—кремний, содержащие 1,5—4 % Si, имеют лучшие физические свойства и идентичны по стойкости к общей коррозии. При содержании 1 % Si стойкость сплавов к КРН недостаточна, но у сплава с 4 % Si она становится вполне удовлетворительной [2]. Проведенные в Панаме испытания в морской воде показали, что наиболее стойкими из всех медных сплавов является сплав А1—Си с 5 % А1. Потеря массы этого сплава при испытаниях в течение 16 лет составила 20 % от соответствующей потери меди [15].
Медно-цинковые сплавы имеют лучшие, чем медь, физические свойства и обладают большей стойкостью к ударной коррозии. Поэтому трубы конденсаторов преимущественно изготавливают не из меди, а из латуни. Коррозионное разрушение латуней обычно происходит вследствие обесцинкования, питтинга или КРН. Склонность латуней к коррозии такого рода, за исключе- [c.330]
На ряс, 42 этот участок для большей наглядности показан с отступлением от масштаба. Удлинения Д/ на участке ОА очень малы, и прямая ОА, будучи вычерченной в масштабе, совпадала бы в пределах ширины линии с осью ординат. Величина силы, для которой остается справедливым закон Гука, зависит от размеров образца физических свойств материала. Для высококачественных сталей эта величина имеет большее значение. Для таких металлов, как медь, алюминий, свинец, она оказывается в несколько раз меньшей.
Раскисление чистой меди (МО Ml) при Сварке, несмотря на ее малую химическую активность, осложняется ее физическими свойствами [c.330]
При сварке меди и ее сплавов получение качественного шва — без пор, с требуемыми физическими свойствами — весьма затруднительно. Это связано с наличием в исходном металле закиси меди и высокой склонности меди к поглощению водорода. Возможна сварка меди и ее сплавов в защитных газах — аргоне и гелии, а также в азоте, который по отношению к этому металлу является инертным газом. Сварку ведут неплавящимися электродами — вольфрамовым и угольным (не для всех марок меди) на постоянном токе прямой полярности с подачей присадочной проволоки.
Селен — элемент шестой группы таблицы Д. И. Менделеева. Его получают на заводах при электрической очистке меди. Селен существует в нескольких разновидностях — как аморфных, так и кристаллических, разных цветов. Физические свойства серого кристаллического селена гексагонального строения приведены в табл. 8-3.
Основным же конструкционным материалом трубок конденсаторов турбин являются латуни. Латуни — сплавы меди и цинка, отличаются пластичностью, коррозионной стойкостью, высокой теплопроводностью и другими благоприятными физическими свойствами. При содержании до 39 % 2п эти сплавы имеют неоднородную структуру, образуя твердый раствор а-латуни. При температуре 25 °С стандартные потенциалы Си и 2п равны соответственно + 0,3441 и -0,7618 В. Столь большая разность потенциалов между двумя этими элементами создает условия для коррозии. [c.82]
Поверхностный слой детали машины, обработанный режущим инструментом, сильно отличается по структуре и физическим, свойствам от сердцевины детали. Давление резца вызывает пластическую деформацию вязких металлов (стали, меди и др.) не только в снимаемой стружке, ко и в поверхностном слое. Резец разрушает структуру поверхностного слоя иногда на значительную глубину, что хорошо доказано металлографическим анализом. Такое
Физические свойства чистой меди Температурный коэффициент 4.33. 10-3 [c.194]
Физические свойства технической меди определяются ее химическим составом (чем меньше в металле примесей, тем выше эти свойства). [c.195]
Незначительные количества закиси меди не оказывают вредного влияния на технологические и физические свойства технической меди. Повышенное содержание СигО делает
Никель с очень многими металлами образует двойные и тройные твёрдые растворы на всём протяжении или в значительной области концентраций. Эти растворы дают сплавы с весьма ценными механическими и физическими свойствами, а и.менно жароустойчивостью, коррозионной устойчивостью, большим удельным электросопротивлением, малым температурным коэфициентом электросопротивления, большой термоэлектродвижущей силой и др. Эти свойства позволяют применять и.чке-левые сплавы для изготовления антикоррозионных изделий и оборудования, реостатов, электронагревательных приборов и печей с высокой рабочей температурой, точных измерительных приборов, термопар с большой электродвижущей силой и жаростойкостью и т. п. Сплавы Си и N1 образуют непрерывный ряд твёрдых растворов (фиг. 207). Сплавы, содержащие до 68,5% N1. при комнатной температуре немагнитны. Сплавы, содержащие 40—500/о N1, обладают наибольшим удельным электросопротивлением и термоэлектродвижущей силой п наименьшим температурным коэфициентом электросопротивления (фиг. 208). Сплавы меди и никеля обладают хорошей пластичностью.
Сварка меди и медных сплавов благодаря ее физическим свойствам имеет ряд специфических особенностей, отличных от технологии сварки железа и его сплавов. В меди встречаются примеси
Физические свойства теплопроводность жаропрочность Большая Сплавы цинка до 120 С, сплавы алюминия до 320 С, сплавы меди до 500 С Небольшая Начало размягчения термопластических масс при 60 С. Деформация и изменение окраски феноловых пластмасс при 110 С, мочевинных при 75 С. Некоторые феноловые пластмассы выдерживают постоянную температуру до 200 С. Наиболее жаропрочны силиконовые пластмассы [c.390]
Материалы, из которых изготовляются термометры сопротивления, должны обладать большим температурным коэффициентом сопротивления, большим удельным сопротивлением, постоянством химических и физических свойств, а зависимость сопротивления металла от температуры должна выражаться плавной кривой. Предъявляемым требованиям удовлетворяют платина и медь, из которых изготовляют технические термометры сопротивления. Платиновые термометры сопротивления предназначаются для длительного измерения температуры в пределах от — 200 до 4-500° С, а медные —в пределах от — 50 до -МОО°С. Медные термометры сопротивления могут быть использованы для кратковременных измерений температуры до 150°С.
От руды промышленного значения требуется, чтобы концентрация нужного металла в ней делала извлечение его технически осуществимым и экономически целесообразным. Подобная минимальная концентрация бывает различной в зависимости от химических и физических свойств металлов и их соединений, поскольку эти свойства определяют способ извлечения их из руд. Так, для меди минимальная концентрация может быть не больше 1%, для магния допустима концентрация 0,13 п (как, например, в морской воде), а для алюминия и железа концентрация металла должна быть выше 30%. Развитие технологии н изменение экономических требований непрерывно меняют уровень минимальных концентраций металлов в руде и других исходных материалах, идущих для промышленного производства. Нагляднее всего это можно показать на примере меди отходы от ее производства, которые раньше выбрасывались за ненадобностью, сейчас перерабатываются заново, поскольку технологические достижения позволяют извлекать медь при меньшем ее содержании в исходном сырье.
Физические свойства пленок меди толщиной 4 мкм, изготовленных методом магнетронного распыления [22] [c.29]
Многие физические свойства алюминия существенно изменяются в зависимости от степени его чистоты. Так, чем чище алюминий, тем выше его температура плавления и электропроводность и ниже плотность. Однако ряд свойств алюминия можно существенно улучшить легирующими добавками магния, кремния, меди, цинка, марганца, которые повышают механические и литейные свойства алюминия и его коррозионную стойкость. [c.315]
Пористость материалов обычно не превышает 3. .. 5 %. Ферриты представляют собой магниты из оксидов металлов (железа, цинка, кобальта, магния). При производстве ферритов особое внимание уделяют процессу подготовки шихты. Проверяют химический состав исходных компонентов и строго выдерживают расчет составляющих шихты. Порошковой металлургией удается получить высокую чистоту исходных материалов, что является первостепенным для достижения электромагнитных и других физических свойств электромагнитных изделий. Электрокон-тактные материалы изготовляют из смеси порошков тугоплавких металлов с медью и серебром. Тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, карбид вольфрама) служат
Алюминий — металл серебристо-белого цвета, втрое легче меди. На воздухе покрывается тонкой прочной пленкой окиси. Пленка надежно защищает алюминий от дальнейшего окисления и придает ему коррозионную стойкость. Алюминий легко растворяется в серной и соляной кислотах и щелочах. Алюминий уступает по электропроводящим свойствам лишь серебру и меди, а по стоимости значительно их дешевле, что обуславливает исключительно широкое применение алюминия в электротехнике в качестве неизолированных и изолированных проводов, жил и оболочек кабелей, шин и т.д. Основные физические свойства алюминия приведены в табл. 1.12. [c.23]
В табл. 12 приведены экспериментальные значения некоторых свойств вакансий в металлах, полученные с помощью различных равновесных методов. Разброс значений энергии образования вакансий в отдельных металлах достигает 30—40% и в основном обусловлен отсутствием достаточно точной информации о физических свойствах совершенной решетки. При рассмотрении довольно многочисленных сведений о вакансиях в различных металлах обращает на себя внимание некоторое несоответствие между закалочными и равновесными данными. Так, добавочное электросопротивление в алюминии, серебре и меди, полученное из равновесных экспериментов, оказывается существенно больше, чем это следует из закалочных экспериментов. Напротив, при вычислении энергии образования вакансий меньшее значение обычно получается из равновесных данных [см. 11, 12]. Такое несоответствие результатов, очевидно, объясняется указанными выше принципиальными недостатками закалочных и равновесных методов. [c.60]
Измерение физических свойств (электросопротивления, объемных и тепловых эффектов) показывает, что зоны (кластеры) при комнатной и даже более низких температурах образуются вскоре же после закалки. Замечено образование кластеров в закаленном сплаве А1 + 1,9% Си при —45° С. Это означает, что атомы меди (даже, если им надо перемещаться всего на несколько межатомных расстояний) должны диффундировать на 10 порядков быстрее, чем это следует из значений коэффициентов диффузии, измеренных при высокой температуре и экстраполированных к низким температурам (10 и 10 см [сек соответственно). [c.230]
Физические свойства меди сильно зависят от степени деформации и, соответственно, от температуры отжига (рис. 5.6). Большое влияние на свойства меди оказывают примеси. Некоторые из них в ничтожных количествах (0,01—0,001 % ат.) резко снижают [c.205]
Помимо В111СОКОН коррозионно ) стойкости, к числу положительных свойств серебра следует отнести его высокую пластичность, исключительно высокую теплопроводность, высокую отражательную способность при сравнительно благоприятных механических и технологических показателях. По физическим свойствам серебро близко к меди, а ио механической ирочиости оно уступает никелю и нержавеющей стали. [c.275]
Калориметр 5 представляет собой металлический сосуд / (рис. 32-4), наполненный исследуемым материалом, в центре которого помещается один из спаев дифференциальной термопары J . Форма и размерР) калориметра зависят от физических свойств материала. Обычно в практике применяют шаровые и цилиндрические калориметры. Шаровые калориметры выполнены из стали пли красной меди диаметром 40—80 мм, а цилиндрические — из красной меди диаметром 40—60 мм и высотой 60—100 мм, толш,ина стенок берется 1—2 мм. [c.523]
Латуни подразделяются на двойные сплавы медн с цинком, в которых содержание цинка доходит до 50 о, и многокомпонентные, имеющие в своем составе также алюминий, железо,, марганец, свинец, никель и другие добавки, повышающие механические и физические свойства латуни. Латуни обладают хорошими механическими свойствами, высоким сопротивлением коррозии, хорошо поддаются механической обработке. Их обозначают буквой Л и условным буквенным обозначением основных компонентов, а также числами, обозначающими среднее содержание меди и компонентов. Например, ЛК80-3 — кремнистая латунь, содержащая 80 меди и 3% кремния (остальное — цинк). [c.163]
По масштабам применения в технике первое место среди драгоценных металлов по праву принадлежит серебру. Этот металл обладает удивительными физическими свойствами. Ему нет равных и по теплофизическим характеристикам. Коэффициент теплопроводности серебра составляет 420 Вт/(м-К), превосходя идущую следом медь (390 Вт/(м-К)). Коэффициент температуропроводности серебра 0,61 м /ч, в то время как у занимающего второе место чистого золота 0,447 м /ч. Но кипящий слой оказался достойным и даже более удачливым соперни- [c.130]
В связи с изготовлением биметаллических вкладышей начала успешно применяться новая группа высоколегированных алюминиево-оловянных сплавов. Особенностью этих сплавов (99,5% олова и 0,5% алюминия) является наличие в их структуре большого количества мягкой, легкоплавкой эвтектики, механические и физические свойства которой весьма близки к чистому олову. Антифрикционные свойства высокооловянистых алюминиевых сплавов близки к свойствам баббитов. Конструкционная прочность подшипника из такого сплава обеспечивается стальной основой, а усталостная прочность в большой мере — состоянием алюминиевого сплава с оловом. Рядом исследований показано, что от размера, количества и характера распределения оловянистой составляющей двойных и более легированных сплавов в значительной мере зависят их антифрикционные и механические свойства, особенно усталостная прочность. С увеличением содержания олова в сплавах наблюдается тенденция к образованию междендритной и межэеренной непрерывной сетки олова. Эту тенденцию в некоторой области концентрации можно устранить применением повышенной скорости кристаллизации, а также путем добавок никеля и меди. При содержании олова около 20% и более оловянистая эвтектика образует непрерывную сетку при всех условиях охлаждения и легирования. Большое влияние на структуру сплава оказывает режим термической обработки. В случае применения отжига выше температуры рекристаллизации сплава (350° С) оловянистая эвтектика в сплавах, содержащих даже менее 20% олова, распределяется в форме непрерывной сетки. Как показали исследования, применением холодной деформации с последующей рекристаллизацией можно добиться дискретного распределения оловянистой эвтектики в сплавах, содержащих до 30% олова. При этом характер и величина включений оловянистой фазы зависят от степени холодной деформации и температуры отжига. Чем выше первая и ниже вторая, тем более дискретна структура сплава. В случае дискретной формы оловянистой фазы усталостная прочность сплавов значительно возрастет, превышая усталостную прочность свинцовистых бинарных бронз. Антифрикционные свойства сохраняются на высоком уровне и характеризуются низким коэффициентом трения с высокой устойчивостью против заедания. [c.120]
Палладий — медь. Применяют сплавы, содержащие до 40 % Си. Наиболее распространен сплав, содержащий 40 % Си. Он подвержен упорядочению кристаллической решетки и при медленном охлаждении, сопровождаемому значительным изменением свойств (уменьшение удельного электрического сопротивления, увеличение температурного коэффициента электрического сопротивления и твердости). Сплав имеет ограниченную свариваемость и небольшой мо-стиковый перенос. Он образует окис-ные пленки. По физическим свойствам все палладиево-медные сплавы близки и легко обрабатываются после соответствующей термической обработки (закалка выше температуры упорядочения). [c.300]
Олозянистые бронзы представляют собой сплазы меди с оловом, а также более сложные сплавы с добавками цинка, свинца, фосфора, никеля и др, Оловянистые бронзы по своим механическим, литейным и прочим физическим свойствам хорошо изучены и освоены промышленностью. [c.106]
Серебро, являющееся мягким, пластичным металлом, применяется в подшипниках наиболее мощных американских авиационных моторов. Подшипники готовятся или путём электролитического осаждения серебра на pa6o4eii поверхности вкладыша, или путём заливки. Рабочий слой подшипников, изготовляемых путём электролиза, содержит не менее 99,75/о серебра (американская спецификация AMS 4815). 11редварительно иа стальной корпус вкладыша из малоуглеродистой стали наносится тонкий слой меди или никеля, затем вкладыш покрывается серебром и отжигается при 500° С в течение часа. После окончательной механической обработки рабочая поверхность серебряного подшипника покрывается слоем свинца толщиной в 20—30 микрон. Вкладыши, изготовляемые путём заливки, могут содержать до 1,250/q h (американская спецификация AMS 4817), Механические н физические свойства литого серебра приведены в табл. 71. По своей [c.217]
Исследования показали,что интёноивиость теплоотдачи развитого пузырькового- кипении гелия в значительной степеш определяется тепло-физическими свойствами материала теплоотдающей поверхности (фиг.2). Как и ожидалось,на образце из меди были получены более высокие коэффициенты теплоотдачи.Так, при одном и том же тешературном напоре интенсивность теплоотдачи при кипении гелия на меди приблизительно в 40 раз выше,чем на нержавеющей стали.Для всех исследованных металлов зависимость коэффициента теплоотдачи от комплекса теплофизических свойств WJa)j может быть представлена в виде степенной функции [c.223]
Сплавы алюминия, содержащие литий, пока нашли лишь ограниченное промышленное применение. Среди таких литиевоалюминиевых сплавов особый интерес представляет, по-видимому, склерон [18—2Ц. Типичный состав этого сплава следующий 83% алюминия, 12% цинка, 2% меди, 0,5—1% марганца, 0,5% железа, 0,5% кремния, 0,1% лития. По физическим свойствам склерон напоминает мягкую сталь
Медь или Сu(29)
Медь — металл розово-красного цвета, относится к группе тяжелых металлов, является отличным проводником тепла и электрического тока. Электропроводность меди в 1,7 раза выше, чем у алюминия, и в 6 раз выше, чем у железа.
Медь. Она имеет характерный красноватый цвет, в природе встречается в виде сернистых соединений, в окислах и очень редко в чистом виде. Медь маркируют буквой М. В зависимости от чистоты меди (ГОСТ 859-2001). Самая чистая медь — содержит 99,99% меди и 0,01% примесей. Благодаря высокой пластичности медь хорошо обрабатывается давлением в холодном и горячем состоянии. Она обладает хорошей электропроводностью. Из нее изготовляют проводники электрического тока — провода и кабели.
Химические свойства меди
Медь — малоактивный металл, который не взаимодействует с водой, растворами щелочей, соляной и разбавленной серной кислотой. Однако, медь растворяется в сильных окислителях (например, азотной и концентрированной серной).
Медь обладает достаточно высокой стойкостью к коррозии. Однако, во влажной атмосфере, содержащей углекислый газ, поверхность металла покрывается зеленоватым налетом (патиной).
Основные физические свойства меди
Температура плавления °C | 1084 |
Температура кипения °C | 2560 |
Плотность, γ при 20°C, кг/м³ | 8890 |
Удельная теплоемкость при постоянном давлении, Ср при 20°C, кДж/(кг•Дж) | 385 |
Температурный коэффициент линейного расширения, а•106 от 20 до 100°C, К-1 | 16,8 |
Удельное электрическое сопротивление, р при 20°C, мкОм•м | 0,01724 |
Теплопроводность λ при 20°C, Вт/(м•К) | 390 |
Удельная электрическая проводимость, ω при 20°C, МОм/м | 58 |
Механические свойства меди
Свойства | Состояние | |
Деформированное | Отожженное | |
Предел прочности на разрыв, σ МПа | 340 — 450 | 220 — 245 |
Относительное удлинение после разрыва, δ ψ% | 4 — 6 | 45 — 55 |
Относительное сужение, после разрыва, % | 40 — 60 | 65 — 80 |
Твердость по Бринеллю, НВ | 90 — 110 | 35 — 55 |
При отрицательных температурах медь имеет более высокие прочностные свойства и более высокую пластичность, чем при температуре 20°С. Признаков холодноломкости техническая медь не имеет. С понижением температуры увеличивается предел текучести меди и резко возрастает сопротивление пластической деформации.
Применение меди
Такие свойства меди, как электропроводность и теплопроводность, обусло- вили основную область применения меди — электротехническая промыш- ленность, в частности, для изготовления проводов, электродов и т. д. Для этой цели применяется чистый металл (99,98-99,999%), прошедший электролитическое рафинирование.
Медь обладает многочисленными уникальными свойствами: устойчивостью к коррозии, хорошей технологичностью, достаточно долгим сроком службы, прекрасно сочетается с деревом, природным камнем, кирпичом и стеклом. Благодаря своим уникальным свойствам, с древнейших времен этот металл используется в строительстве: для кровли, украшения фасадов зданий и т. д. Срок службы медных строительных конструкций исчисляется сотнями лет. Кроме этого, из меди изготовлены детали химической аппаратуры и инструмент для работы с взрывоопасными или легковоспламеняющимися веществами.
Очень важная область применения меди — производство сплавов. Один из самых полезных и наиболее употребляемых сплавов — латунь (или желтая медь). Ее главные составные части: медь и цинк. Добавки других элементов позволяют получать латуни с самыми разнообразными свойствами. Латунь тверже меди, она ковкая и вязкая, потому легко прокатывается в тонкие листы или выштамповывается в самые разнообразные формы. Одна беда: она со временем чернеет.
С древнейших времен известна бронза. Интересно, что бронза более легкоплавка по сравнению с медью, но по своей твердости превосходит отдельно взятые чистые медь и олово. Если еще 30-40 лет назад бронзой называли только сплавы меди с оловом, то сегодня уже известны алюминиевые, свинцовые, кремниевые, марганцевые, бериллиевые, кадмиевые, хромовые, циркониевые бронзы.
Медные сплавы, так же как и чистая медь, с давних пор используются для производства различных орудий, посуды, применяются в архитектуре и искусстве.
Медные чеканки и бронзовые статуи украшали жилище людей с древних времен. До наших дней сохранились изделия из бронзы мастеров Древнего Египта, Греции, Китая. Большими мастерами в области бронзового литья были японцы. Гигантская фигура Будды в храме Тодайдзи, созданная в VIII веке, весит более 400 тонн. Чтобы отлить такую статую, требовалось поистине выдающееся мастерство.
Алюминий, свойства, применение.
Алюминий. Алюминий — мягкий металл белого цвета. Он добывается путем электролиза из алюминиевой руды — бокситов и хорошо поддается прокатке и ковке. Особенностями алюминия являются легкость, хорошая электропроводность (60% электропроводности меди) и высокая коррозийная стойкость.
По ГОСТ 3549-55 алюминий выпускается нескольких марок. Самой высокой по чистоте является марка АВ0000, содержащая 99,996% алюминия. Из алюминия изготовляют провода, кабели, змеевики (испарители) в холодильниках и т. д. Окислы алюминия безвредны.
Алюминий характеризуется высокой электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью, пластичностью, морозостойкостью. Важнейшим свойством алюминия является его малая плотность (примерно 2.70 г/куб.см). Температура плавления алюминия около 660 С.
Физико-химические, механические и технологические свойства алюминия очень сильно зависят от вида и количества примесей, ухудшая большинство свойств чистого металла. Основными естественными примесями в алюминии являются железо и кремний. Железо, например, присутствуя в виде самостоятельной фазы Fe-Al, снижает электропроводность и коррозионную стойкость, ухудшает пластичность, но несколько повышает прочность алюминия.
В зависимости от степени очистки первичный алюминий разделяют на алюминий высокой и технической чистоты (ГОСТ 11069-2001). К техническому алюминию относятся также марки с маркировкой АД, АД1, АД0, АД00 (ГОСТ 4784-97). Технический алюминий всех марок получают электролизом криолит-глиноземных расплавов. Алюминий высокой чистоты получают дополнительной очисткой технического алюминия. Особенности свойств алюминия высокой и особой чистоты рассмотрены в книгах
лектропроводность.
Важнейшее свойство алюминия – высокая электропроводность, по которой он уступает только серебру, меди и золоту. Сочетание высокой электропроводности с малой плотностью позволяет алюминию конкурировать с медью в сфере кабельно-проводниковой продукции.
На электропроводность алюминия кроме железа и кремния сильно влияет хром, марганец, титан. Поэтому в алюминии, предназначенном для изготовления проводников тока, регламентируется содержание ещё нескольких примесей. Так, в алюминии марки А5Е при допускаемом содержании железа 0.35%, а кремния 0.12%, сумма примесей Cr+V+Ti+Mn не должна превышать всего лишь 0.01%.
Электропроводность зависит от состояния материала. Длительный отжиг при 350 С улучшает проводимость, а нагартовка проводимость ухудшает.
Величина удельного электрического сопротивления при температуре 20 С составляет Ом*мм2/м или мкОм*м :
0.0277 – отожженная проволока из алюминия марки А7Е
0.0280 – отожженная проволока из алюминия марки А5Е
0.0290 – после прессования, без термообработки из алюминия марки АД0
Таким образом удельное электросопротивление проводников из алюминия примерно в 1.5 раза выше электросопротивления медных проводников. Соответственно электропроводность (величина обратная удельному сопротивлению) алюминия составляет 60-65% от электропроводности меди. Электропроводность алюминия растет с уменьшением количества примесей.
Температурный коэффициент электросопротивления алюминия (0.004) приблизительно такой же, как у меди.
Теплопроводность
Теплопроводность алюминия при 20 С составляет примерно 0.50 кал/см*с*С и возрастает с увеличением чистоты металла. По теплопроводности алюминий уступает только серебру и меди (примерно 0.90), втрое превышая теплопроводность малоуглеродистой стали. Это свойство определяет применение алюминия в радиаторах охлаждения и теплообменниках.
Другие физические свойства.
Алюминий имеет очень высокую удельную теплоемкость (примерно 0.22 кал/г*С). Это значительно больше, чем для большинства металлов (у меди – 0.09). Удельная теплота плавления также очень высока (примерно 93 кал/г). Для сравнения – у меди и железа эта величина составляет примерно 41-49 кал/г.
Отражательная способность алюминия сильно зависит от его чистоты. Для алюминиевой фольги чистотой 99.2% коэфициент отражения белого света равен 75%, а для фольги с содержанием алюминия 99.5% отражаемость составляет уже 84%.
Коррозионные свойства алюминия.
Сам по себе алюминий является очень химически активным металлом. С этим связано его применение в алюмотермии и в производстве ВВ. Однако на воздухе алюминий покрывается тонкой (около микрона), пленкой окиси алюминия. Обладая высокой прочностью и химической инертностью, она защищает алюминий от дальнейшего окисления и определяет его высокие антикоррозионные свойства во многих средах.
ехнологические свойства.
Высокая пластичность алюминия позволяет производить фольгу (толщиной до 0.004 мм), изделия глубокой вытяжкой, использовать его для заклепок.
Алюминий технической чистоты при высоких температурах проявляет хрупкость.
Обрабатываемость резанием очень
| | Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Материалы — свойства, обозначения / / Металлы / / Медь, бронзы и латуни / / Медь ( и классификация медных сплавов) / / Свойства меди физические и кристаллографические.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Свойства меди: химические, механические и физические
Представляем медь
Медь необходима для любого образа жизни. Он обеспечивает электричеством и чистой водой наши дома и города и вносит важный вклад в устойчивое развитие. Более того, это важно для самой жизни. Ниже описаны различные свойства меди, разделенные по типам (химические, механические и физические).
Химические свойства меди
Все обычные металлы и сплавы вступают в реакцию с влажной атмосферой и вызывают коррозию.Только в жаркой / сухой (пустыня) и холодной / сухой среде металлы устойчивы к коррозии. Однако из-за химических свойств меди процесс коррозии идет очень медленно. Коррозионная стойкость меди и медных сплавов основана на их способности образовывать стабильные соединения, обеспечивающие некоторую защиту от коррозионного воздействия. При воздействии атмосферы на поверхности меди и медных сплавов образуются защитные слои оксидов и малорастворимых основных солей. Подходящие легирующие элементы могут положительно влиять на формирование этих покрытий.
Медь находится в той же группе периодической таблицы, что и серебро и золото. Поэтому он относительно инертен по отношению к химическим веществам. В большинстве своих соединений он может иметь валентность (степень окисления) + I или валентность + II. Водные растворы ионов меди в степени окисления + II имеют синий цвет, тогда как ионы меди в степени окисления + I бесцветны. Медь и соединения меди придают пламени зеленоватый цвет.
Механические свойства меди
Основные механические свойства меди — твердость, прочность и пластичность — определяют ее состояние.Состояние материала (альтернативный термин: состояние) обозначается в стандартах буквой H, обозначающей минимальную твердость, или буквой R, обозначающей минимальную прочность на разрыв.
Медь может поставляться в различных состояниях от отожженной (мягкой) до полностью твердой, что достигается холодной обработкой.
Отожженная медь (H040) имеет минимальную твердость 40HV, минимальный предел прочности на разрыв 200 Н / мм2 (R200), а полностью холоднодеформированная медь (h210) имеет твердость минимум 110HV и предел прочности на разрыв минимум 360 Н / мм² (R360). .
Пластичность полностью холоднодеформированной меди намного меньше, чем в отожженном состоянии, при относительном удлинении 2%.
Прочность и твердость меди также можно повысить путем легирования, но это приводит к снижению электропроводности. Самый прочный из всех медных сплавов получают путем легирования бериллием с последующей упрочняющей термообработкой, обеспечивающей предел прочности на разрыв до 1500 Н / мм².
Физические свойства меди
Электропроводность
Производство, передача и использование электроэнергии изменили современный мир.Это стало возможным благодаря меди (чистотой не менее 99,9%), которая имеет лучшую электропроводность среди всех распространенных металлов — одно из наиболее известных физических свойств меди. Он доступен в кованой форме в виде проволоки, кабеля, ленты и шин, а также в виде отливок для таких компонентов, как электрические распределительные устройства и сварочное оборудование.
Теплопроводность
Медь хорошо проводит тепло (примерно в 30 раз лучше, чем нержавеющая сталь и в 1,5 раза лучше, чем алюминий).Это приводит к приложениям, в которых требуется быстрая передача тепла, например, в теплообменниках в установках кондиционирования воздуха, радиаторах транспортных средств, радиаторах в компьютерах, термосварочных машинах и телевизорах, а также в качестве компонентов печей с водяным охлаждением.
Свечи зажигания хорошего качества имеют центральный медный электрод для отвода тепла и предотвращения перегрева. Кастрюли лучшего качества имеют медное дно, что обеспечивает равномерный и быстрый нагрев.
Простота соединения
Медь легко соединяется пайкой, пайкой, болтовым соединением или клеем.В промышленности это очень полезно для прокладки трубопроводов и соединения сборных шин, которые являются жизненно важными элементами систем распределения электроэнергии. В других местах это также важная особенность для художников, создающих скульптуры и статуи, а также для ювелиров и других мастеров, работающих с этим прекрасным металлом.
Медные приводы современной техники
Представьте себе мир без электричества: без освещения, телевизоров, DVD-плееров, iPad, электрочайников, мобильных телефонов, стиральных машин, холодильников, пылесосов, компьютеров, автомобилей, автобусов, электрифицированных железных дорог, подземных транспортных систем или трамваев.
Легковые и грузовые автомобили
Жгут проводов из меди высокой чистоты передает ток от аккумулятора по всему автомобилю к оборудованию, такому как фонари, центральный замок, бортовые компьютеры и системы спутниковой навигации. Электродвигатели, намотанные на проволоку с высокой проводимостью, используются во многих из этих устройств. В среднем автомобиль содержит около 1 км провода.
Медь играет решающую роль в современном обществе. Он используется большим количеством людей и в большем количестве приложений, чем многие думают.
Трубопровод
Вода
Медь использовалась древними египтянами; образцы, взятые из пирамид, все еще в хорошем состоянии. Сегодня медные трубы диаметром от 6 до 159 мм используются примерно в 90% систем горячего и холодного водоснабжения в Европе и Северной Америке.
Газ
Медные трубы используются не только для распределения воды для домашнего водопровода, но и для безопасной подачи природного газа в дома и на предприятия.
Физические свойства
Медно-никелевые сплавы, не содержащие патины, имеют уникальную эстетически приятную цветовую гамму.По мере добавления никеля цвет становится светлее. Сплавы с низким содержанием никеля имеют желто-розовый оттенок. Сплавы, содержащие 15-30% никеля и выше, имеют серебристо-белый цвет, аналогичный нержавеющей стали, и используются в чеканке монет. В морской воде сплавы могут приобретать различные цвета, включая золотисто-коричневый, темно-коричневый или зеленый, в зависимости от содержания железа, времени погружения и условий морской воды.
Физические свойства медно-никелевых сплавов зависят от состава. Температуры диапазона плавления, удельное электрическое сопротивление и модуль упругости увеличиваются с увеличением содержания никеля.Однако теплопроводность уменьшается с увеличением процента никеля.
Типичные физические свойства медно-никелевых сплавов показаны ниже.
| Единицы | 90-10 | 70-30 | 66-30-2-2 | |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | кг / дм 3 | 8,90 | 8,95 | 8,86 |
| Диапазон плавления | ° С | 1100-1145 | 1170-1240 | |
| Удельная теплоемкость | Дж / кг ° K | 377 | 377 | 377 |
| Теплопроводность | Вт / м ° K | 40 | 29 | 25 |
| Коэфф.линейного расширения 10-300 ° C | 10 -6 / ° К | 17 | 16 | 15,5 |
| Удельное электрическое сопротивление | мкОм. размеры в см | 19 | 34 | 50 |
| Модуль упругости | ГПа | 135 | 152 | 156 |
| Модуль жесткости | ГПа | 50 | 56 |
Характеристики теплопроводности и расширения представляют особый интерес для теплообменников и конденсаторов.
Низкая магнитная проницаемость требуется для некоторых приложений, например для тральщиков. Хотя 70-30 Cu-Ni по существу немагнитен, 90-10 Cu-Ni имеет более высокое содержание железа. Его проницаемость может составлять от 1,01 до более 1,2 в зависимости от условий окончательной термообработки. Для достижения низкой проницаемости требуется быстрое охлаждение от конечной температуры термообработки раствора.
Список литературы
- Поведение CuNi 90/10 по сравнению с супераустенитными и супердуплексными сталями из 6Mo в морских условиях, Яснер, М., Hecht, M., and Beckmann, W., , Osnabruck, KME Europa Metal Aktiengesellschaft, .
| 102 | Бескислородный (холоднотянутый 60%) | 295 195 76 20 4 | 48 400 52 900 66 400 74 500 74 600 | 46,800 49,800 54,400 58,500 58,600 | 17 20 29 42 41 | 77 74 78 76 75 |
| 122 | Фосфор Раскисленный, Высокий остаточный Фосфор (отожженный) | 295 195 76 20 4 | 31,300 38,300 50,600 63,800 60,400 | 6,700 6,600 7,400 8,400 7,900 | 45 56 62 68 65 | 76 87 84 83 81 |
| (холоднотянутый 26%) | 295 195 76 20 4 | 51,800 56,800 68,400 81,400 81,000 | 49 400 53 600 59 900 64 100 63 600 | 17 21 28 46 44 | 76 79 76 78 72 | |
| 150 | Цирконий Медь (холоднотянутый, состаренный) | 295 195 76 20 4 | 64,450 67,200 77,400 85,200 85,700 | 59,600 61,300 65,700 66,400 64,700 | 16 20 26 37 36 | 62 66 71 72 69 |
| 220 | Коммерческий Бронза, 90% (отожженный) | 295 195 76 20 4 | 38,500 41,800 55,200 73,200 68,200 | 9,600 10,200 13,200 15,600 15,000 | 56 57 86 95 91 | 84 80 78 73 73 |
| 230 | Красная латунь, 85% (холоднотянутый 14%) | 295 195 76 20 4 | 40 400 46 500 62 000 79 200 71 000 | 13000 14000 16400 20900 18300 | 48 63 83 80 82 | 74 79 77 75 71 |
| 443 | Адмиралтейство Мышьяк (отожженный) | 295 195 76 20 4 | 44,800 49,600 64,600 76,800 78,600 | 10,600 12,600 18,700 20,800 21,100 | 86 91 98 99 92 | 81 79 73 68 72 |
| 464 | Морская латунь (отожженная) | 295 195 76 20 4 | 63,300 67,400 80,400 105,200 99,600 | 31 000 33 800 38 000 47 600 43 700 | 37 37 44 41 40 | 52 54 48 42 48 |
| 510 | Люминофор Бронза, 5% A (Холоднотянутый 85%, пружина) | 295 195 76 20 4 | 77,400 85,600 105,200 131,000 116,400 | 72,000 78,700 89,200 104,800 100,400 | 18 20 34 39 34 | 78 78 67 62 58 |
| 614 | Алюминий Бронза D (отожженный) | 295 195 76 20 4 | 83,200 89,500 105,800 126,400 134,500 | 59 400 64 800 69 500 80 600 82 400 | 40 45 52 48 52 | 66 71 64 58 59 |
| 647 | Медно-никелевый сплав Кремний (выдержанный) | 295 195 76 20 4 | 112,400 119,400 123,600 133,700 135,800 | 105,000 110,800 114,100 118,400 119,800 | 15 18 24 33 31 | 60 66 70 68 65 |
| 655 | High Silicon Bronze A (отожженный, мягкий) | 295 195 76 20 4 | 61 400 69 900 89 000 108 900 101 200 | 24 200 26 800 31 900 37 600 36 900 | 66 68 71 72 71 | 79 79 69 69 70 |
| 706 | Медь Никель 10% (отожженный) | 295 195 76 20 4 | 49,600 54,700 72,000 82,500 80,600 | 21 400 24 700 24 800 30 200 24 900 | 37 42 50 50 53 | 79 77 77 73 73 |
| 715 | Медь Никель 30% (отожженный) | 295 195 76 20 4 | 57,800 68,000 89,800 103,100 104,600 | 18,700 22,200 31,600 38,100 40,100 | 47 48 52 51 48 | 68 70 70 66 65 |
| Никель- Алюминий Бронза (литье в песчаные формы) | 295 195 76 20 4 | 101,200 104,600 117,100 126,600 130,500 | 44,000 47,800 54,900 61,600 60,100 | 11 9 6 6 6 | 9 9 7 2 5 |