Koper: geleiding, eienskappe, kenmerke en programme

In baie takke van die moderne industrie is baie wyd gebruik materiaal soos koper. Die elektriese geleidingsvermoë van hierdie metaal is baie hoog. Dit verklaar die haalbaarheid van die toepassing daarvan in die eerste plek in die elektriese ingenieurswese. Kopergeleiers verkry met 'n uitstekende prestasie. Natuurlik, is hierdie metaal wat gebruik word nie net in elektriese ingenieurswese, maar ook in ander bedrywe. As gevolg van sy relevansie insluitend sy kwaliteite soos weerstand teen roes vernietiging in sommige korrosiewe omgewings, weerbarstig, plastisiteit, ens

historiese inligting

Koper is 'n metaal aan die mens bekend sedert antieke tye. Dit verduidelik die vroeë bekendstelling van mense met hierdie materiaal in die eerste plek sy voorkoms in die natuur in die vorm van nuggets. Baie wetenskaplikes glo dat dit was die eerste kopermetaal verhaal van die persoon van suurstof verbindings. Sodra die rotse net verhit in die vuur en vinnig afgekoel, wat veroorsaak dat hulle om te kraak. Later die koper herstel begin om te produseer op die brandstapel met die toevoeging van steenkool en waai blaasbalk. Verbetering van die proses uiteindelik gelei tot die skepping van die skag oond. Nog later, die metaal begin ontvang deur oksiderende smelt erts.

Koper: geleiding materiaal

In die statiese toestand, al enige metaal vry elektrone rondom die kern. Wanneer 'n eksterne bron van blootstelling gerangskik in 'n ry en draers van die huidige. Die graad van metaal vermoë om daar deurgaan nie laaste genoem geleiding. Die eenheid van meting in sy Internasionale SI Siemens word gedefinieer as 1 CM = 1 ohm ^-1.

Die geleidingsvermoë van koper is baie hoog. Volgens hierdie aanwyser, dit oortref alle bekende vandag basismetale. Beter as haar stroom net die silwer. Aanwyser geleiding koper is 57h104 cm ^-1 by 'n temperatuur van 20 ° C. Dankie aan hierdie sy eiendom hierdie metaal is tans die mees algemene van al die dirigent gebruik in industriële en huishoudelike doeleindes.

Koper fyn weerstaan konstante elektriese lading en ook betroubaar en duursame. Daarbenewens is hierdie metaal wat gekenmerk word deur 'n hoë smeltpunt en (1083,4 ° C). Dit op sy beurt, kan die koper vir 'n lang tyd om te werk in 'n verhitte toestand. As die voorkoms huidige dirigent as aluminium kan slegs meeding met die metaal.

Die effek van onsuiwerhede op die geleidingsvermoë van koper

Natuurlik, in ons tyd vir die smelt van die rooi metaal word gebruik baie meer gesofistikeerd tegnieke as in antieke tye. Maar kry vandag nog baie suiwer Cu is byna onmoontlik. Die koper is altyd teenwoordig allerhande onreinheid. Dit kan wees, byvoorbeeld, silikon, yster of berillium. Intussen het die meer onsuiwerhede in die koper, die minder sy elektriese komponent. Vir die vervaardiging van drade, byvoorbeeld, dit is slegs geskik genoeg suiwer metaal. Volgens spesifikasies, vir hierdie doel gebruik kan word met die bedrag van koper onsuiwerhede van hoogstens 0,1%.

Baie dikwels in hierdie metaal bevat 'n sekere persentasie van swael, arseen en antimoon. Die eerste stof aansienlik verminder die rekbaarheid van die materiaal. Die geleidingsvermoë van koper en swawel wissel baie. hierdie vermenging nie stroom gelei. Dit is 'n goeie isolator. Dit beteken egter die elektriese geleidingsvermoë van koper swael geen invloed op byna enige manier. Dieselfde geld vir die termiese geleidingsvermoë. Met antimoon en arseen die teenoorgestelde is waar. Hierdie elemente is in staat om die elektriese geleidingsvermoë van koper aansienlik verminder.

legerings

Alle vorme van bymiddels gebruik kan word, veral vir die verbetering van die krag van so 'n plastiese materiaal soos koper. Sy elektriese geleiding, hulle ook verminder. Maar die gebruik daarvan kan aansienlik verleng die lewe van alle vorme van produkte.

In die meeste gevalle, as die krag verbetering toevoeging gebruik koper Cd (0,9%). Die resultaat is 'n kadmium brons. Sy geleiding is 90% van die geleidingsvermoë van koper. Soms, in plaas van kadmium as bymiddels gebruik word as aluminium. Die geleiding van hierdie metaal is 65% van die dieselfde figuur koper. Om die sterkte van die drade in die vorm van bymiddels verhoog kan word, en ander materiaal en stowwe - tin, fosfor, chroom, berillium. Die resultaat is 'n brons van 'n sekere merk. 'N Verbinding van koper met sink genoem koper.

eienskappe legerings

Afhang metaal elektriese geleiding kan nie net op die aantal van onsuiwerhede in hulle nie, maar ook op ander aanwysers. Byvoorbeeld met 'n toenemende verwarming temperatuur vermoë koper stroom deur dit af. Dit beïnvloed die geleiding van 'n draad selfs sy metode van vervaardiging. In die huis en in die nywerheid gebruik kan word as sagte uitgegloei koper drade en hard getrek. In die eerste variant van die vermoë om deur middel self te slaag bo die huidige.

Maar die belangrikste effek, natuurlik, gebruik bymiddels en hul hoeveelheid van die elektriese geleidingsvermoë van koper. Die onderstaande tabel toon die leser met inligting oor die vermoë van stroom mees algemene legerings van die metaal te slaag.

Die elektriese geleidingsvermoë van koper en koper vergelykbaar. Maar die eerste metaal figuur, natuurlik, 'n bietjie laer. Maar hy en hoër as dié van die brons. As 'n koperdraad baie algemeen gebruik word. Huidige dit gaan minder van koper, maar op dieselfde en minder kos. Die meeste dikwels gemaak van koper maak kontakte, klampe en verskeie dele vir radio's.

Koperlegerings van 'n hoë weerstand

Hierdie dirigent materiaal word hoofsaaklik gebruik in die vervaardiging van resistors, Reostate, elektriese instrumente en toestelle. Die meeste gebruik word vir hierdie doel koperlegerings constantan en manganin. Die weerstand van die eerste (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) is 0,42-0,48 micromhos / m, en die tweede (60% Cu, 40% Ni) - 0,48-0,52 micromhos / m.

Kommunikasie met die koëffisiënt van termiese geleidingsvermoë

Die geleidingsvermoë van koper - 59500000 / m. Hierdie syfer, soos reeds genoem, is korrek, maar net by 'n temperatuur tussen 20 ^° C termiese geleidingsvermoë van enige metaal, en daar is 'n geleiding band. Stel sy wet Wiedemann - Franz. Dit word gedoen om metale teen hoë temperature en word uitgedruk in die volgende formule: K / γ = π ^2/3 (k / e) ² T, waar y - die geleiding, k - Boltzmann se konstante, e - elementêre lading.

Natuurlik, bestaan so 'n verband en 'n metaal soos koper. Termiese en elektriese geleidingsvermoë het 'n baie hoë. In die tweede plek nadat dit is silwer op beide van hierdie aanwysers.

Die verbinding van koper en aluminium drade

In die afgelope jaar in huishoudelike en bedryf begin om gebruik te word toenemend 'n hoë elektriese krag. Tydens die Sowjet-tye, is die bedrading meestal gemaak van goedkoop aluminium. Die nuwe vereistes van sy prestasie, ongelukkig, nie meer voldoen. Vandag, dus, in die huis en in bedryf word dikwels verander na aluminium draad koper. Die grootste voordeel van die laasgenoemde, in toevoeging tot weerbarstig, is dat in die oksidatiewe proses van hul geleidende eienskappe is nie verminder.

Dikwels is die modernisering van elektrisiteit, aluminium en koper drade moet word verbind. Deur dit te doen, sal nie direk. Eintlik is die geleidingsvermoë van aluminium en koper verskil nie te veel. Maar net binne hierdie metale. Oksiderende die film van aluminium en koper het verskillende eienskappe. As gevolg hiervan, is die geleiding aansienlik verminder op die verband. Oksidatiewe film van aluminium verskil veel hoër weerstand as koper. Daarom moet die kombinasie van hierdie twee vorme van dirigente uitsluitlik uitgevoer word deur 'n spesiale adapter. Dit kan wees, byvoorbeeld, clip, pasta met metale beskerming voorkom oksied. Hierdie verpersoonliking word gewoonlik met adapters verbindingsdrade op die strate. In kamers dikwels gebruik aansluiting smaller. Hul ontwerp sluit 'n spesiale bord wat direkte kontak tussen die aluminium en koper elimineer. In die afwesigheid van so 'n dirigente in die binnelandse omgewing, in plaas van draai drade aanbeveel om die wasser en moer direk gebruik om 'n intermediêre "brug".

fisiese eienskappe

Dus, het ons uitgevind wat die elektriese geleidingsvermoë van koper. Hierdie syfer kan wissel na gelang van die make-up van die metaal onsuiwerhede. Dit is egter die vraag na koper in die bedryf bepaal en sy ander voordelige fisiese eienskappe, om inligting oor wat dit moontlik uit die onderstaande tabel te ontvang.

chemiese eienskappe

Volgens sulke eienskappe van koper, die elektriese geleidingsvermoë en termiese geleidingsvermoë en dit is baie hoog en is intermediêre tussen die elemente van die eerste drietal groep VIII, en die eerste alkaliese groep van die periodieke tabel. Deur sy basiese chemiese eienskappe sluit in:

• neiging om vorm komplekse;

• vermoë om gekleurde verbindings en onoplosbare sulfiede produseer.

Mees kenmerkende vir koper is divalente staat. Ooreenkomste met alkalimetale dit het feitlik geen. Sy reaktiwiteit is ook laag. In die teenwoordigheid van CO ₂ of die water film gevorm groen karbonaat op koper oppervlak. Alle koper soute is giftige stowwe. Die mono- en divalente noem die metaal vorm 'n baie stabiele komplekse verbindings. Die hoogste waarde vir die bedryf is ammoniak.

Omvang van gebruik

Die hoë termiese en elektriese geleidingsvermoë van koper bepaal sy wye toepassing in verskeie industrieë. Natuurlik, die meeste van die metaal gebruik in elektriese ingenieurswese. Dit is egter nie die enigste gebied van die toepassing daarvan. Daarbenewens kan koper gebruik word:

• in juweliersware;

• in argitektuur;

• wanneer die bou van water en verhitting stelsels;

• in gas pyplyne.

Om verskillende soorte juwele hoofsaaklik gebruik koper allooi met goud produseer. Dit verhoog die weerstand teen vervorming van ornamente en skuur. Die argitektuur kan gebruik word vir koper bekleding van dakke en fasades. Die grootste voordeel van so 'n afwerking is duursame. Byvoorbeeld, velle van hierdie spesifieke metaal bedek dak is 'n bekende argitektoniese landmerke - die Katolieke katedraal in die Duitse stad van Hildesheim. Koper dak van die gebou beskerm sy interne ruimte vir byna 700 jaar.

ingenieursdienste

Die belangrikste voordele van koper waterpype is ook duursaamheid en betroubaarheid. Daarbenewens het die metaal is in staat om spesiale unieke eienskappe van water heg, maak dit nuttig vir die organisme. Om pyplyne te vergader en die verhitting van die koper buis ook ideaal - hoofsaaklik as gevolg van sy weerstand teen korrosie en smeebaarheid. Wanneer nood toename druk soos lyne kan veel groter vrag te weerstaan as staal. Die enigste nadeel van die koperpype is hul hoë koste.