Copr: dargludedd, priodweddau, nodweddion a cheisiadau

Mewn llawer o ganghennau o ddiwydiant modern yn cael ei ddefnyddio deunydd yn eang iawn megis copr. Mae dargludedd trydanol o fetel hwn yn uchel iawn. Mae hyn yn esbonio dichonoldeb ei gais yn bennaf yn y peirianneg drydanol. dargludyddion copr yn cael eu gafwyd gyda pherfformiad rhagorol. Wrth gwrs, metel yn cael ei ddefnyddio, nid yn unig mewn peirianneg drydanol, ond hefyd mewn diwydiannau eraill. Oherwydd ei berthnasedd gan gynnwys ei nodweddion fel ymwrthedd i ddistryw cyrydol mewn rhai amgylcheddau cyrydol, refractoriness, plastigrwydd, ac ati

gwybodaeth hanesyddol

Mae copr yn metel hysbys i ddyn ers yr hen amser. Mae'n esbonio cyflwyniad cynnar o bobl sydd â deunyddiau hyn yn bennaf ei gyffredinolrwydd o ran eu natur ar ffurf nuggets. Mae llawer o wyddonwyr yn credu ei bod yn y metel copr cyntaf hadennill oddi wrth y person cyfansoddion ocsigen. Unwaith y bydd y creigiau yn unig gynhesu yn y tân ac yn oeri yn gyflym, gan achosi iddynt gracio. Yn ddiweddarach dechreuodd y adfer copr i gynhyrchu yn y fantol drwy ychwanegu glo a meginau chwythu. Gwelliant o'r broses hon o'r diwedd arwain at greu y ffwrnais siafft. Still yn ddiweddarach, dechreuodd y metel i gael drwy oxidizing mwynau mwyndoddi.

Copr: deunydd dargludedd

Yn y cyflwr dawel, cyfan o unrhyw electronau rhydd fetel o amgylch y niwclews. Pan fydd ffynhonnell allanol o amlygiad yn cael eu trefnu mewn dilyniant ac yn dod yn gludwyr o bryd. Mae rhywfaint o allu metel i basio drwyddo gelwir ddiwethaf dargludedd. Yr uned fesur yn ei SI Siemens International ei ddiffinio fel 1 CM = 1 ohm ^-1.

Mae dargludedd o gopr yn uchel iawn. Yn ôl y dangosydd hwn, mae'n rhagori pob metel sylfaen heddiw hysbys. Gwell na hi ar hyn o bryd yn pasio dim ond y arian. copr dargludedd dangosydd yn 57h104 cm ^-1 ar dymheredd o 20 ° C. Diolch i hyn ei eiddo metel hwn yw'r mwyaf cyffredin o'r holl arweinydd a ddefnyddir mewn ddibenion diwydiannol a domestig ar hyn o bryd.

dirwy Copr wrthsefyll llwyth trydanol cyson ac mae hefyd yn ddibynadwy ac yn wydn. Yn ogystal, metel hwn yn cael ei nodweddu gan ymdoddbwynt uchel ac (1083,4 ° C). Mae hyn, yn ei dro, yn caniatáu i'r copr am amser hir i weithio mewn cyflwr wedi'i wresogi. Gan fod yr arweinydd presennol cyffredinolrwydd fel alwminiwm yn unig yn gallu cystadlu gyda'r metel.

Effaith amhureddau ar y dargludedd copr

Wrth gwrs, yn ein hamser ar gyfer mwyndoddi y metel coch yn cael eu defnyddio dechnegau llawer mwy soffistigedig nag yn yr hen amser. Fodd bynnag, hyd yn oed heddiw yn cael pur iawn Cu Mae bron yn amhosibl. Mae'r copr yn bresennol bob amser pob math o amhuredd. Gall fod yn, er enghraifft, silicon, haearn neu beryliwm. Yn y cyfamser, mae'r mwy o amhureddau yn y copr, y lleiaf ei cydran drydanol. Ar gyfer y gweithgynhyrchu o wifrau, er enghraifft, ei fod yn addas ddigon dim ond metel pur. Yn unol â manylebau, at y diben hwn yn cael ei ddefnyddio gyda faint o amhureddau copr nad yw'n fwy na 0.1%.

Yn aml iawn mewn metel hwn ei fod yn cynnwys canran benodol o sylffwr, arsenig ac antimoni. Mae sylwedd cyntaf yn sylweddol yn lleihau'r hydwythedd y deunydd. Mae dargludedd o gopr a sylffwr yn amrywio'n fawr. Nid oedd hyn yn gymysgedd cynnal ar hyn o bryd. Mae hynny yn ynysydd da. Fodd bynnag, nid yw dargludedd trydanol o sylffwr copr yn effeithio ar bron unrhyw ffordd. Mae'r un peth yn berthnasol i'r dargludedd thermol. Gyda antimoni ac arsenig mae'r gwrthwyneb yn wir. Mae'r elfennau hyn yn gallu lleihau dargludedd trydanol o gopr yn fawr.

aloiau

Gall pob math o ychwanegion yn cael eu defnyddio yn arbennig ar gyfer gwella cryfder deunydd plastig megis copr. Mae ei dargludedd trydanol, maent hefyd yn gostwng. Ond gall eu defnydd ymestyn oes yn sylweddol o bob math o gynnyrch.

Yn y rhan fwyaf o achosion, fel yr ychwanegyn a ddefnyddiwyd copr cryfder sy'n gwella Cd (0.9%). Y canlyniad yw efydd cadmiwm. Mae ei dargludedd yw 90% o'r dargludedd o gopr. Weithiau, yn hytrach na cadmiwm fel ychwanegion yn cael eu defnyddio fel alwminiwm. Mae dargludedd o fetel hwn yw 65% o'r un ffigwr copr. Cynyddu cryfder y gwifrau yn y ffurf o ychwanegion a all gael ei ddefnyddio, a deunyddiau a sylweddau eraill - tun, ffosfforws, cromiwm, beryliwm. Y canlyniad yw efydd o brand penodol. Cyfansoddyn o gopr gyda sinc a elwir yn pres.

aloiau nodweddion

Dibynnu metel dargludedd trydanol yn gallu nid yn unig ar y nifer o amhureddau ynddynt, ond hefyd ar ddangosyddion eraill. Er enghraifft, gyda mwy tymheredd gwresogi copr gallu presennol yn llifo trwyddo yn lleihau. Mae'n dylanwadu ar y dargludedd o wifren hyd yn oed yn ei dull gweithgynhyrchu. Yn y cartref ac mewn diwydiant gellir eu defnyddio fel gwifrau copr meddal-anelio a thynnu caled. Yn yr amrywiad cyntaf y gallu i basio drwy'r ei hun uwchben y presennol.

Fodd bynnag, yr effaith fwyaf arwyddocaol, wrth gwrs, yn defnyddio ychwanegion a'u maint y dargludedd trydanol o gopr. Mae'r tabl isod yn cyflwyno'r darllenydd gyda gwybodaeth fanwl am allu'r bresennol i basio aloion mwyaf cyffredin y metel.

Mae dargludedd trydanol o bres a chopr tebyg. Fodd bynnag, mae'r ffigur metel cyntaf, wrth gwrs, ychydig yn is. Ond mae'n ac yn uwch nag un y efydd. Fel gwifren pres yn cael ei ddefnyddio yn eithaf eang. Ar hyn o bryd mae'n pasio llai o gopr, ond ar yr un ac yn costio llai. Mae'r rhan fwyaf yn aml yn gwneud o bres yn gwneud cysylltiadau, clampiau a rhannau gwahanol ar gyfer radio.

aloion copr o ymwrthedd uchel

Mae'r deunyddiau hyn yn arweinydd yn cael eu defnyddio yn bennaf yn y cynhyrchu gwrthyddion, rheostats, offerynnau trydanol a dyfeisiau. Mae'r rhan fwyaf aml, a ddefnyddir ar gyfer y diben hwn aloion copr constantan a manganin. Mae gwrthedd o'r cyntaf (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) yw 0.42-0.48 micromhos / m, a'r ail (60% Cu, 40% Ni) - 0.48-0.52 micromhos / m.

Cyfathrebu â'r cyfernod dargludedd thermol

Mae dargludedd o gopr - 59,500,000 / m. Mae'r ffigur hwn, fel y crybwyllwyd eisoes, yn gywir, ond dim ond ar dymheredd rhwng 20 ^° C dargludedd thermol o unrhyw fetel, ac mae bond dargludedd. Yn sefydlu ei gyfraith Wiedemann - Franz. Mae'n cael ei berfformio i metelau ar dymheredd uchel ac yn cael ei fynegi yn y fformiwla ganlynol: K / γ = π ^2/3 (k / d) ² T, lle y - y dargludedd, k - gyson, e Boltzmann ar - tâl elfennol.

Wrth gwrs, mae cysylltiad o'r fath yn bodoli a metel megis copr. dargludedd thermol a thrydanol ganddo uchel iawn. Yn yr ail safle ar ôl ei fod yn arian ar y ddau o'r dangosyddion hyn.

Y cyfansoddyn o wifrau copr ac alwminiwm

Yn y blynyddoedd diwethaf yn y cartref a diwydiant dechreuodd gael ei ddefnyddio pŵer trydanol cynyddol uchel. Yn ystod y cyfnod Sofietaidd, y gwifrau ei wneud yn bennaf o alwminiwm rhad. Mae'r gofynion newydd o'i pherfformiad, yn anffodus, yn cyfarfod mwyach. Heddiw, felly, yn y cartref ac mewn diwydiant yn cael eu newid yn aml i gopr gwifren alwminiwm. Prif fantais yr olaf, yn ychwanegol at refractoriness, yw nad yw yn y broses ocsidiol eu heiddo dargludol yn cael eu lleihau.

Yn aml, y moderneiddio gwifrau trydan, alwminiwm a chopr yn rhaid i fod yn gysylltiedig. Nid yw gwneud hyn fydd yn uniongyrchol. Mewn gwirionedd, nid yw dargludedd o alwminiwm a chopr yn wahanol gormod. Ond dim ond o fewn y metelau hyn. Oxidizing y ffilm o alwminiwm a chopr briodweddau gwahanol. Oherwydd hyn, mae'r dargludedd ei ostwng yn sylweddol yn y cysylltiad. ffilm ocsidiol o alwminiwm yn wahanol ymwrthedd llawer uwch na'r gopr. Felly, mae'n rhaid i'r cyfuniad o'r ddau fath o ddargludyddion yn cael ei berfformio yn unig drwy adapter arbennig. Gall fod yn, er enghraifft, clip, past cynnwys amddiffyn metelau rhag digwydd ocsid. Mae'r ymgorfforiad ei ddefnyddio fel arfer gyda adapters cysylltu gwifrau ar y strydoedd. Mewn ystafelloedd a ddefnyddir yn aml gwasgu gyffordd. Mae eu cynllun yn cynnwys plât arbennig sy'n dileu'r cyswllt uniongyrchol rhwng y alwminiwm a chopr. Yn absenoldeb arweinyddion o'r fath yn yr amgylchedd yn y cartref, yn hytrach na gwifrau troellog Argymhellir defnyddio yn uniongyrchol i'r peiriant golchi a chnau i ganolradd "bont".

priodweddau ffisegol

Felly, rydym yn dod i wybod yr hyn y mae'r dargludedd trydanol o gopr. Gall y ffigur hwn yn amrywio yn dibynnu ar gyfansoddiad y amhureddau metel. Fodd bynnag, mae'r galw am gopr yn y diwydiant yn cael ei bennu a'i briodweddau ffisegol manteisiol eraill, i dderbyn gwybodaeth am y mae'n bosibl o'r tabl isod.

priodweddau cemegol

Yn ôl nodweddion megis copr, mae'r dargludedd trydanol a dargludedd thermol sy'n uchel iawn ac yn canolradd rhwng yr elfennau o'r grŵp triawd cyntaf VIII, a'r grŵp alcalïaidd gyntaf y tabl cyfnodol. Drwy ei nodweddion cemegol sylfaenol yn cynnwys:

• tuedd i cyfadeiladau ffurflen;

• gallu i gynhyrchu cyfansoddion lliw a sulfides anhydawdd.

Mae'r rhan fwyaf nodweddiadol am gopr yn deufalent wladwriaeth. Tebygrwydd gyda metelau alcalïaidd Nid oes dim cyfleusterau. Mae ei adweithedd hefyd yn isel. Ym mhresenoldeb CO ₂ neu ffilm dŵr a ffurfiwyd carbonad gwyrdd ar wyneb copr. Mae pob halwynau copr yn sylweddau gwenwynig. Mae'r mono a deufalent yn datgan y metel yn ffurfio sefydlog iawn cyfansoddion cymhleth. Mae gwerth uchaf ar gyfer y diwydiant yn amonia.

Cwmpas y defnydd

Mae'r dargludedd thermol a thrydanol uchel o gopr yn penderfynu ar ei cais eang mewn diwydiannau gwahanol. Wrth gwrs, mae'r rhan fwyaf o'r metel yn cael ei ddefnyddio mewn peirianneg drydanol. Fodd bynnag, nid yw hyn yn unig faes ei gais. Yn ogystal, gall copr yn cael ei ddefnyddio:

• mewn jewelry;

• mewn pensaernïaeth;

• wrth adeiladu systemau dŵr a gwresogi;

• mewn piblinellau nwy.

I gynhyrchu gwahanol fathau o dlysau a ddefnyddir aloi copr yn bennaf ag aur. Mae hyn yn cynyddu ymwrthedd i anffurfio o addurniadau a sgrafelliad. Gall y bensaernïaeth yn cael ei ddefnyddio ar gyfer cladin copr toeau a ffasadau. Prif fantais gorffeniad o'r fath yn wydn. Er enghraifft, taflenni o hyn metel penodol do clad yn adnabyddus dirnodau pensaernïol - Eglwys Gadeiriol Babyddol yn y ddinas yr Almaen o Hildesheim. Copr to'r adeilad yn diogelu ei le mewnol ar gyfer bron i 700 mlynedd.

gwasanaethau peirianneg

Y prif fanteision o bibellau dŵr copr hefyd yn gwydnwch a dibynadwyedd. Yn ogystal, mae'r metel yn gallu atodi priodweddau unigryw arbennig o ddŵr, gan ei gwneud yn ddefnyddiol ar gyfer yr organeb. I gydosod pibellau a gwresogi y tiwb copr hefyd yn ddelfrydol - yn bennaf oherwydd ei gwrthsefyll cyrydu a hydwythedd. Pan fydd y cynnydd pwysau brys llinellau o'r fath yn gallu gwrthsefyll llawer mwy llwyth na dur. Yr unig anfantais y pibellau copr yw eu cost uchel.