Cupru: greutate specifică, proprietăți, aplicații și aliaje

Cuprul este unul dintre primele metale pe care omul le-a stăpânit. În natură, apare ca nuggeturi de dimensiuni mari. De-a lungul timpului, a fost folosit ca un aliaj cu staniu, numit bronz, pentru fabricarea de arme, obiecte de uz casnic și ornamente. O astfel de utilizare activă a metalului este explicată prin ușurința prelucrării.

Proprietățile fizice și mecanice ale cuprului

Cuprul este un metal de culoare rosu-roz cu nuanta aurie, ocupand locul 29 in tabelul de elemente chimice si avand o densitate de 8,93 kg / m³. Greutatea specifică a cuprului este de 8,93 g / cm³, Punctul de fierbere este 2657, iar punctul de topire este de 1083 grade Celsius.

Acest metal are o plasticitate ridicată, moale și ductilitate. Având o viscozitate ridicată, este perfect falsificată. Cuprul se referă la metale destul de grele și durabile. În forma sa pură, conduce căldură și electricitate bine (al doilea numai la argint).

Proprietati chimice ale metalului

Caracteristicile chimice, cum ar fi proprietățile mecanice, magnetice și fizice, cum ar fi ductilitatea, viscozitatea, greutatea specifică a cuprului, sunt de actualitate. Metalul are o activitate chimică mică. La umiditate scăzută și temperatură normală, are o rezistență ridicată la coroziune. Când este încălzit, se oxidează pentru a forma oxizi. Într-un mediu umed care conține dioxid de carbon, suprafața cuprului este acoperită cu un film verzui care conține oxid de metal și carbonat. Cuprul reacționează cu halogeni pentru a forma săruri la temperatura camerei. Interacționează ușor cu sulf și seleniu. Este perfect solubil în acid sulfuric concentrat nitric și încălzit. Fără accesul oxigenului cu acid sulfuric diluat și acidul clorhidric nu reacționează.

Densitatea cuprului

Valoarea acestei cantități, conținută într-un tabel special, este de 8,93 * 10³ kg / m3. Greutatea specifică a cuprului nu este mai puțin importantă, caracterizând metalul. Este, așa cum sa spus deja, 8,93 g / cm³.

Se pare că valorile parametrilor densității și greutății specifice pentru un anumit metal sunt aceleași, ceea ce nu este tipic pentru alte materiale. De la densitatea materialelor depinde de greutatea produsului realizat din acesta. Pentru calcularea masei componentei viitoare se utilizează în mod obișnuit greutatea specifică și nu densitatea.

Greutatea specifică a metalului

Această valoare, ca densitatea, este un indicator important al diferitelor materiale, care este determinat din tabelele disponibile. În ceea ce privește greutatea specifică a cuprului și a aliajelor acestuia, este avantajos să se aleagă metalele adecvate pentru fabricarea articolelor cu parametrii specifici. Astfel de calcule sunt efectuate, de obicei, la etapa de proiectare. Greutatea specifică ca cantitate fizică este calculată prin raportul dintre greutatea substanței și volumul acesteia. Nu trebuie confundat cu densitatea, ca masa cu greutate. Cunoscând gravitatea specifică a cuprului sau a aliajului, este întotdeauna posibilă calcularea masei unui produs dintr-un anumit material.

Aliajele de cupru utilizate în industrie

Conform procesului tehnologic de fabricare, aliajele de cupru sunt împărțite în turnătorie și deformabile, și în funcție de compoziția chimică - pe bronz și alamă. Ultima bază este cuprul și zincul, alte elemente pot fi adăugate. Bronzul este un aliaj de cupru (greutate specifică 8,93 g / cm³) cu alte metale. Alegerea componentei de aliere depinde de utilizarea specifică a produsului.

Conform conținutului componentei principale, turnarea cuprului poate fi una dintre următoarele:

• Tin bronz. În producție, întărirea și îmbătrânirea sunt folosite pentru a crește ductilitatea și rezistența.
• Bronz din aluminiu. Are proprietăți anticorozive, deformare excelentă.
• Plumb aliaj. Are proprietăți antifricțiune excelente.
• Brass. Acesta poate consta din două sau mai multe componente.
• Cupru-aliaj de nichel conținând zinc. Prin proprietățile și aspectul său seamănă cu un cupronickel.
• Cupru aliat cu fier. Diferența sa principală este porozitatea ridicată.

Greutatea specifică a cuprului electric

Aceasta se obține după curățarea impurităților. Cel mai mic conținut de metale din el reduce semnificativ conductivitatea sa electrică. De exemplu, conținutul de aluminiu 0,02% reduce conductivitatea la 10%, în ciuda faptului că acest metal conduce un curent electric bun. Cele mai importante caracteristici ale materialului sunt:

• greutatea specifică a cuprului;
• rezistența este electrică;
• punctul de topire.

Pentru nevoile ingineriei electrice se utilizează un metal pur tehnic, care conține oxigen între 0,02 și 0,04%, iar produsele cu conductivitate ridicată sunt fabricate din cupru special, fără oxigen. Pentru produsele electrice (transformator de bobina, sârmă, miez de cablu, autobuze electrice) se utilizează diferite tipuri de metal.

Utilizarea cuprului și a aliajelor sale în economia națională

Rezistență ridicată, greutate specifică a cuprului, conductivitate electrică excelentă, prelucrabilitate mecanică bună - toate acestea fac posibilă utilizarea în multe domenii de producție:

• Clădire - perfect combinată cu cărămidă, lemn, sticlă, piatră. Are o viață lungă de serviciu, nu se teme de coroziune.
• Electrotehnică - fire, cabluri, electrozi, anvelope.
• Componente chimice pentru fabricarea echipamentelor și uneltelor.
• Metalurgie - producerea de aliaje. Cel mai cerut este alama. Este mai greu decât cuprul, este bine falsificat, vâscos. Este ștanțat cu diverse forme și laminat în foi subțiri.
• Arta - monedă de cupru, statui de bronz.
• Gospodărie - folosită pentru prepararea vesela, țevi.

Minereuri de cupru

În condiții naturale, cuprul se găsește cel mai adesea în compuși, dar are loc și sub formă de nuggeturi. Mineralele, care sunt principalele sale surse, includ:

• Kupritul este un mineral al unui grup de oxid.
• Malachitul - cunoscut ca o piatră ornamentală, conține carbonat de cupru. Malaichitul rusesc - verdele de cupru carbonic este foarte popular.
• Azuritul este un mineral albastru, adesea topit cu malachit, are o duritate mare.
• Cuprul de pirită de cupru și cupru strălucește - conține sulfură de cupru.
• Covellite - se referă la roci sulfurate, a fost inițial descoperit lângă Vezuviu.

Minele de minereu sunt exploatate, în principal prin metoda deschisă. Acestea pot conține 0,4-1,0% cupru. Prin producția sa, liderul mondial este Chile, urmat de Statele Unite ale Americii, Rusia, Canada, Kazahstan.