Физическое свойство меди: Физические свойства меди

Свойства меди

Чистая медь по электрической проводимости занимает следующее место после серебра, обладающего из всех известных проводников наивысшей проводимостью. Высокая проводимость и стойкость к атмосферной коррозии в сочетании с высокой пластичностью делают медь основным материалом для проводов.
На воздухе медные провода окисляются медленно, покрываясь тонким слоем окиси СuО, препятствующим дальнейшему окислению меди. Коррозию меди вызывают сернистый газ SО2, сероводород h3S, аммиак Nh4, окись азота NО, пары азотной кислоты и некоторые другие реактивы.
Проводниковую медь получают из слитков путем гальванической очистки ее в электролитических ваннах. Примеси, даже в ничтожных количествах, резко снижают электропроводность меди (рис. 8-1), делая ее малопригодной для проводников тока, поэтому в качестве электротехнической меди применяются лишь две ее марки (М0 и M1) по ГОСТ 859-66, химический состав которых приведен в табл. 8-1.
В табл. 8-1 не указана бескислородная медь марки М00 (99,99% Си), свободная от содержания кислорода и окислов меди, отличающаяся от меди марок М0 и M1 меньшим количеством примесей и существенно более высокой пластичностью, позволяющей ее волочение в тончайшие проволоки. По проводимости медь М00 не отличается от меди М0 и M1. Медь повышенной чистоты широко используется в электровакуумной технике.
Примеси Bi и Рb в больших количествах, чем указано в табл. 8-1, делают невозможным горячую прокатку меди. Сера не вызывает горячеломкость меди, но повышает ее хрупкость на холоде. Примеси в небольших количествах Ni, Ag, Zn и Sn не ухудшают технологических свойств, повышая механическую прочность и термическую стойкость меди.
Кислород как примесь в малых дозах, не затрудняя заметно прокатку, несколько повышает проводимость меди, так как находящиеся в меди другие примеси в результате окисления выводятся из твердого раствора, где они наиболее сильно влияют на снижение проводимости металла.
Повышенное содержание кислорода снижает проводимость и делает медь хрупкой в холодном состоянии, поэтому в электротехнических марках меди присутствие кислорода ограничивается (табл. 8-1). Медь, содержащая кислород, подвержена также водородной болезни. В восстановительной атмосфере закись меди восстанавливается до металла. Во время реакций, идущих с образованием водяных паров, в меди появляются микротрещины.

Рис. 8-1.

Влияние примесей на электрическую проводимость меди.

Почти все изделия из проводниковой меди изготовляются путем проката, пресования и волочения. Так, волочением могут быть изготовлены провода диаметром до 0,005 мм, ленты толщиной до 0,1 мм и медная фольга толщиной до 0,008 мм.
Проводниковая медь применяется как в отожженном после холодной обработки виде (мягкая медь марки ММ), так и без отжига (твердая медь марки МТ).
При холодной обработке давлением прочность меди в результате обжатия (наклепа) растет, а удлинение падает, однако длительные рабочие температуры наклепанной меди ограничены и лежат в пределах до 160-200 °С, после чего из-за процесса рекристаллизации происходят разупрочнение и резкое падение твердости наклепанной меди. Чем выше степень обжатия при холодной обработке, тем ниже допустимые рабочие температуры твердой меди.
При температурах термообработки выше 900 °С вследствие интенсивного роста зерна механические свойства меди резко ухудшаются. Физические и технологические свойства меди приведены в табл. 8-2.
Влияние температуры отжига на механические свойства и электрическую проводимость меди представлено на рис. 8-2.
Для электротехнических целей из меди изготовляют проволоку, ленту, шины как в мягком (отожженном) состоянии, так и в твердом.
Согласно ГОСТ 434-71 число твердости Бринелля твердых лент

при испытании шариком диаметром 5 мм, нагрузке 2500 Н и выдержке 30 с.
В зависимости от рабочей температуры механические свойства меди представлены в табл.8-3.
В целях повышения предела ползучести и термической устойчивости медь легируют серебром в пределах 0,07-0,15%, а также магнием, кадмием, хромом, цирконием и другими элементами.
В настоящее время медь с присадкой серебра применяется для обмоток быстроходных и нагревостойких машин большей мощности, а медь, легированная различными элементами, используется в коллекторах и контактных кольцах сильно нагруженных машин.

Таблица 8-2 Физические и технологические свойства меди
Свойства	Состояние	Показатель
Температура плавления, °С	—	1083±0,1
Плотность, кг/м3	При 20 °С	8930
Температурный коэффициент линейного расширения,	В интервале 20-100 °С
Теплопроводность, Вт/(м °С)	—	375-380
Удельное электрическое сопротивление при +20 °С (мягкая проволока), мкОм•м	Обусловленное ГОСТ 2112-71	0,01724
То же (твердая проволока)	То же	0,0180-0,0177
Температурный коэффициент сопротивления,	При 0-150 °С	0,00411
Температура горячей обработки, °С	Твердое	900-1050
Температура начала рекристаллизации, °С	Наклепанное	160-200
Травитель для полуфабрикатов, %	h3SO4	10
Атмосфера при плавлении	—	Восстановительная
Температура литья, °С	—	1150-1200
Температура отжига, °С	—	500-700
Температура кипения, °С	—	2300-2590
Теплота плавления, Дж/кг	—	215
Теплота испарения, Дж/кг	—	5400
Объемная усадка, %	При кристаллизации	4,1
Отношение электрического сопротивления расплавленной меди к сопротивлению твердой меди	При плавлении и кристаллизации	2,07
Потенциал выхода электронов, В	—	4,07-2,61
Термо-э. д.с. относительно платины, мВ	—	0,15

Рис. 8-2.

Влияние температуры отжига на свойства меди.

это тело или вещество? Свойства меди

Приблизительно III тысячелетие до нашей эры считается переходным от камня как основного промышленного вещества к бронзе. Период перестройки принято считать медным веком. Ведь именно это соединение на тот период времени было самым главным в строительстве, в изготовлении предметов быта, посуды и прочих процессах.

На сегодняшний день медь своей актуальности не потеряла и по-прежнему считается очень важным металлом, часто используемым в разных нуждах. Медь — это тело или вещество? Какими свойствами она обладает и для чего нужна? Попробуем разобраться далее.

Общая характеристика элемента медь

Как химический элемент, медь имеет свое местоположение в периодической системе. Оно следующее.

1. Четвертый большой период, первый ряд.
2. Первая группа, побочная подгруппа.
3. Порядковый номер 29.
4. Атомный вес — 63,546.
5. Электронная конфигурация внешнего слоя выражается формулой 3d¹⁰4s¹.

Элемент имеет два стабильных природных изотопа с массовыми числами 63 и 65. Латинское название элемента cuprum, что объясняет его химический символ Cu. В формулах читается как «купрум», русское наименование — медь.

Медь — это тело или вещество?

Чтобы ответить на данный вопрос, следует для начала определиться с понятиями «вещество» и «тело». Они изучаются еще на школьных ступенях, так как являются основополагающими. С точки зрения науки химии и физики, веществом считаются все материалы, из которых изготавливаются те или иные предметы. То есть примерами веществ могут служить все химические соединения как органической, так и неорганической природы.

Тело — это сам предмет, который состоит как раз из какого-то вещества. Они могут быть искусственно сконструированы человеком, либо же иметь природное происхождение. Примеры тел: гвозди, окна, пластинки, стол, шкаф, цветочный горшок и прочее.

Чтобы различить эти два понятия, приведем несколько сравнительных примеров.

1. Сахар — вещество, леденец на палочке — тело.
2. Железо — вещество, гвоздь — тело.
3. Окно — тело, стекло — вещество.

Очевидно из этих рассуждений, что на вопрос: «Медь — это тело или вещество?» — ответ однозначен. Это вещество. Вот если речь пойдет о медной пластинке или медном колечке, тогда, безусловно, следует говорить о них как о теле.

С точки зрения химии, медь — это вещество, относящееся к категории металлов. Оно обладает рядом очень ценных свойств, которые лежат в основе широкого использования данного соединения.

Простое вещество медь — это цветной металл

Как мы уже обозначили, медь — металл. Однако не все представители этой группы веществ одинаковы по своим характеристикам. Существуют мягкие и твердые, белые и желтые, красные металлы и прочее. Медь же относится к цветным мягким металлам.

Электронное строение ее атома позволяет точно определить, медь — это металл или неметалл. Ведь на внешнем уровне у нее всего один электрон, это значит, что его она способна легко отдавать, проявляя типичные металлические восстановительные свойства. Следовательно, в том, что она должна относиться к категории именно металлов, сомнений быть не может. Об этом же говорят и физические свойства ее простого вещества.

Физические свойства

Медь — это вещество или тело? Полностью убедиться в правильности ответа можно лишь рассмотрев ее физические свойства. Если мы говорим о данном элементе как о простом веществе, то для него характерен следующий набор свойств.

1. Металл красного цвета.
2. Мягкий и очень ковкий.
3. Отличный теплопроводник и электропроводник.
4. Не тугоплавкий, температура плавления составляет 1084,5 ⁰С.
5. Плотность составляет 8,9 г/см³.
6. В природе встречается в основном в самородном виде.

Таким образом, получается, что медь — это вещество, причем известное с самой древности. На основе нее издревле создаются многие архитектурные сооружения, изготовляется посуда и предметы быта.

Химические свойства

С точки зрения химической активности, медь — это тело или вещество, обладающее низкой способностью к взаимодействию. Существует две основные степени окисления этого элемента, которые он проявляет в соединениях. Это:

• +1;
• +2.

Очень редко можно встретить вещества, в которых данные значения заменяются на +3.

Итак, медь может взаимодействовать с:

• воздухом;
• углекислым газом;
• соляной кислотой и некоторыми другими соединениями только при очень высоких температурах.

Все это объясняется тем, что на поверхности металла формируется защитная оксидная пленка. Именно она предохраняет его от дальнейшего окисления и придает стабильность и малоактивность.

Из простых веществ медь способна взаимодействовать с:

• галогенами;
• селеном;
• цианидами;
• серой.

Часто формирует комплексные соединения либо двойные соли. Практически все сложные соединения данного элемента, кроме оксидов — ядовитые вещества. Те молекулы, которые образует одновалентная медь, легко окисляются до двувалентных представителей.

Области применения

Медь — это смесь или чистое вещество, которое в любом из этих состояний находит широкое применение в промышленности и быту. Можно обозначить несколько основных отраслей использования соединений меди и чистого металла.

1. Кожевенная промышленность, в которой используются некоторые соли.
2. Производство меха и шелка.
3. Изготовление удобрений, средств защиты растений от вредителей (медный купорос).
4. Сплавы меди находят широкое применение в автомобилестроении.
5. Судостроение, авиаконструкции.
6. Электротехника, в которой медь используется, благодаря хорошей антикоррозионной устойчивости и высокой электро- и теплопроводности.
7. Различное приборостроение.
8. Изготовление посуды и бытовых предметов хозяйственного значения.

Очевидно, что несмотря на долгие сотни лет, рассматриваемый металл только укрепил свои позиции и доказал состоятельность и незаменимость в применении.

Сплавы меди и их свойства

Существует много сплавов на основе меди. Она сама отличается высокими техническими характеристиками, так как легко поддается ковке и прокатке, является легкой и достаточно прочной. Однако при добавлении определенных компонентов свойства значительно улучшаются.

В данном случае следует задать вопрос: «Медь — это вещество или физическое тело, когда речь идет о ее сплавах?» Ответ будет такой: это вещество. Все равно она является именно им до тех пор, пока из сплава не будет изготовлено какое-либо физическое тело, то есть определенный продукт.

Какие сплавы меди бывают?

1. Практически равное сочетание меди и цинка в одном составе принято называть латунью. Этот сплав отличается высокой прочностью и устойчивостью к химическим воздействиям.
2. Оловянистая бронза — сочетание меди и олова.
3. Мельхиор — никель и медь в соотношении 20/80 из 100. Используется для изготовления украшений.
4. Константан — сочетание никеля, меди и добавка марганца.

Биологическое значение

Не столь важно, медь — это вещество или тело. Значимо другое. Какую роль играет медь в жизни живых организмов? Оказывается, весьма немаловажную. Так, ионы рассматриваемого металла выполняют следующие функции.

1. Участвуют в преобразовании ионов железа в гемоглобин.
2. Являются активными участниками процессов роста и размножения.
3. Позволяют усваиваться аминокислоте тирозину, следовательно влияют на проявление цвета волос, кожи.

Если организм недополучает данный элемент в нужном количестве, то могут возникать неприятные заболевания. Например, анемия, облысение, болезненная худоба и прочее.

Физические свойства

Медно-никелевые сплавы, не содержащие патины, имеют уникальную эстетически приятную цветовую гамму. Цвет становится светлее при добавлении никеля. Сплавы с низким содержанием никеля отливают желто-розовым оттенком. Сплавы, содержащие 15-30% никеля и выше, имеют серебристо-белый вид, похожий на нержавеющую сталь, и используются в чеканке монет. В морской воде сплавы могут окрашиваться в различные цвета, включая золотисто-коричневый, темно-коричневый или зеленый, в зависимости от содержания железа, времени погружения и состояния 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 по мере увеличения процентного содержания никеля.

Типичные физические свойства медно-никелевых сплавов показаны ниже.

Типичные физические свойства медно-никелевых сплавов

	Единицы	90-10	70-30	66-30-2-2
Плотность	кг/дм 3	8,90	8,95	8,86
Область плавления	°С	1100-1145	1170-1240
Удельная теплоемкость	Дж/кг °К	377	377	377
Теплопроводность	Вт/м°К	40	29	25
Коэфф. линейного расширения 10-300°C	10 -6 /°К	17	16	15,5
Удельное электрическое сопротивление	мкОм. 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 в некоторых приложениях, таких как тральщики. Хотя 70-30 Cu-Ni практически немагнитны, 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.

1. Поведение CuNi 90/10 по сравнению с супераустенитными и супердуплексными сталями 6Mo в морской среде,

   Яснер М., Хехт М. и Бекманн В., 9 лет.0133 2000 , Оснабрюк, KME Europa Metal Aktiengesellschaft,
   .

Физические свойства меди с примерами кода

Физические свойства меди

с примерами кода

В этой статье мы рассмотрим некоторые примеры проблем с физическими свойствами меди в программировании.

 Свойства: Медь имеет температуру плавления 1083,4 +/- 0,2°C, температуру кипения 2567°C, удельный вес 8,96 (20°C), валентность 1 или 2. Медь имеет красноватый цвет и принимает яркий металлический блеск. Он податлив, пластичен и хорошо проводит электричество и тепло.  

Существует множество различных подходов к решению одной и той же проблемы. Физические свойства меди. В следующем разделе обсуждаются различные другие потенциальные решения.

 медь
 

Мы смогли решить проблему физических свойств меди, рассмотрев ряд других примеров.

Каковы 5 физических свойств меди?

Основные свойства меди:

• Высокая электропроводность.
• Высокая пластичность.
• Хорошая теплопроводность.
• Коррозионная стойкость.
• Хорошая обрабатываемость.
• Антимикробные свойства/стойкость к биообрастанию.
• Немагнитный.

Каковы 4 физических свойства меди?

Свойства: Медь имеет температуру плавления 1083,4 +/- 0,2°C, температуру кипения 2567°C, удельный вес 8,96 (20°C), валентность 1 или 2. Медь имеет красноватый цвет и принимает яркий металлический блеск. Он податлив, пластичен и хорошо проводит электричество и тепло.12 августа 2021 г.

Каковы 3 физических свойства меди?

Он податлив, пластичен и чрезвычайно хорошо проводит тепло и электричество. Он мягче цинка и может быть отполирован до блеска.

Что такое медь и ее свойства?

Как металл медь пластична и ковка и ценится за ее высокую тепло- и электропроводность. Медь встречается в природе, но ее основным источником являются такие минералы, как халькопирит и борнит, и вы можете легко идентифицировать ее по красновато-золотому цвету. 23 мая 2018 г.

Медь твердая или мягкая?

Медь — красный прочный металл с умеренно высокой температурой плавления. Он является отличным проводником тепла и электричества и находит широкое применение в качестве электрического проводника. Чистая медь мягкая, из нее можно вытянуть проволоку или придать ей желаемую форму.

Медь – это твердый или мягкий металл?

Медь — это химический элемент с символом Cu (от латинского: cuprum) и атомным номером 29. Это мягкий, ковкий и пластичный металл с очень высокой тепло- и электропроводностью. Свежая открытая поверхность чистой меди имеет розовато-оранжевый цвет.