Какова температура плавления меди: Температура плавления меди – при какой температуре плавится медь

кипения, какая зависимость сопротивления, рекристаллизации, график

Содержание:

• 1 Необходимая температура для плавления меди
• 2 Как изменяется металл под термическим воздействием
• 3 Отжиг меди
• 4 Видео: Плавление меди в микроволновке

Медные заготовки

Сегодня медь является одним из самых востребованных металлов. Высокий спрос объясняется отличительными характеристиками, присущими этому металлу. Медь проводит электроток лучше любых других металлов, кроме серебра, благодаря этому ее используют в производстве кабелей и электропроводов. Температура плавления меди не высокая, металл пластичный и легко поддается обработке, благодаря этому качеству стало возможным ее применение в строительстве в качестве водопроводных тр. Этот металл имеет высокое сопротивление к внешним раздражающим факторам, поэтому долговечен и может быть использован несколько раз, после переплавки. Это качество меди высоко ценят экологи, поскольку при повторной обработке металла тратится значительно меньшее количество энергии, чем при добыче и обработки руды, к тому же сохраняются земные недра. Добыча медной руды не проходит бесследно, на месте отработанных рудников появляются токсичные озера, наиболее известное во всем мире такое озеро – Беркли-Пит в штате Монтана в США.

Необходимая температура для плавления меди

Медь не является легкоплавким металлом

Люди нашли применение меди еще в древние времена, тогда ее добывали в виде самородков. Ввиду низкой температуры, необходимой для осуществления процесса плавления ее стали широко применять для изготовления орудий труда и охоты, самородки можно плавить на костре. В наши дни технология получения металла мало чем отличается от придуманной в древние времена, совершенствуются лишь печи, увеличена скорость обжига и объемы обработки. Здесь возникает уместный вопрос — какая температура плавления меди? Ответ на него можно найти в любом учебнике по физике и химии – медь начинает плавиться при температуре нагрева до 1083 ^оС.

Кипение меди уменьшает ее прочность

В процессе термического воздействия на металл происходит разрушение его кристаллической решетки, это достигается при определенной температуре, которая в течение некоторого времени остается постоянной. В этот момент и происходит плавка металла. Когда процесс разрушения кристаллов полностью завершен, температура металла снова начинает подниматься, и он переходит в жидкую форму и начинает кипеть. Температура плавления меди значительно ниже, чем та, при которой металл кипит. Процесс кипения начинается с появлением пузырьков, по аналогии с водой. На этом этапе любой металл, в том числе и медь, начинает терять свои характеристики, в основном это отражается на прочности и упругости. Температура кипения меди составляет 2560 ^оС. Во время остывания металла происходит похожая картина, как и при нагреве – сначала температура опускается до определенного градуса, в этот момент происходит затвердевание, которое длится некоторое время, затем продолжается остывание до обычного состояния.

Как изменяется металл под термическим воздействием

Любой нагрев меди влечет за собой изменение ее характеристик, наиболее значимой является величина ее удельного сопротивления. Медь является проводником электрического тока, при этом металл оказывает сопротивление движению носителям заряда. Отношение площади сечения проводника к оказываемому движению и называется удельным сопротивлением.

Термо обработка медной трубы

Так вот, эта величина для чистой меди составляет 0,0172 ОМ мм²/м при 20 ^оС. Этот показатель может измениться после термической обработки, а также вследствие добавления в состав различных примесей и добавок. Здесь наблюдается обратная зависимость сопротивления меди от температуры – чем выше была температура обработки металла, тем ниже будет ее сопротивление электрическому току. Для обеспечения наилучших электролитических характеристик медной проволоки, ее обрабатывают при 500 ^оС.

Во время термической обработки можно не только придавать металлу нужную форму и размер, но и создавать различные сплавы. Самыми распространёнными медными сплавами является бронза и латунь. Бронза получается путем смешивания меди с оловом, а латунь – с цинком. Добавление алюминия и стали увеличивает прочность материала, а добавление никеля повышает антикоррозийные свойства. Но стоит заметить, что любая примесь снижает главное свойство – электропроводность, поэтому для изготовления жил электрокабеля используют чистый состав металла.

Отжиг меди

Под отжигом меди следует понимать процесс ее нагрева с целью дальнейшей обработки и приданию необходимых форм изделию. В ходе отжига металл становится более пластичным и мягким, поддающимся различным трансформациям. При отжиге меди температура достигает 550 ^оС, она приобретает темно-красный оттенок. После нагрева желательно быстро производить ковку и оправлять изделие на охлаждение.

Оджиг позволяет деформировать без повреждений любое изделие из меди

Если подвергать материал медленному, естественному охлаждению, то возможно образование наклепа, поэтому чаще применяют мгновенное охлаждение путем помещения заготовки в холодную воду. Если превысить допустимую величину нагрева, металл может стать более хрупким и ломким.

Во время отжига осуществляется процесс рекристаллизации меди, в ходе которого образуются новые зерна или кристаллы металла, которые не искажены решеткой и отделены от прежних зерен угловыми границами. Новые зерна по размеру могут сильно отличаться от предшественников, при их образовании высвобождается большое количество энергии, увеличивается плотность и появляется наклеп. Рекристаллизация осуществляется только после деформации изделия, и только после достижения ее определенного уровня. Для меди критический уровень деформации составляет 5%, если он не достигнут процесс формирования новых зерен не начнется. Температура рекристаллизации меди составляет 270 ^оС. Следует отметить, что при этой температуре процесс роста кристаллов только начинается, но он достаточно медленный, поэтому для достижения необходимого результата медь необходимо нагреть до 500 ^оС, тогда времени для остывания хватит для завершения процесса рекристаллизации.

Видео: Плавление меди в микроволновке

Температура плавления меди

На заре человечества люди пытались освоить создание различных элементов из металлов. Такие вещи были более изящные, тонкие и долговечные. Одним из первых была «покорена» медь. Наличие руды требовало расплавления материала и отделения от шлака. Это выполнялось в раскаленных углях на земле. Температуру нагнетали мехами, создающими жар. Процесс был горячим и трудоемким, но позволял получать необычные украшения, посуду и орудия труда. Отдельным направлением стало изготовление оружия для охоты, которое могло служить долгое время. Температура плавления меди относительно невысока, что позволяет и сегодня плавить ее в бытовой обстановке и производить предметы, необходимые для ремонта механизмов или электрического оборудования. Какая температура плавки у меди и ее сплавов? Чем можно выполнить эту процедуру в домашних условиях?

Содержание страницы

• 1 Главное о меди
• 2 Плавление металла и его сплавов
• 3 Плавление в бытовых условиях

Главное о меди

В таблице Менделеева этот материал получил название Cuprum. Ему присвоен атомный номер 29. Это пластичный материал, отлично обрабатывающийся в твердом виде шлифовальным и резным оборудованием. Хорошая проводимость напряжения позволяет активно использовать медь в электрике и промышленном оборудовании.

В земной коре материал находится в виде сульфидной руды. Часто встречаемые залежи обнаруживаются в Южной Америке, Казахстане, России. Это медный колчедан и медный блеск. Они образовываются при средней температуре, как геотермальные тоненькие пласты. Находят и чистые самородки, которые не нуждаются в отделении шлака, но требуют плавления для добавки других металлов, т. к. в чистом виде медь обычно не используется.

Красновато-желтый оттенок металл имеет благодаря оксидной пленке, покрывающей поверхность сразу, при взаимодействии с кислородом. Оксид не только придает красивый цвет, но и содействует более высоким антикоррозийным свойствам. Материал без оксидной пленки имеет светло-желтый цвет.

Плавится чистая медь при достижении 1080 градусов. Это относительно невысокая цифра позволяет работать с металлом как в производственных условиях, так и дома. Другие физические свойства материала следующие:

• Плотность меди в чистом виде составляет 8,94 х 103 кг/м квадратный.
• Отличается металл и хорошей электропроводностью, которая при средней температуре в 20 градусов является 55,5 S.
• Медь хорошо передает тепло, и этот показатель составляет 390 Дж/кг.
• Выделение углерода при кипении жидкого материала начинается от 2595 градусов.
• Электрическое сопротивление (удельное) в температурном диапазоне от 20 до 100 градусов — 1,78 х 10 Ом/м.

Плавление металла и его сплавов

График плавления меди имеет пять ступеней процесса:

1. При температуре 20-100 градусов металл находится в твердом состоянии. Последующий нагрев содействует изменению цвета, что происходит при удалении верхнего оксида.
2. При достижении отметки температуры в 1083 градуса, материал переходит в жидкое состояние, а его цвет становится абсолютно белым. В этот момент разрушается кристаллическая решетка металла. На небольшой период рост температуры прекращается, а после достижения полностью жидкой стадии, возобновляется.
3. Закипает материал при 2595 градусах. Это схоже с кипением густой жидкости, где также происходит выделение углерода.
4. Когда источник тепла выключается, то пиковая температура начинает понижаться. При кристаллизации происходит замедление снижения температуры.
5. После обретения твердой стадии, металл остывает окончательно.

Температура плавления бронзы немного ниже из-за наличия в составе олова. Разрушение кристаллической решетки этого сплава происходит при достижении 950-1100 градусов. Медный сплав с цинком, известный как латунь, способен плавиться от 900°C. Это позволяет работать с материалами при несложном оборудовании.

Плавление в бытовых условиях

Плавка меди в домашних условиях возможна несколькими способами. Для этого понадобиться ряд приспособлений. Сложность процесса зависит от использования конкретного вида оборудования.

Самым простым способом для плавления меди дома является муфельная печь. У мастеров по металлу найдется такое устройство, которым можно будет воспользоваться. Кусочки металла ложатся в специальную емкость — тигель. Он устанавливается в печь, на которой выставляется требуемая температура. Через смотровое окно можно заметить процесс перехода в жидкое состояние, и открыв дверцу удалить оксидную пленку. Делать это необходимо стальным крюком и в защитной перчатке. Жар от печи довольно сильный, поэтому действовать необходимо аккуратно.

Еще одним способом плавки меди в домашних условиях является пропан-кислородное пламя. Оно хорошо подходит и для сплавов металла с цинком или оловом. В качестве рабочего инструмента в руках мастера может быть горелка или резак. Ацетилен-кислородное пламя тоже подойдет, но погреть материал придется немного подольше. Кусочки сплава помещают в тигель, устанавливаемый на жаропрочное основание. Горелкой выполняют произвольные движения по всему корпусу емкости. Быстрый эффект можно получить, если следить чтобы факел пламени касался поверхности тигеля кончиком синего цвета. Там наибольшая температура.

Еще одним способом является мощная микроволновка. Но чтобы повысить теплосберегающие свойства и защитить внутренние детали техники от перегрева, необходимо поместить тигель в жаропрочный материал и накрыть его сверху. Это могут быть специальные виды кирпича.

Самым простым в экономическом плане способом служит слой древесного угля, на который устанавливается горн с медью. Усилить жар можно при помощи пылесоса, работающего на выдув. Кончик шланга направленный на угли должен быть металлическим, а сопло иметь плоскую форму для усиления потока воздуха.

Изготовление деталей и других элементов из меди, путем ее плавки в домашних условиях, возможно благодаря относительно низкой температуре разрушения кристаллической решетки в материале. Используя описанные выше приспособления и ознакомившись с видео, у большинства получится реализовать эту цель.

Точка плавления меди — Научный удар

Нравится? Поделись!

Медь — металл красновато-коричневого цвета, используемый для ряда целей. Если вы ищете информацию о температуре плавления меди, прочитайте следующую статью.

Свойства меди

Этот металл мягче железа, но тверже цинка. Его можно отполировать для придания более яркого блеска. Он помещен в группу 11 периодической таблицы с серебром и золотом. Он имеет очень низкую химическую активность и растворяется в горячей концентрированной соляной или серной кислоте. Он разъедается соленой водой и образует хлорид.

Древний металл, такой как медь, использовался для изготовления украшений, монет, посуды, статуй и т. д. Он пластичен и обладает высокой тепло- и электропроводностью. Обозначается символом Cu. Он использовался более тысячи лет и впервые был добыт на Кире в римскую эпоху. Это дало ему название «Киприум», а также его называют «кипрским металлом». Он был обнаружен в древние времена в самородном виде, что дало начало «медному веку» после «каменного века».

Медь и ее температура плавления

Температура плавления этого элемента составляет 1357,77° K, 1084,62° C или 1984,32° F. Чистая медь и сплавы с высоким содержанием меди очень трудно плавятся. Он также подвержен газообразованию. Когда медный хром расплавляется, это приводит к потере Cr. Эта проблема решается расплавлением этого соединения под плавающим флюсом, препятствующим окислению, а также подхватывающим водород из атмосферы. Когда расплавленный металл достигает 1260°C, борид кальция или литий погружают в расплавленную ванну, что способствует его раскислению.

Карбонат меди

Это соединение встречается в выветренной латуни, меди и бронзе. Вы можете легко узнать его по ярко-синему или зеленому цвету. Медь во влажном воздухе окисляется до тускло-зеленого цвета, поэтому архитекторы используют ее для создания интересных элементов на зданиях. Температура плавления карбоната меди 200°С. При высокой температуре карбонат меди разлагается на углекислый газ и оксид меди (II).

CuCO ₃ (твердый) → CuO (твердый) + CO ₂ (газ)

Медные сплавы

Они делятся на три группы в зависимости от диапазона замерзания. Затвердевание этих сплавов происходит, когда температура падает ниже ликвидуса (температуры, при которой металлы начинают замерзать), и завершается до достижения температуры солидуса (температуры, при которой металл полностью замерзает). Металлический отражатель и бронза представляют собой некоторые сплавы меди и олова, которые имеют температуру плавления 1900–1950 ° F. Латунь представляет собой сплав меди и цинка и имеет температуру плавления 900° – 940° С.

Таким образом, все описанные выше свойства меди, особенно в отношении ее температуры плавления, очень важны в различных областях химии и металлургии.

Без категорий

Получайте обновления прямо в папку «Входящие»

Подпишитесь, чтобы получать последние и лучшие статьи с нашего сайта автоматически каждую неделю (плюс-минус). .. прямо в папку «Входящие».

Обновления блога

Адрес электронной почты
*

простых способов плавить медь

•••beerphotographer/iStock/GettyImages

Обновлено 26 апреля 2018 г.

Автор Claire Gillespie

Если вы хотите плавить медь дома, вам будет приятно узнать, что вам не нужна промышленная индукционная печь для сделай это. Если вы плавите только небольшое количество меди, вы можете сделать это с помощью паяльной лампы или на плите. Вы можете использовать его для домашних поделок или переплавить в слитки для хранения. Медь быстро проводит тепло и электричество, поэтому следует проявлять большую осторожность, если вы пытаетесь расплавить медь в домашних условиях.

Предупреждения

• Будьте осторожны при выполнении этих задач. Паяльные лампы должны использоваться только опытными взрослыми.

Свойства меди

Медь — мягкий, ковкий металл ярко-красного цвета. Он обладает высокой тепло- и электропроводностью (только серебро имеет более высокую электропроводность, чем медь), что означает, что его легко расплавить. Медь имеет относительно высокую температуру плавления 1083 градуса Цельсия (1,982 F), но если у вас есть подходящее оборудование, вы можете расплавить его дома.

Плавка меди с помощью паяльной лампы

Используйте кусачки для удаления любого внешнего изоляционного покрытия, так как оно токсично при сжигании. Отрежьте медные провода по размеру, чтобы они поместились в тигель, который представляет собой чашу, изготовленную из материала, способного выдерживать очень высокие температуры, например керамики.

Поместите медные провода на дно тигля и поместите тигель на цементную плиту. Наденьте все необходимое защитное снаряжение.

Зажечь паяльную лампу. Для этой цели промышленная паяльная лампа, такая как кислородно-ацетиленовая, лучше, чем пропановая, потому что медь имеет высокую температуру плавления. Удерживая тигель щипцами, направьте пламя паяльной лампы на медные провода.

Держите всю силу пламени на медных проводах, пока они полностью не расплавятся. Если вы хотите использовать медь в расплавленном состоянии, используйте щипцы, чтобы осторожно наклонить тигель и направить расплавленную медь в форму.

Плавление меди на плите

Поставьте железную кастрюлю на плиту. Если вы используете сковороду из металла с более низкой температурой плавления, чем у меди, сковорода может расплавиться раньше, чем медь. Различные плиты имеют разные настройки температуры, поэтому не все плиты могут достигать высокой температуры, необходимой для плавления меди.

Поместите медные отходы в кастрюлю и накройте ее крышкой, чтобы поддерживать температуру.

Включите плиту и установите максимально возможную температуру. Время от времени поднимайте крышку на кастрюле, чтобы проверить процесс и посмотреть, не расплавилась ли медь.

Предупреждения

• Во время плавки меди всегда надевайте надлежащее защитное снаряжение. Никогда не вдыхайте пары, так как они могут быть токсичными и вызывать легочные заболевания. Никогда не лейте расплавленную медь на влажные поверхности, это может повредить как металл, так и поверхность. Контейнеры и кастрюли, используемые для плавки меди, следует хранить отдельно от кастрюль, которые вы используете для приготовления пищи.

Вещи, которые вам понадобятся

• Медные провода
• Кусачки
• Crucible or iron pan
• Cement slab
• Heavy gloves
• Eye goggles
• Protective clothing
• Blowtorch
• Crucible tongs

Related Articles

References

• Copper Development Association Inc.: Copper Facts
• Highett Metal: Как плавить медную проволоку

Об авторе

Клэр — писатель и редактор с 18-летним стажем.