При какой температуре плавится медь: Температура плавления меди – при какой температуре плавится медь

необходимые условия процесса на производстве и дома

Медь – пластичный материал, не подверженный окислению. Из него делают небольшие детали, используют в ремонтных работах. Переплавить лом можно самостоятельно в гараже, хозяйственной постройке или на собственной кухне. Специалисты подскажут, как расплавить медь в кустарных условиях. Технология несложная, главное при расплавлении учитывать физические свойства меди и сплавов.

Нахождение в природе

Свое латинское название Cuprum металл получил от названия острова Кипр, где его научились добывать в третьем тысячелетии до н. э. В системе Менделеева Сu получил 29 номер, а расположен в 11-й группе четвертого периода.

В земной коре элемент на 23-м месте по распространению и встречается чаще в виде сульфидных руд. Наиболее распространены медный блеск и колчедан. Сегодня медь из руды добывается несколькими способами, но любая технологий подразумевает поэтапный подход для достижения результата.

• На заре развития цивилизации люди уже получали и использовали медь и ее сплавы.
• В то время добывалась не сульфидная, а малахитовая руда, которой не требовался предварительный обжиг.
• Смесь руды и углей помещали в глиняный сосуд, который опускался в небольшую яму.
• Смесь поджигалась, а угарный газ помогал малахиту восстановиться до состояния свободного Cu.
• В природе есть самородная медь, а богатейшие месторождения находятся в Чили.
• Сульфиды меди нередко образуются в среднетемпературных геотермальных жилах.
• Часто месторождения имеют вид осадочных пород.
• Медяные песчаники и сланцы встречаются в Казахстане и Читинской области.

Химический состав меди

В природе она не однородна по своему составу, так как содержит ряд кристаллических элементов, образующих с ней устойчивую структуру, так называемые растворы, которые можно подразделить на три группы:

1. Твердые растворы. Образуются, если в составе содержаться примеси железа, цинка, сурьмы, олова, никеля и многих других веществ. Такие вхождения существенно снижают ее электрическую и тепловую проводимость. Они усложняют горячий вид обработки под давлением.
2. Примеси, растворяющиеся в медной решетке. К ним относятся висмут, свинец и другие компоненты. Не ухудшают качества электропроводимости, но затрудняют обработку под давлением.
3. Примеси, формирующие хрупкие химические соединения. Сюда входят кислород и сера, а также другие элементы. Они ухудшают прочностные качества, в том числе снижают электропроводность.

Масса меди с примесями гораздо больше, чем в чистом виде. Ко всему прочему, элементы примесей существенно влияют на конечные характеристики уже готового продукта. Поэтому их суммарный состав, в том числе количественный, по отдельности должен регулироваться еще на этапе производства. Рассмотрим более подробно влияние каждого элемента на характеристики конечных медных изделий.

1. Кислород. Один из самых нежелательных элементов для любого материала, не только медного. С его ростом ухудшается такое качество, как пластичность и устойчивость к коррозионным процессам. Его содержание не должно превышать 0,008%. В ходе термической обработки в результате процессов окисления количественное содержание этого элемента уменьшается.
2. Никель. Образует устойчивый раствор и существенно снижает показатели проводимости.
3. Сера или селен. Оба компонента одинаково влияют на качество готовой продукции. Высокая концентрация таких вхождений снижает пластичные свойства медных изделий. Содержание таких компонентов не должно превышать 0,001% от общей массы.
4. Висмут. Негативно влияет на механические и технологические характеристики готовой продукции. Максимальное содержание не должно превышать 0,001%.
5. Мышьяк. Он не меняет свойств, но образует устойчивый раствор, является своего рода защитником от пагубного влияния других элементов, как кислород, сурьма или висмут.

Химический состав меди

1. Марганец. Он способен полностью раствориться в меди практически при комнатной температуре. Влияет на проводимость тока.
2. Сурьма. Компонент лучше всех растворятся в меди, наносит ей минимальный вред. Содержание его не должно превышать 0,05% от массы меди.
3. Олово. Образует устойчивый раствор с медью и повышает ее свойства по проведению тепла.
4. Цинк. Его содержание всегда минимально, поэтому такого пагубного влияния он не оказывает.

Фосфор. Основной раскислитель меди, максимальное содержание которого при температуре 714°С составляет 1,7%.

Латунь

Латунь

Сплав на основе меди с добавлением цинка называется латунь. В некоторых ситуациях добавляется олово в меньших пропорциях. Джеймс Эмерсон в 1781 году решил запатентовать комбинацию. Содержание цинка в сплаве может варьироваться от 5 до 45%. Латуни различают в зависимости от предназначения и спецификации:

• простые, состоящие из двух компонентов – меди и цинка. Маркировка таких сплавов обозначается буквой «Л», напрямую значащая содержание меди в сплаве в процентах;
• многокомпонентные латуни – содержат множество других металлов в зависимости от назначения к использованию. Такие сплавы повышают эксплуатационные свойства изделий, обозначаются также буквой «Л», но с прибавлением цифр.

Физические свойства латуни относительно высокие, коррозийная стойкость на среднем уровне. Большинство сплавов не критично к пониженным температурам, возможно эксплуатировать металл в различных условиях. Технологии получения латуни взаимодействует с процессами медной и цинковой промышленности, обработке вторичного сырья. Эффективным способом плавки является использование электропечи индукционного типа с магнитным отводом и регулировкой температуры. После получения однородной массы, она разливается в формы и подвергается процессам деформации.

Плавка латуни

Применение материала в различных отраслях, повышает на него спрос с каждым годом. Сплав применяется в суд строительстве и производстве боеприпасов, различных втулок, переходников, болтов, гаек и сантехнических материалов.

Бронза

Бронза

Цветной металл для изготовки изделий разных типов начали использовать с древних времен. Данный факт подтверждается найденными материалами при археологических раскопках. Состав бронзы изначально был богат оловом.

Промышленностью выпускается различное количество разновидностей бронзы. Опытный мастер способен по цвету металла определить его предназначение. Однако не каждому под силу определить точную марку бронзы, для этого используется маркировка. Способы производства бронзы подразделяются на литейные, когда происходит плавление и отлив и деформируемые.

Состав металла зависит от предназначения к использованию. Основным показателем является наличие бериллия. Повышенная концентрация элемента в сплаве, подвергнутая процедуре закаливания, может соперничать с высокопрочными сталями. Наличие в составе олова отнимает у металла гибкость и пластичность.

Производство бронзовых сплавов изменилось с древних времен фактически внедрением современного оборудования. Технология с использованием в качестве флюса в виде древесного угля используется до сих пор. Последовательность получения бронзы:

• печь разогревается для требуемой температуры, после этого в нее устанавливается тигель;
• после плавки металл может окислится, во избежание этого добавляют флюс в качестве древесного угля;
• кислотным катализатором служит фосфорная медь, добавление происходит после полного прогрева сплава.

Плавка бронзы

Старинные изделия из бронзы подвержены естественным процессам – патинирование. Зеленоватый цвет с белым оттенком проявляется из-за образования пленки, обволакивающей изделие. Искусственные методы патинирования включают в себя методы с использованием серы и параллельным нагреванием до определенной температуры.

Физические свойства

Металл пластичен и на открытом воздухе покрывается оксидной пленкой за короткое время. Благодаря этой пленке медь и имеет свой желтовато-красный оттенок, в просвете пленки цвет может быть зеленовато-голубым. По уровню уровнем тепло- и электропроводности Cuprum на втором месте после серебра.

• Плoтность — 8,94×103 кг/ м3 .
• Удельная теплоемкость при Т=20 ° C — 390 Дж/кг х К.
• Электрическoе удельное при 20−100 ° C — 1,78×10−8 Ом/м.
• Температура кипeния — 2595 ° C.
• Удельная электропрoводность при 20 ° C — 55,5−58 МСм/м.

Значение плотности меди

Плотность — это отношение массы к объему. Выражается она в килограммах на кубический метр всего объема. В виду неоднородности состава, значение плотности может меняться в зависимости процентного содержания примесей. Поскольку существуют разные марки медных прокатов с разным содержанием компонентов, то и значение плотности у них будет разное. Плотность меди можно найти в специализированных технических таблицах, которая равна 8,93х103 кг/м3. Это справочная величина. В этих же таблицах показан удельный вес меди, который равен 8,93 г/см3. Таким совпадением значений плотности и его весовых показателей характеризуются не все металлы.

Основные показатели меди

Не секрет, что от плотности напрямую зависит конечная масса изготовленного изделия. Однако для расчетов гораздо правильнее использовать удельный вес. Этот показатель очень важен для производства изделий из меди или любых других металлов, но применим больше к сплавам. Он выражается отношением массы меди к объему всего сплава.

При какой температуре плавится медь

Плавления происходит, когда из твердого состояния металл переходит в жидкое. Каждый элемент имеет собственную температуру плавления. Многое зависит от примесей в металле. Обычная температура плавления меди — 1083 ° C. Когда добавляется олово, температура снижается до 930- 1140 ° C. Температура плавления зависит здесь от содержания в сплаве олова. В сплаве купрума с цинком плавление происходит при 900- 1050 ° C .

При нагреве любого металла разрушается его кристаллическая решетка. По мере нагревания повышается температура плавления, но затем выравнивается по достижении определенного предела температуры. В этот момент и плавится металла. Полностью расплавляется, и температура повышается снова.

Когда металл охлаждается, температура снижается, в определенный момент остается на прежнем уровне, пока металл не затвердеет полностью. После полного затвердевания температура снижается опять. Это демонстрирует фазовая диаграмма, где отображен температурный процесс с начала плавления до затвердения. При нагревании разогретая медь при 2560 ° C начинает закипать. Кипение подобно кипению жидких веществ, когда выделяется газ и появляются пузырьки на поверхности. В момент кипения при максимально больших температурах начинается выделение углерода, образующегося при окислении.

Методы, используемые для плавления меди дома

Плавка меди в домашних условиях возможна несколькими способами. Для этого понадобятся определенные инструменты:

• сырье;
• жаропрочный тигель;
• огнеупорная подставка;
• проволочный крюк;
• щипцы для извлечения горячего тигля;
• средства защиты: очки, костюм, перчатки.

Плавление меди дома и на производстве происходит одинаково. Этого добиваются следующими методами:

• с помощью муфельной печи;
• с использованием кислородного пламени;
• горном;
• паяльной лампой;
• плавлением в микроволновой печи.

Процесс плавления меди в домашних условиях

С помощью муфельной печи

Литье меди с помощью муфельной печи — довольно простой и удобный метод. Медное сырье измельчают на части, чтобы они быстрее расплавились. Готовый материал кладут в графитовый тигель и помещают в разогретую печь. Форма для литья должна иметь большую температуру плавления, чем цветмет.

Когда сырье станет жидким, тигель с помощью щипцов извлекают из печи. Крюком с поверхности металла убирают оксидную пленку. Затем жидкость наливают в заранее подготовленную форму.

Из чего состоит муфельная печь

Газовая горелка или паяльная лампа

Плавление меди горелкой

Специальную печь может заменить газовая горелка или паяльная лампа. Ее размещают под дном емкости с металлом и следят, чтобы пламя охватывало днище полностью.

При использовании данного метода материал быстро окисляется, поэтому, чтобы не образовалась толстая оксидная пленка, сверху сырье присыпают частицами древесного угля.

Для плавления легкоплавких сплавов из латуни или бронзы вполне достаточно газовой горелки или паяльной лампы.

Горн

Расплавить медь можно с помощью горна. Для этого тигель с измельченным сырьем размещают на раскаленном древесном угле. Чтобы ускорить плавление, используют домашний пылесос, включенный в режиме выдувания. Труба должна иметь металлический зауженный наконечник, так как под воздействием высокой температуры пластик расплавится. Такой метод подойдет для тех, кто регулярно занимается плавлением меди дома.

Чтобы повысить температуру, следует вдувать в горн больше воздуха.

Чертеж передвижного горна

Микроволновая печь

Поможет расплавить медь в домашних условиях мощная микроволновая печь. Для этого убирают вращающуюся тарелку. Чтобы сохранить работоспособность внутренних деталей техники, необходимо поместить тигель в жаропрочный материал, например, обложить огнеупорными кирпичами.

Плавка металлов в микроволновке

Видео по теме: Плавка меди в микроволновке

Публикации по теме

Необходимая температура и процесс плавления бронзы

Показатель температуры плавления латуни для домашнего мастера

Особенности пайки алюминия в домашних условиях

Как определяется плотность

Плотность меди, как и плотность любого другого вещества, является справочной величиной. Она выражается соотношением массы к объему. Самостоятельно вычислить этот показатель весьма сложно, так как без специальных приборов состав проверить невозможно.

Пример расчета плотности меди

Выражается показатель в килограммах на кубический метр или в граммах на кубический сантиметр. Показатель плотности более полезен для производителей, которые на основе имеющихся данных могут скомпоновать ту или иную деталь с требуемыми свойствами и характеристиками.

Температура плавления меди

Каждый металл обладает способностью плавиться. Все они отличаются собственной температурой плавления, которая зависит от разных факторов. Прежде всего, на этот показатель влияет структура металла и наличие в нем каких-либо примесей. Температура плавления меди составляет 1080 градуса.

Процесс плавления металлов

Во время нагревания металлов их кристаллическая решетка начинает постепенно разрушаться. В начальной стадии, по мере нагревания, происходит повышение температуры. Достигнув определенного значения, она продолжает оставаться на одном и том же уровне, несмотря на продолжающийся нагрев. В такой момент и начинается процесс плавления. Он продолжается до тех пор, пока металл полностью не расплавится. После этого продолжается дальнейшее повышение температуры. Таким образом, происходит плавление всех, без исключения, металлов.

Во время охлаждения наблюдается обратное явление. Температура начинает снижаться до тех пор, пока металл не начнет твердеть. Она будет держаться на одном уровне до окончательного отвердения, а потом вновь начнет понижаться. Все происходящие процессы можно отобразить графически, в виде фазовой диаграммы. Она точно показывает состояние вещества при воздействии на него определенной температуры.

Если же расплавленный металл будет нагреваться и далее, то при достижении определенного предела он начнет кипеть. Однако в отличие от жидкости, жидкий металл начинает выделять не пузырьки газа, а углерод, который образуется во время окислительных процессов.

Свойства меди

Человек использовал медь для своих целей с древних времен. Плавление меди при сравнительно низких температурах, позволило проводить с этим металлом самые разные операции. Таким образом, была получена бронза, представляющая собой сплав меди с оловом. По своей прочности она значительно превосходила чистую медь, что позволило изготавливать более качественное оружие и инструменты.

В настоящее время медь также не используется в чистом виде. В составе меди, в большом количестве присутствуют разные компоненты. Их содержание достигает 1%. В качестве основных добавок используется никель, железо, мышьяк и сурьма. Тем не менее, несмотря на добавки, с технической стороны медь считается чистым металлом с высокими показателями теплопроводности и электропроводности. Поэтому она является идеальным материалом для кабельно-проводниковой продукции.

Сплав меди с другими металлами

Относительно невысокая температура плавления меди составляет 1084&deg,С. Это позволяет получать на ее основе металлические сплавы, обладающие совершенно другими свойствами.

Среди них хорошо известна латунь, представляющая собой сплав меди и цинка, в процентном соотношении приблизительно 1:1. Полученное вещество, имеет более низкую температуру плавления, составляющую от 800 до 950 градусов. Конкретное значение этого показателя зависит от соотношения металлов, содержащихся в сплаве: с уменьшением количества цинка плавление латуни происходит при более низкой температуре. Данный материал используется в литейном производстве, а также в качестве листовых и прокатных изделий. Кроме цинка, в различные марки латуни добавляются другие компоненты, влияющие на процесс плавления.

Другим известным сплавом является бронза, в которой присутствует медь и олово. В некоторых случаях, вместо олова могут использоваться железные, алюминиевые или марганцевые добавки. Сплав с оловом плавится при диапазоне от 900 до 950 градусов. Для бронзы без олова этот показатель составляет от 950 до 1080 градусов. Этот материал применяется для производства различных трущихся деталей, а также при изготовлении декоративных украшений.

Как удалить медь из серебра

••• Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Обновлено 24 апреля 2017 г. тысячи лет. Он также действует как отличный проводник электричества в электрических контактах и ​​печатных платах. Однако найти серебро в чистом виде непросто. Он часто встречается в металлических рудах, содержащих некоторое количество других металлов, таких как медь. Чтобы отделить серебро от руды, содержащей некоторое количество меди, вам нужно нагреть образец руды до уровня, достаточного для расплавления серебра, но оставить медь в твердом состоянии.

Наденьте плотный фартук, затем наденьте плотные перчатки и защитные очки. Оставьте эти защитные предметы и одежду на время этой процедуры. В печи для плавки металла будет достигаться температура почти 1000 градусов по Цельсию. Более поздние шаги потребуют от вас удаления тигля, наполненного расплавленным серебром. Не снимайте защитное снаряжение, пока серебро не остынет.

Поместите образец руды в тигель из термостойкого керамического материала. Отнесите тигель в печь для плавки металла и поместите его внутрь. Перед включением убедитесь, что печь надежно закрыта.

Нагрейте печь, пока она не достигнет температуры чуть выше 962 градусов по Цельсию. Поддерживайте температуру на этом уровне и не выше. Это температура плавления серебра. При 1083 градусах Цельсия медь тоже начнет плавиться.

Когда серебро расплавится и образует лужицу на дне тигля, выключите печь. Слегка приоткройте печь и дайте горячему воздуху рассеяться перед тем, как открыть ее полностью. Reach в и удалить тигель с помощью пары щипцов. Всегда держите тигель на расстоянии от тела. Поместите его на ближайший стол, свободный от легковоспламеняющихся предметов.

Вылейте расплавленное серебро в другой тигель или форму по вашему выбору. Утилизируйте медь и другие остатки, оставшиеся в первом тигле, после его остывания.

Дайте серебру остыть до комнатной температуры. К этому моменту он должен быть твердым и полностью свободным от меди.

Вещи, которые вам понадобятся

• Металлоплавильная печь
• Защитные очки
• Перчатки
• Тяжелый фартук
• Серебряная и медная руда
• Тигель
• Щипцы

Предупреждения

• Будьте особенно осторожны при извлечении нагретого тигля в конце. Если брызги расплавленного металла попадут на кожу, это может вызвать сильные ожоги.

Статьи по теме

Ссылки

• Лаборатория Джефферсона: это элемент: серебро
• Chemical Elements. com: Периодическая таблица: медь
• Продажа золота t Silver дома

Предупреждения

• Будьте особенно осторожны при извлечении нагретого тигля в конце. Если брызги расплавленного металла попадут на кожу, это может вызвать сильные ожоги.

Об авторе

Роберт Пэкстон профессионально пишет с 2002 года, когда он опубликовал свой первый роман. Он также публиковал рассказы и стихи и писал рекламные тексты для различных веб-сайтов. Он окончил Аризонский университет в 1995 году со степенью бакалавра писательского мастерства. Пакстон — обученный Монтессори-инструктор, который преподавал как на начальном, так и на среднем уровне.

Авторы фотографий

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Как плавить и отливать алюминий

••• Дэвид МакНью/Getty Images Entertainment/Getty Images

Обновлено 25 апреля 2017 г.

90 002 Роберт Пэкстон

Вы можете безопасно плавить и отливать алюминий в своем доме, если у вас есть подходящие материалы и вы соблюдаете соответствующие меры предосторожности. Вам понадобится печь для плавки металла, чтобы довести алюминиевый лом до температуры выше 1220 градусов по Фаренгейту, точки, при которой алюминий плавится. Вам также понадобится ящик, наполненный песком, чтобы сделать форму, в которую вы будете заливать алюминий. Этот тип литья называется литьем в песчаные формы.

Подготовка формы

Заполните деревянный ящик сухим песком. Уровень должен быть достаточно глубоким, чтобы вместить форму, которую вы хотите сделать из расплавленного алюминия, и при этом оставить несколько дюймов песка под ним. Это защитит деревянное дно от экстремальной температуры расплавленного алюминия.

Поставьте ящик на стол в нескольких футах от печи для плавки металла. Убедитесь, что пространство между печью и столом чистое и сухое. Вам придется нести через это пространство тигель с расплавленным алюминием. Плотно утрамбуйте песок.

Сделайте форму, вдавливая предмет в песок, чтобы образовалась полость той же формы. Для первой попытки ненадолго погрузите дно банки или украшение в песок. Удалите объект и безопасно уберите его с дороги.

Плавление и литье алюминия

Защитные очки Don, длинные брюки, рубашка с длинными рукавами и пара перчаток. Металлоплавильные печи безопасно используются все время, но они достигают высоких температур, которые могут вызвать серьезные ожоги при неразумном использовании. Расплавленный алюминий может разбрызгиваться при контакте с непористой поверхностью и водой. Держите пространство вокруг печи и литейной формы полностью сухим.

Очистить алюминиевый лом от грязи и мусора. Тщательно высушите. Поместите алюминий в тигель.

Поместите тигель в плавильную печь. Доведите температуру до минимума 1220 градусов по Фаренгейту. Подождите, пока алюминий полностью расплавится.

Выключить печь. Снимите тигель с расплавленным алюминием. Налейте чайную ложку буры в расплавленный алюминий. Это растворит оксиды и другие окалины, оставшиеся в алюминии.

Осторожно поднесите тигель к ящику с песком. Залейте расплавленный алюминий в предварительно сделанную полость. Не трогайте алюминий. Выровняется самостоятельно.

Дайте алюминию остыть. Удалите литой алюминий из песка. Стряхните все частицы песка, которые прилипли к нему.

Вещи, которые вам понадобятся

• Сухой песок
• Деревянный ящик
• Консервная банка или другой предмет, который можно вдавить в песок
• Защитные очки
• Перчатки
• Длинные штаны 900 27
• Рубашка с длинным рукавом
• Алюминиевый лом
• Тигель
• Металлоплавильная печь

Статьи по теме

Ссылки

• Инженерный набор инструментов: Металлы — Температура плавления
• Художественный металл: Металлоплавильная печь

Об авторе

Роберт Пэкстон профессионально пишет с 2002 года. когда он опубликовал свой первый роман. Он также публиковал рассказы и стихи и писал рекламные тексты для различных веб-сайтов.