Температура плавления 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.

Основные свойства и температура плавления серебра

В чистом виде серебро, обозначаемое Ag (с латинского – Argentum), обладает низкой твердостью, за счет чего редко используется для производства различных предметов интерьера, посуды, ювелирных украшений и других декоративных предметов. Температура плавления серебра составляет около 960 °С при атмосферном давлении. Для указанных целей применяется смесь серебра и меди, цинка и кадмия, которые позволяют в результате получать прочный и износостойкий конечный продукт. При этом при добавлении примесей температура плавления снижается, что несколько облегчает процесс.

Содержание

  • 1 Важные характеристики серебра
  • 2 Влияние других металлов

Важные характеристики серебра

Такой сравнительно мягкий металл, как Argentum, можно расплавить при температуре 961 °С. Плотность его составляет 10,5 г/см³, а твердость по Бринеллю – 25. Имеется существенный недостаток – подверженность воздействию воздуха. Образование со временем на украшениях и прочих предметах налета сульфида объясняется их взаимодействием с содержащимся в воздухе сероводородом.

Интересным качеством считается также его температура кипения – 2210 °С. Еще серебро за счет блестяще-белого цвета обладает удивительно высокой отражающей способностью, которая равняется примерно 95%. К тому же по сравнению с любыми другими известными металлами, серебро имеет наиболее высокую электро- и теплопроводность, благодаря чему широко используется в химической и медицинской промышленности, а также в процессах производства современной техники. На сегодняшний день используют следующие пробы металла:

  • 999;
  • 960;
  • 925;
  • 916;
  • 875;
  • 800;
  • 750.

Чем выше проба, тем выше и температура плавления. Процент содержания чистого металла равен первым двум цифрам числа пробы. К примеру, 999 – 99,9%, 925 – 92,5% и т.д. Сплавы, имеющие в составе менее 91% металла, расплавляются при 780 °С.

Для создания ювелирных изделий зачастую применяют 960, 925 и 875 пробы. При этом 925 и 960 пробы считаются наиболее востребованными для ювелиров, поскольку предметы из них обладают благородным цветом, высокими антикоррозийными свойствами, твердостью и устойчивостью к влиянию окружающей среды.

Влияние других металлов

Как уже ранее упоминалось, очень часто используются сплавы вместе с медью, к которым добавляют небольшое количество никеля, цинка, кадмия и прочих примесей. Температура плавления серебра с медью значительно снижается при вводе цинка. Помимо этого, указанные примеси улучшают качество конечных продуктов. Главное – это вводить правильное количество примесей, в противном случае при добавлении более 15% цинка, полезные свойства изделий сведутся на нет.

Так, к примеру, при вводе 1% никеля, прочность изделия повысится, а при содержании 2,6% примеси – продукт получиться ломким. При включении в смесь с медью более 9% олова, сплав начнет плавиться и окисляться, а также конечный продукт получится довольно хрупким. По этим же причинам не добавляется более 6% алюминия.

Таким образом, предпочтение отдается добавлению к чистому серебру наиболее приемлемого для него металла – меди. Допустимая норма добавления составляет 5-50%. Это позволит получать как приемлемое качество готовых изделий, так и внешне близкий по цвету чистый металл.


ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОЙ МЕДИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ (1356 К) ДО 2500 К И ОЦЕНКА ЕЕ КРИТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ (Журнальная статья) ОЦЕНКА ЕЕ КРИТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ (журнальная статья) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

  • Полная запись
  • Другое связанное исследование

Плотность жидкой меди определяли в атмосфере аргона методом погружных грузил от 1356 до 2500 град К. Ниже 2100 град К применяли молибденовые грузила с покрытием из диоксида циркония с тиглями из оксида алюминия и оксида циркония, а графитовые грузила и тигли — для 2500 град К. Плотность по отношению к температуре лучше всего выражается уравнением D г/см/суп 3/ = точка (1356 град К) была 7,992 г/см/суп 3/ и 6,792 г/см/суп 3/ при нормальной температуре кипения (2855 град К). Рассчитаны мольные объемы и термические коэффициенты расширения жидкой меди. Было обнаружено, что медь при плавлении расширяется на 4,51% своего твердого объема. Критические константы меди были оценены как: Т/субкрит./ = 8900 плюс-минус 900 град К; Д/субкрит/. = 1,04 плюс-минус 0,2 г/см3/суп 3/; V/sub Mcrit/.= 61 плюс-минус 10 см/ sup 3//моль. (авт.)

Авторов:

Кэхилл, Дж. А.;

Киршенбаум А Д

Дата публикации:
Исследовательская организация:
Университет Темпл, Филадельфия
Идентификатор ОСТИ:
4812993
Номер АНБ:
НСА-16-022629
Тип ресурса:
Журнал Статья
Название журнала:
Журнал физической химии (США)
Дополнительная информация журнала:
Объем журнала: Том: 66; Другая информация: ориг. Дата получения: 31-DEC-62
Страна публикации:
Страна неизвестна/код недоступен
Язык:
Английский
Тема:
МЕТАЛЛЫ, КЕРАМИКА И ПРОЧИЕ МАТЕРИАЛЫ; ОКСИДЫ АЛЮМИНИЯ; АРГОН; КИПЕНИЕ; ПОКРЫТИЕ; ТИГНИ; ПЛОТНОСТЬ; УРАВНЕНИЯ; РАСШИРЕНИЕ; ГРАФИТ; ВЫСОКАЯ ТЕМПЕРАТУРА; ИНЕРТНЫЕ ГАЗЫ; ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ; ЧАСТИ МАШИН; ТОЧКИ ПЛАВЛЕНИЯ; МОЛЕКУЛЫ; МОЛИБДЕН; КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ; ОБЪЕМ; ОКСИДА ЦИРКОНИЯ

Форматы цитирования

  • MLA
  • АПА
  • Чикаго
  • БибТекс


Кэхилл, Дж. А., и Киршенбаум, А. Д. ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОЙ МЕДИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ (1356 К) ДО 2500 К. И ОЦЕНКА ЕЕ КРИТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ . Страна неизвестна/Код недоступен: N. p., 1962.
Веб. дои: 10.1021/j100812a027.

Копировать в буфер обмена


Кэхилл, Дж. А., и Киршенбаум, А. Д. ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОЙ МЕДИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ (1356 К) ДО 2500 К. И ОЦЕНКА ЕЕ КРИТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ . Страна неизвестна/код недоступен. https://doi.org/10.1021/j100812a027

Копировать в буфер обмена


Кэхилл, Дж. А., и Киршенбаум, А. Д. 1962.
«ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОЙ МЕДИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ (1356 К) ДО 2500 К И ОЦЕНКА ЕЕ КРИТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ». Страна неизвестна/код недоступен. https://doi.org/10.1021/j100812a027.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_4812993,
title = {ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОЙ МЕДИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ (1356 К) ДО 2500 К И ОЦЕНКА ЕЕ КРИТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ},
автор = {Кахилл, Дж. А. и Киршенбаум, А. Д.},
abstractNote = {Плотность жидкой меди определяли в атмосфере аргона методом погруженного грузила при температуре от 1356 до 2500 град К. Ниже 2100 град К применяли молибденовые грузила, покрытые диоксидом циркония, с тиглями из оксида алюминия и оксида циркония, а графитовые грузила и тигли. были использованы до 2500 град К. Плотность по отношению к температуре лучше всего выражается уравнением D г/см/суп 3/ = точка (1356 град К) была 7,992 г/см/суп 3/ и 6,792 г/см/суп 3/ при нормальной температуре кипения (2855 град К). Рассчитаны мольные объемы и термические коэффициенты расширения жидкой меди. Было обнаружено, что медь при плавлении расширяется на 4,51% своего твердого объема. Критические константы меди были оценены как: Т/субкрит./ = 8900 плюс-минус 900 град К; Д/субкрит/. = 1,04 плюс-минус 0,2 г/см3/суп 3/; V/sub Mcrit/.= 61 плюс-минус 10 см/ sup 3//моль. (авт.)},
дои = {10.1021/j100812a027},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/4812993},
журнал = {Журнал физической химии (США)},
номер = ,
объем = объем: 66,
place = {Страна неизвестна/Код недоступен},
год = {1962},
месяц = ​​{6}
}

Копировать в буфер обмена


https://doi. org/10.1021/j100812a027

Найти в Google Scholar

Найдите в WorldCat библиотеки, в которых может храниться этот журнал


Экспорт метаданных

Сохранить в мою библиотеку

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:

  • Аналогичные записи

Температуры плавления медно-никелевого сплава

6 декабря 2022 г. 6 декабря 2022 г.

| 18:52

Медно-никелевые сплавы — это тип металла, используемый для различных целей. Инженерам, ученым и другим специалистам, работающим с медно-никелевыми сплавами, важно понимать их температуры плавления. В этом сообщении блога мы обсудим, почему важна температура плавления медно-никелевых сплавов, а также предоставим обзор различных медно-никелевый сплав температура плавления .

Температура плавления материала – это температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. Температура плавления медно-никелевых сплавов ( 1100-1145*C ) важна, потому что она помогает нам понять, как они будут вести себя при разных температурах. Это также позволяет нам выбрать правильный материал для нашего приложения. Например, при более высоких температурах могут потребоваться материалы с более высокой температурой плавления, чтобы сохранить свою структурную целостность и избежать повреждения или деформации.

Различные типы медно-никелевых сплавов имеют разные температуры плавления, поэтому важно знать, с каким типом вы имеете дело, прежде чем работать с ними. Вообще говоря, сплавы с низким содержанием никеля (те, которые содержат менее 10% никеля) имеют более низкую температуру плавления по сравнению со сплавами с высоким содержанием никеля (те, которые содержат более 10% никеля). Например, сплав, содержащий 5% никеля, имеет температуру плавления около 1200°C, а сплав, содержащий 30% никеля, имеет гораздо более высокую температуру плавления, около 1450°C.

Также важно отметить, что на температуру плавления медно-никелевых сплавов могут влиять и другие факторы, такие как примеси и изменения состава. Примеси могут снизить общую прочность и стабильность сплава и, следовательно, снизить его общую температуру плавления, как и у многих других металлов. Различия в составе могут вызвать небольшие различия в физических свойствах и термических характеристиках между двумя образцами, изготовленными из одного и того же сплава, но с несколько разным составом (т. е. два образца, изготовленные из сплава с 20 % никеля, могут демонстрировать несколько разные характеристики из-за незначительных различий в составе).