Медь находится на втором месте по популярности среди всех цветных металлов. Основной источник получения меди – это медная руда, которую добывают в многочисленных месторождениях сланца и песчаника.
Чистый металл имеет красно-розовый цвет и характеризуется высокими показателями тепло- и электропроводности. К примеру, по уровню теплопроводности она лучше железа в 6 раз.
Область применения меди
Как в форме чистого металла, так и в сочетании со сплавами медь применяется в разных промышленных областях.
Ее свойства позволяют активно применять этот металл электротехники. Свыше 50% добытого металла используется для производства всевозможных электроприборов и электропередач.
Высокие показатели электро- и теплопроводности обуславливают широкое использование меди в строительной отрасли. Как известно, металл отличается устойчивостью к отрицательному действию коррозии и ультрафиолетовых лучей, также не деформируется в условиях резких колебаний температурного режима.
МЕТАЛЛОЛОМ / как сдавать медь
Самым популярным продуктом из меди являются провода. Для их изготовления применяется максимально чистый металл, потому что дополнительные примеси в значительной степени уменьшают показатель токопроводимости. К примеру, если в готовом продукте будет присутствовать свыше 0,02% алюминия, то способность продукта проводить ток падает на 10%.
Хорошая вязкость и пластичность обуславливают популярность меди для создания продукции с различными узорами. В результате обжига, проволока, созданная из красной меди, приобретает максимальный уровень пластичности и мягкости. Из нее можно формировать узоры и орнаменты любой сложности.
Такую проволоку применяют в:
- электротехнике
- электроэнергетике
- автомобилестроении
- судостроении
- производстве кабеля и проводов.
Высокий показатель теплопроводности меди позволяет использовать ее в различных теплообменниках и теплоотводных приборах. Именно из меди создают кулера для системных блоков, радиаторы отопления, трубы, кондиционеры и другие механизмы.
Несмотря на довольно высокую стоимость медных труб, их достоинства неоспоримы:
- не боятся ультрафиолетового излучения
- устойчивы к образованию коррозии
- не реагируют на температурные перепады. Поэтому монтаж можно проводить даже в условиях низких температур воздуха.
Вследствие высокого показателя механической прочности, а также возможности механической обработки специалисты создают бесшовные медные трубы, имеющие круглое сечение. Они предназначены для транспортировки жидких веществ или газов в системах газо- и водоснабжения, кондиционирования и отопления.
Пожалуй, самым первым материалом, из которого сделали кровельное покрытие, была медь. Такой вариант кровли характеризуется долгим периодом эксплуатации — около 200 лет. Через определенное время кровля из меди окисляется, вследствие чего формируется пленка патины. Она защищает
поверхность меди от неблагоприятного действия ультрафиолета, низкой температуры, влажности и других погодных явлений.
ГДЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ МЕДНАЯ ПРОВОЛОКА #МЕДЬ #МЕДЯХА #МЕДНАЯ #ПРОВОЛОКА #МАГНИТ #НЕМАГНИТ #ТОП #ЦВЕТМЕТ
Сплавы меди и их применение
Медь и ее сплавы широко используются в процессе возведения линий электропередач и устройств разного типа связи. Сплавы применяют в электромашиностроительной отрасти, в создании разных приборов, при изготовлении холодильников, вакуум-аппаратов.
Примерно половина всей меди используется на нужды электропромышленности. На базе меди получено огромное количество сплавов с разными металлами, например, Zn, Sn, Al, Be, Ni, Mn, Pb, Ti, Ag, Au. Существуют сплавы и с неметаллами, например, с фосфором, серой, кислородом и другими.
Сфера использования таких сплавов довольно обширна. Большая часть их них отличается высокими антифрикционными качествами. Сплавы используют в литой и кованой форме, а также в порошковой форме. К примеру, широко используются сплавы:
- оловянные. Содержат от 4 до 33 % Sn
- свинцовые. В них содержится примерно 30 % Pb
- алюминиевые. Содержат от 5 до 11 % Al
- кремниевые. В таких сплавах присутствует 4-5 % Si
- сурьмяные бронзы, которые востребованы в производстве подшипников, теплообменников и прочих материалов в виде листа, прутков и труб для химической, бумажной и пищевой промышленности.
Разные сплавы меди с хромом, а также вольфрамовый порошковый сплав применяются для изготовления электродов и электроконтактов.
Сложно представить себе химическую промышленность и машиностроение без латуни — сплава меди с цинком (до 50 % Zn). Чаще всего в небольших количествах тут присутствуют и другие элементы, например, Al, Si, Ni, Mn. Сплавы меди с фосфором (6-8 %) применяют как припои.
Использование меди в медицине
Применение меди в медицинской отрасли можно встретить довольно часто. Согласно нормам традиционной медицины — медь это крайне важный элемент жизнедеятельности человека. В нашем организме медь присутствует в объеме 2*10-4 % от общего веса человека. Каждый день вместе с пищей мы употребляем примерно 60 мг меди, однако усваивается лишь 2 мг, но именно это количество и является суточной нормой для взрослого человека.
Медь крайне важна в процессе биосинтеза гемоглобина, а также в поддержании уровня сахара, холестерина и мочевой кислоты. Чтобы сердечно-сосудистая система, головной мозг, пищеварительный тракт работали как положено, необходима медь. При хроническом недостатке меди в организме человека развиваются следующие болезни:
- анемия
- остеопороз
- глаукома
- псориаз
- атрофируется сердечная мышца
- человек быстро устает, теряет вес
- в организме накапливается холестерин.
Самыми богатыми продуктами, содержащими медь, являются:
- шампиньоны
- картофель
- печень трески
- цельное зерно
- устрицы и каракатицы.
Применение и маркировка меди
Чтобы выяснить конкретный состав, по классификации ГОСТ 859-2001, имеется особая таблица с характеристиками и маркировками.
Наиболее востребованной является катодная медь или медные полуфабрикаты, другими словами катанка, прокат, слитки и предметы из медных сплавов. Особенности и сфера использования металла, по данным таблицы ГОСТ 859-2001, определяются согласно процентному содержанию разных примесей. Разные марки меди содержат от 10 до 50 разных примесей. Чаще всего наблюдается разделение на две группы:
- сплав, в котором содержится минимальное количество кислорода (до 0,011 %). Этот сплав имеет высокую чистоту. Обозначение по ГОСТ 859-2001 – М00, М01, медь М3. Применяются главным образом для создания токопроводников или сплавов высокой степени чистоты
- рафинированный металл, в котором содержится примесь фосфора для общего применения. Обозначения по ГОСТ 859-2001 – М1ф, М2р, М3р. Из такого металла создают трубы, горячекатаные и холоднокатаные листы, фольга.
Стоит отметить, что данные классификации по ГОСТ 859-2001 соответствуют иностранным данным классификации по DIN. В иностранной классификации обязательно должны быть обозначены химические элементы и примеси. К примеру, марка М00 – это CuOFE, M1 – CuOF.
Для криогенной промышленности применяется исключительно наиболее чистые металлы, бескислородные марки. Для всех остальных нужд самыми популярными являются такие виды горячего и холодного проката, которые используются в разнообразных отраслях строительства и производства:
- М0, М00 – применяется для создания электропроводников и изделий высокой частоты. Они делаются только под заказ и отличаются более высокой стоимостью
- М001б, М001бф – из них делают медную проволоку небольшого сечения, электрические шины, проводку
- медь М1 (М1р, М1ре, М1ф) – это отличные проводники тока, прокатные материалы и высококачественные бронзы, имеющие максимально низкое количество олова. Из такой меди создают прутья и электроды для электрической сварки чугуна и прочих плохо свариваемых металлов
- медь М2 (М2к, М2р). Она подходит для создания изделий для криогенной техники, литого проката для обработки давлением.
- медь М3 (М3р, М3к) применяется в процессе создания прессованных полуфабрикатов и плоского проката. Кроме этого, из нее делают проволоку для электромеханической сварки медных и чугунных предметов.
Соединения меди
Далее рассмотрим наиболее востребованные соединения меди и их применение. Начнем с фунгицидов. Свыше сотни лет они применяются для борьбы с ложномучнисторосяными и несовершенными грибами, которые являются причиной пятнистости вегетативных органов растений. Фунгициды на основе меди и сегодня являются основными в системе антирезистентной программы к системным фунгицидам.
Пестициды, изготовленные на основе меди, очень востребованы в целях защиты садов и виноградников от вредителей и болезней.
Очень популярен сульфат меди. Применение это вещества происходит повсеместно и в различных областях. Сульфат меди(II) является наиболее важной солью меди. Он является исходным материалом для синтеза многих веществ. Безводный сульфат меди используют в качестве индикатора влажности.
В лабораторных условиях он отвечает за осушку этанола и ряда других соединений.
Однако, наибольший объем медного купороса CuSO4 расходуется для борьбы с вредителями в сельскохозяйственной отрасли.
Гидроксид меди применение
Гидроксид меди, также ка и сульфат является отличным фунгицидом. Он защищается растения от различных болезней, как грибковых, так и бактериальных.
Плюсы использования гидроксида меди:
Оксид меди применение
Оксид меди — CuO очень востребован в процессе изготовления стекла и эмалей. Он придает готовым изделиям зелёный и синий оттенок. Также оксид меди незаменим в производстве медно-рубинового стекла.
В лабораторных условиях он используется для выявления восстановительных качеств различных соединений. Вещество способно восстановить оксид до металлической меди. При этом наблюдается переход чёрного цвета оксида меди в розовый оттенок меди.
Источник: mining-prom.ru
XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2020
Медь и её применение в различных отраслях промышленности
Матросова В.Б. 1 , Сафонова М.Н. 1 , Гузик Т.В. 1
Работа в формате PDF
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Медь – это химический элемент таблицы Д.И. Менделеева, находящийся в четвертом периоде побочной подгруппы 1 группы, с порядковым номером 29. Медь высокопластичный переходный элемент красного цвета. Она обозначается символом Cu ( Cuprum ).Для этого металла характерен ряд свойств: теплопроводность, прочность и упругость; а также он обладает высокими электролитическими качествами. Медь легко поддается обработке, является частью многих сплавов, что повышает ее химические и физические качества 1.
В промышленности медь применяют в таких отраслях как электротехника, машиностроение, строительстве, пищевая, химическая, аппаратостроение, сфера денежного обращения и ювелирное дело. Из меди производят электрические провода(монтажные, обмоточные, установочные, контактные), медные сплавы, медный купорос, в теплообменниках холодильных установках, различных трубопроводах, монеты, сплавы с золотом, обрамление для поделочных камней, создание серебровидных сплавов – мельхиор, изготовление знаков отличия, отливка скульптур 1.
Благодаря тому, что металл обладает низким удельным сопротивлением, его часто применяют в электротехнике. В электротехнике медь употребляют в очень чистом виде так как примеси резко сокращают электрическую проводимость. Используют для приготовления силовых кабелей, проводов и других проводников.
Медные провода используются в обмотках энергосберегающих электроприводов и силовых трансформаторов. Для изготовления химической аппаратуры в машиностроении применяют сплав меди с другими металлами. Медь благодаря своей высокой вязкости и высокопластичности хорошо подходит для изготовления различных изделий и сложных узоров 1.
В пищевой промышленности медь используется как пищевая добавка Е519, как фиксатор окраски и консервант. Медный купорос применяют при выполнении строительных работ. Препарат наносят на рабочую поверхность. Медный купорос способствует: антисептической защите деревянных деталей от гниения, удалению ржавых пятен на поверхностях строений, нейтрализации протечек и т.д. Из-за того, что медь обладает высокой теплопроводностью, ее можно применять в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках к ним относят радиаторы охлаждения, кондиционирование и отопления, тепловых трубках 2, 3.
Медь имеет высокую механическую прочность и хорошую пригодность для механической обработки, поэтому ее применяют для производства труб. Медные бесшовные трубы получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов во внутренних системах водоснабжения, газоснабжения, отопления, системах кондиционирования и холодильных аппаратов 2, 3.
В наши дни медные монеты делают из алюминиевой бронзы — сплава меди с алюминия состав которой в сплаве примерно 4,5%-5,5%. Чтобы повысить прочность изделий к деформациям и истираниям, в ювелирном деле используются сплавы меди с золотом, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойкий к механическим воздействиям.
Подчайнова В.Н., Симонова Л.Н. Медь. – М: Наука, 1990. – 279 с.
Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: справочник. М.: Инновационное машиностроение, 2016. – 360 с.
Смирягин, А.П. Промышленные цветные металлы и сплавы: справочник / А.П. Смирягин, Н.А. Смирягина, А.В. Белова. – М.: Металлургия, 1974. – 488 с.
Источник: scienceforum.ru
Область применения и интересные факты о меди
Медь — чрезвычайно распространенный металл, и вы, вероятно, контактируете с ним в повседневной жизни гораздо чаще, чем думаете. На самом деле, в конструкции среднего дома содержится около 180 кг меди. Средний автомобиль содержит около 23 кг.
Некоторые из наиболее распространенных областей применения меди включают:
- Электропроводка;
- Водопровод;
- Антимикробные поверхности;
- Посуда;
- Архитектура;
- Монеты.
Причины, по которым медь так популярна:
Некоторые свойства меди действительно выделяют ее среди других металлов. Зная её свойства, легко понять, почему она так распространена.
Вот некоторые из основных полезных свойств меди:
- Она очень пластична (легко гнется и принимает нужную форму);
- Она очень хорошо проводит тепло и электричество;
- Она убивает бактерии и вирусы при контакте;
- Ее очень легко использовать в качестве сплава для других металлов;
- Она хорошо поддается вторичной переработке;
- Она также обладает хорошей коррозионной стойкостью.
Интересный факт: около 40% потребляемой в мире меди получают из переработанных материалов.
Медные провода и трубы
Около половины производимой сегодня меди в конечном итоге используется в строительстве, чаще всего либо в электрических проводах, либо в водопроводе.
Причина популярности меди для электрических проводов заключается в том, что она очень хорошо проводит электричество и устойчива к растрескиванию.
Другим распространенным металлом для электрических проводов является алюминий, но алюминий не обладает такой податливостью, как медь. В результате соединения алюминиевых проводов могут со временем ржаветь и трескаться, что приводит к пожароопасным ситуациям.
Именно поэтому алюминий больше не используется в электропроводке жилых домов. Медь дороже, но она и безопаснее.
Еще одно очень распространенное применение меди — это сантехника. Это практически идеальный материал для водопроводных труб.
Вот почему медные трубы используются в подавляющем большинстве домов:
- Она легкая и прочная; медь требует относительно небольшого количества опор для надежного крепления трубопроводов;
- Она легко выдерживает очень высокие температуры горячей воды;
- Она чрезвычайно устойчива к коррозии, медные линии могут буквально прослужить сотни лет;
- Медь обладает естественными антибактериальными свойствами, что означает меньшую вероятность появления микробов в редко используемых линиях;
- В отличие от пластика, медь чрезвычайно устойчива к химическим веществам. Если в почве вокруг вашего дома есть такие вещества, как пестициды, медь не позволит им просочиться в водопровод.
При всем этом ни один материал не является идеальным. Медь с трудом противостоит кислотам, что означает, что для воды из колодцев может потребоваться использование пластика. Медь также немного дороже пластиковых труб.
В любом случае, электрические провода/линии и водопроводные трубы — это, безусловно, самые распространенные области применения. Вот несколько других:
Элемент в сплавах металлов
Хотя почти чистая медь, безусловно, полезна сама по себе, медь также является популярным «ингредиентом» в сплавах других металлов.
Два наиболее распространенных сплава — это латунь и бронза.
Латунь, которая обычно состоит на 2/3 из меди и на 1/3 из цинка, обладает более высокой прочностью, чем чистая медь, и более устойчива к коррозии. Кроме того, она обычно имеет золотистый цвет, что делает ее популярной для декоративных изделий.
Бронза обладает еще более высокой прочностью. Обычно она изготавливается путем смешивания меди с оловом, хотя помимо них могут использоваться и другие металлы. Помимо искусства, бронза также используется в тех областях, где требуется пониженное трение и высокая прочность, например, в механических втулках.
Антимикробные поверхности
Нержавеющая сталь часто используется в местах, где требуется чистота, но на самом деле она не делает ничего, чтобы уничтожить нежелательные бактерии или вирусы. Ее просто легко мыть.
Другие металлы, такие как серебро и медь, действительно убивают микробы при контакте. Проблема в том, что эти металлы намного дороже нержавеющей стали.
Одним из эффективных способов недорогого использования этих металлов является гальваническое покрытие. Очень тонкий слой меди наносится на поверхность металла, и внезапно вы получаете все преимущества медной поверхности. Только не поцарапайте ее.
Это очень полезно в таких местах, как больницы или общественные места с высоким уровнем контакта.
Поверхность не обязательно должна быть из чистой меди. Такие сплавы как латунь, тоже эффективны.
Посуда
Медь имеет некоторые отличия от других видов металлов, используемых в посуде. Она чрезвычайно быстро нагревается, так как хорошо проводит тепло. С другой стороны, она также очень быстро остывает.
Считайте, что она находится на противоположном конце спектра от чугуна, который нагревается медленно, но долго сохраняет тепло.
Медные сковороды обычно используются для деликатных видов мяса или рыбы, когда вы хотите быстро обжарить ее, но не пережарить.
Следует помнить, что не стоит допускать контакта пищи с медью во время приготовления. Кислоты, которые обычно содержатся в любой пище, разрушают медь и просачиваются в пищу.
Именно поэтому практически вся медная посуда покрывается другим материалом. Это предотвращает прямой контакт между медью и пищей.
Чаще всего посуда покрывается цинком, хотя есть и несколько альтернативных вариантов.
Кровля и архитектура
Медная кровля то входит в моду, то выходит из нее. Кому-то она нравится, кому-то нет, но есть несколько интересных особенностей меди, которые выделяют ее среди других материалов.
Во-первых, медь — это самый долговечный кровельный материал, который только можно найти. Некоторые медные крыши прослужили до 1000 лет и до сих пор используются!
Это потому, что медь обладает безумной коррозионной стойкостью. Зеленый налет, который образуется в результате коррозии на меди, фактически создает прочный защитный барьер.
Например, Статуя Свободы, которая постоянно подвергается воздействию морской воды, существует уже более ста лет, а патина имеет толщину всего в два листа бумаги.
Помимо того, что медь прослужит вам дольше, она также является очень «зеленым» выбором. Она имеет тенденцию снижать счета за отопление/охлаждение помещения благодаря своей способности эффективно отражать солнечные ультрафиолетовые лучи вместо того, чтобы поглощать их.
Недостатком использования меди в архитектуре является то, что она чрезвычайно дорога и сложна для правильной установки. Поскольку медь очень податлива, тонкие листы меди легко помять и деформировать, если не соблюдать осторожность.
Монеты
По некоторым оценкам, медные монеты используются уже около 2 500 лет.
Большинство монет изготавливаются из меди, а затем покрываются другими металлами (например, никелем) для повышения устойчивости к царапинам и получения желаемого цвета.
Есть несколько причин, по которым медь является отличным материалом для изготовления монет:
- Она может выдержать удар и пережить десятилетия износа.
- Она устойчива к коррозии; металл не гниет даже при контакте с соленой водой. Если ваши монеты потускнели или позеленели, для их полного восстановления обычно достаточно на ночь положить их в емкость с кока-колой.
- Поскольку медь настолько податлива, ее очень легко штамповать. Это означает, что оснастка, необходимая для производства монет, может служить очень долго и требует гораздо меньших усилий.
В наше время есть еще одно замечательное преимущество использования меди в монетах:
Поскольку медь обладает высокой электропроводностью, торговые автоматы могут определить, является ли монета настоящей или нет, проверяя электрическое сопротивление. Именно это не позволит вам набрать тысячи пакетиков «чипсов», обманывая автоматы случайными круглыми кусочками металла.
В итоге, медь очень полезна. Несмотря на то, что она используется буквально тысячи лет, в обозримом будущем она не устареет.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Популярные станки для обработки металла:
Рабочая зона 1500х3000 мм. Источник 2000 Вт Raycus. Резка нержавеющей стали до 8 мм, углеродистой стали до 16 мм.
Узнайте цену
Усилие 30 тонн. Длина гиба 1600 мм. Расстояние между колоннами 1100 мм. Глубина зева 180 мм. Мощность двигателя 3 кВт.
Узнайте цену
Ø обработки, 360 мм. Расстояние между центрами, 750 мм. Мощность двигателя, 5,5 кВт. Система ЧПУ, Siemens Тип направляющих, скольжения. Вес, 1650 кг.
Источник: www.stankoff.ru