Электрычная праводнасць медзі. Медзь: характарыстыка

Электрычная праводнасць медзі наўпрост залежыць ад наяўнасці ў гэтым метале разнастайных прымешак. Нават у выпадку дадання да яго невялікай колькасці мыш'яку, сурмы адбываецца разьбяное падзенне велічыні электрычнай праводнасці. Але не аказвае істотнага ўплыву на гэтую фізічную велічыню свінец, теллур, селен, мыш'як.

Асаблівасці паняцця

Электрычная праводнасць медзі ненашмат менш, чым у срэбра, што робіць гэты метал запатрабаваным у сучаснай электратэхніцы.

Дадзеная фізічная велічыня з'яўляецца характарыстыкай здольнасці рэчывы праводзіць электрычны ток. Яна звязаная з удзельным электрычным супрацівам металу прама прапарцыйнай залежнасцю.

Электрычнае супраціў медзі ў М⋅мм²/м, складае пры тэмпературы 20 градусаў 0,017. Па лікавага значэнні гэта толькі нязначна менш, чым у срэбра.

Электрычная праводнасць медзі з'яўляецца велічынёй, зваротнай супраціўляльнасці, ўжываецца для характарыстыкі электратэхнічных уласцівасцяў дадзенага металу. Для яе вымярэння выкарыстоўваюць сименсы, адпаведныя 1/Ом.

Атрыманне медзі

Паколькі медзь праводзіць электрычнасць, існуе некалькі спосабаў вырабу дадзенага металу. Паўправадніковай медзь ў цяперашні час атрымліваюць пры гальванічнай ачыстцы зліткаў у спецыяльных электралітычныя ваннах. Большая частка медных вырабаў, якія ўжываюцца ў электратэхнічнай прамысловасці, вырабляецца шляхам пракату, валачэння, прэсоўкі.

Пры валачэння ствараюць драты, якія маюць дыяметр не больш за 0,005 мм, тонкую фальгу, стужку да 0,1 мм.

Медная праводка запатрабавана не толькі пры ўзвядзенні шматкватэрных дамоў і офісных памяшканняў, але і ў прыватным будаўніцтве.

Цікавыя звесткі

Дадзены метал часта сустракаецца ў прыродзе ў выглядзе буйных самародкаў. Яшчэ ў старажытныя часы людзі выраблялі з яго ўпрыгажэнні, посуд, зброю. Запатрабаванасць медзі тлумачыцца лёгкасцю яе апрацоўкі, а таксама распаўсюджанасцю ў прыродзе.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Першапачаткова працэс выдзялення металу з яго злучэнняў быў досыць прымітыўным, заключаўся ў награванні меднай руды над вогнішчам, наступным рэзкім астуджэнні. Такая апрацоўка прыводзіла да парэпання кавалкаў руды, што дазваляла людзям здабываць сам метал.

Па меры ўдасканалення тэхналагічных працэсаў апрацоўкі металічных руд ў вогнішчы сталі падаваць паветра, каб павышаць тэмпературу награвання прыроднага злучэння. Паступова працэс пачалі ажыццяўляць у спецыяльных канструкцыях, якія сталі прататыпамі сучасных шахтавых печаў.

Вынікі археалагічных раскопак сведчаць аб тым, што вырабы з медзі выкарыстоўваліся ўжо ў 10 тысячагоддзі да нашай эры.

Прыродныя злучэнні

Медныя драты для праводкі ў цяперашні час вырабляюць з некалькіх відаў руд, распаўсюджаных у прыродзе. Напрыклад, у складзе борнита - каля 65 адсоткаў металу, у халькозине – да 80 %, а ў медным колчедане (халькопирите) колькасць медзі не перавышае 30 адсоткаў.

Фізічныя ўласцівасці

Высокая электрычная праводнасць медзі з'яўляецца адным з найважнейшых уласцівасцяў дадзенага металу. Яго афарбоўка змяняецца ад бледна-ружовага адцення да насычанага чырвонага колеру. Медзь з'яўляецца пераходным матэрыялам, якія валодаюць высокай цяпло - і электропроводностью.

Лінейнае тэрмічнае пашырэнне гэтага металу складае 0,00000017 адзінкі. Медныя вырабы маюць мяжа трываласці пры расцяжэнні 22 кг⋅з/мм². Удзельная вага металу - 8,94 г/см³, цвёрдасць па шкале Бринелля - 35 кгс/мм². Сярод важных фізічных характарыстык дадзенага металу варта адзначыць модуль пругкасці, які складае 132 000 мН/м².

Унікальнымі з'яўляюцца і магнітныя ўласцівасці гэтага металу, які з'яўляецца цалкам диамагнитным рэчывам.

Тэмпературны каэфіцыент супраціву медзі пры пакаёвай тэмпературы роўны 4,3 α (10^-3/K).

Удзельная праводнасць, ковкость зрабілі дадзены метал запатрабаваным у вырабе розных элементаў для электратэхнікі. Падобнымі фізічнымі характарыстыкамі валодае алюміній, таму ён з'яўляецца сыравінай для стварэння кабеляў, правадоў у сучасным электратэхнічным вытворчасці.

Хімічныя ўласцівасці

Супраціў медзі, здольнасць дадзенага металу праводзіць электрычны ток тлумачацца асаблівасцямі будовы атама гэтага хімічнага элемента. Медзь размяшчаецца ў пабочнай падгрупы першай групы табліцы Мендзялеева, з'яўляецца d-элементам.

Супраціў медзі звязана з электронамі, якія месьцяцца на знешнім энергетычным узроўні. Асаблівасці будовы тлумачаць і спецыфіку хімічных уласцівасцяў дадзенага металу. Пры нязначнай вільготнасці медзь з'яўляецца дастаткова інэртным рэчывам, не праяўляе высокай хімічнай актыўнасці.

Пры эксплуатацыі медных вырабаў ва ўмовах высокай вільготнасці і прысутнасці вуглякіслага газу адбываецца акісленне металу.

На паверхні вырабы з'яўляецца зяленая пленка карбанату і гідраксіду медзі (2), а таксама разнастайныя сярністыя злучэння.Дадзеную плёнку называюць пацінай, яна дапамагае абараняць выраб ад наступнага хімічнага разбурэння.

Пры павышэнні тэмпературнага значэння адбываецца адукацыя меднай акалінай (аксіду), што негатыўна адбіваецца на электрычнай праводнасці.

Медзь лёгка ўступае ва ўзаемадзеянне з элементамі, якія адносяцца да падгрупе галагенаў.

Калі ўнесці ў метал пары серы, назіраецца ўзгаранне. Медзь інертная да азоту, вадароду, вуглярода нават пры падвышаных тэмпературных значэннях.

Цікавасць з тэхнічнага пункту гледжання ўяўляе ўзаемадзеянне гэтага металу з солямі жалеза, якія прыводзяць да яго аднаўленню. Гэта хімічнае ўласцівасць дазваляе здымаць з вырабаў меднае напыленне.

Медзь ўтварае разнастайныя комплексныя злучэння, якія адрозніваюцца высокай устойлівасцю.

Галіне выкарыстання

Ужыванне дадзенага металу звязана з яго высокай электрычнай праводнасцю. Напрыклад, з яго выпускаюць кабель. Медзь мае невялікае супраціў, унікальныя магнітныя ўласцівасці, лёгкую механічную обрабатываемость, таму запатрабаваная ў інжынерных камунікацыях і адміністрацыйных будынках. Здольнасць праводзіць цяпло дазваляе ўжываць гэты матэрыял для стварэння цеплавых трубак, сістэм астуджэння і ацяплення паветра.

Менавіта медзь – матэрыял, які незаменны пры вытворчасці кулераў, якія выкарыстоўваюцца для паніжэння тэмпературы персанальных кампутараў. Металічныя канструкцыі, якія ўтрымліваюць медныя элементы, маюць нязначны вага, выдатныя дэкаратыўныя ўласцівасці, таму падыходзяць і для прымянення ў архітэктуры, і для вырабу разнастайных дэкаратыўных элементаў у інтэр'еры, і для стварэння электрычных правадоў.

Асаблівасці правадыроў

Для таго каб зразумець сутнасць электрычнай праводнасці, спынімся на характарыстыцы правадыроў. Да іх адносяцца матэрыялы, здольныя праводзіць электрычны ток. Медзь ставіцца да праваднікам першага роду, паколькі пры павышэнні тэмпературы назіраецца зніжэнне электрычнай праводнасці. На якасць проводникового матэрыялу ўплываюць механічныя, цеплавыя, электрычныя ўласцівасці. Для такога металу, як медзь, усе гэтыя паказчыкі маюць нядрэнныя значэння, што робіць метал запатрабаваным у розных сферах электратэхнікі.

Пластычнасць медзі, лёгкасць яе апрацоўкі, добрая глейкасць, хімічная ўстойлівасць дазваляюць ствараць з дадзенага металу розныя віды вырабаў для тэхнічных патрэб.

Разнавіднасці

Для вырабу чарнавы медзі ўжываюць электралітычным аднаўленне металу з раствора меднага купарваса. Чысты метал неабходны для радыё - і электратэхнікі. У залежнасці ад адсоткавага ўтрымання прымешак, вылучаюць маркі: М0 і М1. У першым выпадку колькаснае ўтрыманне чыстага металу складае 99,95%, для другога варыянту – 99,9 адсотка.

Сярод асноўных фізічных уласцівасцяў, якімі характарызуюцца дадзеныя маркі медзі, адзначым:

• шчыльнасць 8900 кг/м³;
• тэмпература плаўлення 1083 °С;
• высокая механічная трываласць;
• выдатная обрабатываемость;
• высокая ўдзельнае супраціў 1,7241⋅10^-8 Ым⋅м.

Пры увядзенні прымешак у склад чыстага металу істотна павялічваецца велічыня удзельнага супраціву, пры гэтым зніжаецца электрычная праводнасць.

Напрыклад, у выпадку ўвядзення 0,5 % алюмінія і нікеля ўдзельнае супраціў узрастае на 40 адсоткаў.

Заключэнне

Медзь адрозніваецца ад іншых правадыроў току высокай электрычнай праводнасцю, нізкім паказчыкам супраціву, што робіць яе запатрабаванай у сучасным электратэхнічным вытворчасці.

Токаправодныя проводниковые жылы, кабелі, фольгированный гетинакс для друкаваных прылад, лісты, паласы, дрот - гэта далёка не поўны пералік тых вырабаў, якія ствараюць з медзі.

Акрамя шырокага выкарыстання самога металу прымяненне знаходзяць і яе асноўныя сплавы. Да прыкладу, кадмиевая бронза выкарыстоўваецца для стварэння коллекторных пласцін і электрычных кантактаў.

Фосфористая бронза патрэбна для вытворчасці спружын ў апаратах і электронных прыборах. Сумесь медзі з берылію дазваляе ствараць заціскі, слізгальныя кантакты, токаводныя спружыны.

Оловянистую бронзу называюць тэлефоннай, паколькі менавіта з яе ствараюць дрот, якую выкарыстоўвае для тэлефоннага кабеля.

З медна-цынкавых сплаваў вырабляюць паласы і лісты. Дадзены матэрыял мае большае ўдзельнае электрычны супраціў, таму сплаў валодае вялікай трываласцю.

Сярод шматлікіх сфер прымянення медзі асаблівае значэнне ўяўляе электратэхнічная прамысловасць. З гэтага металу ствараюць электрычныя правады рознага дыяметра, памеру, прыдатныя для вырабу сучасных электрычных і радиоприборов высокай дакладнасці. Для павышэння электрычнай праводнасці інжынеры сочаць за чысцінёй металу, не дапускаюць пранікнення дадатковых прымешак.