Что такое медь и медные сплавы: свойства, характеристики, особенности и получение
Товар добавлен в корзину
Оформить заказ

Смотрите также
от

Главная - Блог -Медь − что это: свойства, характеристики, сплавы и применение

Медь: свойства, характеристики, сплавы и применение

Медь – это металл, известный человечеству с восьмого века до нашей эры. За счет преимуществ, которыми она обладает на фоне всех остальных цветных металлов, в том числе алюминия, она является наиболее ценным цветным металлом.

med-1

Особенности металла

Даже школьникам известно, что это такое: как выглядит медь, какого она цвета, какие предметы из нее могут быть изготовлены. В периодической таблице этот элемент соседствует с серебром и золотом. Это мягкий металл переходного типа, который имеет красновато-розовый цвет. Его атомный номер – 29.

Медь в природе в свободном виде встречается крайне редко. Ее можно отыскать в виде самородков массой до 400 т, которые образуются при окислении медных руд. В них меди содержится до 100%. Существуют минералы, которые содержат медь в различном соотношении, их насчитывается более 200. Среди них выделяется  несколько, в которых меди больше всего:

  • темно-красный куприт (до 89%);
  • свинцово-черный халькозин (80%);
  • брошантит всех оттенков зеленого (56%);
  • зеленый малахит (57,4%);
  • индиговый и медно-красный борнит (55-65%);
  • золотисто-зеленый халькопирит (34%);
  • голубовато-зеленая хризоколла (36%).

Содержание меди в меденосных рудах составляет до 6%

Запасы меди, промышленная добыча

В мире разведаны миллиарды тонн запасов медной руды. Есть несколько наиболее богатых рудников: Чукикамата и Эль-Теньенте – размещен в Чили, который выпускает 27% меди из мирового объема. Есть много крупных месторождений в Канаде, США, Казахстане, Иране, южной части Африки. На российской территории сосредоточено 3% мировых запасов. Медные залежи найдены в Красноярском крае, в Забайкалье и на Урале.

Руда должна содержать более 0,5-1% меди в чистом виде, тогда целесообразно заниматься ее добычей. Металл добывается открытым способом и в шахтах. Четверть мировой добычи меди принадлежит чилийским рудникам.

Источники для получения меди

Медь добывают из руды, минералов, а также при переработке вторичного сырья. Для получения металла из руды есть два способа:

  • Пирометаллургический. Медное сырье после обогащения подвергается обжигу и флотации. Это позволяет получить из руды концентраты, в которых содержится 8-25% чистой меди. Далее выполняется относительный обжиг, плавка, продувка, рафинирование для очищения меди от примесей. Одновременно с этим добываются драгоценные металлы, которые тоже присутствуют в руде. Методика актуальна и для руд, в составе которых процентное содержание меди не достигает 0,5%.
  • Гидрометаллургический. Проводится выщелачивание металла с помощью серной кислоты, а после этого из полученного раствора выделяется медь. Применяется для бедных руд. Процесс не сопровождается добычей драгметаллов.

Если добыча меди ведется из вторичного сырья, то оно подвергается переработке, а после этого направляется на переплавку. Оно служит для получения металла, в котором содержится до 99% меди.

катод медный-1

Состав и свойства меди

Вопрос состава меди может поставить в тупик, однако ее химический состав представляет собой микс из кристаллов нескольких элементов: золота, кальция, серебра, свинца и никеля. Они пластичные, могут легко обрабатываться, что придало меди аналогичные свойства.

Материалы обладают физическими и химическими свойствами. Первые можно потрогать, измерить, ощутить, а вторые показывают, в какие химические реакции способно вступить вещество.

У меди есть несколько физических свойств:

  • Яркий цвет, который не свойственен остальным металлам, золотисто-розовый. На воздухе на поверхности металла образуется тонкая оксидная пленка желтовато-красного оттенка, которая становится зеленовато-голубой на просвете.
  • Повышенная проводимость электричества.
  • Температура плавления 1083 градуса.
  • Высокая ковкость и пластичность.
  • Мягкость и средний показатель прочности.

Химические свойства меди:

  • Малоактивный металл, который не окисляется при нормальных условиях, но покрывается зеленой пленкой в присутствии кислорода, воды и оксида углерода.
  • Может вступить в химическую реакцию с азотной, серной кислотой. Щелочи на медь не действуют.

Все перечисленные свойства могут измениться в зависимости от того, какой вид термической обработки прошел металл. Чтобы улучшить физико-механические характеристики, используются специализированные легирующие добавки.

Маркировка меди

Для маркировки меди используется специальное обозначение, которое начинается с литеры М, а далее набор цифр показывает чистоту металла:

  • МОО: 99,99%;
  • МО: 99,97%;
  • М1: 99, 9%;
  • М2: 99,7%;
  • М3: 99,5%;
  • М4: 99%.

Прочность меди сильно зависит от содержания кислорода в составе. В марках с цифрами 1, 2, 3 есть 0,5-0,8% кислорода, МО – 0,02%, МОО – 0%.

Медь бывает двух видов – чистая и техническая. Последняя необходима для изготовления полуфабрикатов и выплавки сплавов. От наличия в сплаве каких-то иных химических элементов сильно зависят свойства меди:

  • Олово повышает теплопроводность, а никель – понижает;
  • Висмут ухудшает технические характеристики, мышьяк способен нейтрализовать его действие, при это он нейтрален к самой меди;
  • Кремний и сурьма снижают способность проводить электричество и тепло;
  • Селен и сера негативно сказываются на пластичности;
  • Висмут и свинец делают более сложной обработку давлением;
  • Фосфор способствует удалению кислорода из состава меди, поэтому меняет ее физические свойства;
  • Примеси марганца, цинка, никеля, мышьяка и серебра почти не сказываются на физических свойствах меди.

Сплавы на основе меди

Сплавы на основе меди существуют в большом разнообразии, но есть три основные категории: литейные, деформируемые, порошковые. Наиболее известными соединениями стали латунь, бронза, мельхиор, нейзильбер. Они имеют много схожих свойств, однако наиболее широкое промышленное применение нашли латунь и бронза.

Бронза – это сплав меди с оловом, а также добавлением нескольких компонентов с легирующими свойствами. Соответственно виду легирующей добавки можно назвать такие виды бронзы: алюминиевая, оловянная, бериллиевая, висмутовая, кремнистая, мышьяковистая, свинцовая.

Не существует цинковой бронзы, но есть сплав из меди, олова и цинка (до 10%), который называется пушечной бронзой.

Прочность бронзы позволяет использовать ее для производства  компонентов различных механизмов, которые работают в агрессивных средах, подвергаются усиленным механическим нагрузкам.

Латунь – это сплав из меди с цинком. При увеличении процентного содержания цинка в сплаве с 5 до 45 процентов делает латунь не красной, а желтой. В некоторых случаях сплав дополняется определенным количеством иных химических элементов. Их в маркировке обозначают при помощи букв русского алфавита. В зависимости от процента цинка в составе латунь бывает нескольких разновидностей.

Мельхиор – это сплав из меди и никеля (5-30%), который выглядит, как серебро, поэтому посуда и украшения из него пользуются спросом. Легирующими компонентами служат марганец и железо.

Мельхиор выпускается двух типов: констант (41% никеля) и монель (до 67% никеля).

Нейзильбер – это цветной сплав из меди, никеля и цинка. В зависимости от процентного содержания элементов различаются марки сплава. Наиболее популярная марка МНЦ15-20. Сплав содержит 15% никеля и 20% цинка.

Латунь и нейзильбер вытеснили мельхиор с рынка, поэтому он теперь используется только для производства бытовых товаров.

Сфера применения

Медь и сплавы на ее основе нашли широчайшее применение в различных областях. Из них изготавливают продукцию для тяжелой и легкой промышленности, судостроения, машиностроения, медицины, авиации, бытового применения. У каждой марки есть собственное применение.

Медь и латунь служат исходным сырьем для изготовления сантехники, строительства, так как они обладают повышенной проводимостью тепла, стойкостью к влаге. Привлекательный внешний вид делает бронзу актуальной для создания скульптур, а мельхиор – это сырье для чеканки монет, изготовления украшений.

В электротехники из меди выпускают силовые кабели, провода.

Оценим лом по фото

Прикрепите фотографию металлолома и оставьте свои контактные данные. Наши специалисты рассчитают цену, по которой Вы сможете сдать данный металл в наших пунктах.
оценить стоимость 3
OK
Отправляя форму, Вы принимаете условия политики конфиденциальности​​ и соглашаетесь на обработку персональных данных.​
Спасибо! Ваше сообщение получено