النحاس العالي نقاء هو معدن ناعم ومرن ودكتايل مع توصيل حراري وكهربائي عالي جدا. سطح طازج من النحاس النقي له لون البرتقالي المحمر. يتم استخدام النحاس كموصل للحرارة والكهرباء ، كمواد بناء ، وكمكون من سبائك المعادن المختلفة ، مثل الفضة الجنيه الاسترليني المستخدمة في المجوهرات ، وكبونكل المستخدم في صنع الأجهزة البحرية والعملات المعدنية ، والكانتوان المستخدمة في مقاببات الإجهاد والزمل الحراري لقياس درجة الحرارة. يتمتع النحاس المرتفع نقاء القوة النهائية بحوالي 210 ميجا باسكال ، وقوة العائد 33 ميجا باسكال ، مما يحد من قابلية الاستخدام في التطبيقات الصناعية. ولكن بالمثل بالنسبة للسبائك الأخرى ، قد يتم تعزيز النحاس. آلية التعزيز الرئيسية هي صناعة السبائك في السبائك القائمة على النحاس.
سبيكة النحاس هي سبائك تعتمد على النحاس ، حيث تكون عناصر السبائك الرئيسية هي Zn ، SN ، SI ، Al ، Ni. تشكل السبائك المستندة إلى CU في الغالب حلولًا صلبة بديلة ، حيث تحل ذرات المذاب أو الشوائب محلها أو بديلاً عن ذرات المضيف. تحدد العديد من ميزات ذرات المذاب والمذيبات الدرجة التي يذوبها السابق في الأخير. يتم التعبير عن هذه كقواعد هيوم - روثرون. هناك ما يصل إلى 400 مؤلفات مختلفة من سبائك النحاس والنحاس المجمعة بشكل فضفاض في الفئات: النحاس ، سبيكة النحاس العالية ، النحاس ، البرونز ، النيكل النحاسي ، النحاس - نيكل -زنك (الفضة النيكل) ، النحاس الرصاص ، والسبائك الخاصة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعزيز عدد محدود من سبائك النحاس عن طريق المعالجة الحرارية ؛ وبالتالي ، يجب استخدام سبائك العمل البارد و\/أو سبيكة الحل الصلبة لتحسين هذه الخصائص الميكانيكية.
خصائص النحاس
النحاس هو مواد ناعمة وصعبة ودورة ومرنة. هذه الخصائص تجعل النحاس مناسبًا للغاية لتشكيل الأنبوب ، ورسم الأسلاك ، والغزل ، والرسم العميق. تشمل الخصائص الرئيسية الأخرى التي عرضها النحاس وسبائكه:
الموصلية الحرارية ممتازة. النحاس لديه تصنيف توصيل حراري أعلى بنسبة 60 ٪ من الألمنيوم ، لذلك يكون أكثر قدرة على تقليل البقع الساخنة الحرارية في أنظمة الأسلاك الكهربائية. تنشأ التوصيلات الكهربائية والحرارية للمعادن من حقيقة أن إلكتروناتها الخارجية قد تم تخليصها.
الموصلية الكهربائية ممتازة. موصلية النحاس هي 97 ٪ من الفضة. نظرًا لتكلفة أقل بكثير ووفرة أكبر ، كان النحاس تقليديًا المادة القياسية المستخدمة في تطبيقات نقل الكهرباء. ومع ذلك ، يتم استخدام الألومنيوم عادة في خطوط توليد الطاقة عالية الجهد لأنه يحتوي على حوالي نصف الوزن وتكلفة كابل النحاس المقاوم للمقاومة. في درجة حرارة معينة ، تكون التوصيلات الحرارية والكهربائية للمعادن متناسبة ، لكن رفع درجة الحرارة يزيد من الموصلية الحرارية مع تقليل الموصلية الكهربائية. يتم قياس هذا السلوك في قانون Wiedemann -Franz.
مقاومة تآكل جيدة. لا يتفاعل النحاس بالماء ، لكنه يتفاعل ببطء مع الأكسجين في الغلاف الجوي لتشكيل طبقة من أكسيد النحاس البني الأسود الذي ، على عكس الصدأ الذي يتشكل على الحديد في الهواء الرطب ، يحمي المعدن الأساسي من التآكل (التخميل). سبائك النحاس النيكل ، والنحاس الألمنيوم ، والألومنيوم تُظهر مقاومة متفوقة لتآكل المياه المالحة.
مقاومة الوقود الحيوية الجيدة
قابلية جيدة. من الممكن تصنيع النحاس ، على الرغم من أن السبائك مفضلة لقابلية جيدة في إنشاء أجزاء معقدة.
الاحتفاظ بالخصائص الميكانيكية والكهربائية في درجات الحرارة المبردة
Diamagnetic
استخدامات سبائك النحاس والنحاس
تاريخيا ، تم ممارسة سبائك النحاس مع معدن آخر ، على سبيل المثال القصدير لصنع البرونز ، لأول مرة بعد حوالي 4000 عام من اكتشاف صهر النحاس ، وبعد حوالي 2000 عام من استخدام "البرونز الطبيعي". يُعرَّف الحضارة القديمة بأنها في العصر البرونزي إما عن طريق إنتاج البرونز عن طريق صهر النحاس والسبائك مع القصدير أو الزرنيخ أو المعادن الأخرى. التطبيقات الرئيسية للنحاس هي الأسلاك الكهربائية (60 ٪) ، والسقوف والسباكة (20 ٪) ، والآلات الصناعية (15 ٪). يتم استخدام النحاس في الغالب كمعدن نقي ، ولكن عندما تكون هناك حاجة إلى صلابة أكبر ، يتم وضعها في السبائك مثل النحاس والبرونز (5 ٪ من الاستخدام الكلي). تستخدم السبائك النحاسية والنحاس بما في ذلك النحاس (CU-ZN) والبرونز (CU-SN) على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والمجتمعية المختلفة. تشمل بعض الاستخدامات الشائعة لسبائك النحاس مجوهرات الأزياء ، والأقفال ، والمفصلات ، والتروس ، والمحامل ، وأغلفة الذخيرة ، ومشعات السيارات ، والآلات الموسيقية ، والتعبئة الإلكترونية ، والعملات المعدنية. تم استخدام البرونز ، أو السبائك مثل البرونز والمخاليط ، للعملات المعدنية على مدى فترة أطول. لا يزال يستخدم على نطاق واسع اليوم للينابيع ، المحامل ، البطانات ، محامل طيار نقل السيارات ، وتجهيزات مماثلة ، وهي شائعة بشكل خاص في محامل المحركات الكهربائية الصغيرة. النحاس والبرونز هي مواد هندسية شائعة في الهندسة المعمارية الحديثة وتستخدم في المقام الأول للتسقيف وكسوة الواجهة بسبب مظهرها البصري.
النحاس النحاس المنحل بالكهرباء (ETP)
Electrolytic Tough Pitch Copper ، UNS C11 0 0 0 ، هو النحاس النقي (بحد أقصى 0.0355 ٪ من الشوائب) التي تم تكريرها بواسطة عملية تحسين الإلكتروليتيك ، وهي درجة النحاس الأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم. يحتوي ETP على الحد الأدنى من تصنيف الموصلية بنسبة 100 ٪ من IAC ، ويطلب من 99.9 ٪ نقية. لديها 0.02 ٪ إلى 0.04 ٪ محتوى الأكسجين (نموذجي). الأسلاك الكهربائية هي أهم سوق لصناعة النحاس. ويشمل ذلك أسلاك الطاقة الهيكلية ، وكابل توزيع الطاقة ، وأسلاك الأجهزة ، وكابلات الاتصالات ، وسلك السيارات والكابلات ، وسلك المغناطيس. يتم استخدام ما يقرب من نصف جميع ملغى النحاس في موصلات الأسلاك والكابلات الكهربائية. النحاس النقي لديه أفضل الموصلية الكهربائية والحرارية لأي معدن تجاري. موصلية النحاس هي 97 ٪ من الفضة. نظرًا لتكلفة أقل بكثير ووفرة أكبر ، كان النحاس تقليديًا المادة القياسية المستخدمة في تطبيقات نقل الكهرباء.
النحاس
النحاس هو المصطلح العام لمجموعة من سبائك النحاس والزنك. يمكن أن يبلد النحاس مع الزنك بنسب مختلفة ، مما يؤدي إلى مادة ميكانيكية وتآكل وخصائص حرارية متفاوتة. تزداد كميات الزنك للمواد مع تحسين القوة والليونة. تعد النحاس ذات المحتوى النحاسي أكبر من 63 ٪ هي أكثر ما يثبت من أي سبيكة نحاسية ويتم تشكيلها من خلال عمليات تشكيل البرد المعقدة. النحاس لديه قابلية أعلى من البرونز أو الزنك. إن نقطة الانصهار المنخفضة نسبيًا للنحاس والسيولة تجعلها مادة سهلة نسبيًا. يمكن أن تتراوح النحاس باللون السطحي من اللون الأحمر إلى الأصفر إلى الذهب إلى الفضة اعتمادًا على محتوى الزنك. تشمل بعض الاستخدامات الشائعة لسبائك النحاس مجوهرات الأزياء ، والأقفال ، والمفصلات ، والتروس ، والمحامل ، وتوصيلات الخرطوم ، وأغلفة الذخيرة ، ومشعات السيارات ، والآلات الموسيقية ، والتعبئة الإلكترونية ، والعملات المعدنية. النحاس والبرونز هي مواد هندسية شائعة في الهندسة المعمارية الحديثة وتستخدم في المقام الأول للتسقيف وكسوة الواجهة بسبب مظهرها البصري.
على سبيل المثال ، سبيكة النحاس C26000 UNS C26000 (70\/30) هي من سلسلة النحاس الأصفر ، والتي لديها أعلى ليونة. تتشكل نحات الخرطوشة في الغالب ، ويمكن أيضًا تشكيلها بسهولة ، وهو أمر ضروري في صنع حالات الخرطوشة. يمكن استخدامه في نوى المبرد والخزانات ، وقذائف المصباح ، وتركيبات المصابيح ، أو السحابات ، والأقفال ، والمفصلات ، أو مكونات الذخيرة أو ملحقات السباكة.
البرونز
البرونز هي عائلة من السبائك القائمة على النحاس تقليديا مع القصدير ، ولكن يمكن أن تشير إلى سبائك النحاس والعناصر الأخرى (مثل الألومنيوم والسيليكون والنيكل). البرونز أقوى إلى حد ما من النحاس ، ومع ذلك لا يزال لديهم درجة عالية من مقاومة التآكل. بشكل عام ، يتم استخدامها عندما ، بالإضافة إلى مقاومة التآكل ، مطلوب خصائص الشد الجيدة. على سبيل المثال ، يحقق Beryllium Copper أكبر قوة (إلى 1400 ميجا باسكال) من أي سبيكة قائمة على النحاس.
تاريخيا ، تم ممارسة سبائك النحاس مع معدن آخر ، على سبيل المثال القصدير لصنع البرونز ، لأول مرة بعد حوالي 4000 عام من اكتشاف صهر النحاس ، وبعد حوالي 2000 عام من استخدام "البرونز الطبيعي". يُعرَّف الحضارة القديمة بأنها في العصر البرونزي إما عن طريق إنتاج البرونز عن طريق صهر النحاس والسبائك مع القصدير أو الزرنيخ أو المعادن الأخرى. تم استخدام البرونز ، أو السبائك مثل البرونز والمخاليط ، للعملات المعدنية على مدى فترة أطول. لا يزال يستخدم على نطاق واسع اليوم للينابيع ، المحامل ، البطانات ، محامل طيار نقل السيارات ، وتجهيزات مماثلة ، وهي شائعة بشكل خاص في محامل المحركات الكهربائية الصغيرة. النحاس والبرونز هي مواد هندسية شائعة في الهندسة المعمارية الحديثة وتستخدم في المقام الأول للتسقيف وكسوة الواجهة بسبب مظهرها البصري.
