O cobre de alta pureza é um metal macio, maleável e dúctil, com condutividade térmica e elétrica muito alta. Uma superfície recém-exposta de cobre puro possui uma cor laranja avermelhada. O cobre é usado como condutor de calor e eletricidade, como material de construção e como constituinte de várias ligas metálicas, como prata esterlina usada em jóias, Cupronickel usada para fazer hardware e moedas marinhas e Constantan usada em dentes e termopares para medição de temperatura. O cobre de alta pureza possui a resistência final de aproximadamente 210 MPa e força de escoamento de 33 MPa, o que limita sua usabilidade em aplicações industriais. Mas da mesma forma que para outras ligas, o cobre pode ser fortalecido. O principal mecanismo de fortalecimento está ligando em ligas à base de Cu.
A liga de cobre são ligas baseadas em cobre, nas quais os principais elementos de liga são Zn, Sn, Si, Al, Ni. As ligas baseadas em Cu constituem principalmente soluções sólidas substitucionais, pelas quais os átomos de soluto ou impureza substituem ou substituem os átomos do hospedeiro. Várias características dos átomos de soluto e solvente determinam o grau em que os primeiros se dissolvem neste último. Estes são expressos como regras de rúmica hume. Existem até 400 composições diferentes de cobre e liga de cobre agrupadas vagamente nas categorias: cobre, alta liga de cobre, latão, bronzes, níquel de cobre, cobre - nickel -zinc (níquel prata), cobre com chumbo e ligas especiais. Além disso, um número limitado de ligas de cobre pode ser fortalecido por tratamento térmico.; Consequentemente, o trabalho frio e\/ou a liga de solução sólida devem ser usados para melhorar essas propriedades mecânicas.
Propriedades do cobre
O cobre é um material macio, resistente, dúctil e maleável. Essas propriedades tornam o cobre extremamente adequado para formação de tubos, desenho de arame, giro e desenho profundo. As outras propriedades -chave exibidas por cobre e suas ligas incluem:
Excelente condutividade térmica. O cobre possui uma classificação de condutividade térmica 60% maior que o alumínio, por isso é mais capaz de reduzir pontos de quentes térmicos em sistemas de fiação elétrica. As condutividades elétricas e térmicas dos metais se originam do fato de que seus elétrons externos são delocalizados.
Excelente condutividade elétrica. A condutividade do cobre é de 97% a de prata. Devido ao seu custo muito menor e maior abundância, o cobre tem sido tradicionalmente o material padrão usado para aplicações de transmissão de eletricidade. No entanto, o alumínio é geralmente usado em linhas de energia de alta tensão, porque possui cerca de metade do peso e menor custo de um cabo de cobre de resistência comparável. A uma determinada temperatura, as condutividades térmicas e elétricas dos metais são proporcionais, mas aumentar a temperatura aumenta a condutividade térmica e diminuindo a condutividade elétrica. Esse comportamento é quantificado na lei de Wiedemann -Franz.
Boa resistência à corrosão. O cobre não reage com a água, mas reage lentamente com o oxigênio atmosférico para formar uma camada de óxido de cobre marrom-preto que, diferentemente da ferrugem que se forma no ferro em ar úmido, protege o metal subjacente da corrosão adicional (passivação). Ligas de níquel de cobre, latão de alumínio e alumínio demonstram resistência superior à corrosão da água salgada.
Boa resistência à biofolação
Boa máquinabilidade. A usinagem de cobre é possível, embora as ligas sejam preferidas por boa máquinabilidade na criação de peças complexas.
Retenção de propriedades mecânicas e elétricas em temperaturas criogênicas
Diamagnético
Usos de ligas de cobre e cobre
Historicamente, o cobre de liga com outro metal, por exemplo, estanho para fazer bronze, foi praticado pela primeira vez cerca de 4000 anos após a descoberta da fundição de cobre e cerca de 2000 anos após o uso geral de "bronze natural". Uma civilização antiga é definida como na Idade do Bronze, produzindo bronze, fundindo seu próprio cobre e ligando com estanho, arsênico ou outros metais. As principais aplicações do cobre são fios elétricos (60%), cobertura e encanamento (20%) e máquinas industriais (15%). O cobre é usado principalmente como um metal puro, mas quando é necessária maior dureza, é colocada em ligas como latão e bronze (5% do uso total). As ligas à base de cobre e cobre, incluindo latão (Cu-ZN) e bronzes (Cu-SN), são amplamente utilizadas em diferentes aplicações industriais e sociais. Alguns dos usos comuns para ligas de latão incluem jóias, fechaduras, dobradiças, engrenagens, rolamentos, cartuchos de munição, radiadores automotivos, instrumentos musicais, embalagens eletrônicas e moedas. As ligas e misturas de bronze, ou bronze, foram usadas para moedas por um período mais longo. Ainda é amplamente utilizado hoje para molas, rolamentos, buchas, rolamentos piloto de transmissão de automóveis e acessórios semelhantes, e é particularmente comum nos rolamentos de pequenos motores elétricos. Brass e bronze são materiais de engenharia comuns na arquitetura moderna e usados principalmente para coberturas e revestimentos de fachada devido à sua aparência visual.
Push de anolíticos (ETP) de cobre
Cobre de pitch de pitch eletrolítico, UNS C11 0 0 0, é puro cobre (com um máximo de 0,0355% de impurezas) refinado pelo processo de refino eletrolítico e é o grau mais utilizado de cobre em todo o mundo. O ETP possui uma classificação mínima de condutividade de 100% de IACs e é necessária para ser 99,9% pura. Possui 0,02% a 0,04% de conteúdo de oxigênio (típico). A fiação elétrica é o mercado mais importante para a indústria de cobre. Isso inclui fiação estrutural de energia, cabo de distribuição de energia, fio de aparelho, cabo de comunicação, fio e cabo automotivo e fio de ímã. Aproximadamente metade de todo o cobre extraído é usado para condutores elétricos de fios e cabos. O cobre puro possui a melhor condutividade elétrica e térmica de qualquer metal comercial. A condutividade do cobre é de 97% a de prata. Devido ao seu custo muito menor e maior abundância, o cobre tem sido tradicionalmente o material padrão usado para aplicações de transmissão de eletricidade.
Latão
Brass é o termo genérico para uma variedade de ligas de cobre-zinco. O latão pode ser ligado com zinco em diferentes proporções, o que resulta em um material de diferentes propriedades mecânicas, de corrosão e térmicas. As quantidades aumentadas de zinco fornecem ao material com força e ductilidade aprimoradas. Os latões com um conteúdo de cobre superiores a 63% são os mais dúcteis de qualquer liga de cobre e são moldados por operações complexas de formação de frio. Brass tem maior maleabilidade do que bronze ou zinco. O ponto de fusão relativamente baixo de latão e sua fluidez tornam um material relativamente fácil de fundir. O latão pode variar na cor da superfície, de vermelho a amarelo a ouro e prata, dependendo do conteúdo de zinco. Alguns dos usos comuns para ligas de latão incluem jóias, fechaduras, dobradiças, engrenagens, rolamentos, acoplamentos de mangueira, carcaças de munição, radiadores automotivos, instrumentos musicais, embalagens eletrônicas e moedas. Brass e bronze são materiais de engenharia comuns na arquitetura moderna e usados principalmente para coberturas e revestimentos de fachada devido à sua aparência visual.
Por exemplo, a liga de latão do cartucho UNS C26000 (70\/30) é da série amarela de latão, que possui a maior ductilidade. Os latões de cartucho são principalmente formados a frio e também podem ser facilmente usinados, o que é necessário para fazer casos de cartucho. Ele pode ser usado para núcleos e tanques de radiador, conchas de lanterna, luminárias, prendedores, fechaduras, dobradiças, componentes de munição ou acessórios de encanamento.
Bronze
Os bronzes são uma família de ligas à base de cobre tradicionalmente ligadas a estanho, mas podem se referir a ligas de cobre e outros elementos (por exemplo, alumínio, silício e níquel). Os bronzes são um pouco mais fortes que os latões, mas ainda têm um alto grau de resistência à corrosão. Geralmente eles são usados quando, além da resistência à corrosão, são necessárias boas propriedades de tração. Por exemplo, o cobre do berílio atinge a maior força (para 1.400 MPa) de qualquer liga baseada em cobre.
Historicamente, o cobre de liga com outro metal, por exemplo, estanho para fazer bronze, foi praticado pela primeira vez cerca de 4000 anos após a descoberta da fundição de cobre e cerca de 2000 anos após o uso geral de "bronze natural". Uma civilização antiga é definida como na Idade do Bronze, produzindo bronze, fundindo seu próprio cobre e ligando com estanho, arsênico ou outros metais. As ligas e misturas de bronze, ou bronze, foram usadas para moedas por um período mais longo. Ainda é amplamente utilizado hoje para molas, rolamentos, buchas, rolamentos piloto de transmissão de automóveis e acessórios semelhantes, e é particularmente comum nos rolamentos de pequenos motores elétricos. Brass e bronze são materiais de engenharia comuns na arquitetura moderna e usados principalmente para coberturas e revestimentos de fachada devido à sua aparência visual.
