व्यापार, उद्योग
कॉपर: चालकता, गुण, विशेषताओं और अनुप्रयोगों
आधुनिक उद्योग की कई शाखाओं में बहुत व्यापक रूप से इस तरह के तांबे के रूप में सामग्री प्रयोग किया जाता है। इस धातु की विद्युत चालकता बहुत अधिक है। यह मुख्य रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में अपने आवेदन की व्यवहार्यता का बताते हैं। कॉपर कंडक्टर उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ प्राप्त कर रहे हैं। बेशक, इस धातु प्रयोग किया जाता है न केवल इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, लेकिन यह भी अन्य उद्योगों में। इसके गुणों सहित अपनी प्रासंगिकता के कारण इस तरह के आदि कुछ संक्षारक वातावरण में संक्षारक विनाश करने के लिए प्रतिरोध, दुर्दम्य, plasticity, के रूप में
ऐतिहासिक जानकारी
कॉपर एक धातु प्राचीन काल से इंसान को मालूम है। यह इन सामग्रियों मुख्य रूप से अपनी डली के रूप में प्रकृति में प्रसार के साथ लोगों के प्रारंभिक परिचय बताते हैं। कई वैज्ञानिकों का मानना है कि यह पहली तांबा धातु ऑक्सीजन यौगिकों के व्यक्ति से बरामद किया गया था। एक बार जब चट्टानों बस आग में गरम किया जाता है और तेजी से ठंडा, उनमें दरार करने के कारण। बाद में तांबा वसूली कोयला और उड़ाने धौंकनी के योग के साथ दांव पर निर्माण करने के लिए शुरू कर दिया। इस प्रक्रिया में सुधार अंत में की रचना हुई शाफ्ट भट्ठी। फिर भी बाद में, धातु गलाने अयस्क ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त होने लगी।
कॉपर: चालकता सामग्री
मौन राज्य में, नाभिक के चारों ओर किसी भी धातु मुक्त इलेक्ट्रॉनों के सभी। जोखिम के एक बाहरी स्रोत एक दृश्य में व्यवस्थित और वर्तमान के वाहक बन जाते हैं। धातु क्षमता की डिग्री के माध्यम से पारित करने के लिए यह पिछले चालकता कहा जाता है। अपने अंतरराष्ट्रीय एसआई सीमेंस में माप की इकाई 1 मुख्यमंत्री = 1 ओम -1 के रूप में परिभाषित किया गया है।
तांबे की चालकता बहुत अधिक है। यह संकेतक के अनुसार, यह सभी ज्ञात आज आधार धातुओं से बढ़कर है। उसके वर्तमान की तुलना में बेहतर ही चांदी गुजरता है। संकेतक चालकता तांबा 57h104 सेमी -1 +20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर है धन्यवाद इस अपनी संपत्ति को यह धातु वर्तमान में सभी औद्योगिक और घरेलू प्रयोजनों में इस्तेमाल किया कंडक्टर की सबसे आम है।
कॉपर ठीक निरंतर बिजली लोड का सामना है और यह भी विश्वसनीय और टिकाऊ है। इसके अलावा, इस धातु एक उच्च पिघल बिंदु की विशेषता और (1083,4 डिग्री सेल्सियस) है। यह, बारी में, एक लंबे समय के लिए एक गर्म राज्य में काम करने के लिए तांबे की अनुमति देता है। एल्यूमीनियम के रूप में प्रसार वर्तमान कंडक्टर के रूप में केवल धातु के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं।
तांबे की चालकता पर दोष का प्रभाव
बेशक, लाल धातु की गलाने के लिए हमारे समय में प्राचीन समय में अधिक से अधिक परिष्कृत तकनीक का इस्तेमाल किया जाता है। हालांकि, आज भी बहुत शुद्ध Cu लगभग असंभव है मिलता है। तांबा हमेशा मौजूद अशुद्धता के सभी प्रकार है। यह उदाहरण, सिलिकॉन, लोहे या बेरिलियम के लिए, हो सकता है। इस बीच, तांबा में अधिक दोष, कम अपने बिजली के घटक। तारों के निर्माण के लिए, उदाहरण के लिए, यह उपयुक्त ही पर्याप्त शुद्ध धातु है। विनिर्देशों के अनुसार, इस उद्देश्य के लिए 0.1% से अधिक नहीं तांबा अशुद्धियों की राशि के साथ इस्तेमाल किया जा सकता।
अक्सर इस धातु में यह सल्फर, आर्सेनिक और सुरमा का एक निश्चित प्रतिशत होता है। पहले पदार्थ काफी सामग्री का लचीलापन कम कर देता है। तांबा और सल्फर की चालकता बहुत भिन्न। इस मिश्रण वर्तमान आचरण नहीं किया। यह एक अच्छा विसंवाहक है। हालांकि, तांबे सल्फर की विद्युत चालकता लगभग किसी भी तरह से प्रभावित नहीं करता। एक ही तापीय चालकता पर लागू होता है। सुरमा और आर्सेनिक के साथ विपरीत सच है। इन तत्वों को बहुत तांबे की विद्युत चालकता कम करने में सक्षम हैं।
मिश्र
additives के सभी प्रकार के विशेष रूप से इस तरह के तांबे के रूप में इस तरह के एक प्लास्टिक सामग्री की ताकत में सुधार के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। इसकी विद्युत चालकता, वे भी कम करते हैं। लेकिन उनके उपयोग काफी उत्पादों के सभी प्रकार के जीवन का विस्तार कर सकते हैं।
ज्यादातर मामलों में, शक्ति बढ़ाने एडिटिव का इस्तेमाल किया तांबे Cd (0.9%) के रूप में। परिणाम एक कैडमियम कांस्य है। इसके चालकता तांबे की चालकता का 90% है। कभी कभी, कैडमियम के बजाय के रूप में additives एल्यूमीनियम के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं। इस धातु की चालकता वही आंकड़ा तांबे का 65% है। additives के रूप में तारों की ताकत बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और अन्य सामग्री और पदार्थ - टिन, फास्फोरस, क्रोमियम, बेरिलियम। परिणाम एक निश्चित ब्रांड की एक कांस्य है। जस्ता बुलाया पीतल के साथ तांबे का एक यौगिक।
विशेषताओं मिश्र
निर्भर धातु विद्युत चालकता न केवल उन में दोष की संख्या पर, लेकिन यह भी अन्य संकेतकों पर कर सकते हैं। बढ़ती हीटिंग तापमान क्षमता तांबे वर्तमान बहने के माध्यम से कम हो जाती है के साथ उदाहरण के लिए। यह एक तार भी निर्माण के अपने तरीके को की चालकता प्रभावित करती है। घर में और उद्योग में नरम annealed तांबे के तारों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता और हार्ड खींचा। वर्तमान ऊपर ही के माध्यम से पारित करने की क्षमता के पहले संस्करण में।
हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव, बेशक, additives और तांबे की विद्युत चालकता की उनकी मात्रा का इस्तेमाल किया। नीचे दी गई तालिका वर्तमान की क्षमता धातु का सबसे आम मिश्र पारित करने के लिए के बारे में विस्तृत जानकारी के साथ पाठक प्रस्तुत करता है।
मिश्र धातु | स्थिति (डी - annealed, हार्ड खींचा टी) | चालकता (%) |
शुद्ध तांबे | ओह | 101 |
टी | 98 | |
टिन पीतल (0.75%) | ओह | 55-60 |
टी | 50-55 | |
कैडमियम कांस्य (0.9%) | ओह | 95 |
टी | 83-90 | |
एल्यूमीनियम पीतल (2.5% A1, 2% Sn) | ओह | 15-18 |
टी | 15-18 | |
भास्वर पीतल (7% Sn, 0,1% Ρ) | ओह | 10-15 |
टी | 10-15 |
पीतल और तांबे तुलनीय की विद्युत चालकता। हालांकि, पहली धातु आंकड़ा जाहिर है, एक छोटे से कम है। लेकिन वह और पीतल की तुलना में अधिक है। एक पीतल के तार काफी व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है के रूप में। वर्तमान में यह तांबे का कम, लेकिन एक ही पर से गुजरता है और लागत कम है। अक्सर पीतल के बने संपर्क, clamps और रेडियो के लिए विभिन्न भागों बनाते हैं।
उच्च प्रतिरोध की कॉपर मिश्र
ये कंडक्टर सामग्री प्रतिरोधों, rheostats, बिजली उपकरणों और उपकरणों के निर्माण में मुख्य रूप से किया जाता है। अक्सर इस उद्देश्य के तांबे मिश्र constantan और Manganin के लिए इस्तेमाल किया। 0.48-0.52 micromhos / मी - पहले की प्रतिरोधकता (86% Cu, 12% Mn, 2% नी) 0.42-0.48 micromhos / मी, और दूसरा (60% Cu, 40% नी) है।
तापीय चालकता के गुणांक के साथ संचार
चालकता तांबे का - 59.5 मिलियन / मी। यह आंकड़ा, पहले ही उल्लेख के रूप में, सही है, लेकिन केवल 20 ° किसी भी धातु की सी तापीय चालकता के बीच तापमान पर, और वहाँ एक चालकता बंधन है। फ्रांज - अपने कानून Wiedemann स्थापित करता है। यह उच्च तापमान पर धातुओं के लिए किया जाता है और निम्न सूत्र में व्यक्त किया है: K / γ = π 2/3 (k / ई) 2 टी, जहां y - चालकता, कश्मीर - बोल्ट्जमान के निरंतर, ई - प्राथमिक प्रभारी।
बेशक, इस तरह एक कनेक्शन मौजूद है और एक धातु तांबे के रूप में इस तरह के। थर्मल और विद्युत चालकता एक बहुत ही उच्च है। दूसरे स्थान पर होने के बाद यह इन संकेतकों के दोनों पर चांदी है।
तांबा और एल्यूमीनियम तारों के यौगिक
घरेलू और उद्योग में हाल के वर्षों में तेजी से उच्च विद्युत शक्ति इस्तेमाल किया जाने लगा। सोवियत काल के दौरान, तारों सस्ते एल्यूमीनियम से ज्यादातर बनाया गया था। इसके प्रदर्शन की नई आवश्यकताओं, दुर्भाग्य से, अब पूरा। आज, इसलिए, घर में और उद्योग में अक्सर एल्यूमिनियम तार तांबा करने के लिए बदल रहे हैं। उत्तरार्द्ध का मुख्य लाभ, दुर्दम्य के अलावा, कि उनके प्रवाहकीय गुणों की ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया में कम नहीं हैं।
अक्सर बिजली, एल्यूमीनियम और तांबे के तारों के आधुनिकीकरण के लिए जोड़ा जा करने के लिए है। ऐसा करने से सीधे नहीं होगा। वास्तव में, एल्यूमीनियम और तांबे की चालकता बहुत ज्यादा नहीं भिन्न होते हैं। लेकिन केवल इन धातुओं के भीतर। एल्यूमीनियम और तांबे के फिल्म ऑक्सीकरण अलग गुण होते हैं। इस वजह से, चालकता काफी कनेक्शन पर कम है। एल्यूमीनियम का ऑक्सीडेटिव फिल्म तांबा तुलना में बहुत अधिक प्रतिरोध अलग है। इसलिए, कंडक्टर के इन दो प्रकार के संयोजन एक विशेष एडाप्टर के माध्यम से विशेष रूप से किया जाना चाहिए। यह उदाहरण, क्लिप, ऑक्साइड होने से धातुओं की रक्षा करने वाले पेस्ट के लिए, हो सकता है। इस अवतार सामान्य रूप से एडेप्टर के साथ प्रयोग किया जाता है तारों को जोड़ने सड़कों पर। कमरे में अक्सर जंक्शन निचोड़ इस्तेमाल किया। उनके डिजाइन एक विशेष थाली कि एल्यूमीनियम और तांबे के बीच सीधे संपर्क समाप्त भी शामिल है। घुमा तार घरेलू माहौल में इस तरह के कंडक्टर के बजाय सीधे एक मध्यवर्ती "पुल" के लिए वॉशर और अखरोट का उपयोग करने के लिए सिफारिश की अनुपस्थिति में।
भौतिक गुणों
इस प्रकार, हम तांबे का क्या विद्युत चालकता में पता चला। यह आंकड़ा धातु दोष का मेक अप के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। हालांकि, उद्योग में तांबे की मांग के लिए निर्धारित किया जाता है और उसके अन्य लाभप्रद भौतिक गुणों, जानकारी है जिस पर वह नीचे दी गई तालिका से संभव है प्राप्त करने के लिए।
पैरामीटर | मूल्य |
ग्रिल | एक चेहरा केंद्रित घन, एक = 3.6074 Å |
परमाणु त्रिज्या | 1.28 Å |
विशिष्ट ऊष्मा | 385.48 जम्मू / (किलो · कश्मीर) 20 सी पर |
तापीय चालकता | 394.279 वाट / 20 सी में (एम · कश्मीर) |
विद्युत प्रतिरोध | 1.68 · 10-8 ओम · m |
रैखिक विस्तार के गुणांक | 17.0 · 10 -6 |
दृढ़ता | 350 एम.एन. / मी 2 |
तन्य शक्ति | 220 एम.एन. / मी 2 |
रासायनिक गुणों
तांबा, विद्युत चालकता और तापीय चालकता जो बहुत अधिक है और पहले त्रय समूह आठवीं, और आवर्त सारणी के पहले क्षारीय समूह के तत्वों के बीच मध्यवर्ती है की ऐसी विशेषताओं के अनुसार। अपनी बुनियादी रासायनिक गुणों से शामिल हैं:
प्रपत्र परिसरों की प्रवृत्ति;
रंगीन यौगिकों और अघुलनशील सल्फाइड उत्पादन करने की क्षमता।
तांबे के लिए सबसे विशिष्ट द्विसंयोजक राज्य है। क्षार धातुओं के साथ समानता यह व्यावहारिक रूप से कोई नहीं है। इसकी प्रतिक्रिया भी कम है। सीओ 2 की उपस्थिति या पानी फिल्म में तांबे की सतह पर हरे कार्बोनेट का गठन किया। सभी तांबा लवण जहरीला पदार्थ हैं। एक- और द्विसंयोजक राज्य धातु रूपों एक बहुत ही स्थिर जटिल यौगिकों। उद्योग के लिए सबसे अधिक मूल्य अमोनिया कर रहे हैं।
उपयोग की गुंजाइश
तांबे का उच्च तापीय और विद्युत चालकता विभिन्न उद्योगों में व्यापक आवेदन निर्धारित करता है। बेशक, धातु के सबसे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में प्रयोग किया जाता है। बहरहाल, यह अपने आवेदन के ही क्षेत्र नहीं है। इसके अलावा, तांबा इस्तेमाल किया जा सकता है:
गहने में;
वास्तुकला में;
जब पानी और हीटिंग सिस्टम का निर्माण;
गैस पाइपलाइनों में।
सोने के साथ मुख्य रूप से तांबा मिश्र धातु का इस्तेमाल किया जवाहरात के विभिन्न प्रकार के निर्माण करने के लिए। यह गहने और घर्षण के विकार के प्रतिरोध बढ़ जाती है। वास्तुकला छतों और अग्रभाग का तांबा cladding के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तरह के एक खत्म का मुख्य लाभ यह टिकाऊ है। Hildesheim के जर्मन शहर में कैथोलिक कैथेड्रल - उदाहरण के लिए, इस विशेष धातु पहने छत की चादरें एक प्रसिद्ध वास्तु स्थलों है। इमारत के कॉपर छत लगभग 700 वर्षों के लिए अपने आंतरिक अंतरिक्ष सुरक्षा करता है।
इंजीनियरिंग सेवाएं
तांबा पानी के पाइप के मुख्य लाभ यह भी स्थायित्व और विश्वसनीयता हैं। इसके अलावा, धातु पानी की विशेष अद्वितीय गुणों संलग्न करने के लिए है, यह जीव के लिए उपयोगी बनाने में सक्षम है। पाइपलाइनों को इकट्ठा और यह भी तांबे ट्यूब हीटिंग आदर्श अनुकूल करने के लिए - मुख्य रूप से अपनी जंग प्रतिरोध और लचीलापन की वजह से। जब आपात वृद्धि दबाव में इस तरह लाइनों स्टील की तुलना में बहुत अधिक भार झेलने में सक्षम। तांबे के पाइपों का ही दोष यह अपने उच्च लागत है।
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