Проводимость меди и алюминия: удельная проводимость

Электрическая проводимость или электропроводность — это способность тела проводить электрический ток. Это понятие крайне важно в электротехнике: металлы, хорошо проводящие ток, используются в проводах, плохие проводники или диэлектрики — для защиты людей от электричества. Лучшим проводником является серебро, на втором месте стоит медь (она совсем немного уступает серебру), далее идут золото и алюминий.

Достоинства и недостатки медных проводов

Медь — это пластичный переходный металл. Имеет золотисто-розовый цвет, встречается в природе в виде самородков. Используется человеком с давних времен — в его честь была названа целая эпоха.

В таблице дано удельное электрическое сопротивление стали и других металлов

Сегодня медные провода часто используют в электронных устройствах. К их достоинствам относятся:

• Высокая электропроводность (металл занимает второе место по этому показателю, уступая только серебру). По сравнению с алюминием медь эффективнее в 1,7 раза: при равном сечении медный кабель пропускает больше тока.
• Сварку, пайку и лужение можно проводить без использования дополнительных материалов.
• Провода обладают хорошей эластичностью и гибкостью, их можно сворачивать и сгибать без особого вреда.

 

Медь лишь немного уступает серебру

Однако до недавнего времени медные провода проигрывали алюминиевым из-за нескольких недостатков:

• Высокая плотность: при разных размерах медный провод будет весить больше, чем алюминиевый;
• Цена: алюминий в несколько раз дешевле;
• Медь окисляется на открытом воздухе: впрочем, это не влияет на ее работу и легко устраняется.

Какое сопротивление меди и алюминия

Алюминий — это легкий металл, который легко поддается обработке и литью. Обладает высокой электропроводностью: он стоит на 4 месте после серебра, меди и золота.

Важно! Несмотря на ряд достоинств (невысокую стоимость, малый вес, простоту обработки и другие) в долгосрочной перспективе алюминиевые провода менее выгодны, чем медные.

В электротехнике значение имеют 2 термина:

• Электропроводность: отвечает за передачу тока от одной точки к другой. Чем выше проводимость металла, тем лучше он передает электричество. При +20 градусах проводимость меди составляет 59,5 миллионов сименс на метр (См/м), алюминия — 38 миллионов См/м. Проводимость медного кабеля практически не зависит от температуры.
• Электросопротивление: чем выше это понятие, тем хуже вещество будет пропускать ток. Удельное сопротивление меди составляет 0,01724-0,0180 мкОм/м, алюминия — 0,0262-0,0295.

Алюминиевые кабели востребованы не меньше медных

Иными словами, медь обладает более высокой проводимостью и меньшим сопротивлением, чем алюминий.

Какое удельное сопротивление стали

Сталь — это металлический сплав железа с углеродом и другими элементами. В ее состав входит не менее 45% железа, содержание углерода колеблется от 0,02% до 2,14%. В зависимости от точного состава сталь используется в строительстве, машиностроении и приборостроении, а также во многих областях, например, в транспорте, народном хозяйстве, при производстве бытовых приборов.

Стальные провода отличаются невысокой проводимостью

Проводимость стали составляет всего 7,7 миллионов См/м, удельное сопротивление — 0,13 мкОм/м, то есть оно довольно высоко. Сталь плохо проводит электричество и не применяется при производстве непосредственно кабелей. Однако нередко можно встретить внешнюю оцинкованную стальную оплетку, которая защищает провода от механического растяжения. Такая защита нужна, если кабель проходит под дорогой или на нестабильном грунте, если есть риск резко дернуть провод.

Также из стали делают ПНСВ — провод нагревательный со стальной жилой, имеющий изоляцию из винила. Его размещают внутри конструкции до заливания бетона и используют в дальнейшем для электрообогрева готового блока. Электричество кабель практически не проводит.

Из стали производят провод ПНСВ

Сравнение проводимости разных видов стали

Характеристики стали зависят от ее состава и температуры:

• Для углеродистых сплавов сопротивление довольно низкое: оно составляет 0,13-0,2 мкОм/м.  Чем выше температура, тем больше значение;
• Низколегированные сплавы имеют более высокое сопротивление — 0,2-0,43 мкОм/м;
• Высоколегированные стали отличаются высоким сопротивлением — 0,3-0,86 мкОм/м;
• Благодаря высокому содержанию хрома сопротивление хромистых нержавеющих сплавов равняется 0,5-0,6 мкОм/м;
• Хромоникелевые аустенитные стали являются нержавеющими и благодаря никелю имеют высокую сопротивляемость — 0,7-0,9 мкОм/м.

Из стали часто делают оцинкованную оплетку

Медь стоит на втором месте по степени электропроводимости: она отлично пропускает электрический ток и повсеместно используется при изготовлении проводов. Не реже применяют и алюминий: он слабее меди, но дешевле и легче.

Электропроводность- Влияние меди — Энциклопедия по машиностроению XXL

Сравнение с медной 4 — 237 Электропроводность— Влияние меди 4 — 237 ———биметаллическая сталь-латунь — Механические свойства 4 — 239  [c. 221]

Введение добавок также улучшало пластичность меди. В большинстве случаев избыток их оказался вредным, так как для шихты применяли довольно чистую медь. Наилучшее влияние на литую медь оказали добавки сотых долей процента циркония и церия. Фосфор, марганец и кремний значительно снижали электропроводность у меди с церием и цирконием она была высокой. Снижение электропроводности меди при увеличении содержания добавок указывало на то, что их избыток переходил в твердый раствор меди.  

[c.36]

Рис. 2-2. Влияние примесей на электропроводность электролитной меди.

Электропроводность и теплопроводность металла обусловлены строго направленным перемещением обобщенных электронов, которое возникает под влиянием внешнего электрического (разность потенциалов) или теплового (нагрев) воздействия. Наиболее электропроводные металлы — медь, серебро и алюминий характеризуются также и высокой теплопроводностью.  [c.12]

Из приведенных рисунков видно, что тепло- и электропроводность псевдосплавов вольфрам — медь превосходят аналогичные характеристики чистого вольфрама.. Более высокая проводимость псевдосплавов обусловлена влиянием меди, ст и Я, которой в интервале температур 20 1000° в 2,5—3 раза больше, чем у вольфрама. Монотонное падение проводимости в области температур до 1050° С вызывается падением этих характеристик как у меди, так и у вольфрама. Более резкое снижение теплопроводности и электропроводности псевдосплавов, наблюдающееся при температуре выше 1100° С, вызывается частично уменьшением проводимости меди при переходе ее в жидкое состояние и главным образом, по-видимому, вытеканием и испарением меди из пор вольфрамового каркаса.  

[c.76]

Рис. 437. Влияние наклеил на электропроводность меди

Медь — химический элемент 1 группы Периодической системы элементов, порядковый номер 29, атомная масса 63,54. Медь — металл красного, в изломе розового цвета. Температура плавления 1083 » С. Кристаллическая г. ц. к. решетка с периодом а = 0,36074 нм. Плотность меди 8,94 г/см Медь обладает наибольшей (после серебра) электропроводностью и теплопроводностью Удельное электросопротивление меди составляет 0,0178 мкОм-м. В зависимости от чистоты медь поставляют следующих марок МОО (99,99 % Си), МО (99,95 % Си), Ml (99,9 % Си), М2 (99,7 % Си), М3 (99,5 % Си) и М4 (99,0 % uV Присутствующие в меди примеси оказывают большое влияние на ее свойства.   [c.342]
Фнг. 1. Влияние примесей на электропроводность меди.  [c.158]

Фиг. 2. Влияние добавок некоторых элементов па электропроводность меди.

Влияние электропроводности контролируемой детали на показания прибора было исследовано на образцах из материалов с различной электропроводностью (медь, латунь, алюминий, бронза, дуралюмин).  [c.64]

Измерения показали, что разработанный датчик отличается пониженной чувствительностью к электропроводности основы (рис. 53), ввиду того, что прибор работает на повышенной частоте (2 Мгц). Следовательно, на практике при контроле толщины неэлектропроводящих покрытий до 50 мкм на деталях, изготовленных из немагнитных металлов (медь, латунь, алюминий, бронза, дуралюмин и др.), можно пользоваться одной и той же шкалой прибора без какой-либо корректировки. Следует отметить, что в данном случае влияние электропроводности контролируемого изделия на показания прибора существенно уменьшено применением тока частотой 2 /Игц.  

[c.64]

Рис. 1.107. Влияние примесей иа удельную. электропроводность меди  [c.48]

Тепло, генерируемое при срабатывании контактов под воздействием электрических дуг и в замкнутом состоянии при прохождении электрического тока, должно интенсивно отводиться. Поэтому основными требованиями, предъявляемыми к контактам низковольтных средне- и тяжелонагруженных аппаратов, являются высокие тепло- и электропроводность, износоустойчивость против ударных механических нагрузок при достаточной дугостойкости и низкой склонности к свариванию. Для контактов этого типа аппаратов широко используются серебро, реже медь, сплавы на их основе, полученные методом порошковой металлургии. Отрицательные свойства серебра, такие как низкая прочность и износоустойчивость, высокая склонность к свариванию и к образованию мостиков, можно несколько уменьшить небольшими добавками легирующих элементов медь, кадмий, магний, кремний, никель, палладий. Эти добавки несколько снижают тепло- и электропроводность материала и практически не оказывают влияния на дугостойкость. Некоторые из этих металлов образуют с серебром стареющие сплавы, и после соответствующей обработки их прочностные характеристики, а также тепло- и электропроводность возрастают.  [c.153]

Изменение концентрации электролита оказывает незначительное влияние на толщину пленки. С повышением содержания серной кислоты возрастает электропроводность раствора и снижается напряжение в порах пленки, необходимое для получения заданной плотности тока. Вследствие этого уменьшается количество выделяющегося джоулева тепла и, следовательно, уменьшается скорость растворения пленки с другой стороны повышение концентрации кислоты ускоряет ее растворение. Оптимальные концентрации серной кислоты для сплавов, не содержащих меди, составляют 180—200 г/л.  [c.20]

Это связано с повышенной склонностью сплава к ликвации, влиянием малых количеств фосфора на прочность и сильное изменение температуры ликвидуса при малом изменении содержания фосфора. Температура эвтектики считается равной 707° С при содержании 8,25% Р или 714° С при 8,38% Р. Последние данные более вероятны. Медно-фосфористые припои очень жидкотекучи и хорошо затекают в зазоры. Вследствие повышенной склонности этих припоев к ликвации при медленном нагреве пайка должна производиться быстро. Электропроводность и теплопроводность медно-фосфористых припоев высокая, близкая к меди, благодаря чему они находят применение в электропромышленности. Недостатком является невысокая пластичность, особенно эвтектического сплава поэтому они применяются при пайке соединений, не подвергающихся значительным изгибам, ударам и обработке давлением. Медно-фосфористые припои используют для пайки меди, а также (в меньшей степени) для пайки серебра, молибдена и вольфрама (табл. 59).  [c.219]

Электропроводность слоя, нанесенного на непроводник, важна для последующей гальванической обработки. По этой причине серебро и медь особенно пригодны для создания электропроводности следует отметить, что, например, удельное сопротивление графита в 500 раз больше, чем серебра. На практике электропроводность, соответствующая удельным сопротивлениям, не может быть достигнута, так как значения сопротивлений относятся только к чистому и уплотненному материалу. Волосяные трещины, царапины могут значительно снизить электропроводность. Для порошков сопротивление зависит от контакта между отдельными частицами. Этот контакт зависит от формы частиц и находящегося между ними связующего материала. Окисная пленка на отдельных частицах также может повысить сопротивление. Условия работы при нанесении проводящего слоя могут оказывать влияние на сопротивление. У проводящего серебра поверхностное сопротивление зависит как от состава препарата, так и от температуры сушки. Чем выше температура сушки, тем меньше сопротивление. В противоположность вжиганию после сушки все-таки остаются отдельные частички и связующий материал. По этой причине удельное сопротивление слоев после вжигания меньше, чем высушенных на воздухе.  [c.404]

Влияние примесей на электропроводность меди представлено на рис. 2-2,  [c.19]

Медь — химический элемент I группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 29, атомный вес 63,54. Медь металл красного, в изломе розоватого цвета. Температура плавления 1083° С. Кристаллическая ГЦК-решетка с периодом а = 3,6080 кХ. Плотность меди 8,94 г см . Медь (после серебра) обладает наибольшей электропроводностью и теплопроводностью Удельное электросопротивление меди составляет 0,0178 ом-м 1м. В зависимости от чистоты медь поступает следующих марок МОО (99,99% Си), МО (99,95% Си), М1 (99,9% Си), М2 (99,7 Си), М3 (99,5% Си) и М4 (99,0% Си.) Присутствующие в меди примеси оказывают большое влияние на ее свойство.  [c.369]

Под влиянием холодной обработки давлением металл упрочняется. Механические характеристики прочности — предел прочности и предел текучести повышаются, а характеристики пластичности и вязкости — относительное удлинение , сокращение площади поперечного сечения ф и ударная вязкость понижаются. Упрочнение металла, вызванное холодной обработкой давлением, называют наклепом. Оно обусловлено искажением кристаллической решетки. В качестве примера может быть приведено изменение механических свойств меди под влиянием наклепа. Литая медь имеет = 15 20 кг/мм и 8 = 15- 25% после наклепа увеличивается и составляет 40—43 кг мм , а 8 уменьшается до 1—2%. Изменяются и физико-химические свойства, например растворимость в кислотах, коэрцитивная сила, электросопротивление повышаются, а плотность, магнитная проницаемость, электропроводность металла понижаются.  [c.164]

На физико-механические и технологические свойства меди большое влияние оказывают содержащиеся в ней примеси. Путем электролиза можно получить медь высокой чистоты (99,999% Си) в технической меди содержится от 0,1 до 0,5% различных примесей. Основными примесями в меди являются свинец, висмут, железо, фосфор, олово, цинк, мышьяк и др. Чем меньше в меди примесей, тем выше ее электропроводность.  [c.236]

Так, например, при содержании в меди 0,5% примеси 2п, С(1 или Ag, электропроводность меди снижается на 5%. При том же содержании N1, 5п или Л1 электропроводность меди падает на 25—40%. Еще более сильное влияние оказывают примеси Ве, Аз, Ре, 51 или Р, снижающие электропроводность на 55% и более.  [c.276]

При холодной протяжке получают твердую (твердотянутую) медь, которая благодаря влиянию наклепа имеет высокое временное сопротивление разрыву при малом удлинении, а также твердость и упругость — при изгибе проволока из твердой меди несколько пружинит. Если же медь подвергнуть отжигу, т. е. нагреву до нескольких сот градусов с последующим охлаждением, то получится мягкая (отожженная) медь, которая сравнительно пластична, имеет малую твердость и малую прочность, но весьма большое удлинение при разрыве и (в соответствии с рассмотренными выше общими закономерностями) более высокую проводимость. На кабельных заводах отжиг меди производят в специальных печах без доступа воздуха, чтобы избежать окисления. Влияние отжига на свойства меди показывает фиг. 141 изменение механических свойств при отжиге оказывается значительно более резким, чем изменение электропроводности.  [c.277]

Влияние холодной обработки. Многие изделия из меди изготовляют холодным волочением, прокаткой или штамповкой. Под влиянием холодной обработки зерна меди разрушаются на мелкие осколки, и затем большие обжатия способствуют предпочтительной ориентации этих обломков. В результате предел прочности меди и ее твердость повышаются, а удлинение падает. Электропроводность меди после холодной обработки несколько снижается.  [c.392]

Электросопротивление. Присадка 0,1% Y оказывает незначительное влияние на электропроводность меди [23].  [c.723]

Железо. Для прокатки содержание железа не должно быть более 0,03%. Под влиянием железа измельчается струк- а ура, задерживается рекристаллизация и повышается прочность меди. Электропроводность, теплопроводность, коррозионная устойчивость и пластичность снижаются.  [c.39]

Фосфор. Присутствие фосфора в меди как остатка от фосфористого раскислителя в количестве нескольких сотых долей процента практически не оказывает влияния на свойства меди, за исключением электропроводности (рис. 13). В больших количествах фосфор сильно снижает электропроводность и теплопроводность, повышает предел прочности, твердость и вязкость и незначительно уменьшает текучесть. В пределах 0,2—0,3% не ухудшает пластичности меди.  [c.39]

Серная кислота в медном электролите представляет образец того, как один компонент совмеп],ает в себе целый ряд тесьма ценных свойств, столь необходимых для успешного проведения гальваностегического процесса она вызывает 1) уменьшение омического сопротивления электролита, 2) уменыпенио концентрации ионов осаждающегося металла (что способствует образованию более тонкой структуры) и 3) предотвращает гидролиз сернокислой закиси меди, который сопровождается образованием рыхлой закиси меди. Влияние серной кислоты на электропроводность сернокислой меди иллюстрируется табл. 40.  [c.214]

На электропроводность меди большое влияние оказывает палшше примесей (рис. 2.6, а ).  [c.18]

Как правило, нет элементов, вредных вообще. Только в отдельных случаях имеет место ухудшение одного свойства от влияния любого элемента или ухудшение многих свойств вследствие действия одного элемента. Примером такого исключения может служить факт понижения электропроводности меди при легировании любым элементом, включая более электропроводное серебро. Свинец вреден для многих металлов и сплавов, поскольку он ухудшает пластичность, но он несомненно полезен для обработки резанием. Антифрикционные сплавы, как правило, содержат свинец. Сера в никеле вредна, потому что сообщает горячеломкость, но для непассивирующихся никелевых анодов она полезна, так как способствует их равномерному растворению. Углерод понижает пластичность многих металлов, но может повысить ее, если они содержат кислород. Кислород оказывает полезное влияние при горячей деформации металлов, если он связывает вредные примеси в тугоплавкие или летучие оксиды, очищая границы зерен. Многие полезные добавки улучшают пластичность при введении в малых количествах потому, что очень ограниченно растворимы в металле и, находясь по границам зерен, взаимодействуют с межкристаллитными вредными примесями. Однако в этом случае даже небольшой избыток полезной добавки может вызвать межкристаллитную хрупкость. Тогда полезная добавка окажется вредной примесью, а дополнительное введение вредной примеси— полезным.  [c.201]

На основании изучения гетерофазного взаимодействия титана с расплавами стекол системы ЗЮа—А1,0,—В,О,—7пО(СиО) с ПОМОЩЬЮ комплекса электрохимических методов исследования установлено большое влияние состава газовой среды на величину и кинетику установления стационарного потенциала Т1-электрода, электропроводность изученных расплавов. Показано, что доминирующим на первой стадии взаимодействия титана с расплавом стекла-матрицы в нейтральной атмосфере является процесс окисления металла за счет растворенных в расплаве паров воды, дополняемый окислительно-восстановительным взаимодействием с образованием в зоне контакта силицидов титана. Присутствие иона меди в расплаве изменяет характер взаимодействия. Восстановление меди сопровождается образованием купротитанатов вследствии гетеродиффузии в металлический титан и растворением прочих продуктов в расплаве. Методом вращающегося титанового диска изучалась кинетика процесса. Лит. — 9 назв., ил. — 3.  [c.270]

Добавка теллура к чистой меди сильно повышает ее обрабатываемость, не оказывая существенного влияния на электропроводность. Медь с добавкой теллура можно подвергать холод1юй и горячей обработке, но она обладает несколько меньшей ковкостью, чем чистая медь.  [c.755]

Как было отмечено, алюминий и его сплавы очень чувствительны к контактированию с другими металлами. Самыми опасными являются контакты с более положительными металлами — медью и медными сплавами. В ряде условий вреден контакт с железом, сталью и коррозионно-стойкой сталью. Контакт с цинком и кадмием в условиях, когда алюминий находится в пассивном состоянии, безвреден и даже несколько защищает алюминий. Магний и магниевые сплавы, несмотря на то, что они имеют значительно более отрицательный потенциал, при контакте с алюминием оказываются также опасными, так как вследствие сильной катодной поляризации алюминия он может перейти в активное состояние под влиянием защелачивания среды (эффект катодной нерезащиты алюминия). В результате опасных контактов происходит более существенное разрушение алюминия в электропроводных средах, содержащих ионы хлора. В атмосферных условиях при достаточной влажности отрицательное влияние контактов также может проявляться, хотя и будет распространяться только на поверхность алюминия, непосредственно прилегающую к контакту.  [c.265]

В работе [46] исследовалось влияние реакторного излучения на электропроводность, ТЭДС и сопротивление сжатию термоэлектрических материалов на основе теллурида германия, легированного висмутом, медью и сурьмой, а также бинарных сплавов РЬТе, легированных РЫз и Pb l2. Образцы приготовлялись методом порошковой металлургии и в течение длительного времени отжигались для снятия неоднородности свойств прессованных материалов. Измерения электрических параметров (электрической проводимости и ТЭДС) проводились как в процессе облучения в реакторе, так и после облучения.  [c.77]

Вообще можно сказать, что электролиты, применяемые в лабораториях, отличающиеся от электролитов, применяемых в промышленности, худшей электропроводностью, наиболее подходят для полирования неоднородных металлов. Однако даже в этих электролитах самые незначительные изменения плотности тока, напряжения или температуры оказывают заметное влияние на предпочтительное растворение той или другой фазы или а границы зерен. С точки зрения механизма полирования интересно отметить, что можно получить полирующее действие в квазисубмикроскопической области на меди, содержащей большие включения окиси меди (I), а также на алюминиевом сплаве с большим количеством межкристалли-ческих соединений или а перлитовой стали.  [c.241]

Растворимость окиси меди или ее гидрата в воде, не содержащей ни аммиака, ни его производных, при температуре 340—360 °С и при pH = 6,5-i-10,0, по данным МЭИ, ( .оставляет 6—8 мкг/кг, а в присутствии аммиака или же его производных растворимость окислов меди за счет образования аммиачных комплексов возрастает до 20—22 мкг1кг. В щелочной котловой воде медь находится в растворенном состоянии, преимущественно в виде комплексных соединений, которые, разрушаясь, образуют ионы меди, способные восстанавливаться до металлической меди u + + 2e= u. Источником электронов при этом является металлическое железо, переходящее в форму двухвалентного железа Fe=Fe2+ + 2 . Следовательно, основной причиной образования накипей является электрохимический процесс,восстановления меди, протекающий в зонах максимальных тепловых нагрузок, где под влиянием мощного теплового потока нарушена цельность защитной окисной пленки. В результате этого между отдельными участками металла создается местная разность потенциалов, которая может оказаться достаточной, чтобы стал протекать процесс электролитического выделения меди при данной концентрации ее ионов в котловой воде. Так как образующаяся медная накипь обладает хорошей электропроводностью, наличие ее на поверхности нагрева не является существенной помехой для продолжения электрохимических процессов, в результате которых выделяются новые порции металлической меди.  [c.85]

---

СВОЙСТВА МЕДИ

МЕДЬ и МЕДНЫЙ ПРОКАТ

 Марки и химический состав технической меди

        Марки меди и их химический состав  определен в ГОСТ 859-2001. Сокращенная информация о марках меди приведена ниже (указано минимальное содержание меди и предельное содержание только двух примесей – кислорода и фосфора):

 

Марка	Медь	О2	P	Способ получения, основные примеси
М00к	99. 98	0.01	—	Медные катоды:продукт электролитического  рафинирования, заключительная стадия переработки медной руды.
М0к	99.97	0.015	0.001
М1к	99.95	0.02	0.002
М2к	99.93	0.03	0.002
М00	99.99	0.001	0.0003	Переплавка катодов в вакууме, инертной или восстановительной атмосфере.Уменьшает содержание кислорода.
М0	99.97	0.001	0. 002
М1	99.95	0.003	0.002
М00	99.96	0.03	0.0005	Переплавка катодов в обычной атмосфере.Повышенное содержание кислорода. Отсутствие фосфора
М0	99.93	0.04	—
М1	99.9	0.05	—
М2	99.7	0.07	—	Переплавка  лома.Повышенное содержание кислорода, фосфора нет
М3	99.5	0.08	—
М1ф	99. 9	—	0.012 — 0.04	Переплавка катодов и лома медис раскислением фосфором.Уменьшает содержание кислорода, но приводит к повышенному содержанию фосфора
М1р	99.9	0.01	0.002 — 0.01
М2р	99.7	0.01	0.005 — 0.06
М3р	99.5	0.01	0.005 — 0.06

 

    Первая группа марок относится к катодной меди, остальные — отражают химический состав различных медных полуфабрикатов (медные слитки, катанка и изделия из неё, прокат).

     Специфические особенности меди, присущие разным маркам, определяются не  содержанием меди (различия составляют не более 0.5%), а содержанием конкретных примесей (их количество может различаться в 10 – 50 раз). Часто используют классификацию марок меди по содержанию кислорода:

—  бескислородная медь (М00 , М0 и М1 ) с содержанием кислорода до 0.001%.

—  рафинированная медь (М1ф, М1р, М2р, М3р) с содержанием кислорода до 0.01%,   но с

   повышенным содержанием фосфора.

— медь высокой чистоты (М00, М0, М1) с содержанием кислорода 0.03-0.05%.

— медь общего назначения (М2, М3) с содержанием кислорода до 0.08%.

 

      Примерное соответствие марок меди, выпускаемой по разным стандартам, приведено ниже:

 

ГОСТ	EN, DIN
М00	Cu-OFE
М0	Cu-PHC, OF-Cu
М1	Cu-OF, Cu-OF1
М1	Cu-ETP, Cu-ETP1,Cu-FRTP, Cu-FRHC, SE-Cu, E-Cu, E Cu57, E Cu58
М1ф	Cu-DHP, SF-Cu
М1р	Cu-DLP, SW-Cu

 

      Разные марки меди имеют  различное применение, а отличия в условиях их производства определяют существенные различия в цене.

 

     Для производства кабельно-проводниковой продукции катоды переплавляют по технологии, которая исключает насыщение меди кислородом при изготовлении продукции. Поэтому медь в таких изделях соответствует маркам  М00, М0 , М1 .

      Требованиям большинства технических задач удовлетворяют относительно дешевые марки М2 и М3. Это определяет массовое производство основных видов медного проката из М2 и М3.

Прокат из марок М1, М1ф, М1р, М2р, М3р производится в основном для конкретных потребителей и стоит намного дороже.

Физические свойства меди

      Главное свойство меди, которое определяет её преимущественное использование – очень высокая электропроводность (или низкое удельное электросопротивление). Такие примеси как фосфор, железо, мышьяк, сурьма, олово, существенно ухудшают её электропроводность. На величину электропроводности существенное влияние оказывает способ получения полуфабриката и его механическое состояние. Это иллюстрируется приведенной ниже таблицей:

 Удельное электрическое сопротивление меди для различных полуфабрикатов разных марок (гарантированные значения) при 20^оС.

мкОм*м	марка	Вид  и  состояние  полуфабриката	ГОСТ, ТУ
0.01707	М00	Слитки (непрерывное вертикальное литье)	193-79
	М00	Катанка кл.А ( кислород: 0.02-0.035%)	ТУ 1844 01003292517 -2004
0. 01718	М0	Катанка кл.В (кислород: 0.045%)
0.01724	М1	Катанка кл.С (кислород: 0.05%)
	М1	Слитки (горизонтальное литье)	193-79
	М1	Слитки (горизонтальное литье)
0.01748	М1	Ленты	1173-2006
	М1	Прутки отожженные	1535-2006
0. 01790	М1	Прутки полутвердые, твердые, прессованные

 

     Различия в сопротивлении катанки марок М00, М0 и М1, обусловлены разным количеством примесей и составляют около 1%. В то же время различия в сопротивлении, обусловленные разным механическим состоянием, достигают 2 – 3%. Удельное сопротивление изделий из меди маркиМ2 примерно 0.020 мкОм*м.

 

       Второе важнейшее свойство меди — очень высокая теплопроводность.

     Примеси и легирующие добавки уменьшают электро- и теплопроводность меди, поэтому сплавы на медной основе значительно уступают меди по этим показателям. Значения параметров основных физических свойств меди в сравнении с другими металлами приведены в таблице (данные приведены в двух разных системах единиц измерения):

 

Показатели при	Единица измерения	Медь	Алю- миний	Латунь Л63, ЛС	Бронза БрАЖ	Сталь 12Х18Н10
Удельное элетросопротивление,	мкОм*м	0. 0172 – 0.0179	0.027- 0.030	0.065	0.123	0.725
Теплопроводность,	кал/см*с*град	0.93	0.52	0.25	0.14	0.035
	Вт/м*град	386 — 390	217	106	59	15

      По электро- и теплопроводности медь незначительно уступает только серебру.

 Влияние примесей  и  особенности  свойств  меди  различных  марок 

      Отличия в свойствах меди разных марок связаны с влиянием примесей на базовые свойства меди.   О влиянии примесей на физические свойства (тепло- и электропроводность) говорилось выше. Рассмотрим их влияние на другие группы свойств.

    

      Влияние на механические свойства.

      Железо, кислород, висмут, свинец, сурьма ухудшают пластичность. Примеси, малорастворимые в меди (свинец, висмут, кислород, сера), приводят к хрупкости при высоких температурах.

     Температура рекристаллизации меди для разных марок составляет  150-240^оС. Чем больше примесей, тем выше эта температура. Существенное увеличение температуры рекристаллизации меди дает серебро, цирконий. Например введение 0.05% Ag увеличивает температуру рекристаллизации вдвое, что проявляется в увеличении температуры размягчения и уменьшении ползучести при высоких температурах, причем без потери тепло- и электропроводности.

 

      Влияние на технологические свойства.

      К технологическим свойствам относятся 1) способность к обработке давлением при низких и высоких температурах, 2) паяемость и свариваемость изделий. 

      Примеси, особенно легкоплавкие,  формируют зоны хрупкости при высоких температурах, что затрудняет горячую обработку давлением.  Однако уровень примесей в марках М1 и М2 обеспечивают необходимую технологическую пластичность.

      При холодном деформировании влияние примесей заметно проявляется при производстве проволоки. При одинаковом пределе прочности на разрыв ( ?_в =16 кгс/мм² ) катанки из марок М00, М0 и М1 имеют разное относительное удлинение ? (38%, 35% и 30% соответственно). Поэтому катанка класса А (ей соответствует марка М00) более технологична при производстве проволоки, особенно малых диаметров. Использование бескислородной меди для производства проводников тока обусловлено не столько величиной электропроводности, сколько технологическим фактором.

     Процессы сварки и пайки существенно затрудняются при  увеличении  содержания кислорода, а также свинца и висмута.

 

     Влияние кислорода и водорода на эксплуатационные свойства.

     При обычных условиях эксплуатационные  свойства меди (прежде всего долговечность эксплуатации) практически одинаковы для разных марок. В то же время при высоких температурах  может проявиться вредное влияние кислорода, содержащегося в меди. Эта возможность обычно реализуется при нагреве меди в среде, содержащей водород.

 

     Кислород изначально содержится в меди марок  М0, М1, М2, М3. Кроме этого, если бескислородную медь отжечь на воздухе при высоких температурах, то вследствие диффузии кислорода поверхностный слой изделия станет кислородсодержащим.   Кислород в меди присутствует в виде закиси меди,  которая локализуется по границам зерен.

    Кроме кислорода в меди может присутствовать водород. Водород попадает в медь в процессе электролиза или при отжиге в атмосфере, содержащей водяной пар. Водяной пар всегда присутствует в воздухе. При высокой температуре он разлагается с образованием водорода, который легко диффундирует в медь.

     В бескислородной меди атомы водорода располагаются в междоузлиях кристаллической решетки и особо не сказываются на свойствах металла.

      В кислородсодержащей меди при высоких температурах водород   взаимодействует с закисью меди. При этом  в толще меди образуется водяной пар  высокого давления, что приводит к вздутиям, разрывам и трещинам.      Это явление известно как «водородная болезнь» или «водородное охрупчивание». Оно проявляется при эксплуатации медного изделия при температурах свыше 200^оС в атмосфере, содержащей водород или водяной пар.

     Степень охрупчивания  тем сильнее, чем больше содержание кислорода в меди и  выше температура эксплуатации. При 200^оС  срок службы составляет  1.5 года, при 400^оС — 70 часов.

Особенно сильно оно проявляется в изделиях малой толщины (трубки, ленты).

     При нагреве в вакууме изначально содержащийся в меди водород взаимодействует с закисью меди и также ведет к охрупчиванию изделия и ухудшению вакуума. Поэтому изделия, которые эксплуатируются при высокой температуре,  производятся из бескислородных (рафинированных) марок меди М1р, М2р, М3р.

 

Механические свойства медного  проката    

      Большая часть медного проката, поступающего в свободную продажу, производится из марки М2. Прокат из марки М1 производится в основном под заказ, кроме того он примерно на 20% дороже. 

 

      Холоднодеформированный прокат – это тянутые (прутки, проволока, трубы) и холоднокатаные (листы, лента, фольга) изделия. Он   выпускается в твердом, полутвердом и мягком (отожженном) состояниях. Такой прокат маркируется буквой «Д», а состояния поставки буквами Т, П или М.

      Горячедеформированный прокат – результат прессования (прутки, трубы) или горячей прокатки (листы, плиты) при температурах выше температуры рекристаллизации. Такой прокат маркируется буквой «Г». По механическим свойствам горячедеформированный прокат близок (но не идентичен) к холоднодеформированному прокату в мягком состоянии.

 

Параметры при комнатной темп.	М	Т
Модуль упругости E, кгс/мм2	11000	13000
Модуль сдвига G, кгс/мм2	4000	4900
Предел текучести ?0.2 , кгс/мм2	5 — 10	25 — 34
Предел прочности ?в , кгс/мм2	19 – 27	31 – 42
Относ. удлинение ?	40 – 52	2 — 11
Твердость НВ	40 — 45	70 — 110
Сопротивление срезу, кгс/мм2	10 — 15	18 — 21
Ударная вязкость,	16 — 18
Обрабатываем. резанием, % к Л63-3		18
Предел усталости ?-1 при 100 млн циклов	7	12

       Высокий предел прочности на сжатие (55 — 65 кгс/мм²) в сочетании с высокой пластичностью определяет широкое использование меди  в качестве прокладок в уплотнениях неподвижных соединений с температурой эксплуатации до 250^оС  (давление 35  Кгс\см²  для пара и 100 Кгс\см²  для воды).

 

     Медь широко используется в технике низких температур, вплоть до гелиевых. При низких температурах она сохраняет показатели прочности, пластичности и вязкости, характерные для комнатной температуры. Наиболее часто используемое свойство меди в криогенной технике – её высокая теплопроводность. При криогенных температурах теплопроводность марок М1 и М2становится существенной, поэтому в криогенной технике применение марки М1 становится принципиальным.

  

     Медные прутки выпускаются прессованными (20 – 180 мм) и холоднодеформированными,  в твердом, полутвердом и мягком состояниях (диаметр 3 — 50 мм)  по ГОСТ 1535-2006.

 

     Плоский медный прокат общего назначения выпускается в виде фольги, ленты, листов и плит по ГОСТ 1173-2006:

Фольга медная – холоднокатаная: 0.05 – 0.1 мм (выпускается только в твердом состоянии)

Ленты медные  — холоднокатаные: 0.1 – 6 мм.

Листы медные —  холоднокатаные: 0. 2 – 12 мм

                           — горячекатаные:    3 – 25 мм (механич. свойства регламентируются до 12 мм)

Плиты медные – горячекатаные:   свыше 25 мм (механические свойства не регламентируются)

 

     Горячекатаные и мягкие холоднокатаные медные листы и ленты выдерживают испытание на  изгиб  вокруг оправки диаметром равным толщине листа. При толщине до 5 мм они выдерживают изгиб до соприкосновения сторон, а при толщине 6 – 12 мм — до параллельности сторон. Холоднокатанные полутвердые листы и ленты выдерживают испытание на изгиб на 90 град.

Таким образом допустимый радиус  изгиба медных листов и лент равен толщине листа (ленты).    

     Глубина выдавливания лент и листов пуансоном радиусом 10 мм составляет не менее 7 мм для листов толщиной 0.1-0.14 мм и не менее 10 мм для листов толщиной 1-1.5 мм. По этому показателю (выдавливаемость) медь уступает латуням Л63 и Л68.  

     Медные трубы общего назначения изготавливаются  холоднодеформированными (в мягком, полутвердом и твердом состояниях) и прессованными (больших сечений) по ГОСТ 617-2006.

     Медные трубы используются не только  для технологических жидкостей, но и для питьевой воды. Медь инертна по отношению к хлору и озону, которые используются для очистки воды, ингибирует рост бактерий, при замерзании воды медные трубы деформируются без разрыва.  Медные трубы  для воды производятся по ГОСТ Р 52318-2005, для них ограничено содержание органических веществ на внутренней поверхности. Минимальные радиусы изгиба и допустимые давления для мягких медных труб приведены ниже:

 

Размер трубы, мм	Допустимое давление, бар	Радиус изгиба, мм	Размер трубы	Допустимое давление, бар
			Дюймы (мм)
6*1	230	30	1/4” (6. 35*0.8)	220
8*1	163	35	—	—
10*1	130	40	3/8” (9.52*0.8)	120
12*1	105	45	1/2” (12.7*0.8)	100
14*1	90	52	—	—
16*1	80	60	5/8” (15, 87*1)	80
18*1	67	70	3/4” (19,05*1)	67
20*1	60	75	—	—
22*1	54	80	7/8” (22. 22*1)	54

  

Коррозионные свойства меди.

 

      При нормальных температурах медь устойчива в следующих средах:

— сухой воздух

— пресная вода (аммиак, сероводород, хлориды, кислоты ускоряют коррозию)

— в морской воде при небольших скоростях движения воды

— в неокислительных кислотах и растворах солей (в отсутствии кислорода)

— щелочные растворы (кроме аммиака и солей аммония)

— сухие газы-галогены

— органические кислоты, спирты, фенольные смолы

      Медь неустойчива в следующих средах:

— аммиак, хлористый аммоний

— окислительные минеральные кислоты и растворы кислых солей

      Коррозионные свойства меди в некоторых средах заметно ухудшаются с увеличением количества примесей.

      Контактная коррозия.

      Допускается контакт меди  с медными сплавами, свинцом, оловом во влажной атмосфере, пресной и морской воде. В то же время не допускается контакт с алюминием, цинком вследствие их быстрого разрушения.

  Свариваемость меди

    Высокая тепло- и электропроводность меди затрудняют её электросварку (точечную и роликовую). Особенно это касается массивных изделий. Тонкие детали можно сварить вольфрамовыми электродами. Детали толщиной более 2-х мм можно сваривать нейтральным ацетилено-кислородным пламенем. Надежный способ соединения медных изделий – пайка мягкими и твердыми припоями. Подробно о сварке меди см  www.weldingsite.com.ua

  

Медные сплавы 

      Техническая медь имеет низкую прочность и износоустойчивость, плохие литейные и антифрикционные свойства.  Этих недостатков лишены сплавы на медной основе — латуни и бронзы. Правда эти улучшения достигаются  за счет ухудшения тепло- и электропроводности.

       Имеются особые случаи, когда нужно сохранить высокую электро- или теплопроводность меди, но придать ей жаропрочность или износоустойчивость.

       При нагревании меди выше температуры  рекристаллизации происходит резкое снижение предела текучести и твердости.  Это затрудняет использование меди в электродах для контакной сварки. Поэтому, для этой цели используют специальные медные сплавы с  хромом, цирконием, никелем, кадмием (БрХ, БрХЦр, БрКН, БрКд). Электродные сплавы сохраняют  относительно высокую твердость и удовлетворительную электро- и теплопроводность  при температурах сварочного процесса (порядка 600С ).  

      Жаропрочность  достигается также легированием серебром. Такие сплавы (МС) имеют меньшую ползучесть при неизменной электро- и теплопроводности.

      Для использования в подвижных контактах (коллекторные пластины, контактный провод) применяют медь с небольшим уровнем легирования магнием или кадмием БрКд, БрМг. Они имеют повышенную износоустойчивость при высокой электропроводности.    

      Для кристаллизаторов используют медь с добавками железа или олова. Такие сплавы имеют высокую теплопроводность при повышенной износоустойчивости.

     Низколегированные марки меди по сути являются бронзами, но часто их относят к группе медного проката с соответствующей маркировкой (МС, МК, МЖ).

 

 

 

     

Медь марки М1 — Материалы для сеток

Металлопрокат из меди марки М1

Медь марки М1 – востребованный в промышленности металл, который хорошо обрабатывается давлением и паяется. Из этого сплава изготавливают металлопрокатную продукцию: трубы, листы, прутки, проволоку. Литейные свойства материала хуже: медь тяжело поддается сварке и резке.

Медь марки М1: состав и особенности материала

Медь М1 принадлежит к раскисленным маркам, содержание кислорода в готовом сплаве – в пределах 0,01%. На 99,96% сплав состоит из меди, остальные сотые доли процента приходятся на примеси. Добавки влияют на характеристики медного сплава.

Медь марки М1, состав примесей:

• алюминий, сурьма, железо, цинк, олово и другие компоненты: образуют твердые растворы в сплаве с медью, снижают тепло- и электропроводность структуры;
• сера: улучшает обработку меди методом резки;
• кислород: снижает электропроводность и прочность материала;
• свинец и висмут: затрудняют обработку материала давлением, не растворяются в сплаве, однако никак не меняют электропроводность.

Стандарт, по которому изготавливается медь марки М1, – ГОСТ 859-2014, который действует с 2014 года. До этого характеристики и требования к медным сплавам, полуфабрикатам из меди определял ГОСТ 859-2001. Европейский аналог марки М1 – медь Cu-ETP, в США – С1100, 1220. Медь изготавливается в виде литых или деформированных полуфабрикатов: лент, прутков, труб, катанок.

Эксплуатационные свойства

Медный сплав марки М1 широко задействован в разных сферах промышленности благодаря своим рабочим свойствам:

1. Очень высокая теплопроводность и электропроводность: изделия из меди марки М1 отлично проводят электрический ток, применяются для изготовления теплообменных приборов.
2. Антикоррозионные свойства: медь М1 устойчива к коррозии в сухом воздухе, органических кислотах, спиртах и фенольных смолах. Сохраняет структуру в пресной воде, не разрушается в соленой воде при отсутствии сильного движения жидкости.
3. Материал не искрит при трении и ударах: эта особенность позволяет применять медные и латунные сетки при взаимодействии со взрывоопасными и легковоспламеняющимися веществами.
4. Диамагнитные свойства: медь во внешнем магнитном поле намагничивается в противоположном направлении к этому полю. В этом плане медь опережает сталь и алюминий, поэтому медные сетки и листы используются для экранирования.
5. Рабочие температуры: температура литья меди М1 достигает 1250°С, температура плавления – 1083°С.

Чтобы не допустить стремительного разрушения структуры сплава, медь марки М1 нельзя использовать при контакте с хлористым аммонием, кислотами, сероводородом, аммиаком и цинком. Допускается взаимодействие меди с оловом и свинцом во влажной атмосфере или воде.

Применение метизов из меди М1

Медный сплав марки М1 широко применяется в электронике, электротехнике. Материал используется при изготовлении электровакуумного оборудования. Проволока из меди М1 применяется в качестве проводника электрического тока.

Что изготавливают из медного сплава М1:

• электроды и расходные элементы для сварки чугунных и медных элементов;
• прутки и проволоку для автоматической сварки в атмосфере инертных газов;
• металлопрокатные изделия: трубы, листы, сетку;
• сетки для экранирования;
• бронзы высокого качества;
• элементы криогенного оборудования.

Медная сетка в наличии

ТОРГОВЫЙ ДОМ СЕТОК предлагает сетки, в основе которых – медь марки М1, купить металлопрокатные изделия можно на этой странице. Сетка изготовлена по техническим условиям, которые разработаны специалистами нашей компании, качество этой продукции отвечает международным и российским стандартам. На складах в Москве и Электростали хранятся готовые изделия, также можно заказать изготовление сетки нужного типоразмера.

Медь-описание | Электрод-Сервис

 

КРАТКИЕ  СВЕДЕНИЯ  О МЕДИ:

Медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом —бронзы для изготовления оружия и т. п.Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.

СВОЙСТВА  МЕДИ:

Медь обладает высокой  тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58МСм\м. Медь имеет относительно большой температурный  коэффициент  сопротивления: 0,4 %/°С и в широком диапазоне температур слабо зависит от температуры.

Существует ряд  сплавов меди: Латунь — с цинком, Бронза — с оловом и другими элементами, мельхиор— с  никелем, баббиты — со свинцом и другие

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ  МЕДИ:

1) в электротехнике

Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру, удельное сопротивление при 20 °C: 0,01724-0,0180 мкОм·м), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электропроводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %.

2) Теплообмен

Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.

3) Для производства труб

В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.

В России производство водогазопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.

 

Медь и медные сплавы. Марки меди. ГК «ЛИГ»

Новости 02.04.2018

Понятие меди. Свойства меди. Медь — это пластичный цветной металл, розового цвета  или золотисто-розового (в случае если отсутствует оксидная пленка), получаемый из медной руды методом высокотемпературной плавки. В периодической системе химических элементов — это элемент одиннадцатой группы, имеющий атомный номер 29. Принято обозначать медь на латинском как Сu. Медь — это металл, известный нам еще с древних времен, обладающий определенными свойствами: Высокая электропроводность меди. По такому параметру, как удельное сопротивление медь уступает только серебру. Высокая механическая прочность и пригодность для механической обработки Коррозионная стойкость Долговечность  (срок службы изделий из меди более 50 лет). Благодаря этим особенностям медь получила широкое распространение в электротехнике, в промышленности, в быту. Марки меди Продукция металлургических предприятий может быть выпущена с применением чистой меди, содержащей свыше 99% меди в своем составе. Такие марки меди и их химический состав указан в ГОСТ 859-2001.   Обозначение марок Массовая доля элемента Способ получения Медь +Серебро,не менее Примесей не более Висмут Железо Никель Цинк Олово Сурьма Мышьяк Свинец Сера Кислород Фосфор М1 99,90 000,1 0,005 0,002 0,004 0,002 0,002 0,002 0,005 0,004 0,05 — Переплавка катодов М1р 99,90 0,001 0,005 0,002 0,005 0,002 0,002 0,002 0,005 0,005 0,1 0,002-0,0012 Переплавка катодов  и лома меди с раскислением фосфором М1ф 99,90 0,001 0,005 0,002 0,005 0,002 0,002 0.002 0,005 0,005 — 0,0012-0,04 М2р 99,70 0,002 0,05 0,002 — 0,05 0,005 0,01 0,01 0,01 0,01 0,005-0,06 М3р 99,50 0,002 0,05 0,002 — 0,05 0,005 0,05 0,03 0,01 0,01 0,005-0,06 М2 99,70 0,002 0,05 0,002 — 0,05 0,005 0,01 0,01 0,01 0,07 — Огневое рафинирование и переплавка отходов и лома  меди М3 99,50 0,002 0,05 0,002 — 0,05 0,005 0,01 0,05 0,01 0,08 —   Медные сплавы Медные сплавы получают сплавлением меди с легирующими элементами или с промежуточными сплавами, содержащими легирующие элементы. Если в сплаве меди присутствует такой химический элемент, как цинк, то их принято называть латунями. Сплавы меди с другими легирующими элементами называют бронзами.  Добавление того или иного легирующего элемента в сплав повышает физико-химические свойства металла, улучшает определенные эксплуатационные показатели изделия. Выделяют два вида медных сплавов: деформируемые; литейные. Если требуется применение продукции цветного металлопроката для создания конструкций, штампованных деталей, пружин, гильз, электротехнических изделий, декоративного оформление интерьеров зданий, то тогда применяют деформируемые медные сплавы. Для  промышленного фасованного и  художественного литья используют сплавы меди литейные.

Производственный отдел Производство в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 9001:2008

Новый сверхпрочный и сверхпроводящий материал — Энергетика и промышленность России — № 11 (63) ноябрь 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 11 (63) ноябрь 2005 года

Горе электротехников: традиционные материалы, обладающие высокой электропроводностью, такие, как медь и алюминий, слишком мягкие. Поэтому, проводя токи большой величины, они не выдерживают «наведенных» этими токами механических нагрузок. Над задачей повысить прочность медных проводников металлофизики всего мира бились давно: создавали сплавы с различными легирующими добавками, вводили в медь мелкодисперсные частицы твердых материалов, даже пытались комбинировать медь с полимерами. Но эти усилия приводили к тому, что медь переставала быть собственно проводником – упрочняющие элементы «убивали» ее электропроводящие свойства. Создать материал, в котором высокая электропроводность уживается с высокой прочностью, удалось специалистам Всероссийского НИИ неорганических материалов имени А. А. Бочвара – крупнейшего научного центра бывшего Минатома, где получено подавляющее большинство всех материалов и сплавов, применяемых в ядерном оружии и атомной энергетике.

Изготовленные из нового композита провода уже активно используют в своих исследованиях ведущие научные центры мира и достигают с их помощью выдающихся результатов.

Потомок сверхпроводника

Своим рождением эта разработка обязана академику Валерию Легасову, заместителю директора Института атомной энергии имени Курчатова, погасившему чернобыльский реактор, – именно он подключил Бочваровский институт к решению вечной проблемы упрочнения меди. Было это в середине 1980‑х, когда институт начал развивать новое направление – импульсные магниты, способные создавать магнитные поля сверхвысокой напряженности (более 60 Тл). Обычные медные проводники для обмоток таких магнитов не годились, поскольку не выдерживали гигантских разрывных сил, порожденных токами большой силы (до 100 000 А), которые нужно было по ним пропускать. Требовалось невозможное – медь, обладающая прочностью стали. И сотрудники института решили поэкспериментировать: сделали обмотки магнитов из сверхпроводников, предназначенных совершенно для другой области – для токамаков, установок для термоядерного синтеза, где были задействованы сверхнизкие температуры. При этом ученые руководствовались рядом соображений. Сверхпроводник представляет собой медную матрицу, пронизанную десятками тысяч тончайших жилок из сплава ниобия и титана. По этим жилкам при температуре -269 оС и течет ток. Физики предположили, что при обычной температуре жилки будут служить упрочняющими элементами. Так команда академика Легасова нащупала путь, который через десять лет вывел другую команду к блестящему результату.

Проведя тысячи экспериментов, ученые подобрали такое соотношение компонентов композита и такие параметры технологического процесса, что получившийся в результате материал имел поистине прорывные характеристики. Когда первые образцы новых проводников, внешне ничем не отличавшихся от обычных медных, отдали в испытательную лабораторию, чтобы измерить механические свойства, ответ пришел такой: «У нас испытательная машина барахлит: испытываем медь, а она показывает прочность, как будто это сталь». Прочность последних, самых совершенных образцов достигает 1600 МПа, что в пять раз превышает прочность чистой меди, а электропроводность при этом сохраняется на уровне 70‑80% электропроводности чистой меди. Все проводники, присутствующие сегодня на рынке, по своим характеристикам намного уступают бочваровским суперпроводам – этот факт официально признала американская Национальная лаборатория высоких магнитных полей, проводившая их сравнительный анализ. И самые прочные провода, которые сегодня умеет делать мировая промышленность (так называемые сложнолегированные бронзы), при прочности 1000 МПа обладают электропроводностью на уровне всего 30% электропроводности чистой меди.

Такой огромный отрыв от традиционных материалов позволяет считать созданный в Бочваровском институте композит материалом нового поколения. До сих пор упрочняющие добавки присутствовали в меди в виде элементов микронных размеров, в бочваровском же композите в медь введены ниобиевые наноструктуры. Это длинные ленточки толщиной менее 10 нм. В проводе сечением 2х3 мм таких ленточек 450 миллионов. Переплетаясь между собой в массиве меди, они препятствуют перемещению дефектов в кристаллической решетке, тем самым и обеспечивается прочность. При этом ленточки практически не препятствуют свободному перемещению электронов, а значит, не ухудшают проводящие свойства меди.

Производство «с колес»

Создавать «прочную медь», взяв за образец конструкцию сверхпроводника, пытались не только в институте имени Бочвара. В конце 1980-х – начале 1990‑х по этому пути пошли и западные фирмы, имевшие наработки по сверхпроводникам, в частности американская компания Supercon и японские Showa и Furukawa Electric. Однако определить то единственное соотношение компонентов композита и параметры технологических процессов, при которых максимально возможная прочность «пересекается» с максимально возможной проводимостью, удалось только российским ученым.

В отличие от всех доселе разработанных в Бочваровском институте материалов новые суперпровода нашли себе применение в первую очередь не на родине, а за рубежом. К середине 1990‑х, когда разработку можно было считать завершенной, в России новые провода уже никому не понадобились. Зато они оказались востребованы в ведущих странах мира. И не просто востребованы: Бочваровский институт стал ключевым участником перспективного направления мирового НТП – создания магнитных полей сверхвысокой напряженности. В таком поле существенно повышаются точность и информативность спектрометрических методов изучения структуры различных объектов, что должно позволить человечеству заметно продвинуться в расшифровке структуры генома человека, важнейших ДНК и белков, а также усовершенствовать полупроводниковую технику.

Сегодня магнитные системы с обмотками из российских суперпроводов работают в США, Бельгии, Германии, Великобритании и даже в Польше и Литве. Между этими странами развернулась настоящая гонка. Пока лидируют американцы. «Последнее сообщение мы получили от коллег из американской Национальной лаборатории высоких магнитных полей в начале июля. Им удалось создать магнитное поле напряженностью семьдесят пять тесла, – говорит Александр Шиков. – Сейчас идет подготовка к испытанию магнитной системы на восемьдесят тесла, следующим шагом станет сто тесла. Это будет очень важное достижение».

Реальных конкурентов у бочваровских проводов на сегодняшний день нет. Все аналоги, созданные в других странах, существенно уступают российским. Вот цитата из отчета руководителя одной из зарубежных лабораторий: «Последние образцы проводов из института Бочвара намного превосходят наши требования, тогда как проводники других фирм работать в магнитных системах не способны. Их материалы раскалываются, как стекло…» Есть у бочваровских проводов и еще одно достоинство – стоят они в среднем в полтора раза дешевле ближайших аналогов, так что Россия может претендовать на весь научный сегмент мирового рынка таких проводников, который, кстати, скоро достигнет отметки 10 млн. долларов.

Шестьдесят долларов за килограмм

В России, где национальной научной программы по магнитным полям сверхвысокой напряженности нет, новая разработка может пойти сразу в реальный сектор – тут бочваровские провода обеспечат качественно новые возможности сразу в нескольких областях. В первую очередь это касается машиностроения. Здесь изготовление индукторов с использованием новых проводов существенно повысит эффективность таких технологий, как магнитоимпульсная штамповка, применяемая для изготовления деталей сложной формы, и магнитоимпульсная сварка, используемая для соединения разнородных материалов, которые нельзя сварить традиционным способом. Индукторы, изготовленные из новых проводов, будут отличаться более высокими КПД, мощностью и экономичностью, а их ресурс вырастет примерно в десять раз. Объем рынка таких устройств оценивается в 100 млн. долларов. Одним из первых в машиностроительной отрасли разработкой института заинтересовался ГКНПЦ имени Хруничева, производитель космической техники.

Вторая перспективная область применения новых проводов – портативные устройства электронной и телекоммуникационной техники: мобильные телефоны, ноутбуки и др. Сейчас процесс дальнейшей миниатюризации подобных изделий застопорился как раз из‑за того, что разработчикам требуются все более тонкие провода, но они уже не выдерживают механических нагрузок. «Используемые сейчас провода из сложнолегированных бронз при толщине тридцать микрон теряют способность к многократному изгибу, – говорит Виктор Панцырный. – По нашей же технологии можно делать провода толщиной десять микрон, которые в силу своей более высокой прочности выдержат все нагрузки. Они позволят не только уменьшить вес и габариты портативных изделий, но и увеличить срок их службы». Объем этой ниши рынка оценивается в 12‑15 млн. долларов.

Третье важное направление – создание новых конструкционных материалов. В этой области высокопрочные проводники позволяют «ввести в эксплуатацию» новый метод плавки – магнитоакустический. Таким методом можно получать конструкционные материалы с принципиально новыми свойствами. Например, пенометаллы, использование которых в технике даст значительное снижение веса конструкций. По оценкам разработчиков, объем этой ниши составляет порядка 25‑30 млн. долларов.

Помимо перечисленных областей, где будут востребованы особые качества новых проводов – их высокая прочность и проводимость, есть еще массовый рынок электропроводов, который таких исключительных характеристик не требует. На массовом рынке новые суперпровода будут вытеснять прежде всего аналоги из сложнолегированных бронз, которые сегодня занимают верхний сегмент.
Новые провода могут с успехом использоваться, в частности, для обустройства скоростных железнодорожных магистралей. В целом же объем верхнего ценового сегмента массового рынка оценивается в 100 млн. долларов.

Электропроводность деформируемой меди и медных сплавов

При определении использования меди и медных сплавов наиболее важными свойствами являются электрическая проводимость, теплопроводность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, усталостные характеристики, пластичность, формуемость и прочность. Кроме того, медь приятного цвета, немагнитна и легко покрывается гальваническим покрытием или лаком. Медь также удовлетворительно поддается сварке, пайке и пайке.
Когда желательно улучшить некоторые из этих основных свойств, особенно прочность, и когда такое улучшение не может быть достигнуто без ущерба для каких-либо других свойств, кроме тех, которые имеют ограниченное значение для предполагаемого применения, легирование часто решает проблему, и такие широко используемые Вследствие этого были разработаны такие коммерческие материалы, как латунь, свинцовая латунь, бронза, медно-никелевые сплавы, никелевые ленты и специальные бронзы.

При определении использования меди и медных сплавов свойства основных значение имеют электропроводность, теплопроводность, коррозионная стойкость, обрабатываемость, усталостные характеристики, пластичность, формуемость и прочность.В Кроме того, медь приятного цвета, немагнитна и легко обрабатывается покрытие или лакировка. Медь также удовлетворительно поддается сварке, пайке и пайке.

Когда желательно улучшить некоторые из этих основных свойств, особенно прочность, и когда такое улучшение может быть достигнуто без ущерба для других свойств за исключением тех, которые имеют ограниченное значение для предполагаемого применения, легирование часто решает проблема, и такие широко используемые коммерческие материалы, как латунь, свинцовые латуни, разработаны бронзы, медно-никелевые сплавы, никелевая лента и специальные бронзы. в результате.Номинальный состав основных сплавов приведен в таблице 1.

Наибольшая область применения меди связана с высоким электрическим током. проводимость металла. Причины использования меди для электротехники проводников и в производстве всех видов электрического оборудования так часто понял, что в подробном обсуждении нет необходимости. Однако даже в электрическом в промышленности одна только высокая проводимость не придает меди большой экономической ценности; это скорее сочетание этого свойства с высокой устойчивостью к коррозии и простотой формуемость.Даже с очень высокой электропроводностью материал, который не может легко вытягиваться или изготавливаться или подвергаться быстрой коррозии при воздействии нормальные атмосферные условия были бы непрактичными в электротехнической промышленности.

Медь с твердой электролитической смолой является предпочтительным материалом для токопроводящих члены. Электропроводность составляет 101% IACS (таблица 2) в мягком состоянии при 220 МПа. предел прочности при растяжении и 97% в подпружиненном состоянии при растяжении от 345 до 380 МПа сила.

Температура выше 200 ° C приведет к размягчению меди с твердой смолой до предела прочности. от 300 до 240 МПа. Три серебросодержащих меди сопротивляются размягчению до около 340 ° C и менее подвержены разрыву при ползучести в сильно нагруженных такие детали, как обмотки турбогенераторов и высокоскоростные коммутаторы. Смягчение характеристики важны для таких приложений, как запекаемые коммутаторы. или «выдержанные» при повышенной температуре, чтобы слюда между медью бары.Эта обработка не должна смягчать медь.

Если электролитическая вязкая смола подвергается воздействию температур выше 370 ° C и восстановительные газы, особенно осветительный газ и водород, охрупчивание почти обязательно состоится. Бескислородная медь или медь, раскисленная фосфором, затем указано, по более высокой цене.

Прочность на растяжение всех котлов одинакова при комнатной температуре, хотя небольшие отличия могут повлиять на выбор конкретного проводника.Раскисленная медь без остаточного раскислителя (бескислородная медь) имеет отличную пластичность и используется для глубокой вытяжки и холодной обработки.

Сочетание прочности на разрыв 480 МПа с проводимостью 80% и выше, подходит для точечной сварки и колес для шовной сварки, может быть получен с помощью нагрева обработанная хромом медь. Где предел прочности на разрыв примерно до 1350 МПа и усталость прочность 240 МПа, где штраф 17% проводимости и высокий стоимость терпимая, термообработанная бериллиевая медь может быть использована, если комбинированный эффект температуры окружающей среды и электрического сопротивления детали выдерживает температуры ниже 370 ° C.

Проведение пружин, контактов и тому подобных сильно нагруженных членов, которые также могут должны быть сформированы, может использовать либо хром-медь, либо бериллий-медь. Части формируется мягко, а затем укрепляется термической обработкой. Детали, которые должны быть механически обработанные и высокопроводящие изготавливаются из свободно обрабатываемых котлов. Широко используемый представляет собой теллуровую медь с минимальной проводимостью 90% и обрабатываемостью. от 80 до 90 (автоматная латунь = 100).Свинцованная медь (1% Pb) или сульфурированная медь также используется из-за рейтинга обрабатываемости 80% с большинством других свойств похож на медь. Если требуется предел прочности на разрыв от 440 до 525 МПа при 80% обрабатываемость, термообработанные и твердотянутые формы теллур-никелевой меди могут следует выбирать при условии, что электрическая проводимость составляет 50%.

Детали электросвязи, несущие малые токи, но требующие хороших усталостных свойств из-за сотен тысяч контактов, которые установлены и нарушены, могут быть изготовлен из патронной латуни, чтобы обеспечить подходящий компромисс между прочностью и e электрическая проводимость.Если необходимо учитывать коррозию или сильную усталость, более дорогие, но более прочные никель, фосфорная бронза или бериллиевая медь будет служить.

Таблица 1. Номинальный состав кованых медных материалов.

Сплав	Композиция
Котлы
Электролитическая вязкая смола (ETP)	99.90 Cu — 0,04 O
Фосфорированный. высокий остаточный фосфор (DHP)	99,90 Cu — 0,02 P
Фосфорированный, с низким содержанием остаточного фосфора (DLP)	99,90 Cu — 0,005 P
озеро	Cu — 8 унций / т Ag
Серебрянные (10-15)	Cu — от 10 до 15 унций / т Ag
Подшипник со стружкой (25-30)	Cu — от 25 до 30 унций / т Ag
Без кислорода (OF) (без остаточных раскислителей)	99.92 Cu (мин)
Бесплатная резка	99Cu — 1 Pb
Бесплатная резка	99,5 Cu — 0,5 Те
Бесплатная резка	99,4 Cu — 0,6 Se
Хром медь (термообработка)	Cu + Cr и Ag или Zn
Кадмий медь	99 Cu — 1 кд
Теллур-никелевая медь (термообработка)	98.4 Cu — 1,1 Ni — 0,5 Те
Бериллиевая медь (термообработанная)	Cu — 2 Be — 0,25 Co или 0,35 Ni
Обычная латунь
Скольжение%	95 Cu — 5 Zn
Техническая бронза 90%	90 Cu — 10 Zn
Красная латунь 85%	85 Cu — 15 Zn
Низкая латунь 80%	80 Cu — 20 Zn
Картридж латунь 70%	70 Cu — 30 Zn
Желтая латунь 65%	65 Cu — 35 Zn
Muntz metal	60 Cu — 40 Zn
Саморезные латуни
Свинцованная техническая бронза (пруток)	89 Cu — 9.25 Zn — 1,75 Pb
Лента с выводами из латуни (B121-3)	65 Cu — 34 Zn — 1 Pb
Лента с выводами из латуни (B121-5)	65 Cu — 33 Zn — 2 Pb
Трубка из свинцовой латуни (B135-3)	66 Cu — 33,5 Zn — 0,5 Pb
Трубка из свинцовой латуни (B135-4)	66 Cu — 32.4 Zn — 1,6 Pb
Латунный стержень со средними выводами	64,5 Cu — 34,5 Zn — 1 Pb
Латунный прут с высоким содержанием свинца	62,5 Cu — 35,75 Zn — 1,75 Pb
Пруток латунный автоматный (B16)	61,5 Cu — 35,5 Zn — 3 Pb
Ковка из латуни	60 Cu — 38 Zn — 2 Pb
Архитектурная бронза	57 Cu — 40 Zn — 3 Pb
Прочие латуни
Адмиралтейство (заторможено)	71 Cu — 28 Zn -1 Sn
Морская латунь	60 Cu — 39.25 Zn — 0,75 Sn
Свинцовая морская латунь	60 Cu — 37,5 Zn — 1,75 Pb — 0,75 Sn
Алюминиевая латунь (ингибированная)	76 Cu — 22 Zn — 2 Al
Марганцевая латунь	70 Cu — 28,7 Zn — 1,3 Mn
Пруток из марганцевой бронзы A (B138)	58.5 Cu — 39 Zn — 1,4 Fe — 1 Sn — 0,1 Mn
Пруток из марганцевой бронзы B (B138)	65,5 Cu — 23,3 Zn — 4,5 Al — 3,7 Mn — 3 Fe
Фосфорная бронза
Оценка отлично	95 Cu — 5 Sn
Марка В (пруток, В139, сплав В1)	94 Cu — 5 Sn — 1 Pb
Оценка C	92 Cu — 8 Sn
Оценка D	90 Cu — 10 Sn
Оценка E	98.75 Cu — 1,25 Sn
444 бронзовый стержень (B139, сплав B2)	88 Cu — 4 Zn — 4 Sn — 4 Pb
Разная бронза
Кремниевая бронза А	Cu — 3 Si — 1 Mn
Кремниевая бронза B	Cu — 1,75 Si — 0,3 Mn
Алюминиевая бронза, 5%	95Cu — 5 Al
Алюминиевая бронза, 7%	91 Cu — 7 Al — 2 Fe
Алюминиевая бронза, 10%	Cu — 9.5 Al
Алюминиево-кремниевая бронза	91 Cu — 7 Al — 2 Si
Никельсодержащие сплавы
Медно-никель, 10%	88,5 Cu — 10 Ni — 1,5 Fe
Медно-никель, 30%	69,5 Cu — 30 Ni — 0,5 Fe
Нейзильбер А	65 Cu — 17 Zn — 18 Ni
Нейзильбер B	55 Cu — 27 Zn — 18 Ni
Пруток из никелевого серебра со свинцом (B151)	62 Cu — 19 Zn — 18 N — 1 Pb

Таблица 2.Сравнительная электропроводность кованых медных материалов.

Сплав	% МАКО
Котлы
Электролитический (ETP)	101
Серебро, 8 унций / т	101
Серебрянные, от 10 до 15 унций / т	101
Серебрянные, от 25 до 30 унций / т	101
Бескислородный (OF)	101
Фосфорированный (DLP)	97 к 100
Автоматическая резка (S, Te или Pb)	От 90 до 98
Хромовые котлы	От 80 до 90
Фосфорированный (DHP)	От 80 до 90
Кадмий медь (1%)	От 80 до 90
Теллур-никелевая медь	50
Медные сплавы
Латунь	От 25 до 50
Фосфорная бронза E	От 25 до 50
Морская латунь	От 25 до 50
Адмиралтейство	От 25 до 50
Фосфорная бронза A, C, D	От 10 до 20
Алюминиевая бронза, 5%	От 10 до 20
Кремниевая бронза B	От 10 до 20
Бериллиевая медь	От 10 до 20
Медно-никель, 30%	От 5 до 15
Нейзильбер	От 5 до 15
Алюминиевая бронза (более 5% Al)	От 5 до 15
Кремниевая бронза А	От 5 до 15

Все значения приведены для отожженного состояния.Холоднодеформированные сплавы могут быть до 5 пунктов ниже. Составы приведены в таблице 1.

Электропроводность меди и алюминия при высоких температурах и давлениях

PDF-версия также доступна для скачивания.

Кто

Люди и организации, связанные либо с созданием этой статьи, либо с ее содержанием.

Какие

Описательная информация, которая поможет идентифицировать эту статью.Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие предметы в Электронной библиотеке.

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этой статьей.

Статистика использования

Когда в последний раз использовалась эта статья?

Взаимодействовать с этой статьей

Вот несколько советов, что делать дальше.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Ссылки, права, повторное использование

Международная структура взаимодействия изображений

Распечатать / Поделиться

Печать
Электронная почта
Твиттер
Facebook
Tumblr
Reddit

Ссылки для роботов

Полезные ссылки в машиночитаемых форматах.

Ключ архивных ресурсов (ARK)

Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)

Форматы метаданных

Изображений

URL

Статистика

Митчелл, А.К. и Киллер, Р. Электропроводность меди и алюминия при высоких температурах и давлениях, статья, 1 января 1986 г .; Нью-Мексико. (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1074594/: по состоянию на 10 октября 2021 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, Цифровая библиотека UNT, https://digital.library.unt.edu; кредитование Департамента государственных документов библиотек ЕНТ.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Продукты SuperKFC ™ из высокопрочного и высокопроводящего медного сплава || КОБЕ СТАЛЬ, ООО.

CDA No. 19240 Характеристики оригинального KFC ™ были обновлены.

SuperKFC ™ имеет небольшое количество железа и фосфора в химическом составе и упрочнен отложениями Fe2P в медной матрице, как и оригинальный KFC ™. Содержание железа и фосфора выше, чем в оригинале, и соответствует высокой прочности и высокой электропроводности с концепцией технологической металлургии. SuperKFC ™ имеет свойства, эквивалентные C19400 или более, и низкое содержание железа по сравнению с C19400, обещая улучшение текучести, прямое соединение проводов с опорой и улучшение состояния поверхности.
SuperKFC ™ — это сплав, который может снизить стоимость вашего производства.

Хорошие точки

1. Обладает высокой электрической и теплопроводностью. Имеет более высокую электропроводность, чем C19400.
2. Обладает высокой прочностью и высокой электропроводностью. Его можно использовать для различных целей. (Темпер ЭШ)
3. Имеет хорошую формуемость при штамповке и травлении.
   Уменьшает загрязнение копотью за счет процесса травления или предварительного покрытия.
4. Обладает хорошей паяемостью и пластичностью.
   Может обеспечить более высокое отражение от серебряного покрытия, необходимое для выводной рамки светодиода высокой яркости.
5. Обладает хорошей адгезией к голой и медной проволоке. Также применимо для прямого соединения проводов без гальваники.

Номинальный состав

Характеристики

Рис. Сопротивление размягчению
SuperKFC ™

1.Физические свойства

Удельный вес	8,9
Коэффициент теплового расширения (293 ～ 573K)	17,5 x 10 -6 / K
Теплопроводность (293K)	311 Вт / м. К (Temper H 337W / m.K)
Удельное электрическое сопротивление (293 К)	22,1 нОм · м (Temper H 20,3 нОм. М)
Электропроводность (293 К)	78% IACS (Temper H 85% IACS)
Модуль упругости (293K)	122 ГПа

* Выше приведены типичные характеристики.

2. Механические свойства

Закал	Предел прочности при растяжении МПа	удлинение %	Твердость по Виккерсу MHv: 4.9N
H	430 ～ 530	3 мин.	130 ～ 160
ЭШ	500 ～ 600	3 мин.	150 ～ 180

* Указанные выше предел прочности и твердость являются нашими стандартными спецификациями.Мы скорректируем эти спецификации по вашим запросам.

3. 90 ° V-образное изгибание (MBR)

Закал	Хорошо Way	Плохой путь
H	0,5	1,0
ЭШ	1,0	1,5

* Выше приведены типичные характеристики.
Величина незначительно меняется в зависимости от толщины образцов.

Использование

Выносная рамка для QFP, корпус QFN, Выносная рамка для светодиода, Внутренняя рамка для теплораспределителя и т. Д.

прочие

Не используются кадмий (Cd), свинец (Pb), ртуть (Hg), шестизначный хром (Cr ⁺⁶ ), полибромированный дифенил (PBB), полибромированный дифениловый эфир (PBDE), ограниченный RoHS и т. Д.

Kobe Steel, Ltd. Бизнес передовых материалов

Установка медного проката

Отдел реализации плоского проката медного

Теплопроводность и удельное электрическое сопротивление одиночных медных нанопроволок

Медные нано-межсоединения повсеместно используются в полупроводниковых устройствах.Электрические и термические свойства медных нанопроволок (CuNW) сильно влияют на характеристики электроники. В отличие от интенсивно изучаемых электрических свойств CuNW, теплопроводность CuNW изучается редко. В данной работе исследовались электросопротивление и теплопроводность одиночных CuNW. Формула Блоха – Грюнайзена была введена для определения механизмов, ответственных за полученное электрическое сопротивление CuNW. Было обнаружено высокое остаточное сопротивление, что указывало на сильное структурное рассеяние на переносе электронов, возникающее в результате рассеяния на дефектах и ​​граничных рассеяний на границе раздела медь – оксид меди и границах зерен.Среднее расстояние структурного рассеяния использовалось для оценки степени структурного рассеяния в CuNW. Установлено, что остаточное сопротивление и параметр электрон-фононной связи увеличиваются с увеличением степени структурного рассеяния. Кроме того, унифицированное термическое сопротивление было введено, чтобы проиллюстрировать механизмы, ответственные за теплопроводность CuNW. Аналогичным образом были обнаружены большие значения остаточного единого теплового сопротивления и электрон-фононно-индуцированного единого теплового сопротивления.Полученные единые термические сопротивления CuNW также могут быть качественно объяснены степенью структурного рассеяния в CuNW. Результаты предполагают, что структурное рассеяние является преобладающим в переносе электрического тока и теплопередаче в нанопроволоках. Это исследование выявило механизмы удельного электрического сопротивления и теплопроводности CuNW, и полученные данные могут помочь в улучшении конструкции полупроводниковой архитектуры.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

«Лучшая» медь означает более эффективные электродвигатели

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) увеличили проводимость медной проволоки примерно на пять процентов.Это может показаться небольшой суммой, но она может иметь большое значение для эффективности двигателя. Более высокая проводимость также означает, что для достижения той же эффективности требуется меньше меди, что может снизить вес и объем различных компонентов, которые, как ожидается, будут использоваться в наших будущих электромобилях.

Лаборатория совместно с General Motors протестировала медный провод с усиленной изоляцией для использования в компонентах автомобильных двигателей. В рамках совместного исследовательского проекта команда подтвердила повышенную проводимость и обнаружила, что она также имеет более высокую пластичность — способность растягиваться дальше, прежде чем она сломается.По другим физическим свойствам она вела себя так же, как обычная медь, поэтому ее можно сваривать и подвергать другим механическим нагрузкам без ухудшения характеристик. Это означает, что для сборки двигателей не требуется никаких специальных производственных методов — только новый усовершенствованный медный композит PNNL.

Технология может применяться в любой отрасли, в которой медь используется для передачи электроэнергии, включая передачу энергии, электронику, беспроводные зарядные устройства, электродвигатели, генераторы, подводные кабели и аккумуляторы.

Используя новую, запатентованную и ожидающую патентование производственную платформу, разработанную в PNNL, исследователи добавили графен — высокопроводящий нанотонкий слой атомов углерода — в медь и произвели производство проволоки. Увеличение проводимости по сравнению с чистой медью стало возможным благодаря первой в своем роде машине, которая комбинирует и экструдирует металлические и композитные материалы, включая медь.

Вдохновение для ножниц

Технология

PNNL ShAPE ™ может улучшить характеристики материалов, экструдируемых в процессе.ShAPE ™ расшифровывается как обработка и экструзия с помощью сдвига. Оппозиционная, или сдвигающая, сила прикладывается путем вращения металла или композита, когда он проталкивается через матрицу для создания новой формы. Этот новый, энергоэффективный подход создает внутренний нагрев за счет деформации металла, который размягчается и позволяет ему превращаться в проволоку, трубы и стержни.

«ShAPE — это первый процесс, в котором достигнута улучшенная проводимость меди в больших объемах, что означает, что с его помощью можно производить материалы такого размера и формата, которые в настоящее время используются в промышленности, например проволоку и стержни», — сказал Гленн Грант, главный исследователь.«Преимущество добавления графена в медь исследовалось и раньше, но эти усилия в основном были сосредоточены на тонких пленках или слоистых структурах, изготовление которых чрезвычайно дорого и требует много времени. Процесс ShAPE — первая демонстрация значительного улучшения проводимости композитов медь-графен, созданных с помощью действительно масштабируемого процесса ».

Заряд: металлы с высокой проводимостью для электромобилей

Согласно отчету Министерства энергетики США об электромобилях за 2018 год, существует потребность в повышении эффективности двигателей для увеличения удельной мощности электромобилей.Кроме того, компоненты должны умещаться во все более и более компактных пространствах автомобиля. Но уменьшение объема двигателя ограничено материалами, используемыми в современных электромобилях, и ограничениями по электропроводности медных обмоток.

Добавление графена к меди оказалось трудным, потому что добавки не смешиваются равномерно, создавая сгустки и поровые пространства внутри структуры. Но процесс ShAPE устраняет поровые пространства, а также равномерно распределяет добавки в металле, что может быть причиной улучшенной электропроводности.

«Равномерная дисперсия графена в ShAPE является причиной того, что для существенного улучшения проводимости на 5 процентов требуется лишь очень небольшое количество добавки — около 6 частей на миллион чешуек графена», — сказал ученый-материаловед PNNL Кеерти Каппагантула. «Другие методы требуют больших количеств графена, производство которого очень дорогое, и он все еще не приблизился к высокой проводимости, которую мы продемонстрировали в больших объемах».

Инженеры

General Motors по исследованиям и разработкам подтвердили, что медную проволоку с более высокой проводимостью можно сваривать, паять и формировать точно так же, как и обычную медную проволоку.Это указывает на бесшовную интеграцию с существующими процессами производства двигателей.

«Развитие легких двигателей — новая парадигма, — сказал Даррелл Херлинг из подразделения энергетических процессов и материалов PNNL. «Медь с более высокой проводимостью может быть разрушительным подходом к облегчению и / или повышению эффективности любого электродвигателя или беспроводной системы зарядки транспортных средств».

ShAPE ™ является частью пакета решений PNNL по твердофазной обработке для промышленности.PNNL заинтересована в сотрудничестве с партнерами для разработки и демонстрации технологии ShAPE ™ для дополнительных применений металлов с высокой проводимостью. Технология доступна для лицензирования и совместной работы. За дополнительной информацией обращайтесь к Саре Хант, менеджеру по коммерциализации технологий PNNL.

5 самых проводящих металлов на Земле

В гальванической промышленности каждый металл служит определенной цели. Некоторые из-за их твердости, другие из-за их пластичности, а третьи используются из-за их устойчивости к коррозии.Металлы также ценятся за их проводящие свойства.

Почему проводящие металлы так важны?

Большинство проводящих металлов служат двум основным функциям :

Электропроводность — В целом, металлы с высокой электропроводностью, обратные удельному электрическому сопротивлению, позволяют электрическому току перемещаться с небольшим сопротивлением. В заключение, это отличная особенность для производителей электрических проводов или других отраслей промышленности.

Теплопроводность — Следовательно, тепло может передаваться только тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Кроме того, кондукция, пожалуй, самая распространенная и регулярно встречается в природе. Короче говоря, это передача тепла посредством физического контакта. Эти свойства делают металлы с теплопроводностью превосходными для автомобильной и авиационной промышленности, где передача тепла и сопротивление тепла являются частой проблемой.

Примечание: как правило, металлы с высокой электропроводностью также обладают высокой теплопроводностью.

Какие металлы самые проводящие?

Серебро — Следовательно, серебро по проводимости не занимает 2 ^ое место.В результате серебро на сегодняшний день является самым проводящим металлом на Земле. Это потому, что серебро имеет только один валентный электрон. Кроме того, этот единственный электрон может свободно перемещаться с небольшим сопротивлением. В результате такие металлы, как серебро и медь, являются одними из металлов с этой особенностью. Вот почему они являются отличными проводниками электричества и тепла.

Медь — В заключение, медь, как и серебро, имеет только один валентный электрон, что делает этот металл очень проводящим.Поэтому одним из наиболее популярных коммерческих приложений является покрытие высококачественной посуды и кухонных приборов.

Золото — В целом список ограничен, и это основная причина (помимо его редкости), почему этот материал такой дорогой. Кроме того, сочетание устойчивости золота к коррозии и его проводимости делает этот металл чрезвычайно ценным ресурсом, используемым в большом количестве промышленных отраслей.

Алюминий — В целом, это отличный металлический проводник.Эта особенность, в дополнение к его низкой плотности и высокой устойчивости к коррозии, делает этот металл идеальным для авиационной и коммуникационной (трансмиссионной) промышленности.