Ο χαλκός είναι όλκιμος και Ελατόςβασικό μέταλλο που αποτιμάται για την υψηλή θερμική του και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Εύκολα αναγνωρίσιμο λόγω του ιριδίζοντος, του χρυσού κόκκινου χρώματος, του χαλκού και του κράματα, έχουν χρησιμοποιηθεί από ανθρώπους για χιλιάδες χρόνια.
Λόγω της αποτελεσματικότητάς του ως ηλεκτρικού αγωγού, ο χαλκός βρίσκεται πλέον συχνότερα σε σχετικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της καλωδίωση για τα σπίτια και τα γραφεία μας, καθώς και στα κυκλώματα, τους συνδετήρες και τα εξαρτήματα που κατασκευάζουν σχεδόν όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές λειτουργία.
- Χαρακτηριστικά
- Ιστορία
- Παραγωγή
- Ονομασίες ASTM
- Τιμές
- Εφαρμογές
Χαρακτηριστικά
Ο καθαρός χαλκός είναι ένα λαμπερό κοκκινωπό καφέ μέταλλο που, όταν εκτίθεται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, μπορεί να προσλάβει πράσινο χρώμα οξείδωση χαλκού. Αυτό το πράσινο στρώμα θειικού χαλκού (ή ανθρακικού χαλκού) προκύπτει από μια χημική διεργασία που προκαλείται από αλκάλια, αμμωνία, θειικές ενώσεις και όξινο νερό της βροχής.
Ενώ η πατίνα στο χαλκό είναι μια ένδειξη
διάβρωση, λειτουργεί για την προστασία του μετάλλου από περαιτέρω φθορά. Για το λόγο αυτό, τα κράματα χαλκού και χαλκού χρησιμοποιούνται συχνά σε ναυτιλιακές και αρχιτεκτονικές εφαρμογές.Ιστορία
Ο χαλκός θεωρείται ένα από τα πρώτα μέταλλα που χρησιμοποιούνται από τον άνθρωπο. Ο κύριος λόγος για την πρώιμη ανακάλυψη και χρήση του είναι ότι ο χαλκός μπορεί φυσικά να εμφανιστεί σε σχετικά καθαρές μορφές.
Αν και έχουν ανακαλυφθεί διάφορα εργαλεία χαλκού και διακοσμητικά αντικείμενα που χρονολογούνται ήδη από το 9.000 π.Χ., σύμφωνα με αρχαιολογικά στοιχεία ότι ήταν οι πρώτοι μεσοποταμικοί που, πριν από περίπου 5.000 έως 6.000 χρόνια, ήταν οι πρώτοι που αξιοποίησαν πλήρως την ικανότητα να εξαγάγουν και να εργαστούν με χαλκός.
Έλλειψη σύγχρονης γνώσης της μεταλλουργίας, των πρώιμων κοινωνιών, συμπεριλαμβανομένων των Μεσοποταμιών, των Αιγυπτίων και των Αμερικανών ιθαγενών, βραβεύτηκε το μέταλλο κυρίως για τις αισθητικές του ιδιότητες, χρησιμοποιώντας σαν χρυσό και ασήμι για την παραγωγή διακοσμητικών αντικειμένων και στολίδια.
Παραγωγή
Ο χαλκός εξάγεται συνήθως από μεταλλεύματα οξειδίου και σουλφιδίου που περιέχουν μεταξύ 0,5 και 2,0 τοις εκατό χαλκό. Οι τεχνικές διύλισης που χρησιμοποιούν οι παραγωγοί χαλκού εξαρτώνται από τον τύπο μεταλλεύματος, καθώς και από άλλους οικονομικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Επί του παρόντος, περίπου το 80% της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού εξάγεται από πηγές σουλφιδίου.
Ανεξάρτητα από τον τύπο του μεταλλεύματος, το μεταλλευμένο χαλκό πρέπει να συμπυκνωθεί πρώτα για να απομακρυνθεί η γέφυρα, ανεπιθύμητα υλικά που είναι ενσωματωμένα στο μεταλλεύματα. Το πρώτο βήμα αυτής της διαδικασίας είναι η σύνθλιψη και η κονιοποίηση μεταλλεύματος σε μύλο σφαιρών ή ράβδων. Σχεδόν όλα τα μεταλλεύματα χαλκού τύπου σουλφιδίου, συμπεριλαμβανομένου του χαλκοκιτών (Cu2S), χαλκοπυρίτης (CuFeS2) και covellite (CuS), αντιμετωπίζονται με τήξη.
Μετά τη σύνθλιψη του μεταλλεύματος σε λεπτή σκόνη, στη συνέχεια συμπυκνώνεται με επίπλευση αφρού, πράγμα που απαιτεί ανάμιξη του κονιοποιημένου μεταλλεύματος με αντιδραστήρια που συνδυάζονται με τον χαλκό για να καταστεί υδρόφοβο. Το μείγμα στη συνέχεια λούζεται σε νερό μαζί με έναν παράγοντα αφρισμού, που ενθαρρύνει τον αφρό.
Εφαρμογές
Από τις συνηθισμένες ηλεκτρικές καλωδιώσεις οικιακής χρήσης έως τις έλικες σκαφών και από τα φωτοβολταϊκά στοιχεία έως τα σαξόφωνα, ο χαλκός και τα κράματά του χρησιμοποιούνται σε πολλές χιλιάδες τελικές χρήσεις. Στην πραγματικότητα, η χρήση του μετάλλου σε ένα ευρύ φάσμα βασικών βιομηχανιών είχε ως αποτέλεσμα την επενδυτική κοινότητα στροφή στις τιμές του χαλκού ως δείκτης της συνολικής οικονομικής υγείας, προωθώντας τον Dr. Χαλκός'.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις διάφορες εφαρμογές του χαλκού, η Ένωση Ανάπτυξης Χαλκού (CDA) τις έχει κατηγοριοποιήσει σε τέσσερις τομείς τελικής χρήσης: ηλεκτρικές, κατασκευές, μεταφορές και άλλες. Το ποσοστό της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού που καταναλώνεται από κάθε τομέα εκτιμάται από το CDA ως εξής:
- Ηλεκτρικό 65%
- Κατασκευή 25%
- Μεταφορές 7%
- Άλλο 3%
Εκτός από το ασήμι, ο χαλκός είναι ο πιο αποτελεσματικός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό, σε συνδυασμό με το διάβρωση αντίσταση, ολκιμότητα, ελαστικότητα και ικανότητα εργασίας σε ένα ευρύ φάσμα δικτύων ισχύος, καθιστά το μέταλλο ιδανικό για ηλεκτρική καλωδίωση.
Πηγές
Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Χαλκού. Εφαρμογές.
Διεύθυνση URL: http://copperalliance.eu/
Η Copper Development Association Inc. Εφαρμογές
Διεύθυνση URL: https://www.copper.org/applications/
Schoolscience.co.uk. Χαλκός - Ένα ζωτικό στοιχείο. Εξόρυξη χαλκού.
Διεύθυνση URL: http://resources.schoolscience.co.uk/cda/14-16/cumining/copch2pg2.html