Мідь – один з перших металів, які освоїла людина. У природі вона зустрічається в якості самородків, які мають великі розміри. З незапам'ятних часів її використовували як сплав з оловом, званий бронзою, для виготовлення зброї, предметів домашнього начиння і прикрас. Таке активне застосування металу пояснюється простотою обробки.
Фізичні і механічні властивості міді
Мідь – це метал червоно-рожевого кольору з золотистим відливом, що займає в таблиці хімічних елементів 29-е місце і має щільність 893 кг/м 3 . Питома вага міді складає 893 г/см 3 , температура кипіння – 2657 а плавлення – 1083 градусів за Цельсієм.
Цей метал має високу пластичність, м'якість і тягучість. Володіючи високою в'язкістю, він відмінно кується. Мідь належить до досить важким і міцним металів. У чистому вигляді вона добре проводить тепло і електрику (поступається тільки сріблу).
Хімічні властивості металу
Хімічні характеристики, як і механічні, магнітні і фізичні властивості, такі як пластичність, в'язкість, питома вага міді, мають актуальне значення. Метал володіє малої хімічної активністю. При невеликій вологості і нормальній температурі у неї висока корозійна стійкість. При нагріванні окислюється, утворюючи оксиди. У вологому середовищі, що містить вуглекислий газ, мідна поверхня покривається зеленуватою плівкою, що містить оксид і карбонат металу. Мідь вступає в реакцію з галогенами, утворюючи солі, при кімнатній температурі. Легко взаємодіє з сіркою і селеном. Прекрасно розчиняється в азотній і підігрітою концентрованої сірчаної кислоти. Без доступу кисню з розбавленою сірчаною і соляною кислотою не реагує.
Щільність міді
Значення цієї величини, що міститься у спеціальній таблиці, становить 893*10 3 кг/м3. Питома вага міді – не менш важлива величина, що характеризує метал. Він складає, як вже було сказано 893 г/см 3 .
Виходить, що значення величин параметрів щільності та питомої ваги для даного металу збігаються, що не характерно для інших матеріалів. Від щільності матеріалу залежить вага виробу, виготовленого з нього. Для розрахунків маси майбутньої деталі зазвичай користуються питомою вагою, а не щільністю.
Питома вага металу
Ця величина, як і щільність, є важливим показником різних матеріалів, який визначають за наявними таблицями. За величиною питомої ваги міді і її сплавів можна вигідно підібрати відповідні метали для виготовлення виробу із заданими параметрами. Такі розрахунки зазвичай проводять на стадії проектування. Питома вага як фізична величина обчислюється відношенням ваги речовини до її об'єму. Не слід плутати цю величину з щільністю, як масу з вагою. Знаючи питома вага міді або сплаву, завжди можна обчислити масу вироби з цього матеріалу.
Основні мідні сплави, використовувані в промисловості
По технологічному процесу виготовлення мідні сплави поділяють на ливарні і деформуючі, а в залежності від хімічного складу – бронзи і латуні. В останній основою є мідь і цинк, можуть бути додані і інші елементи. Бронза – це сплав міді (питома вага 893 г/см 3 ) з іншими металами. Вибір легуючого компонента залежить від конкретного використання виробу.
За змістом основного компонента мідяне литво буває наступних видів:
Олов'яна бронза. При виробництві застосовують загартування і старіння для збільшення пластичності і міцності. Алюмінієва бронза. Володіє антикорозійними властивостями, чудово деформується. Свинцевий сплав. Має чудові антифрикційні властивості. Латунь. Може складатися з двох або кількох компонентів. Мідно-нікелевий сплав, що містить цинк. За властивостями і зовнішнім виглядом нагадує мельхіор. Сплав міді з залізом. Основна його відмінність – висока пористість. Питома вага електротехнічної міді
Такою вона виходить після очищення від домішок. Саме малий вміст будь-яких металів в ній значно знижує її електропровідність. Так, наприклад, зміст 002 % алюмінію знижує провідність до 10 %, незважаючи на те, що цей метал непогано проводить електричний струм. Найважливішими характеристиками матеріалу є:
питома вага міді; опір електричний; температура плавлення. Для потреб електротехніки використовують технічно чистий метал, який містить від 002 до 004 % кисню, а вироби з високою провідністю струму виготовляють з особливою, безкисневої міді. Для електротехнічних виробів (трансформаторної обмотки, дроти, кабельної жили, шин електротехнічних) використовують різні сорти металу.
Застосування міді і її сплавів у народному господарстві
Висока міцність, питома вага міді, відмінна електропровідність, хороша механічна оброблюваність – все це дозволяє використовувати її у багатьох сферах виробництва:
Будівельна – чудово поєднується з цеглою, деревом, склом, каменем. Має тривалий термін служби, не боїться корозії. Електротехнічна – проводи, кабелі, електроди, шини. Хімічна – виготовляють деталі для апаратури та інструменти. Металургійна – виробництво сплавів. Найпопулярніший – латунь. Вона твердіше міді, добре кується, володіє в'язкістю. З неї штампують різні форми і прокочують в тонкі листи. Художня – мідні карбування, бронзові статуї. Побутова – використання для виготовлення посуду, труб. Мідні руди
У природних умовах мідь найчастіше зустрічається в сполуках, але трапляється і у вигляді самородків. До мінералам, які є основними її джерелами, належать:
Куприт – мінерал оксидної групи. Малахіт – відомий як виробний камінь, містить карбонат міді. Російський малахіт – вуглекисла мідна зелень користується великою популярністю. Азуріт – мінерал синього кольору, часто зрощується з малахітом, володіє високою твердістю. Мідний колчедан і мідний блиск – містять сульфід міді. Ковеллин – відноситься до сульфидным порід, спочатку був виявлений біля Везувію. Мідні руди видобувають переважно відкритим способом. У них може міститися 04-10 % міді. За її виробництва світовим лідером є Чилі, далі йдуть Сполучені Штати Америки, Росія, Канада, Казахстан.
