Βασικές γνώσεις χαλκού
Ο χαλκός είναι ένα μέταλλο που χρησιμοποιούσαν οι άνθρωποι παλαιότερα. Ήδη από τους προϊστορικούς χρόνους, οι άνθρωποι άρχισαν να εξορύσσουν υπαίθρια ορυχεία χαλκού και να χρησιμοποιούν τον χαλκό που αποκτούσαν για την κατασκευή όπλων, εργαλείων και άλλων σκευών. Η χρήση του χαλκού έχει βαθιά επίδραση στην πρόοδο του πρώιμου ανθρώπινου πολιτισμού. Ο χαλκός είναι ένα μέταλλο που υπάρχει στον φλοιό της γης και στον ωκεανό. Η περιεκτικότητα σε χαλκό στον φλοιό της γης είναι περίπου 0,01%, και σε ορισμένα κοιτάσματα χαλκού, η περιεκτικότητα σε χαλκό μπορεί να φτάσει το 3-5%. Το μεγαλύτερο μέρος του χαλκού στη φύση υπάρχει ως ενώσεις, δηλαδή ορυκτά χαλκού. Τα ορυκτά χαλκού συσσωματώνονται με άλλα ορυκτά για να σχηματίσουν μεταλλεύματα χαλκού. Το εξορυσσόμενο μετάλλευμα χαλκού μετατρέπεται σε συμπύκνωμα χαλκού με υψηλή ποιότητα χαλκού μετά τον εμπλουτισμό.
1. Απόδοση
Ο χαλκός έχει καλές φυσικές και χημικές ιδιότητες όπως ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στη διάβρωση και ολκιμότητα. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η θερμική αγωγιμότητα είναι δεύτερες μετά το ασήμι. Ο καθαρός χαλκός μπορεί να τραβηχτεί σε πολύ λεπτό χάλκινο σύρμα και να γίνει πολύ λεπτό φύλλο χαλκού. Η φρέσκια διατομή του καθαρού χαλκού είναι ροζ κόκκινο, αλλά αφού σχηματιστεί το φιλμ οξειδίου του χαλκού στην επιφάνεια, η εμφάνιση είναι μωβ-κόκκινη, γι 'αυτό συχνά ονομάζεται κόκκινος χαλκός.
Εκτός από τον καθαρό χαλκό, ο χαλκός μπορεί να συνδυαστεί με κασσίτερο, ψευδάργυρο, νικέλιο και άλλα μέταλλα για να σχηματίσει κράματα με διαφορετικά χαρακτηριστικά, δηλαδή μπρούτζο, ορείχαλκο και λευκό χαλκό. Όταν ο ψευδάργυρος προστίθεται σε καθαρό χαλκό (99,99%), ονομάζεται ορείχαλκος. Για παράδειγμα, συνηθισμένοι ορειχάλκινοι σωλήνες με περιεκτικότητα σε χαλκό 80% και περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο 20% χρησιμοποιούνται σε συμπυκνωτές σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και καλοριφέρ αυτοκινήτων. Η προσθήκη νικελίου ονομάζεται λευκός χαλκός και τα υπόλοιπα ονομάζονται μπρούτζος. Εκτός από τον ψευδάργυρο και το νικέλιο, όλα τα κράματα χαλκού με άλλα μεταλλικά στοιχεία ονομάζονται μπρούτζος. Ποιο στοιχείο προστίθεται ονομάζεται τι στοιχείο. Οι κυριότεροι μπρούτζοι είναι ο κασσίτερος φωσφόρος μπρούντζος και το βηρύλλιο μπρούτζος. Για παράδειγμα, ο μπρούτζος κασσίτερος έχει πολύ μακρά ιστορία εφαρμογής στη χώρα μου. Χρησιμοποιείται για τη ρίψη κουδουνιών, τρίποδων, μουσικών οργάνων και σκευών θυσίας. Ο μπρούτζος κασσίτερος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ρουλεμάν, δακτύλιοι και εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά.
Διαφορετικά από την αγωγιμότητα του καθαρού χαλκού, με τη βοήθεια του κράματος, η αντοχή και η αντίσταση στη διάβρωση του χαλκού μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά. Μερικά από αυτά τα κράματα είναι ανθεκτικά στη φθορά και έχουν καλές ιδιότητες χύτευσης, ενώ άλλα έχουν καλές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη διάβρωση.
2. Χρήσεις
Λόγω των προαναφερθέντων εξαιρετικών ιδιοτήτων, ο χαλκός έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων στη βιομηχανία. Συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρικής βιομηχανίας, της κατασκευής μηχανημάτων, των μεταφορών, των κατασκευών και άλλων πτυχών. Επί του παρόντος, ο χαλκός χρησιμοποιείται κυρίως στον τομέα των ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών βιομηχανιών για την κατασκευή συρμάτων, καλωδίων επικοινωνίας και άλλων τελικών προϊόντων όπως κινητήρες, ρότορες γεννήτριας και ηλεκτρονικά όργανα, μετρητές κ.λπ., που αντιπροσωπεύει περίπου το ήμισυ της συνολικής βιομηχανικής ζήτησης . Ο χαλκός και τα κράματα χαλκού καταλαμβάνουν σημαντική θέση στα τσιπ υπολογιστών, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα τρανζίστορ, τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και άλλο εξοπλισμό και συσκευές. Για παράδειγμα, τα καλώδια τρανζίστορ χρησιμοποιούν εξαιρετικά αγώγιμα και θερμικά αγώγιμα κράματα χαλκού χρωμίου-ζιρκόνιου. Πρόσφατα, η IBM, μια διεθνούς φήμης εταιρεία υπολογιστών, υιοθέτησε τον χαλκό για να αντικαταστήσει το αλουμίνιο σε τσιπ πυριτίου, γεγονός που σηματοδοτεί μια νέα σημαντική ανακάλυψη στην εφαρμογή του παλαιότερου μετάλλου της ανθρωπότητας στην τεχνολογία ημιαγωγών.
Στα μέσα-1980, η ηλεκτρική βιομηχανία αντιπροσώπευε ένα μεγάλο ποσοστό της κατανάλωσης εξευγενισμένου χαλκού στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ιαπωνία και τις χώρες της Δυτικής Ευρώπης και η Κίνα δεν αποτελούσε εξαίρεση. Από τη δεκαετία του 1990, η χρήση χαλκού για σωλήνες στον κατασκευαστικό κλάδο έχει αυξηθεί σημαντικά, καθιστώντας τον μεγαλύτερο καταναλωτή χαλκού στο εξωτερικό. Σύμφωνα με μια έκθεση που δημοσιεύθηκε από την Ένωση Ανάπτυξης Χαλκού (CDA) στη Νέα Υόρκη: Το 1997, η κατασκευαστική βιομηχανία ήταν ακόμα η μεγαλύτερη αγορά τελικής χρήσης για προϊόντα χαλκού στις Ηνωμένες Πολιτείες. Η κατασκευαστική βιομηχανία χρησιμοποιεί συχνά την αντοχή στη διάβρωση του χαλκού για την κατασκευή σωλήνων νερού, στέγες και άλλες εγκαταστάσεις ύδρευσης και αποχέτευσης. Επιπλέον, χρησιμοποιείται και για διακόσμηση κτιρίων λόγω της όμορφης εμφάνισής του. Η χρήση χαλκού στον κατασκευαστικό κλάδο κατέχει την πρώτη θέση στη συνολική κατανάλωση προϊόντων χαλκού στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Σύμφωνα με εσωτερικά στατιστικά στοιχεία της China Nonferrous Metals Group, το 1997, η ηλεκτρική βιομηχανία (συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων και των καλωδίων) αντιπροσώπευε το 77,7% της κατανάλωσης χαλκού της χώρας μου, καθιστώντας τη μεγαλύτερη αγορά χαλκού.
