Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τον χαλκό
Ο χαλκός είναι ένα μεταβατικό στοιχείο, με το χημικό σύμβολο Cu, και την αγγλική ονομασία copper. Ο καθαρός χαλκός είναι ένα μαλακό μέταλλο. Όταν η επιφάνεια κόβεται μόλις, είναι κόκκινο-πορτοκαλί με μεταλλική λάμψη και η μοναδική ουσία είναι μωβ-κόκκινη. Έχει καλή ολκιμότητα, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και ηλεκτρική αγωγιμότητα, επομένως είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό σε καλώδια και ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως δομικό υλικό και μπορεί να σχηματίσει πολλά είδη κραμάτων. Τα κράματα χαλκού έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και πολύ χαμηλή ειδική αντίσταση, μεταξύ των οποίων ο μπρούντζος και ο ορείχαλκος είναι τα σημαντικότερα. Επιπλέον, ο χαλκός είναι επίσης ένα ανθεκτικό μέταλλο που μπορεί να ανακυκλωθεί πολλές φορές χωρίς να βλάψει τις μηχανικές του ιδιότητες.
Ιδιότητες και χαρακτηριστικά υλικού
Ο χαλκός είναι ένα μέταλλο που υπάρχει στον φλοιό της γης και στους ωκεανούς. 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% έως 5%. Το μεγαλύτερο μέρος του χαλκού στη φύση υπάρχει ως ενώσεις, δηλαδή μεταλλεύματα χαλκού.
Ο χαλκός έχει καλές φυσικές και χημικές ιδιότητες όπως ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα, μη μαγνητική, αντοχή στη διάβρωση και ολκιμότητα. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η θερμική αγωγιμότητα είναι δεύτερες μετά το ασήμι. Ο καθαρός χαλκός μπορεί να συρθεί σε πολύ λεπτά χάλκινα σύρματα 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.
1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα και θερμική αγωγιμότητα: Η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η θερμική αγωγιμότητα του χαλκού είναι δεύτερες μόνο μετά το ασήμι. Και η τιμή είναι πολύ χαμηλότερη από το χρυσό και το ασήμι. Ο καθαρός χαλκός μπορεί να τραβηχτεί σε πολύ λεπτό χάλκινο σύρμα και να γίνει πολύ λεπτό φύλλο χαλκού.
2. Αντοχή στη διάβρωση: Γενικά, η αντοχή στη διάβρωση του χαλκού είναι χαμηλότερη από αυτή του χρυσού, της πλατίνας, του ασημιού και του τιτανίου, ενώ ο χρυσός, η πλατίνα και το ασήμι είναι πολύτιμα μέταλλα και η πραγματική κλίμακα εφαρμογής τους είναι πολύ μικρή. Σε σύγκριση με μέταλλα όπως ο σίδηρος, ο ψευδάργυρος και το μαγνήσιο, ο χαλκός έχει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση. Σε σύγκριση με το αλουμίνιο, ο χαλκός είναι πιο ανθεκτικός στη διάβρωση από μη οξειδωτικά οξέα, αλκάλια και θαλασσινό νερό, αλλά το αλουμίνιο είναι πιο ανθεκτικό στη διάβρωση από τον χαλκό στην ατμόσφαιρα, το ασθενές οξύ και άλλα μέσα.
3. Εύκολη επεξεργασία και διαμόρφωση: Ο χαλκός έχει μέτρια αντοχή (200 ~ 360 MPa), και η αντίστασή του στην παραμόρφωση είναι μεγαλύτερη από αυτή του αλουμινίου αλλά πολύ μικρότερη από αυτή του χάλυβα και του τιτανίου. Ο χαλκός έχει καλή πλαστικότητα και μπορεί να αντέξει μεγάλη παραμόρφωση επεξεργασίας θερμής και ψυχρής πίεσης, όπως κύλιση, εξώθηση, σφυρηλάτηση, τέντωμα, σφράγιση, κάμψη κ.λπ. Ο βαθμός παραμόρφωσης της κύλισης και του τεντώματος μπορεί να φτάσει περισσότερο από 95% χωρίς ενδιάμεση ανόπτηση θερμική επεξεργασία.
4. Χρώμα: Ο καθαρός χαλκός είναι απλός και κομψός μωβ (γνωστός και ως μπρούτζος), τα κράματα χαλκού έχουν διάφορα όμορφα χρώματα, όπως χρυσοκίτρινο (H65 ορείχαλκος), ασημί λευκό (νικέλιο ασήμι, ψευδάργυρο νικέλιο ασήμι), μπλε (χάλκινο αλουμίνιο, κασσίτερος μπρούτζος) κ.λπ., που είναι υπέροχα ή αξιοπρεπή και είναι πολύ δημοφιλή.
5. Αντιβακτηριδιακή ιδιότητα: Ο χαλκός μπορεί να αναστείλει την ανάπτυξη βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών. Το 99% των βακτηρίων στο νερό θα σκοτωθούν σε περιβάλλον χαλκού για 5 ώρες. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τη μετάδοση του πόσιμου νερού, τα σκεύη τροφίμων, τη θαλάσσια μηχανική κ.λπ.
6. Συγκολλησιμότητα: Ο χαλκός συγκολλάται εύκολα με μαλακή συγκόλληση, συγκόλληση, συγκόλληση τόξου με θωρακισμένο αέριο και άλλες μεθόδους. Ο αποοξειδωμένος με φώσφορο χαλκός που περιέχει μικρή ποσότητα φωσφόρου έχει καλύτερη συγκολλησιμότητα. Δεδομένου ότι ο χαλκός έχει καλή θερμική αγωγιμότητα, η συγκόλληση χαλκού απαιτεί εγκαταστάσεις συγκόλλησης δέσμης υψηλής ισχύος και υψηλής ενέργειας και είναι καλύτερο να χρησιμοποιείται προστασία αερίου. Γενικά δεν συνιστάται η σημειακή συγκόλληση.
7. Επιμετάλλωση: Ο χαλκός έχει καλές ιδιότητες επιμετάλλωσης. Μπορεί να επιμεταλλωθεί με μέταλλα υψηλού σημείου τήξης όπως το νικέλιο και το χρώμιο ή να επιμεταλλωθεί εν θερμώ με μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης όπως ο κασσίτερος και ο ψευδάργυρος.
Διαδικασία και ταξινόμηση προϊόντων
Τα ορυκτά που περιέχουν χαλκό είναι σχετικά κοινά και τα περισσότερα από αυτά έχουν φωτεινά και εντυπωσιακά χρώματα. Αυτά τα μεταλλεύματα καβουρδίζονται στον αέρα για να σχηματίσουν οξείδιο του χαλκού CuO, και στη συνέχεια ανάγεται με άνθρακα για να ληφθεί μεταλλικός χαλκός. Τα αντικείμενα από καθαρό χαλκό είναι πολύ μαλακά και εύκολα λυγίζονται. Οι άνθρωποι έχουν διαπιστώσει ότι η προσθήκη κασσίτερου στον χαλκό μπορεί να κάνει ένα κράμα χαλκού-κασσιτέρου - μπρούτζο. Το κράμα χαλκού και χρυσού μπορεί να γίνει σε διάφορα στολίδια και σκεύη. Η προσθήκη ψευδάργυρου κάνει ορείχαλκο. προσθέτοντας κασσίτερο γίνεται μπρούτζος.
1. Ορείχαλκος - κράμα χαλκού-ψευδάργυρου. Το χρώμα αλλάζει από κίτρινο-κόκκινο σε ανοιχτό κίτρινο καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο. Ο ορείχαλκος έχει υψηλότερες μηχανικές ιδιότητες από τον καθαρό χαλκό. Δεν θα σκουριάσει ούτε θα διαβρωθεί υπό κανονικές συνθήκες. Έχει καλή πλαστικότητα και χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία κατασκευής μηχανημάτων για την κατασκευή διαφόρων δομικών μερών.
2. Χάλκινος - κράμα χαλκού-κασσιτέρου (εκτός από ψευδάργυρο και νικέλιο, όλα τα κράματα με άλλα στοιχεία ονομάζονται μπρούτζος). Έχει καλή αντοχή στη φθορά, μηχανικές ιδιότητες, ιδιότητες χύτευσης και αντοχή στη διάβρωση. Η περιεκτικότητα σε κασσίτερο στο κράμα γενικά δεν υπερβαίνει το 10%, πολύ υψηλή θα μειώσει την πλαστικότητά του.
3. Κουρονικέλιο - κράμα χαλκού-νικελίου. Χωρίζεται σε δομικό κράμα χαλκού-νικελίου και ηλεκτρικό κράμα χαλκού-νικελίου. Το δομικό κράμα χαλκού-νικελίου έχει υψηλές μηχανικές ιδιότητες και καλή αντοχή στη διάβρωση. Το ηλεκτρικό κράμα χαλκού-νικελίου έχει γενικά ειδικές θερμοηλεκτρικές ιδιότητες. Ο περίφημος βιομηχανικός χαλκός μαγγανίου, η κονσταντάνη και ο χαλκός είναι χαλκονικέλιο μαγγανίου με διαφορετική περιεκτικότητα σε μαγγάνιο. Είναι απαραίτητα ηλεκτρικά υλικά για την κατασκευή ηλεκτρικών οργάνων μέτρησης ακριβείας, ρεοστάτες, θερμοστοιχεία, ηλεκτρικές θερμάστρες κ.λπ.
Κόμβοι κατασκευής και εγκατάστασης
Η επεξεργασία και η χρήση του χαλκού έχει ιστορία χιλιάδων ετών. Η εφαρμογή του χαλκού στην αρχιτεκτονική μπορεί να συνοψιστεί σε δύο κύρια συστήματα: την τέχνη του χαλκού και τα προϊόντα τοίχου κουρτινών.
Η τέχνη του χαλκού είναι μια επένδυση διακοσμητικής τέχνης χαλκού, που περιλαμβάνει χάλκινες πόρτες, τοιχογραφίες οθόνης, κιγκλιδώματα κ.λπ. σε κτίρια. Αυτά τα διακοσμητικά έργα κατασκευάζονται κυρίως από επαγγελματίες δημιουργούς χαλκού. Μπορεί να ειπωθεί ότι κάθε κομμάτι έχει εξαιρετικά υψηλή καλλιτεχνική αξία.
Η χρήση χάλκινων τοίχων και στεγών είναι παρόμοια με ορισμένα μέταλλα όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας. Στην αγορά υπάρχουν επίσης προϊόντα όπως σύνθετα πάνελ χαλκού-πλαστικού και πάνελ αιολικής κηρήθρας. Εάν οι απαιτήσεις του έργου δεν είναι υψηλές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια απλούστερη μέθοδος χρήσης ενισχυτικών νευρώσεων πλάτης ή γαλβανισμένων χαλύβδινων πλακών για τη βελτίωση της επιπεδότητας.
