Kaļamība vario. Charakteristikos vario

"Kovkost" vadina metalų ir lydinių jautrumą kalimui ir kitų tipų slėgio apdorojimui. Tai gali būti piešimas, štampavimas, valcavimas arba spaudimas. Vario kopijavimas Apibūdinamas ne tik deformacijos atsparumas, bet ir plastiškumas. Kas yra plastika? Šis metalo gebėjimas keisti savo kontūrus slėgiu be sunaikinimo. Kaltiniai metalai yra žalvaris, plienas, duraliumas ir kitas varis, magnis, nikelis, aliuminio lydiniai. Jie turi aukštą plastiko lygį kartu su mažu atsparumu deformacijai.

Varis

Įdomu, kokios vario charakteristikos atrodo? Yra žinoma, kad šis elementas yra 4-asis laikotarpis cheminių elementų sistemoje D. I. Менделеева. Jo atomas turi 29 numerį ir žymimas simboliu Cu. Tiesą sakant, šis perėjimo plastikinis metalas yra rausvas-aukso spalvos. Beje, jei trūksta oksido plėvelės, ji yra rausvos spalvos. Ilgą laiką šį elementą naudoja žmonės.

Istorija

Vienas iš pirmųjų metalų, kuriuos žmonės pradėjo aktyviai naudoti savo ūkyje, yra varis. Iš tiesų, jis yra pernelyg prieinamas gamybai iš rūdos ir turi mažą lydymosi temperatūrą. Ilgą laiką žmonijos šeima pažino septynis metalus, kurie taip pat yra vario. Gamtoje šis elementas vyksta daug dažniau nei sidabras, auksas ar geležis. Senovės daiktai iš vario, šlako, yra rūdų lydymo įrodymai. Jie buvo aptiktos Chatal-Hyuk kaimo kasinėjimų metu. Yra žinoma, kad vario amžiuje vario daiktai tapo labai populiarūs. Pasaulio istorijoje jis seka akmenį.

S. A. Semjonovas ir jo kolegos atliko eksperimentinius tyrimus, kuriuose sužinojau, kad variniai darbo įrankiai, palyginti su akmens įrankiais, daugeliu atžvilgių laimi. Jie turi aukštesnio greičio obliavimo, gręžimo, pjovimo ir pjovimo medieną. O kaulo apdorojimas variniu peiliu tęsiasi tiek, kiek akmeninis peilis. Tačiau varis laikomas minkštu metalu.

Labai dažnai senovėje, vietoj vario, jo lydinys buvo naudojamas su alavo-bronzos. Tai buvo būtina ginklų ir kitų daiktų gamybai. Taigi vietoj vario amžiaus atėjo bronzos. Bronza pirmą kartą buvo gauta Artimuosiuose Rytuose 3000 metų prieš Kristų. E.: žmonėms patiko vario stiprumas ir puikus minkštinimas. Iš gautos bronzos buvo puikūs darbo ir medžioklės įrankiai, indai, papuošalai. Visi šie daiktai randami archeologiniuose kasinėjimuose. Tada bronzos amžius buvo pakeistas geležimi.

Kaip gauti varį senovėje? Iš pradžių jis buvo išgautas ne iš sulfido, bet iš malachito rūdos. Galų gale, šiuo atveju nebūtina iš anksto šaudyti. Dėl to angliškai ir rūdos mišinys buvo dedamas į molio puodą. Laivas buvo dedamas į seklią duobę ir mišinys užsidegė. Tada pradėta išleisti anglies monoksidas, kuris padėjo atkurti malachitą, kad būtų atlaisvintas varis.

Yra žinoma, kad Copper jau trečiojo tūkstantmečio pradžioje buvo pastatytas varinių kasyklų, kuriose jis buvo išpūstas.

Varškos kasyklos pasirodė Rusijos ir kaimyninių šalių žemumėm dvi tūkstantmetis prieš Kristų. E. Jų griuvėsiai randasi Uralo, Ukrainos, Užkaukazijos, Altajaus ir atokios Sibiro.

Pramoninis vario lydymasis buvo įvaldytas tryliktame amžiuje. Ir penkioliktoje Maskvoje buvo įkurtas Cannon'as. Būtent ten buvo įvairių kalibrų bronzos liejimo įrankiai. Skaičiavimui buvo išleistas neįtikėtinas vario kiekis. 1586 m. Karališkasis patrankas buvo išmestas iš bronzos, 1735 m. - "Car Bell", 1782 m. Buvo sukurtas bronzinis raitelis. 752 m. Meistrai pagamino didingą Didžiosios Bhudos statulą Todai-ji šventykloje. Apskritai liejimo meno kūrinių sąrašas gali būti tęsiamas neribotą laiką.

Aštuonioliktame amžiuje žmogus atrado elektros energiją. Tada milžiniški vario kiekiai pradėjo eiti į laidų ir panašių gaminių gamybą. XX amžiuje laidai išmoko gaminti aliuminį, tačiau vario elektrotechnikos srityje vis dar buvo labai svarbu.

Vardas kilmė

Ar žinote, kad "Cuprum" yra lotyniškas vario pavadinimas, gautas iš Kipro salos pavadinimo? Beje, Strabo varis vadinamas chalcos - Chalcis miestas Eubojoje yra kaltas dėl šio vardo kilmės. Dauguma senovės graikų pavadinimų vario ir bronzos objektų kilę iš šio žodžio. Jie rasta plataus taikymo kalvio amatų, tarp kalimo ir liejimo. Kartais varis vadinamas AES, tai reiškia rūdą ar mano.

Slavų kalba "varis" neturi aiškios etimologijos. Gal tai senas. Tačiau tai dažnai būna seniausių Rusijos literatūros paminklų. VI Abayev pasiūlė, kad šis žodis kilo iš "Midia" šalies pavadinimo. Alchemistai vadinami variu "Venus". Senovėje jis vadinamas "Marsu".

Kur varis randamas gamtoje?

Žemės plutoje yra (4,7-5,5) x 10 ^-3 % vario (pagal svorį). Upėje ir jūros vandenyje yra daug mažiau: 10 ^-7 % ir 3 x 10 ^-7 % (pagal svorį), atitinkamai.

Gamtoje dažnai randama vario junginių. Pramonė naudoja chalcopyrite CuFeS ₂ , vadinamą vario pirolidu, borditu Cu ₅ FeS ₄ , chalkocitu Cu ₂ S. Kartu žmonės randa kitus varinius mineralus: cupritą Cu ₂ O, azuritą Cu ₃ (CO ₃ ) ₂ (OH) ₂ , malachito Cu ₂ CO ₃ (OH) ₂ ir covellito Cus. Labai dažnai atskirų vario kaupimosi masė siekia 400 tonų. Vario sulfidai daugiausia susidaro hidroterminėse vidutinės temperatūros vynuose. Taip pat dažnai galima rasti vario indus nuosėdinėse uolienose - skilteliuose ir vario smiltainiuose. Labiausiai žinomi telkiniai yra Transbaykalo regione Udokane, Kazachstane Zhezkazgan, Mansfeldas Vokietijoje ir Centrinės Afrikos vidurio juosta. Kiti turtingiausi vario indai yra Čilėje (Koljausi ir Escondida) ir JAV (Morensi).

Didžioji dalis vario rūdos yra išgaunama atviro metodu. Jame yra nuo 0,3 iki 1,0% vario.

Fizinės savybės

Daugelis skaitytojų domina vario aprašymu. Tai yra plastikinis rausvas-auksinis metalas. Ore jo paviršius nedelsiant padengiamas oksidiniu plėvele, kuris suteikia originalų intensyvų raudoną geltoną atspalvį. Įdomu tai, kad plonos varinės plėvelės yra melsvai žalios spalvos.

Osmium, cezis, varis ir auksas turi tą pačią spalvą, kuri skiriasi nuo pilkų ar sidabrinų kitų metalų. Šis spalvotas atspalvis rodo, kad yra elektroninių perėjimų tarp keturių pusiau tuščių ir užpildytų trečiųjų atomų orbitų. Tarp jų yra tam tikras energijos skirtumas, atitinkantis oranžinės spalvos bangos ilgį. Ta pati sistema yra atsakinga už specifinę aukso spalvą.

Kas vis dar nuostabu apie vario charakteristikas? Šis metalas sudaro į veidą nukreiptą kubinę grotelę, kosminę grupę Fm3m, a = 0.36150 nm, Z = 4.

Varis taip pat garsėja savo aukštu elektriniu ir šilumos laidumu. Vykdant srovę, jis yra tarp metalų antroje vietoje. Beje, varis turi didžiulę atsparumo temperatūros koeficientą ir per daugelį temperatūrų beveik nepriklauso nuo jo veikimo. Varis vadinamas diamagnetu.

Vario lydiniai yra įvairūs. Žmonės išmoko sujungti vario ir cinko, nikelio su nikelio sidabru, švinu su babibitu, bronzos su alavu ir kitais metalais.

Vario izotopai

Varis susideda iš dviejų stabilių izotopų - ⁶³ Cu ir ⁶⁵ Cu, kurių paplitimas yra atitinkamai 69,1 ir 30,9 proc. Apskritai, yra daugiau nei du dešimtys izotopų, kurie neturi stabilumo. Ilgiausiai gyvenantis izotopas yra ⁶⁷ Cu, jo pusėjimo trukmė yra 62 valandos.

Kaip gauti varį?

Vario gamyba yra labai įdomus procesas. Šis metalas gaunamas iš mineralų ir vario rūdų. Pagrindiniai vario gavimo būdai yra hidrometalurgija, pirometalurgija ir elektrolizė.

Apsvarstykite pirometalurginį metodą. Šis metodas gaunamas iš sulfido rūdų vario, pavyzdžiui, chalcopyrite CuFeS ₂ . Chalkopirito žaliavoje yra 0,5-2,0% Cu. Pirma, pradinė rūdos plotai praturtėja. Tada jo oksidacinis šaudymas atliekamas 1400 laipsnių temperatūroje. Tuomet sudegintas koncentratas patenka į matinį lydymą. Prie lydalo pridedamas silicio dioksidas, kad sujungtų geležies oksidą su lydalu.

Gautas silikatas plūduriuoja šlako pavidalu ir yra atskirtas. Dugne lieka matinis - sulfidų CU ₂ S ir FeS lydinys. Be to, jis ištirpsta Henry Bessemer metodu. Dėl to į konverterį išpilama išlydyta matinė medžiaga. Tada indas valomas deguonimi. Išlikęs geležies sulfidas oksiduojamas iki oksido ir pašalinamas iš proceso silicio dioksidu silikato forma. Oksiduotas vario sulfidas iki vario oksido yra neišsamus, bet tada sumažėja iki vario.

Gauta lizdinės vario sudėtyje yra 90,95% metalo. Be to, jis yra elektrolitinis valymas. Įdomu tai, kad kaip elektrolitas naudojamas parūgštinto vario sulfato tirpalas .

Katodu formuojamas elektrolitinis varis, kurio dažnis yra apie 99,99%. Elementai pagaminti iš vario yra pagaminti iš įvairių: laidų, elektros įrangos, lydinių.

Hidrometalurginis metodas atrodo šiek tiek kitoks. Čia vario mineralai ištirpsta praskiestoje sieros rūgštyje arba amoniako tirpale. Iš paruoštų skysčių varis pakeičiamas metaliniu geležimi.

Vario cheminės savybės

Junginiuose varis rodo dvi oksidacijos būsenas: +1 ir +2. Pirmasis iš jų yra linkęs būti neproporcingas ir stabilus tik netirpstančiose junginiuose ar kompleksuose. Beje, vario junginiai yra bespalvis.

+2 oksidacijos būsena yra stabilesnė. Tai suteikia druskos ir mėlynai žalios spalvos. Neįprastomis sąlygomis galima paruošti junginius, kurių oksidacijos laipsnis +3 ir net +5. Pastarasis paprastai randamas 1994 m. Pagaminto cupranaro anijono druskose.

Grynas varis ore nesikeičia. Tai silpnas reduktorius, kuris nereaguoja su praskiestos druskos rūgšties ir vandens. Oksiduojamos koncentruotos azoto ir sieros rūgščių, halogenų, deguonies, "royal degtinės", nemetalinių oksidų, chalcogenes. Šildant, jis reaguoja su vandenilio halogenidais.

Jei oras yra drėgnas, varis oksiduojasi, sudarantis pagrindinį vario karbonatą (II). Tai puikiai reaguoja su šalta ir karšta prisotinta sieros rūgštimi, karta bevandenė sieros rūgštis.

Atskiestoje vandenilio chlorido rūgštyje varis reaguoja esant deguoniui.

Analitinė vario chemija

Visi žino, kas yra chemija. Vario tirpalą lengva aptikti. Tam reikia sudrėkinti platinos laidą su tiriamuoju tirpalu, tada įpilti į Bunseno degiklio liepsną. Jei tirpale yra vario, liepsnas bus žalias-mėlynas. Reikia žinoti, kad:

• Paprastai vario kiekis silpnai rūgštiniuose tirpaluose matuojamas vandenilio sulfido pagalba: jis sumaišomas su medžiaga. Paprastai šiuo atveju vario sulfidas nusodina.
• Tuose tirpaluose, kuriuose nėra trukdančių jonų, varis nustatomas kompleksometriniu, ionometriniu ar potenciometriniu būdu.
• Nedideli vario kiekiai tirpaluose yra matuojami spektro ir kinetikos metodais.

Vario panaudojimas

Sutinku, mokykis Varis yra labai linksmas dalykas. Taigi šis metalas turi mažą specifinį atsparumą. Dėl šios kokybės, varis naudojamas elektrotechnikos gamybai elektros ir kitų kabelių, laidų ir kitų laidininkų gamyboje. Variniai laidai naudojami galios transformatorių ir elektrinių pavarų apvijoms. Norėdami sukurti pirmiau minėtus produktus, metalas yra labai švarus, nes priemaišos nedelsiant sumažina elektros laidumą. O jei varyje yra 0,02% aliuminio, jo elektrinis laidumas sumažės 10%.

Antroji naudinga vario kokybė yra puikus šilumos laidumas. Dėl šios savybės jis naudojamas įvairiuose šilumokaičiuose, šilumos tiekimo voniose, šilumokaičiuose ir kompiuterių aušintuvuose.

Ir kur yra naudojamo vario kietumas? Yra žinoma, kad besiūliai variniai vamzdeliai su apskrito skerspjūvio turi puikų mechaninį stiprumą. Jie puikiai atsparūs mechaniniam apdorojimui ir yra naudojami dujų ir skysčių judėjimui. Paprastai jas galima rasti vidaus dujų tiekimo, vandens tiekimo, šildymo sistemose. Jie plačiai naudojami šaldymo įrenginiuose ir kondicionavimo sistemose.

Puikus kietumas vario žinomas daugelyje šalių. Pavyzdžiui, Prancūzijoje, Jungtinėje Karalystėje ir Australijoje variniai vamzdžiai naudojami pastatų tiekimui, Švedijoje - šildymui, Jungtinėse Amerikos Valstijose, Didžiojoje Britanijoje ir Honkonge - tai pagrindinė vandens tiekimo medžiaga.

Rusijoje vandentiekio ir dujinių varinių vamzdžių gamyba standartizuojama pagal standartą GOST R 52318-2005, o jų naudojimas reguliuojamas Federaliniu taisyklių kodeksu SP 40-108-2004. Vamzdžiai iš vario ir jo lydinių aktyviai naudojami energetikoje ir laivų statyboje, siekiant perkelti garus ir skysčius.

Ar žinote, kad variniai lydiniai yra naudojami įvairiose techninėse srityse? Garsiausi iš jų yra bronzos ir žalvario. Abiejuose lydiniuose yra milžiniška medžiagų grupė, kuri be cinko ir alavo gali apimti ir bismutą, nikelį ir kitus metalus. Pavyzdžiui, patrankinė bronza, naudojama iki XIX a. Artilerijos gabalėlių gamybai, susideda iš vario, alavo ir cinko. Jo formulavimas priklausė nuo pistoleto vietos ir laiko.

Visi žino, kad variklis yra puikiai tinkamas ir didelis plastiko. Dėl šių savybių, neįtikėtinas žalvario kiekis praleidžiamas ginklų ir artilerijos šaudmenų kasetų dėžučių gamybai. Pažymėtina, kad automobilių dalys yra pagamintos iš vario lydinių su siliciu, cinku, skarda, aliuminiu ir kitomis medžiagomis. Variniai lydiniai yra labai atsparūs ir termiškai apdoroti išlaikyti savo mechanines savybes. Jų atsparumą dilimui lemia tik cheminė sudėtis ir jos poveikis konstrukcijai. Reikėtų pažymėti, kad ši taisyklė netaikoma berilio bronzos ir kai kurių aliuminio bronzų.

Vario lydiniai turi mažesnį elastingumo modulį nei plieno. Jų pagrindinį pranašumą galima vadinti mažu trinties koeficientu, kuris yra derinamas su daugeliu lydinių, turinčių didelę plastiškumą, puikų elektrinį laidumą ir puikų atsparumą korozijai agresyvioje aplinkoje. Paprastai tai yra bronzos aliuminio ir vario-nikelio lydiniai. Beje, jie aptiko savo taikymą slankiojančiose porose.

Beveik visi vario lydiniai turi tą pačią trinties koeficiento vertę. Tuo pačiu metu, dėvėjimosi atsparumas ir mechaninės savybės, elgesys agresyvioje aplinkoje tiesiogiai priklauso nuo lydinių sudėties. Naudojamas vario plastika Vienfaziuose lydiniuose ir stiprumo dvifaziuose lydiniuose. "Melchior" (vario-nikelio lydinys) naudojamas monetoms monetuoti . Laivų statyboje naudojami vario-nikelio lydiniai, įskaitant "Admiralty". Iš jų vamzdžiai pagaminti iš kondensatorių, kurie valo turbinos išmetamą garą. Pažymėtina, kad turbinos atvėsina jūros vanduo. Vario ir nikelio lydiniai turi nuostabų atsparumą korozijai, todėl bando juos naudoti srityse, susijusiose su koroziniu jūros vandens poveikiu.

Iš tiesų, vario yra pagrindinis komponentas kietų lydmetaliuose - lydiniai, kurių lydymosi taškas yra 590 iki 880 laipsnių Celsijaus. Ji yra neatskiriama jų puikus sukibimas su daugeliu metalų, taip, kad jie taikomi nuolatiniam prijungimui įvairių metalinių dalių. Tai gali būti vamzdelių jungiamosios detalės arba skysčių reaktyviniai varikliai, pagaminti iš skirtingais metalais.

Dabar sąrašą lydiniai, kuriuose vario plastiškumas yra svarbus. Duraliuminio arba Duraliuminio yra aliuminio lydinio ir vario. Čia, varis yra 4,4%. Lydiniai Vario su aukso dažnai naudojamas juvelyrikoje. Jie yra būtini siekiant pagerinti produkto stiprumą. Po to, kai visi, gryno aukso - labai minkštas metalas, kuris negali būti atsparus mechaniniam poveikiui. Produktai, pagaminti iš gryno aukso greitai deformuojasi ir nušlifuotas.

Įdomu tai, kad už pasikeičiant itrio-bario-vario oksidų oksido sukūrimo, vario yra naudojamas. Jis tarnauja kaip aukštos superlaidininkų gamybą. Vario taip pat naudojamas baterijas ir vario oksido gamybos elektrocheminių ląstelių.

Kitos taikymo sritys

Ar žinote, kad varis yra labai dažnai naudojamas kaip acetileno polimerizacijos katalizatorius? Dėl šios vario vamzdžių naudojamas perduodant acetileno turto leidžiama taikyti tik tada, kai vario kiekis neviršija 64% iš jų.

Žmonės išmoko naudoti vario lankstumas architektūroje. Fasadai ir stogai, pagaminti iš labai plonų vario lakštai, yra rūpesčių 150 metų. Šis reiškinys yra lengvai paaiškinti: per žalvario plokštelių įvyksta avtozatuhanie nuo korozijos procesą. Rusijoje, vario lakšto fasadams ir stogams, laikantis Federacinės kodekso nuostatų SP 31-116-2006 nuostatas.

Netolimoje ateityje žmonės planuojate naudoti vario kaip microbicidal paviršių klinikose už judėjimą bakterijų rūkalių prevencijai. Visi paviršiai, paliečia žmogaus ranką, - durų rankenos, turėklai, vodozapornaya armatūra, stalviršiai, lovos - specialistai gamins tik iš šios nuostabios metalo.

ženklinimas vario

Kokios markės vario naudoja žmones už reikalingų produktų gamybą? Jie yra daug: per M00, M0, M1, M2, M3. Apskritai, prekės nustatė vario grynumas jos turinį.

Pavyzdžiui, vario rūšių M1R, M2P ir M3R yra 0,04% fosforo ir 0.01% deguonies, ir ženklus M1, M2 ir M3 - 0,05-0,08% deguonies. Antspaudas M0b deguonies nėra, ir jos kiekis procentais buvo 0,02% į MO.

Taigi, manome išsamiau vario. Stalo, mesti, suteiks tikslesnę informaciją:

prekės ženklas vario	M00	M0	M0b	M1	M1R	M2	M2P	P3	M3R	M4
procentai turinys varis	99,99	99.95	99.97	99,90	99,70	99,70	99.50	99.50	99.50	99,00

27 rūšių vario

Iš viso yra dvidešimt septyni rūšių vario. Kur tiksliai yra vario medžiagų, naudojant asmenį suma? Apsvarstykite šį niuansą detalę:

• CU-VAT medžiaga naudojama armatūrą, reikalingų prijungimo vamzdžių gamybai.
• AMP yra, kurios būtinos kuriant karšto valcavimo ir šaltojo valcavimo anodai.
• Amphoux naudojami šalto valcavimo ir karšto valcavimo anodai gamybai.
• M0 reikia sukurti didelės srovės laidininkus ir lydiniai.
• M00 Medžiagos, naudotos aukštos lydinio ir dabartinių laidininkų gamybai.
• M001 yra naudojama viela, padangų ir kitų elektronikos produktų gamyboje.
• M001b būtina gaminti elektros prietaisus.
• M00b yra naudojama sukurti dabartinius laidininkai aukštų lydinių ir aparatų elektros dulkių pramonę.
• M00k - žaliava iš deformuoti ir aktoriai ruošinių kūrimas.
• M0b naudojama siekiant sukurti lydinius su dideliu dažniu.
• M0k naudojama dauguma ir deformuoti ruošinių gamyba.
• M1 reikalingi laidai ir gamybos šaldymo įranga gamybai.
• M16 yra naudojama elektros dulkių prietaisų pramonės gamybos.
• M1E reikia sukurti šalto valcavimo folija ir juostelės.
• M1k reikia sukurti pusgaminius.
• M1or naudojamas gamybos laidų ir kitų elektros produktais.
• M1R gaminti naudojama elektrodai naudojami suvirinimo geležies ir vario.
• M1rE reikia šalto valcavimo juostelės ir folija gamybai.
• M1u naudojama siekiant sukurti šalto valcavimo ir karšto valcavimo anodai.
• M1f reikia sukurti juostos, folija, karštai valcuoti ir šalto valcavimo lakštai.
• M2 naudojami gaminant pusiau tvirtas lydiniai ir vario pagrindu.
• M2K naudojama pusgaminių gamyboje.
• M2P reikalingas gamybos strypų.
• M3 reikia už valcavimo lydinių gamybai.
• M3R naudoti, kad ir valcavimo lydiniai.
• MB-1 yra labai svarbus berilio bronzos kūrimą.
• MSr1 naudojama elektros dizaino gamyba.