Baker z visoko čistostjo je mehka, kovinska in nodularna kovina z zelo visoko toplotno in električno prevodnostjo. Sveže izpostavljena površina čistega bakra ima rdečkasto oranžno barvo. Baker se uporablja kot prevodnik toplote in električne energije, kot gradbeni material in kot sestavina različnih kovinskih zlitin, kot so srebro, ki se uporablja v nakitu, kipronikelj, ki se uporablja za izdelavo morske strojne opreme in kovancev, in konstantana, ki se uporablja pri meritvah temperature in termoloma za merjenje temperature. Baker z visoko čistostjo ima končno moč približno 210 MPa in trdnost donosa 33 MPa, kar omejuje njeno uporabnost v industrijskih aplikacijah. Toda podobno kot pri drugih zlitinah se lahko okrepi baker. Glavni mehanizem krepitve je legiranje v zlitinah, ki temeljijo na CU.
Bakrene zlitine so zlitine, ki temeljijo na bakra, v katerih so glavni legirni elementi Zn, Sn, Si, Al, Ni. Zlitine, ki temeljijo na CU, predstavljajo večinoma nadomestne trdne rešitve, za katere topilni ali nečistosti atomi nadomeščajo ali nadomestijo za atome gostitelja. Več značilnosti atomov topljenih in topila določa stopnjo, do katere se prvi raztopi v slednjem. Te so izražene kot pravila Hume -Rothery. Obstaja kar 400 različnih sestavkov bakra in bakrenih zlitin, ohlapno združenih v kategorije: baker, visoka bakrena zlitina, modrčke, bron, bakreni nikelj, baker - nikelj - cinc (nikelj srebro), svinčeni baker in posebne zlitine. Poleg tega lahko s toplotno obdelavo okrepimo omejeno število bakrenih zlitin; Posledično je treba za izboljšanje teh mehanskih lastnosti uporabiti hladno delo in\/ali zlitino s trdno raztopino.
Lastnosti bakra
Baker je mehak, trd, nodulalen in poprt material. Te lastnosti naredijo baker izjemno primeren za oblikovanje cevi, risanje žic, vrtenje in globoko risanje. Druge ključne lastnosti, ki jih je pokazal baker in njene zlitine, vključujejo:
Odlična toplotna prevodnost. Baker ima 60 -odstotno višjo oceno toplotne prevodnosti kot aluminij, zato je lažje zmanjšati toplotne točke v sistemih električnih ožičenja. Električna in toplotna prevodnost kovin izvira iz dejstva, da so njihovi zunanji elektroni delokalizirani.
Odlična električna prevodnost. Prevodnost bakra je 97% srebra. Zaradi svojih precej nižjih stroškov in večjega števila je baker tradicionalno standardni material, ki se uporablja za aplikacije za prenos električne energije. Vendar se aluminij običajno uporablja v nadzemnih visokonapetostnih daljnovodih, ker ima približno polovico teže in nižje stroške primerljivega upornega bakrenega kabla. Pri določeni temperaturi so toplotna in električna prevodnost kovin sorazmerna, vendar zvišanje temperature poveča toplotno prevodnost, hkrati pa zmanjšuje električno prevodnost. To vedenje je količinsko opredeljeno v zakonu Wiedemann - Franz.
Dobra korozijska odpornost. Baker ne reagira z vodo, vendar počasi reagira z atmosferskim kisikom, da tvori plast rjavo-črnega bakrenega oksida, ki za razliko od rje, ki nastane na železu v vlažnem zraku, ščiti spodnjo kovino pred nadaljnjo korozijo (pasivacija). Bakrene nikljeve zlitine, aluminijaste medenine in aluminij kažejo na vrhunsko odpornost proti koroziji slane vode.
Dobra odpornost na biogoriranje
Dobra obdelovalnost. Možna je obdelava bakra, čeprav so zlitine prednostne za dobro obdelavo pri ustvarjanju zapletenih delov.
Zadrževanje mehanskih in električnih lastnosti pri kriogenih temperaturah
Diamagnet
Uporaba bakrenih in bakrenih zlitin
Zgodovinsko gledano je bilo zlitin bakra z drugo kovino, na primer kositer za bron, prvič vadil približno 4000 let po odkritju taljenja bakra in približno 2000 let po tem, ko je "naravni bron" prišel v splošno uporabo. Določena je starodavna civilizacija v bronasti dobi bodisi tako, da proizvaja bron z taljenjem lastnega bakra in legiranje s kositrom, arzenom ali drugimi kovinami. Glavne uporabe bakra so električna žica (60%), strešna in vodovodna roka (20%) ter industrijski stroji (15%). Baker se uporablja večinoma kot čista kovina, ko pa je potrebna večja trdota, ga damo v zlitine, kot sta medenina in bron (5% celotne uporabe). Bakrene in bakrene zlitine, vključno z medeninami (CU-ZN) in bronzami (Cu-SN), se pogosto uporabljajo v različnih industrijskih in družbenih aplikacijah. Nekatere pogoste uporabe medeninastih zlitin vključujejo kostumski nakit, ključavnice, tečaje, prestave, ležaje, ohišje streliva, avtomobilske radiatorje, glasbene instrumente, elektronsko embalažo in kovance. Bronze ali bronaste zlitine in mešanice so bile v daljšem obdobju uporabljene za kovance. se še danes pogosto uporablja za vzmeti, ležaje, puše, avtomobilski pilotni ležaji in podobne armature, še posebej pa je pogost v ležajih majhnih električnih motorjev. Medenina in bron sta običajna inženirska materiala v sodobni arhitekturi in se zaradi svojega vizualnega videza uporabljata predvsem za obloge s strešno kritino in fasado.
Elektrolitično-tought Pitch (ETP) baker
Elektrolitični trdi baker, UNS C11 0 0} 0, je čisti baker (z največ 0,0355% nečistoč), izpopolnjen z elektrolitičnim postopkom rafiniranja in je najpogosteje uporabljena ocena po vsem svetu. ETP ima minimalno oceno prevodnosti 100% IAC -jev in mora biti 99,9% čist. Ima od 0,02% do 0,04% vsebnosti kisika (značilno). Električno ožičenje je najpomembnejši trg za bakreno industrijo. To vključuje strukturno ožičenje moči, kabel za distribucijo električne energije, žico naprave, komunikacijski kabel, avtomobilsko žico in kabel ter magnetno žico. Približno polovica vsega bakra se uporablja za električne žice in kabelske vodnike. Čisti baker ima najboljšo električno in toplotno prevodnost katere koli komercialne kovine. Prevodnost bakra je 97% srebra. Zaradi svojih precej nižjih stroškov in večjega števila je baker tradicionalno standardni material, ki se uporablja za aplikacije za prenos električne energije.
Medenina
Medenina je splošen izraz za vrsto bakrenih zlitin. Medenina se lahko zlijemo s cinkom v različnih razmerjih, kar ima za posledico material različnih mehanskih, korozijskih in toplotnih lastnosti. Povečane količine cinka zagotavljajo material izboljšano moč in duktilnost. Medese z vsebnostjo bakra, večje od 63%, so najbolj duktil katere koli bakrene zlitine in so oblikovane s kompleksnimi operacijami na tvorbi hlad. Medenina ima večjo pobožnost kot bron ali cink. Relativno nizka tališče medenine in njegova pretočnost omogočajo razmeroma enostaven material. Medenina se lahko giblje v površinski barvi od rdeče do rumene do zlata do srebra, odvisno od vsebnosti cinka. Nekatere pogoste uporabe medeninastih zlitin vključujejo kostumski nakit, ključavnice, tečaje, prestave, ležaje, sklopke za cev, ohišja streliva, avtomobilske radiatorje, glasbene inštrumente, elektronsko embalažo in kovance. Medenina in bron sta običajna inženirska materiala v sodobni arhitekturi in se zaradi svojega vizualnega videza uporabljata predvsem za obloge s strešno kritino in fasado.
Na primer, medeninasta zlitina UNS C26000 (70\/30) je iz serije rumenih medenine, ki ima najvišjo duktilnost. Voznice kartuše so večinoma hladne in jih je mogoče enostavno obdelati, kar je potrebno pri izdelavi kartuš. Uporablja se lahko za jedra in rezervoarje, lupine svetilk, napeljave svetilk, pritrdilne elemente, ključavnice, tečaje, komponente streliva ali vodovodne dodatke.
Bronza
Bronze so družina zlitin na osnovi bakra, tradicionalno zlitine s kositrom, vendar se lahko nanašajo na zlitine bakra in drugih elementov (npr. Aluminij, silicij in nikelj). Bronze so nekoliko močnejše od medenine, vendar imajo še vedno visoko stopnjo korozijske odpornosti. Na splošno se uporabljajo, ko so poleg korozijske odpornosti potrebne dobre natezne lastnosti. Na primer, berilijev baker dosega največjo moč (do 1.400 MPa) katere koli zlitine na osnovi bakra.
Zgodovinsko gledano je bilo zlitin bakra z drugo kovino, na primer kositer za bron, prvič vadil približno 4000 let po odkritju taljenja bakra in približno 2000 let po tem, ko je "naravni bron" prišel v splošno uporabo. Določena je starodavna civilizacija v bronasti dobi bodisi tako, da proizvaja bron z taljenjem lastnega bakra in legiranje s kositrom, arzenom ali drugimi kovinami. Bronze ali bronaste zlitine in mešanice so bile v daljšem obdobju uporabljene za kovance. se še danes pogosto uporablja za vzmeti, ležaje, puše, avtomobilski pilotni ležaji in podobne armature, še posebej pa je pogost v ležajih majhnih električnih motorjev. Medenina in bron sta običajna inženirska materiala v sodobni arhitekturi in se zaradi svojega vizualnega videza uporabljata predvsem za obloge s strešno kritino in fasado.
