Медь - это минерал, который присутствует в быту человека многие тысячелетия. В древние времена он использовался в основном для получения бронзы в сплаве с оловом. На латинском языке его название - Cuprum. Его дал ему древний остров Кипр, являвшийся одним из первых мест, где из рудников добывали и выплавляли медь.
Историческая справка, характеристика меди
Медь относится к отряду основных химических элементов. В естественном (чистом) виде это металл с красно-оранжевым оттенком. Его используют для изготовления очень большого ряда изделий, к которым относятся провода электрические, посуда, трубы, радиаторы автомобилей и т. п.
Вам будет интересно:Кран КС-4361А: обзор, устройство, технические характеристики и руководство по эксплуатации
Информация археологов говорит о том, что медь начали использовать более десяти тысяч лет назад. Так медный кулон, обнаруженный в северных районах современного Ирака, был изготовлен около 8700 года до нашей эры.
Вам будет интересно:Где добывают нефрит в России: самые большие месторождения, способы добычи и применение
Медь обладает высокими показателями тепловой и электрической проводимости, легко обрабатывается как горячим, так и холодным способом. У нее очень высокая коррозийная стойкость. Это обусловлено тем, что медь создает на своей поверхности очень тонкий оксидный защитный слой в результате реакции ее с кислородом.
Медь нашла широкое применение в производстве акустических, электрических и иных проводов, присутствуя там как металл высокой чистоты либо с небольшими добавлениями серебра, мышьяка, фосфора, теллура, серы.
Процесс получения
Высокоочищенную бескислородную медь получают в процессе так называемого электрического рафинирования. Она оседает на катодах электрических ячеек, вследствие чего имеет и иное название - медь катодная. Чистота достигает порядка 99.99 %. Такой металл называют и медью бескислородной, у которой высокая степень очистки (OFC – Oxygen-Free Copper).
Расплавленная чистая медь впоследствии разливается в специальные формы, которые имеют квадратные либо прямоугольные сечения. Этот процесс происходит в вакууме, при отсутствии кислорода, что предотвращает его проникновение в расплавленный металл. Отсутствие примесей кислорода в такой меди существенно увеличивает показатели ее электропроводности и прочности.
Чистота
Бескислородная медь OFC имеет разные степени очистки. Чистота металла обозначается следующим образом: «* N». На месте звездочки (*) вставляют цифру, которая раскрывает информацию о количествах девяток после запятой. Так, марка бескислородной меди OFC 6N сообщает о том, что чистого металла в ней 99,999999 %. Количество посторонних примесей составляет 0,000001 %.
Первое производство меди качества 6N было осуществлено в 1985 году в Японии, компанией Nippon Mining Co. В массовое производство высоко очищенная бескислородная медь пошла в 1987 году. Основными сферами применения тогда стали акустические провода, межблочные сетевые кабеля.
В настоящее время такую чистую медь производят достаточно много производителей в мире, в том числе и в Российской Федерации.
Отдельными компаниями заявляется, что они достигли степень очистки выше показателя 6 -7N, 8N и т. д. Но при этом следует учитывать, что в настоящее время единства при определении стандартов чистоты бескислородной меди и ее качества нет. В некоторых случаях наличие каких-либо примесей просто не учитывается. Обычно к таким инородным включениям относится серебро.
Достоинства металла
К преимуществам бескислородной меди OFC относят следующие:
- в вакууме, при накаливании она не ломается и не становится хрупкой;
- способна легко изменять формы при холодной деформации (при воздействии на нее давлением в условиях комнатных или близких к ним температур);
- при нахождении в различных условиях не меняет своего цвета;
- среднее электрическое сопротивление такого металла постоянно;
- удельная электропроводность всегда имеет высокие показатели;
- металл этот однороден в своей структуре;
- свободно обрабатывается высокотемпературной пайкой и сваркой.
Области применения
Вследствие своих качеств и свойств бескислородная медь нашла применение в разнообразных изделиях, а именно:
- из нее изготавливают обмотки трансформаторов;
- применяют в производстве коаксиальных кабелей;
- используют в электронных системах и устройствах;
- незаменимый металл в сверхпроводниках и линейных ускорителях;
- она - важный структурный элемент телекоммуникационных проводов и кабелей, предназначенных для эксплуатации под водой;
- является частью проводок токовых трансформаторов.
Также применяется бескислородная медь в вакуумной технике. Она незаменима при конструировании вакуумных распределительных систем и полупроводников.
Широко используется она при изготовлении изделий для космической отрасли.
Среди иных областей, где используют медь бескислородную, числятся: радиоэлектроника, микроэлектроника, радио- и приборостроение, атомная энергетика, ювелирная и строительная промышленности.
Из нее изготавливают провода и трубы, предназначенные для работы в сильных электромагнитных полях. Бескислородная медь является основой для изготовления электрохимических анодов.
Кабели из катодной меди: применение
Современная кабельная продукция, сделанная с использованием бескислородной меди, отличается повышенной проводимостью. Это дает возможность осуществлять высокую пропускную способность электрических сигналов при меньших сечениях проводов.
Однако стоит отметить, что широкого использования кабели из бескислородной меди не нашли. А все потому, что провода из этого металла отличаются высокой стоимостью. Для достижения нужных параметров используют простые медные с большим диаметром, предпочитая не тратиться на дорогие изделия из бескислородной меди.
Но есть и области, в которых предпочтение отдается высокой проводимости в сочетании с небольшим диаметром проводов. Это необходимо для обеспечения в том числе эстетичного вида. К таким сферам относятся производство музыкального оборудования, качественных наушников, а также те, где надо получить устройства, воспроизводящие высококачественные звуки профессионального уровня.
При применении такой меди отмечаются ее достоинства в противостоянии внутренней коррозии. Благодаря этому свойству провода из бескислородной меди со временем характеристик своих не теряют. По этой причине кабели с начинкой из этого металла используют в условиях, где присутствует высокая влажность.