Właściwości

Miedź jest metalem cywilizacji

Miedź jest niezbędna we współczesnym życiu. Służy dostawie energii elektrycznej i czystej wody do naszych domów i miast oraz w istotny sposób przyczynia się do trwałego i zrównoważonego rozwoju. Co więcej, jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania wszystkich organizmów żywych.

W tej części mogą Państwo przeczytać o wyjątkowych cechach czerwonego metalu, które czynią go niezastąpionym we współczesnym świecie.

Właściwości chemiczne

Wszystkie metale aktywne i stopy tych metali reagują z wilgotnym powietrzem, co prowadzi do ich korozji. Jedynie w środowisku gorącym/suchym (pustynie) lub zimnym/suchym metale są odporne na korozję. Jednakże w przypadku miedzi proces korozji zachodzi bardzo wolno. Odporność miedzi i jej stopów na korozję opiera się na ich zdolności do tworzenia stałych związków, które zapewniają im ochronę przed czynnikami korozyjnymi. Pod wpływem działania warunków atmosferycznych, na ich powierzchni tworzą się tlenki i słabo rozpuszczalne sole zasadowe. Odpowiednie składniki stopowe mogą pozytywnie wpłynąć na tworzenie się tych ochronnych warstw.

W układzie okresowym pierwiastków miedź leży w tej samej grupie co srebro i złoto. Dlategoteż jest dość odporna chemicznie. W większości związków które tworzy ma walencyjność (stopień utlenienia)+I lub +II. Roztwory wodne jonów miedzi w stopniu utlenienia+II mają kolor niebieski, podczas gdy jony w stopniu utlenienia +I są bezbarwne. Miedź i stopy miedzi nadają płomieniowi kolor zielonkawy.

Właściwości mechaniczne

Twardość, wytrzymałość i kowalność miedzi określają stan materiału. Jest on oznaczony w normach literą H, która symbolizuje twardość i literą R oznaczającą wytrzymałość na rozciąganie.

Miedź może posiadać różną twardość, począwszy od stanu wyżarzonego (miękkiego) do twardego, który otrzymuje się w procesie obróbki plastycznej na zimno.
Miedź w stanie wyżarzonym (H040) charakteryzuje się twardością w zakresie od 40 do 65HV oraz odpornością na rozciąganie od 200 do 250 N/mm² (R200). Miedź poddana obróbce na zimno (H110) posiada minimalną twardość równą 110HV i odporność na rozciąganie wynoszącą przynajmniej 360 N/mm² ( R360).

Kowalność miedzi poddanej obróbce na zimno jest znacznie mniejsza niż miedzi w stanie wyrzażonym, a jej wydłużenie wynosi wówczas 2%.

Twardość i wytrzymałość miedzi można zwiększyć poprzez tworzenie stopów, przy czym skutkuje to obniżoną przewodnością elektryczną . Najbardziej wytrzymały stop otrzymuje się łącząc miedź z berylem, ma on odporność na rozciąganie sięgającą 1500 N/mm².

Właściwości fizyczne

Przewodność elektryczna
Wytwarzanie, przesył i wykorzystanie elektryczności zmieniły współczesny świat. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu miedzi (o czystości wynoszącej przynajmniej 99.9% ), która posiada najlepszą przewodność elektryczną ze wszystkich powszechnie stosowanych w przemyśle metali. W procesie obróbki plastycznej na zimno otrzymuje się druty, kable, taśmy i szynoprzewody, natomiast w formie odlewów przeróżne komponenty stosowane w aparaturze rozdzielczej czy sprzęcie spawalniczym.

Miedź napędza współczesną technologię
Wyobraź sobie życie bez elektryczności: bez światła, telewizora, odtwarzacza DVD, iPada, czajników elektrycznych, telefonów komórkowych, pralek automatycznych, lodówek, odkurzaczy, komputerów, samochodów, autobusów, zelektryfikowanych kolei, podziemnych linii metra czy tramwajów.

Samochody i ciężarówki
Wiązki przewodów zasilających wykonane z miedzi o wysokiej czystości doprowadzają prąd z akumulatora do urządzeń takich jak światła, centralny zamek, komputery pokładowe czy system nawigacji satelitarnej w pojeździe. Wiele z tych urządzeń wyposażonych jest w napęd elektryczny uzwojony drutem miedzianym o wysokiej przewodności. W przeciętnym samochodzie znajduje się ok.1 km drutu.

Przewodność cieplna
Miedź jest doskonałym przewodnikiem ciepła (około 30 razy lepszym od stali nierdzewnej i 1,5 raza lepszym niż aluminium). Z tego właśnie względu jest ona stosowana w urządzeniach, w których dobre przewodzenie ciepła jest istotne, takich jak wymienniki ciepła w jednostkach klimatyzacyjnych, chłodnice samochodowe, radiatory płyty głównej w komputerach, zgrzewarki i telewizory, a także jako elementy piecy hutniczych chłodzonych wodą.

Dobrej jakości świece zapłonowe posiadają centralnie umieszczoną elektrodę miedzianą, aby umożliwić odprowadzenie ciepła i zapobiec ich przegrzaniu. Najlepszej jakości garnki posiadają dno z miedzi aby zapewnić równomierne i szybkie nagrzewanie.

Miedź odgrywa ważną rolę w nowoczesnym społeczeństwie. Osób, które korzystają z dobrodziejstw miedzi oraz rodzajów zastosowań jest więcej niż nam się wydaje.

Łatwość łączenia
Miedź i stopy miedzi można łatwo łączyć śrubami, za pomocą nitowania, lutowania, lutowania twardego, spawania i zaprasowywania. W przemyśle jest to szczególnie przydatne przy montażu instalacji rurowych oraz łączeniu szyn, które są istotnym elementem elektroenergetycznych systemów rozdzielczych. Jest to również cecha ważna dla artystów tworzących rzeźby i posągi oraz dla jubilerów i innych artystów pracujących z tym pięknym metalem.

Rurociągi
Wodne: Miedź była wykorzystywana przez starożytnych Egipcjan – próbki rurociągów pochodzące z Piramid w dobrym stanie dotrwały do naszych czasów. Obecnie rury miedziane o średnicy od 6 do159 mm wykorzystywane są w 90% europejskich i północno-amerykańskich instalacjach wody ciepłej i zimnej.
Gazowe: Miedziane rury stosowane są nie tylko do doprowadzania wody. Dzięki nim możliwa jest również bezpieczna dostawa gazu do domów i biur.