Одержання. Матеріали високої провідності

Мідь

Матеріали високої провідності.

Неметалеві провідники.

Припої.

Сплави – провідники.

Метали – провідники.

Кріопровідники.

Надпровідники.

Натрій

Біметал

Залізо

Алюміній

Мідь

Матеріали високої провідності.

Тема: Провідники

Лекція №10

План:

Провідникові матеріали високої провідності – це: мідь, алюміній, біметал, натрій.

Переваги міді як провідники у використанні:

1. Малий питомий опір (з усіх металів тільки срібло має дещо менший питомий опір, чим у міді).

2. Висока механічна міцність;

3. Задовільна стійкість до корозії(мідь в умовах підвищеної вологості повітря окислюється повільніше, ніж залізо, інтенсивне окислення міді відбувається тільки при підвищених температурах див. мал.).

4. Досить добре обробляється: прокатується в листи чи в проволку, товщиною, навіть, до тисячних долей міліметра;

5. Відносно легко спаюється чи зварюється.

Залежність швидкості окислення деяких металів від температури навколишнього повітря.

Омислове одержання міді — складний багатоступінчастий Оцес. Добуту руду дроблять, а для відділення порожньої породи використовують, як правило, флотаціонний метод збагачення. Отриманий концентрат (містить 18-45% міді по масі) піддають випалові в печі з повітряним дуттям. У результаті випалу утвориться недогарок — тверда речовина, що містить, крім міді, також і домішки інших металів. Недогарок плавлять у відбивних печах або електропечах. Після цієї плавки, крім шлаку, утвориться так називаний штейн, у якому зміст міді складає до 40-50%.

Далі штейн піддають конвертуванню — через розплавлений штейн Одувають стиснене повітря, збагачений киснем. У штейн додають кварцовий флюс (пісок Si₂). У Оцесі конвертування як небажана домішка, що утримується в штейні, сульфід заліза Fe переходить у шлак і виділяється у виді сірчистого газу SO₂:

2FeS + 3O2 + 2SiO2= 2FeSiO3+ 2SO2

Одночасно сульфід міді(I) Cu₂S окисляється:

2Cu2S + 3О2= 2Cu2О + 2SO2

на цій стадії Cu₂ О далі реагує з Cu₂S:

2Cu2О + Cu2S = 6Cu + SО2

У результаті виникає так називана чорнова мідь, у якій зміст самої міді складає вже 98,5-99,3% по масі. Далі чорнову мідь піддають рафінуванню. Рафінування на першій стадії — вогневе, воно полягає в тім, що чорнову мідь розплавляють і через розплав Опускають кисень. Домішки більш активних металів, що утримуються в чорновій міді, активно реагують з киснем і переходять в оксидні шлаки.

На заключній стадії мідь піддають електрохімічному рафінуванню в сірчанокислому розчині, при цьому чорнова мідь служить анодом, а очищена мідь виділяється на катоді. При такому очищенні домішки менш активних металів, що були присутнім у чорновій міді, випадають в осад у виді шламу, а домішки більш активних металів залишаються в електроліті. Чистота рафінованої (катодної) міді досягає 99,9% і більш.

Дата добавления: 2014-01-06