مجموعة! المعرفة الأكثر شمولاً لصناعة النحاس في التاريخ!
المقدمة: يستخدم الناس النحاس في شكل مجموعة متنوعة من المعادن والسبائك والمركبات. كما تغلغل النحاس بعمق في جميع جوانب الإنتاج والحياة، وأصبح معدنًا لا غنى عنه ومهمًا للبشرية لتحقيق التطور السريع في القرن الحادي والعشرين.
تعريف النحاس
النحاس هو عنصر كيميائي له الرمز الكيميائي Cu والعدد الذري 29. وهو معدن انتقالي. الاستخدام الأكثر شيوعًا للنحاس هو صناعة الأسلاك. عادةً ما تكون الأسلاك المستخدمة حاليًا مصنوعة من النحاس النقي. وذلك لأن موصليته الكهربائية وموصليته الحرارية تأتي في المرتبة الثانية بعد الفضة، ولكنه أرخص بكثير من الفضة.
التصنيف المشترك
يعتقد الكثير من الناس أن هناك نوعًا واحدًا فقط من النحاس، وهو النوع الوحيد، ولكن في الواقع، هناك أنواع أخرى مختلفة من النحاس، على سبيل المثال، سبائك النحاس؛ النحاس الأصفر هو سبيكة مكونة من النحاس والزنك؛ النحاس الأبيض هو سبيكة من النحاس والنيكل؛ البرونز هو سبيكة مكونة من النحاس وعناصر أخرى غير الزنك والنيكل، وخاصة البرونز والقصدير والبرونز والألومنيوم، إلخ؛ النحاس الأحمر هو النحاس الذي يحتوي على نسبة عالية من النحاس، والمحتوى الإجمالي للشوائب الأخرى أقل من 1٪.
تصنيف مواد معالجة النحاس: كبريتات النحاس، كلوريد النحاس، قضبان النحاس، قضبان النحاس، سبائك النحاس، لوحات النحاس، أسلاك النحاس، سبائك النحاس، النحاس الخام، شرائط النحاس، أكسيد النحاس، رقائق النحاس، أنابيب النحاس، رقائق النحاس، طين النحاس، مصبوبات النحاس، النحاس الكهربائي، وغيرها من مواد سبائك النحاس.
المواد النحاسية المصنوعة من النحاس النقي أو سبائك النحاس بأشكال مختلفة، بما في ذلك القضبان والأسلاك والألواح والأشرطة والقضبان والأنابيب والرقائق، وما إلى ذلك، يشار إليها بشكل جماعي باسم المواد النحاسية. تتم معالجة المواد النحاسية بالدرفلة والبثق والسحب. يتم دحرجة الألواح والقضبان النحاسية على الساخن والدرفلة على البارد؛ يتم دحرجة الشرائط والرقائق على البارد؛ تنقسم الأنابيب والقضبان إلى منتجات مبثوقة ومنتجات مسحوبة؛ الأسلاك هي جميع المنتجات المسحوبة.
1 نحاس نقي
النحاس النقي هو معدن أحمر وردي، يتحول إلى اللون الأرجواني بعد تكوين فيلم أكسيد النحاس على السطح، لذلك غالبًا ما يُطلق على النحاس النقي الصناعي اسم النحاس الأحمر أو النحاس الكهربائي. تبلغ الكثافة 8~9 جم/سم3، ونقطة الانصهار 1083 درجة. يتمتع النحاس النقي بموصلية كهربائية جيدة ويستخدم على نطاق واسع في تصنيع الأسلاك والكابلات والفرش وما إلى ذلك؛ يتمتع بموصلية حرارية جيدة وغالبًا ما يستخدم في تصنيع الأدوات المغناطيسية والمقاييس التي يجب حمايتها من التداخل المغناطيسي، مثل البوصلات وأدوات الطيران وما إلى ذلك؛ يتمتع بمرونة ممتازة ويسهل الضغط الساخن والمعالجة الباردة، ويمكن تصنيعه في أنابيب نحاسية وقضبان نحاسية وأسلاك نحاسية وقضبان نحاسية وشرائط نحاسية وألواح نحاسية ورقائق نحاسية ومواد نحاسية أخرى. منتجات النحاس النقي هي منتجات مصهورة ومنتجات معالجة.
يمكن تقسيم مواد معالجة النحاس الصينية إلى أربع فئات وفقًا لتكوينها: النحاس العادي (T1، T2، T3، T4)، والنحاس الخالي من الأكسجين (TU1، TU2 والنحاس الخالي من الأكسجين عالي النقاء والمفرغ)، والنحاس منزوع الأكسجين (TUP، TUMn)، والنحاس الخاص مع كمية صغيرة من عناصر السبائك (نحاس الزرنيخ، ونحاس التيلوريوم، ونحاس الفضة).
إن الموصلية الكهربائية والتوصيل الحراري للنحاس النقي تأتي في المرتبة الثانية بعد الفضة، ويستخدم على نطاق واسع في تصنيع المعدات الموصلة والحرارية. يتمتع النحاس بمقاومة جيدة للتآكل في الغلاف الجوي ومياه البحر وبعض الأحماض غير المؤكسدة (حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك المخفف) والقلويات ومحاليل الملح والأحماض العضوية المختلفة (حمض الأسيتيك وحمض الستريك)، ويستخدم في الصناعة الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع النحاس بقدرة جيدة على اللحام ويمكن معالجته في مختلف المنتجات شبه المصنعة والنهائية من خلال المعالجة البلاستيكية الباردة والساخنة. في سبعينيات القرن العشرين، تجاوز إنتاج النحاس إجمالي إنتاج أنواع أخرى من سبائك النحاس.
الشوائب النزرة في النحاس النقي لها تأثير خطير على الموصلية الكهربائية والحرارية للنحاس. من بينها، يقلل التيتانيوم والفوسفور والحديد والسيليكون وما إلى ذلك بشكل كبير من الموصلية الكهربائية، في حين أن الكادميوم والزنك وما إلى ذلك لها تأثير ضئيل. الأكسجين والكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم وما إلى ذلك لها قابلية ذوبان صلبة منخفضة جدًا في النحاس ويمكن أن تشكل مركبات هشة مع النحاس، مما لا يؤثر إلا قليلاً على الموصلية، ولكن يمكن أن يقلل من مرونة المعالجة. عندما يتم تسخين النحاس العادي في جو مختزل يحتوي على الهيدروجين أو أول أكسيد الكربون، يتفاعل الهيدروجين أو أول أكسيد الكربون بسهولة مع أكسيد النحاس (Cu2O) عند حدود الحبوب لإنتاج بخار الماء عالي الضغط أو غاز ثاني أكسيد الكربون، مما قد يتسبب في تشقق النحاس. غالبًا ما تسمى هذه الظاهرة "مرض الهيدروجين" في النحاس. الأكسجين ضار بقابلية لحام النحاس. يشكل البزموت أو الرصاص نقطة انصهار منخفضة مع النحاس، مما يجعل النحاس ساخنًا وهشًا؛ في حين يتم توزيع البزموت الهش في شكل طبقة رقيقة على حدود الحبوب، مما يجعل النحاس باردًا وهشًا. يمكن للفوسفور أن يقلل بشكل كبير من توصيل النحاس، ولكنه يمكن أن يزيد من سيولة سائل النحاس ويحسن قابلية اللحام. يمكن أن تعمل الكميات المناسبة من الرصاص والتيلوريوم والكبريت وما إلى ذلك على تحسين قابلية التشغيل.
