النحاس عنصر كيميائي، رمزه الكيميائي Cu، وعدده الذري 29، وهو من المعادن الانتقالية. الاستخدام الأكثر شيوعًا للنحاس هو صناعة الأسلاك. عادةً ما تكون الأسلاك المستخدمة الآن مصنوعة من النحاس النقي. وذلك لأن موصليته الكهربية والحرارية 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.
تُصنع المواد النحاسية من النحاس الخالص أو سبائك النحاس بأشكال مختلفة، بما في ذلك القضبان والأسلاك والألواح والأشرطة والأنابيب والرقائق، وما إلى ذلك. تتم معالجة المواد النحاسية بالدرفلة والبثق والسحب. يتم دحرجة الألواح والقضبان على الساخن ودحرجتها على البارد؛ ويتم دحرجة الشرائط والرقائق على البارد؛ وتنقسم الأنابيب والقضبان إلى منتجات مبثوقة ومنتجات مسحوبة؛ والأسلاك عبارة عن منتجات مسحوبة.
1
النحاس النقي
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 عليه بالحرارة والضغط البارد، ويمكن تصنيعه في أنابيب وقضبان وأسلاك وشرائط وألواح ورقائق ومواد نحاسية أخرى. هناك نوعان من منتجات النحاس النقي: المنتجات المصهورة والمنتجات المعالجة.
وفقا للتكوين، يمكن تقسيم مواد معالجة النحاس الصينية إلى أربع فئات: النحاس العادي (T1، T2، T3، T4)، والنحاس الخالي من الأكسجين (TU1، TU2 والنحاس الخالي من الأكسجين عالي النقاء)، والنحاس منزوع الأكسجين (TUP، TUMn)، والنحاس الخاص مع كمية صغيرة من عناصر السبائك (نحاس الزرنيخ، ونحاس التيلوريوم، ونحاس الفضة).
إن الموصلية الكهربائية والحرارية 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. لها تأثير ضئيل على الموصلية، لكنها يمكن أن تقلل 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 مادة إيوتكتيكية منخفضة نقطة الانصهار مع النحاس، مما يجعل النحاس ساخنًا وهشًا؛ وعندما يتم توزيع البزموت الهش على شكل طبقة رقيقة عند حدود الحبيبات، فإنه 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.
