Obsah
Kovovú meď možno poznáte najlepšie zo starších halierov, ktoré sú vyrobené z medi a iných kovov. Meď však má vďaka svojim jedinečným vlastnostiam po celom svete mnoho dôležitých úloh. Jednou z týchto vlastností je vodivosť alebo schopnosť viesť elektrinu. Vďaka vysokej vodivosti medi je ideálna na elektrické účely.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Meď je kov, ktorý nie je drahý, je z červeného zlata s vysokou elektrickou vodivosťou. Vodivosť medi je v skutočnosti taká vysoká, že sa považuje za štandard, pomocou ktorého sa porovnávajú iné ne drahé kovy a zliatiny. Vodivosť medi je ovplyvnená pridaním ďalších kovov na výrobu zliatin.
Vlastnosti medi
Meď je atraktívny kov červenej farby zlata. Je pomenovaná po staro anglickom slove „coper“, ktoré pochádza z „Cyprium aes“, čo je latinské slovo pre kov z Cypru. Atómový symbol medi je „Cu“ a jeho atómové číslo je 29. Meď bola prvým kovom, ktorý kedy ľudia pracovali. Nakoniec ľudia zistili, že ak kombinujú meď s kovovým plechom, môžu vyrobiť nový druh kovu nazývaného bronz. Začalo sa to, čo nazývame doba bronzová, v ktorej civilizácia vyskočila pomocou kovovej medi. Bronz bol používaný v mene a nástrojoch, ktoré pomohli zmeniť spoločnosť.
Meď sa často vyskytuje popri síre. Medzi dôležité zdroje medi patrí chalkopyrit a boritan. Meď sa extrahuje z ťaženej sulfidovej rudy tavením a potom rafináciou elektrolýzou.
Užitočnou vlastnosťou medi je jej ťažnosť alebo schopnosť napínania. Meď môže byť ťahaná a skrútená, ale neprelomí sa. Vďaka tomu je ideálny na použitie ako drôt. Meď je kujný kov, čo znamená, že sa dá ľahko tvarovať a manipulovať. Je preto trochu mäkký. Ďalšou vlastnosťou medi je jej vynikajúca schopnosť viesť teplo. Meď nepodlieha korózii ako niektoré iné kovy, ani neoxiduje ani nehrdzavie ako železo. Meď je v skutočnosti odolná voči mnohým organickým zlúčeninám a pravdepodobne jej najcennejšou vlastnosťou je vysoká vodivosť.
Meď je vynikajúci kov na obrábanie a spájanie, pretože sa ľahko tvaruje a spájkuje. Okrem toho vynikajúcou a cennou vlastnosťou medi je jej recyklovateľnosť. Nezáleží na tom, či zdroj medi pochádza z bane alebo z recyklovateľných materiálov. Jeho mnoho užitočných vlastností zostáva bez ohľadu na ich zdroj.
Zliatiny sú zmesi kovov, ako napríklad zmes medi a cínu na výrobu bronzu, čo je tvrdší kov ako meď. Kovové zliatiny majú niektoré rovnaké vlastnosti ako ich základné kovy, ale môžu sa ukázať ako veľmi odlišné aj v správaní. Zliatiny zliatin môžu napríklad ovplyvňovať elektrickú vodivosť kovov. Kombinácia rôznych kovov s meďou vedie k jedinečným vlastnostiam každej zliatiny. Ak je meď kombinovaná so striebrom, má výsledná zliatina mnoho rovnakých vlastností ako čistá meď. Ak sa však meď kombinuje s fosforom, výsledná zliatina sa správa úplne iným spôsobom.
Rôzne zliatiny medi poskytujú rôzne použitie. Pomerne často sa zliatiny vyrábajú buď na posilnenie medi, alebo na zvýšenie jej vodivosti.
Vodivosť medi
Vodivosť kovov sa týka schopnosti kovov viesť elektrinu. Vodivosť sa môže meniť pridaním iných kovov, napríklad pri výrobe zliatin. Kovom s najväčšou vodivosťou je striebro z drahých kovov. Náklady spoločnosti Silver bránia tomu, aby bola ekonomicky životaschopná pre rozsiahle elektrické použitie. Z iných ako drahých kovov je najvyššia vodivosť medi alebo medi. To znamená, že meď môže prenášať viac elektrického prúdu ako iné drahé kovy. V skutočnosti je vodivosť iných necenných kovov porovnávaná s meďou, pretože meď sa stala najvyšším štandardom.
Norma vodivosti sa nazýva Medzinárodný žíhaný medený štandard alebo IACS. Percentuálny podiel IACS látky sa vzťahuje na jej elektrickú vodivosť a percento IACS čistej medi sa považuje za 100 percent. Naproti tomu vodivosť hliníka je 61% IACS. Vodivosť Cu je ovplyvnená pridaním rôznych kovov za vzniku zliatin. Zliatiny medi s obsahom medi vyšším ako 99,3% sa nazývajú „meď“. Niektoré zliatiny obsahujú veľmi vysoké percento medi a tie sa nazývajú „zliatiny s vysokým obsahom medi“. Zatiaľ čo percento medi ovplyvňuje vodivosť Cu, najviac je prekvapivo ovplyvnené tým, čo druh materiálov, s ktorými je kombinovaný. K kompromisu vo všeobecnosti dochádza, keď sa medené zliatiny stávajú silnejšími. Všeobecne majú tieto zliatiny nižšiu vodivosť.
Cu-ETP (Electronic Touch Pitch) má 100 percent IACS a je označenie druhu medi používaného v drôtoch, kábloch a prípojniciach. Zliatina medi alebo Cu-C je 98% IACS, takže má tiež vysokú vodivosť. Keď sa pridá cín, horčík, chróm, železo alebo zirkónium na výrobu zliatin s meďou, pevnosť kovu stúpa, ale jeho vodivosť klesá. Napríklad meď-cín alebo CuSnO.15 má vodivosť Cu tak nízku ako 64% IACS. V závislosti od funkcie zliatiny môže vodivosť Cu výrazne klesnúť. Stále existujú zliatiny, ktoré poskytujú kombináciu dobrej obrobiteľnosti a vysokej vodivosti. Medzi jeho príklady patria zliatiny medi a medi (CuTep) a meď-síra (CuSP). Ich vodivosť sa pohybuje od 64 do 98 percent IACS. Tieto zliatiny sa ukázali ako veľmi užitočné pre polovodičové montážne prvky a odporové zváracie špičky. Materiály na báze medi niekedy vyžadujú vysokú tvrdosť a pevnosť so strednou Cu vodivosťou; príkladom je zmes medi, niklu a kremíka, ktorá poskytuje vodivosť Cu 45 až 60 percent IACS. Na konci stupnice s nízkou vodivosťou sú mosadze zliatiny medi, ktoré sú vynikajúce na odlievanie. Ich percento IACS sa pohybuje okolo 20. Jedným z príkladov týchto zliatin s nízkou Cu vodivosťou je meď-zinok. Vyvážená zliatina niekedy poskytuje nízku až strednú vodivosť Cu, čo je užitočné pre elektrické potreby. Medené zliatiny medi patria do tejto kategórie a ich vodivosť sa pohybuje od 28 do 56 percent IACS. Čistá univerzálnosť medi a jej schopnosť vytvárať užitočné zliatiny s toľkými rôznymi kovmi je neuveriteľná.
Pretože je Cu vodivosť tak vysoká, jej schopnosť prenášať teplo je tiež dosť vysoká. Výroba zliatin medi s vysokou vodivosťou si vyžaduje, aby zliatiny boli odolné proti prehriatiu, keď prenášajú elektrický prúd. Toto je rozhodujúce pri prenose energie, pretože vyššie teplo ovplyvní odpor.
Použitie medi
Meď sa používa mnohými spôsobmi, fyzicky aj biologicky. Používa sa tiež v poľnohospodárstve ako jed. Roztoky medi sa bežne používajú ako súčasť chemických skúšok. V tele hrá meď úlohu dôležitého prvku, ktorý je potrebný na prenos energie v bunkách. Niektorí kôrovce dokonca používajú ako primárny transportér kyslíka meď namiesto železa.
Meď sa samozrejme používa na výrobu mincí; staršie haliere sú jedným z príkladov. V skutočnosti väčšina mincí v nich obsahuje aspoň trochu medi.
Meď sa väčšinou používa pri prenose a dodávke elektriny do všetkých každodenných vecí, ktoré používate. Meď sa široko používa v elektrických rozvodoch, stavebníctve, strojoch, telekomunikáciách, prenose energie, doprave a ďalších priemyselných použitiach. Môže byť použitý pre káble, transformátory a časti konektorov. Meď sa používa aj v počítačoch a na mikroobvodoch.
S rastúcim trvalo udržateľným trhom s energiou rastie aj dopyt po medi. Meď je nesmierne užitočná v mnohých oblastiach a je tiež možné ju opakovane recyklovať. Preto je kľúčovou súčasťou systémov obnoviteľnej energie. Odvetvie solárnych, veterných a elektrických vozidiel sa v skutočnosti spolieha na to, že ich meď pripojí k rozvodnej sieti. Elektrické vozidlá vyžadujú oveľa viac medi ako vozidlá poháňané plynom. Vďaka vysokej vodivosti medi je veľmi efektívny. Zdá sa byť vhodné, že najstarší kov používaný ľuďmi bude aj naďalej ponúkať výhody do budúcnosti.