температура плавления, физические свойства, сплавы

Самостоятельная выплавка меди

Для многих людей плавка меди и изготовление из нее всевозможных изделий является увлекательным хобби. Тем, кто мечтает посвятить плавлению металла свободное время, нужно приготовить для работы такие приспособления:

• муфельная печка;
• чистое сырье;
• жаропрочный тигель;
• огнеупорная подставка;
• крюк из стальной проволоки;
• щипцы для извлечения тигля из печки;
• средства индивидуальной защиты: костюм, очки, перчатки.

Действия выполняют согласно инструкции:

1. Надевают специальный костюм.
2. Исходное сырье измельчают, кладут в тигель.
3. Помещают в печь, устанавливают нужный температурный режим. Нельзя допускать, чтобы металл закипал.
4. При достижении заданной температуры открывают дверцу, захватывают тигель щипцами, достают из печи, ставят на огнеупорную подставку.
5. Стальным крюком к краям емкости сдвигают, образовавшуюся в результате плавления, окисную пленку.
6. Жидкую медную массу заливают в специальную емкость, охлаждают.
7. В мощных муфельных печах можно подвергать плавлению красную медь и всевозможные сплавы.

Плавление горелкой

Следует помнить, что при плавлении важна азотная среда. Под легкоплавкие медные сплавы, латунь или некоторые марки бронзы можно использовать обычную газовую горелку. Для этого понадобится:

• исходное сырье;
• специальные формы;
• щипцы для извлечения металла с раскаленной рабочей поверхности;
• горелка высокого давления, работающая на газе;
• средства защиты: костюм, очки, перчатки.

Технология плавления сплавов следующая:

1. Сырье сильно измельчают. Сделать это можно при помощи напильника, превратив материал в опилки.
2. Кладут в специальную форму, сделанную из термостойкого материала.
3. Надевают защитный костюм, очки, толстые перчатки.
4. Зажигают горелку.
5. Нагревательное устройство направляют свободными движениями по корпусу емкости. Для достижения быстрого результата пламя должно касаться поверхности кончиком синего цвета. В этом месте факела – наибольшая температура.
6. После того как твердое тело расплавится, тигель захватывают щипцами.
7. Жидкую массу выливают в нужную форму.

Если нет газовой горелки, можно использовать обыкновенную паяльную лампу.

Выполняя литье цветных сплавов, каждый мастер должен помнить о технике безопасности:

• В помещении, где ведутся работы, должна быть хорошая вентиляция.
• Во избежание получения ожогов необходимо работать в средствах индивидуальной защиты.

Оптимальная температура воздуха, допустимая влажность воздуха, чистота рабочего места, низкая концентрация вредных веществ атмосферы, хорошая освещенность пространства – факторы, помогающие избежать травматизма.

Главное о меди

В таблице Менделеева этот материал получил название Cuprum. Ему присвоен атомный номер 29. Это пластичный материал, отлично обрабатывающийся в твердом виде шлифовальным и резным оборудованием. Хорошая проводимость напряжения позволяет активно использовать медь в электрике и промышленном оборудовании.

В земной коре материал находится в виде сульфидной руды. Часто встречаемые залежи обнаруживаются в Южной Америке, Казахстане, России. Это медный колчедан и медный блеск. Они образовываются при средней температуре, как геотермальные тоненькие пласты. Находят и чистые самородки, которые не нуждаются в отделении шлака, но требуют плавления для добавки других металлов, т. к. в чистом виде медь обычно не используется.

Красновато-желтый оттенок металл имеет благодаря оксидной пленке, покрывающей поверхность сразу, при взаимодействии с кислородом. Оксид не только придает красивый цвет, но и содействует более высоким антикоррозийным свойствам. Материал без оксидной пленки имеет светло-желтый цвет.

Плавится чистая медь при достижении 1080 градусов. Это относительно невысокая цифра позволяет работать с металлом как в производственных условиях, так и дома. Другие физические свойства материала следующие:

• Плотность меди в чистом виде составляет 8,94 х 103 кг/м квадратный.
• Отличается металл и хорошей электропроводностью, которая при средней температуре в 20 градусов является 55,5 S.
• Медь хорошо передает тепло, и этот показатель составляет 390 Дж/кг.
• Выделение углерода при кипении жидкого материала начинается от 2595 градусов.
• Электрическое сопротивление (удельное) в температурном диапазоне от 20 до 100 градусов — 1,78 х 10 Ом/м.

Область применения

Характеристики сплавов ZAMAK позволяют использовать их в различных областях. Самые явные примеры:

1. Из этого материала изготавливают дверную фурнитуру. К ней относятся ручки, замочные окантовки и корпуса, петли, декоративные элементы.
2. Детали из ЦАМ присутствуют в конструкциях холодильников и другой бытовой техники.
3. Популярны сплавы на основе цинка в автомобилестроения. Из них изготавливаются решётки для радиаторов, детали для гидравлических тормозов, корпуса для насосов и карбюраторов.
4. Найти элементы, изготовленные из ЦАМ, можно в военном деле. Из этого материала делают спусковые крючки для стрелкового оружия.
5. Часто его применяют при изготовлении подшипников для промышленного оборудования.
6. Также этот материал используется для изготовления рыболовных снастей и оснастки. Его можно увидеть в деталях удочек и катушках.

Сплавы из меди, цинка и алюминия используются при производстве механизмов для часов, застёжек-молний, пуговиц. В велосипедных тормозах также можно встретить этот материал.

Из ЦАМ изготавливают декоративные предметы. Например, на полках магазинов можно увидеть наборы металлических солдатиков, которые сделаны из этого материала. Его используют ювелиры для изготовления украшений, статуэток и кулонов. Связано это с тем, что в сплаве нет свинца и никеля. Эти компоненты считаются опасными для человека. При изготовлении декоративных украшений, ювелиры покрывают ЦАМ специальными составами, которые делают его похожим на золото и серебро.

Прежде, чем приобретать изделия из ЦАМ, требуется ознакомиться с его сильными и слабыми сторонами. Преимущества:

1. Материал легко поддаётся обработке. Из него можно изготавливать изделия сложной формы.
2. Хорошо поддается шлифовке. Абразивный материал не оставляет заусенцев, шероховатостей.
3. При покрытии гальваническим слоем материал приобретает устойчивость к воздействию коррозии.
4. Небольшой удельный вес.

К недостаткам можно отнести плохую устойчивость к ударам и воздействию высоких температур. Также ЦАМ теряет свои характеристики при быстром снижении температуры. Из-за этого ограничивается область применения материала. Сплав ZAMAK является неизвестным для большинства потребителей. Однако благодаря характеристикам и внешнему виду материал получил широкое распространение в разных отраслях. ЦАМ используют ювелиры для создания украшений сложной формы. Гладкая поверхность позволяет использовать их без дополнительного покрытия.

Способы получения меди

В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды — это медный колчедан и медный блеск. Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.

1. Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование. Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.

Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.

Следующий этап пирометаллургического способа получения меди – это плавка на штейн. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450 °С.

В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.

Это интересно: Мартенсит и мартенситные стали: виды, структура, превращение

Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.

2. Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора. Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.

Сплавы химического элемента меди

Медь, в соединении с другими металлами, образует сплавы с новыми свойствами. В качестве основных добавок используются олово, никель или свинец. Каждый вид соединения обладает особыми характеристиками. Отдельно медь используется редко, поскольку у нее невысокая твердость.

Немного о бронзе

Бронза — название сплава меди и олова. Также в состав соединения входит кремний, свинец, алюминий, марганец, бериллий. У полученного материала показатели прочности выше, чем у меди. Он обладает антикоррозионными свойствами.

С целью улучшения характеристик в сплав добавляются легирующие элементы: титан, цинк, никель, железо, фосфор.

Существует несколько разновидностей бронзы:

1. Деформируемые. Количество олова не превышает 6%. Благодаря этому, металл обладает хорошей пластичностью и поддается обработке давлением.
2. Литейные. Высокая прочность позволяет использовать материал для работы в сложных условиях.

Сплав никель и медь

В этом соединении используется медь и никель. Если к этой паре добавляются другие элементы, соединения носят такие названия:

1. Куниали. К 6–13% никеля еще добавляется 1,5–3% алюминия. Остальное медь.
2. Нейзильбер. Содержит 20% цинка и 15% хрома.
3. Мельхиор. Присутствует 1% марганца.
4. Копелем. Сплав с содержанием 0,5% марганца.

Латунь

Это сплав меди с цинком. Колебание количественного содержания цинка влечет за собой изменение характеристик и цвета сплава.

Кроме этих 2 основных элементов в сплаве содержатся легирующие добавки. Их показатель составляет небольшой процент.

Латунь обладает высокими прочностными характеристиками, пластичностью и способностью противостоять коррозии. Также характеризуется немагнитными свойствами.

Латунь

Плавка металла и чугуна

Печь для плавки металла представляет собой корпус, изготовленный из шамотного кирпича. Связующим элементом является глина. Топка предназначена для горения угля. Снизу предусматривается отверстие, через которое ведется наддув в пекло. Внизу размещается чугунная решетка, которая называется колосником. На ней выкладывается кокс или уголь. Его можно снять со старой печи. Иногда огнеупорный кирпич, при формировании корпуса, укладывается на ребро. Готовая конструкция скрепляется снаружи металлическим поясом.

Печь для переплавки металлов должна иметь тигель. Это может быть эмалированный или чугунный казанок. Месторасположение тигля — рядом с горящим коксом. С целью улучшения поддува рядом устанавливают вентилятор. Оборудование применяется для выплавки стали, но можно использовать как печь для выплавки чугуна.

Температура плавления меди

При нормальных условиях температура плавления меди составляет 1083 градусов по шкале Цельсия. А во время нагрева происходит ряд превращений на молекулярном уровне, что приводит к изменению свойств вещества. Чтобы разобраться во всех этих изменениях, нужно рассмотреть основные этапы нагрева и расплавления медного слитка. Примерный график плавления меди выглядит так:

1. В нормальном состоянии при температуре от 0 до 100 градусов внутри меди образуется прочная кристаллическая решетка, которая обеспечивает материалу большую устойчивость, упругость, химическую инертность. Решетка является достаточно прочной, однако в случае сильной деформации может происходить пространственное изменение положения атомов в решетке. Этим объясняется ковкость и пластичность медных изделий, которые могут сгибаться и деформироваться (скажем, при кузнечной обработке или в случае пресса).
2. В нормальном состоянии при температуре от 0 до 100 градусов на поверхности медного изделия также образуется тонкая оксидная пленка. Наличие такой пленки является большим плюсом для изделия, поскольку она выполняет множество важных функций — минимизирует контакт с внешними веществами, защищает материал от коррозии, немного увеличивает прочность. В случае охлаждения материала ниже температуры 0 градусов сама медь сохраняет все свои физические свойства. Однако оксидная пленка при охлаждении становится менее упругой и плотной, изделие становится менее твердым (хотя с практической точки зрения это снижение прочности практически незаметно).
3. При нагреве материала выше температуры 100 градусов происходит постепенная деструкция оксидной пленки на поверхности металла. Это повышает химическую активность материала, что делает его восприимчивым к воздействию веществ во внешней среде. Одновременно с этим при нагреве происходит насыщение энергией атомов меди, что делает материал более пластичным. По этой причине ковку медных изделий выполняют именно после нагрева, поскольку без нагрева для изменения формы изделия понадобится большое количество физических усилий (это может быть мускульная сила кузнеца, расходы электроэнергии для запуска электрического пресса и так далее).
4. При достижении температуры 1083 градусов кристаллическая медная решетка начинается постепенно разрушаться, что превращает твердую медь в жидкую. На физическом уровне происходит следующее — из-за избытка энергии атомы начинают двигаться в кристаллической решетке более интенсивно и хаотично, что приводит к частому столкновению атомов между собой. В конечном счете это разрушает решетку, хотя за счет взаимного столкновения и притяжения атомы не разлетаются в разные стороны. На физическом уровне такая структура материала соответствует жидкости (то есть такому состоянию вещества, при котором атомы находятся в относительно свободном движении, но не разлетаются в разные стороны подобно газу).
5. При остывании медной жидкости ниже температуры 1083 градусов происходит постепенная кристаллизация вещества. Медь вновь обретает твердую форму (чем ниже температура, тем интенсивней происходит затвердение вещества). Однако при необходимости жидкую медь можно и дальше нагревать (на химическом уровне будет происходить дальнейшее насыщение атомов энергией). При достижении температуры 2595 градусов по Цельсию жидкость начнет закипать, а медь начнет принимать газообразную форму. На практике длительное удержание вещества в газообразной форме проблематично — при контакте с атмосферным воздухом вещество будет быстро остывать, обратно превращаясь в жидкость. Чтобы обойти это ограничение, используются разные технологии. Оптимальная — нагрев вещества в тугоплавкой камере с поддержанием стабильной температуры выше критической точки (то есть выше температуры 2595 градусов). В таком случае температура среды будет высокой, а остывание вещества происходить не будет.

Чтобы расплавить/испарить медное изделие с помощью высокоточного нагревательного прибора, нагревать рекомендуется до чуть более высокой температуры. Скажем, в случае расплавления нагревать изделие следует до температуры 1100-1200 градусов (а не 1083 градусов). С практической точки зрения объясняется это просто — нагрев вещества происходит неравномерно, поэтому некоторые фрагменты медного изделия будут долго держать свою форму, тогда как другие — быстро расплавятся. К тому же вещество будет постоянно остывать, что может привести к кристаллизации отдельных фрагментов расплава.

Характеристика способов плавления меди

Муфельная печь

Из чего состоит муфельная печь

Литье с использованием лабораторной муфельной печи, в которой имеется регулировка температуры нагрева. Это довольно простой метод. Сырье предварительно измельчают на части. Чем они меньше, тем быстрее будет плавление.

Подготовленный материал кладут в графитовый тигель и помещают в предварительно разогретую печь. Форма для заливки должна иметь температуру плавления больше, чем у меди. Нагревательное устройство серийного производства оборудовано специальным окном, позволяющим следить за технологическим процессом.

Когда медь достигнет жидкого состояния, тигель железными щипцами извлекают из печи. Проволочным крюком с поверхности расплавленного металла к краям тигля убирают оксидную пленку. После проделанных манипуляций жидкую консистенцию аккуратно заливают в заранее приготовленную емкость.

Газовая горелка

Также осуществляется плавка меди с применением газовой горелки. При отсутствии тигельной печи вполне подойдет ручная портативная газовая горелка. Ее нужно разместить под дном емкости с металлом и следить за тем, чтобы пламя полностью охватывало днище.

Метод позволяет быстро окислять материал, так как предполагает наличие тесного контакта с воздухом. Чтобы не образовывалась толстая оксидная пленка, расплавленную массу присыпают измельченным древесным углем.

Паяльная лампа

Литье меди на основе паяльной лампы происходит так же, как и с газовой горелкой. Способ применим для легкоплавких металлов.

Горн

Растопить медь или её сплавы можно горном. Для этого на хорошо раскаленный древесный уголь помещают тигель с измельченным металлом. Для ускорения процесса используют домашний пылесос, включенный на режиме выдувания.

Труба должна быть небольшого диаметра с железным наконечником, так как пластик расплавится под влиянием высокой температуры. Метод идеально подходит тем людям, кто регулярно занимается литьем металла и в больших объемах.

Микроволновка

Расплавить медь поможет мощная микроволновая печь с измененной конструкцией. Для этого убирают вращающуюся тарелку-поддон. Из огнеупорного кирпича делают муфельную печь, в которую помещают исходный материал. Устройство необходимо для повышения теплосберегающих свойств сырья и защиты элементов техники от перегрева.

Чистую медь трудно плавить, поскольку она в жидком виде обладает плохой текучестью. Специалисты не советуют из такого материала делать мелкие и сложные детали. Для этого подойдут многокомпонентные соединения на основе латуни, олова или цинка, которым высокие температуры не нужны.

Медные сплавы, их свойства, характеристики, марки

Изготовление медных сплавов позволяет улучшить свойства меди, не теряя основных преимуществ данного металла, а также получить дополнительные полезные свойства.

Бронза

Сплав меди с оловом. Однако, с развитием технологий появились также бронзы, в которых вместо олова в состав сплава вводятся алюминий, кремний, бериллий и свинец.

Бронзы твёрже меди. У них более высокие показатели прочности. Они лучше поддаются обработке металла давлением, прежде всего, ковке.

Маркировка бронз производится буквенно-цифровыми кодами, где первыми стоят буквы Бр, означающими собственно бронзу. Добавочные буквы означают легирующие элементы, а цифры после букв показывают процентное содержание таких элементов в сплаве.

Буквенные обозначения легирующих элементов бронз:

• А – алюминий,
• Б – бериллий,
• Ж – железо,
• К – кремний,
• Мц – марганец,
• Н – никель,
• О – олово,
• С – свинец,
• Ц – цинк,
• Ф – фосфор.

Пример маркировки оловянистой бронзы: БрО10С12Н3. Расшифровывается как «бронза оловянистая с содержанием олова до 10%, свинца – до 12%, никеля – до 3%».

Пример расшифровки алюминиевой бронзы: БрАЖ9-4. Расшифровывается как «бронза алюминиевая с содержанием алюминия до 9% и железа до 4%».

Латунь

Это сплав меди с цинком. Кроме цинка содержит и иные легирующие добавки, также и олово.

Латуни – коррозионно устойчивые сплавы. Обладают антифрикционными свойствами, позволяющими противостоять вибрациям. У них высокие показатели жидкотекучести, что даёт изделиям из них высокую степень устойчивости к тяжёлым нагрузкам. В отливках латуни практически не образуются ликвационные области, поэтому изделия обладают равномерной структурой и плотностью.

Маркируются латуни набором буквенно-цифровых кодов, где первой всегда стоит буква Л, означающая собственно латунь. Далее следует цифровой указатель процентного содержания меди в латуни. Остальные буквы и цифры показывают содержание легирующих элементов в процентном соотношении. В латунях используются те же буквенные обозначения легирующих элементов, что и в бронзах.

Пример маркировки латуни двойной: Л85. Расшифровывается как «латунь с содержанием меди до 85%, остальное – цинк».

Пример маркировки латуни многокомпонентной: ЛМцА57-3-1. Расшифровывается как «латунь с содержанием меди до 57%, марганца – до 3%, алюминия – до 1%, остальное – цинк».

Медно-никелевые сплавы

• Мельхиор –  сплав меди и никеля. В качестве добавок в сплаве могут присутствовать железо и марганец. Частные случаи технических сплавов на основе меди и никеля:
• Нейзильбер – дополнительно содержит цинк,
• Константан – дополнительно содержит марганец.

У мельхиора высокая коррозионная устойчивость. Он хорошо поддаётся любым видам механической обработки. Немагнитен. Имеет приятный серебристый цвет.

Благодаря своим свойствам мельхиор является, прежде всего, декоративно-прикладным материалом. Из него изготавливают украшения и сувениры. В декоративных целях является отличным заменителем серебра.

Выпускается 2 марки мельхиора:

• МНЖМц – сплав меди с никелем, железом и марганцем;
• МН19 – сплав меди и никеля.

5 Применение сплавов

Пожалуй, трудно отыскать производственную отрасль, которая бы не использовала изделия из меди или ее сплавов. В чистом виде такой металл, как медь, задействован в электротехнических коммуникациях. Электрическая проводка, электродвигатели и кабельные изделия невозможно представить без участия меди.

Медное кабельное изделие

Трубопроводы, вакуумные машины, теплообменные камеры на 1/3 состоят из меди.

Сплавы благодаря их выверенным свойствам применяют в автомобильной промышленности и сельскохозяйственном машиностроении. Высокая устойчивость к коррозии позволяет медным сплавам участвовать в изготовлении химической аппаратуры, а сплав меди со свинцом используется в производстве сверхпроводниковой техники.

Изделия со сложным узором требуют вязких и пластичных сплавов, например, сплав серебра. Этим запросам отвечает мягкая медь, из которой можно формировать любые шнуры и элементы. Проволоку легко гнуть и паять вместе с такими элементами, как золото и серебро.

До какой температуры можно нагревать мёд? Как и зачем это делать?

Что касается засахаренного продукта, нагревать мёд можно. Иногда это единственный способ его использовать, но делаем все крайне аккуратно

Важно регулярно помешивать, не допускать перегрева отдельных участков. Нагревают обычно до чуть теплого состояния, ориентируются по консистенции, растворение происходит примерно при 40 градусах

Как только кристаллики расплавятся, мёд готов к использованию.

В теплой воде. Поставить банку в миску с жидкостью, подогреть, после расплавления набрать нужное количество;
В микроволновой печи. Каждые 10 секунд нужно доставать и размешивать, так как прогрев происходит неравномерно;
На водяной бане

Важно следить и помешивать, обычно откладывают необходимое количество мёда;
Вблизи отопительного прибора, радиатора. Нужно поставить мёд и дождаться, пока он медленно растопится

Процесс может занять целый день.

Как именно растопить мёд в домашних условиях, читайте в статье: Как правильно растопить мёд дома.

Из всех способов выигрывает водяная баня. Во-первых, разогревается только нужное количество мёда. Во-вторых, легко размешивать и следить за температурой. Как только мёд растает, можно сразу его сразу снять.

Также хороший способ, используемый пчеловодами для нагревания, установить тару с мёдом в теплом помещении вблизи отопительных приборов.

Другие востребованные медные сплавы

Известны и другие сплавы меди с разными металлами, однако у одних шире область применения, чем у других.

Свойства и применение медно-никелевых сплавов.

Сплавы из меди и никеля в основном содержат медную составляющую, а никель добавляется как легирующий элемент. Результатом такого соединения является сплав с повышенными показателями антикоррозионной стойкости, прочности и электросопротивления. Сплавы медно-никелевого состава относят к одному из двух видов: электротехническому или конструкционному.

Конструкционные сплавы – это нейзильбер и мельхиор. Мельхиором называют сочетание, в составе которого медь, никель (5–35 %), цинк (13–45 %). Нейзильбер представляет собой соединение меди и никеля, иногда в смесь добавляются железо и марганец. Мельхиоровые изделия наверняка имеются у многих дома, особая популярность принадлежит знаменитым подстаканникам.

У электротехнических медно-никелевых сплавов высокое электросопротивление. В эту группу входят константан и копель. В составе термостабильного соединения − константана − чуть больше половины, примерно 59 %, занимает медь, никель составляет 39–41 %, марганец всего 1-2 %. Материал отличается высоким удельным электрическим сопротивлением (около 0,5 мкОм-м), минимальным значением термокоэффициента электрического сопротивления, высокой электродвижущей силой в паре с медью, хромом, железом. Копелем называют сплав, в котором никель составляет 43-44 %, железо 2-3 %, остальную часть занимает медь.

Состав и свойства медных сплавов, в данном случае медно-никелевых, подходят для применения в электрических аппаратах и следующих типах изделий: резисторов, реостатов, термопар. Из материалов этого вида изготавливается посуда, медицинский инструмент, художественные изделия и сувениры. Медно-никелевые соединения применяются в строительстве судов. Банк России заказывает из этого сплава монеты достоинством один и два рубля по образцу 1997 г.

Свойства и применение вольфрамово-медных сплавов.

Очень необычные свойства у вольфрамово-медного соединения CuW или WCu. Это сочетание по большому счету назвать полноценным сплавом нельзя. В полученном материале частицы одного металла равномерно распределяются внутри кристаллической решетки второго. В сплаве сочетаются качества и меди, и вольфрама, благодаря чему он отличается термостойкостью, устойчивостью к абляции, высокой тепло- и электропроводностью. К тому же он хорошо поддается обработке. Для изготовления деталей применяется следующая технология: вольфрамовые частицы прессуют и уплотняют, придавая необходимую форму, затем проходит этап инфильтрации медного расплава.

Космическая индустрия, электроэнергетика, металлургия, машиностроение, электроника – вот неполный перечень промышленных областей, где используют сплав меди и вольфрама. Из этого материала изготавливают электроды для сварочных аппаратов – детали из сплава выдерживают высокое и среднее напряжение при дуговой и вакуумной сварке.

Свойства и применение молибденово-медных сплавов.

Сплав из меди и молибдена обладает меньшим весом, чем медно-вольфрамовый. Это преимущество используют там, где нужно уменьшить массу изделия. Заготовки из молибденово-медного сплава – это плоские пластинки, имеющие многослойную структуру. Внутри располагается основной слой чистого молибдена, который с двух сторон покрывают слоями 100%-ной меди или медью с дисперсионно-упрочненными качествами.

Данный вид медных сплавов обладает свойствами обоих видов металлов и отличается хорошими комплексными характеристиками. Вот некоторые качества данного соединения:

— высокая проводимость;

— возможность регулирования коэффициента теплового расширения;

— низкий процент содержания газов;

— сплав не магнитится;

— у материала имеются необходимые вакуумные свойства;

— легко обрабатывается механическим путем, обладает особыми высокотемпературными качествами.

При отсутствии скачков температуры и при средних температурных показателях у молибденово-медного сплава хорошие показатели прочности и пластичности. Когда внешняя температура выше температуры плавления меди, металл сжимается, испаряется и поглощает тепло, он может оказывать охлаждающее воздействие. Данные качества высокотемпературного материала могут использоваться в технологиях изготовления огнеупорных вкладышей горла сопла, электрических контактов и т. д.

Таблица температур плавления

Любому человеку, связанному с металлургической промышленностью, будь то сварщик, литейщик, плавильщик или ювелир, важно знать температуры, при которых происходит расплав материалов, с которыми он работает. В нижеприведенной таблице указаны точки плавления наиболее распространенных веществ

Таблица температур плавления металлов и сплавов

Название	T пл, °C
Алюминий	660,4
Медь	1084,5
Олово	231,9
Цинк	419,5
Вольфрам	3420
Никель	1455
Серебро	960
Золото	1064,4
Платина	1768
Титан	1668
Дюралюминий	650
Углеродистая сталь	1100−1500
Чугун	1110−1400
Железо	1539
Ртуть	-38,9
Мельхиор	1170
Цирконий	3530
Кремний	1414
Нихром	1400
Висмут	271,4
Германий	938,2
Жесть	1300−1500
Бронза	930−1140
Кобальт	1494
Калий	63
Натрий	93,8
Латунь	1000
Магний	650
Марганец	1246
Хром	2130
Молибден	2890
Свинец	327,4
Бериллий	1287
Победит	3150
Фехраль	1460
Сурьма	630,6
карбид титана	3150
карбид циркония	3530
Галлий	29,76

Помимо таблицы плавления, существует много других вспомогательных материалов. Например, ответ на вопрос, какова температура кипения железа лежит в таблице кипения веществ. Помимо кипения, у металлов есть ряд других физических свойств, как прочность.

Поставка

Вас интересуют техническая и чистая медь? Поставщик «Auremo» предлагает купить техническую и чистую медь сегодня на выгодных условиях. Большой выбор на складе. Полное соответствие ГОСТ и международным стандартам качества, цена — оптимальная от поставщика. Предлагаем купить техническую и чистую медь со специализированных складов с доставкой в любой город. Купить сегодня. Оптовым заказчикам цена — льготная.

Купить, выгодная цена

Техническая и чистая медь от поставщика «Auremo» соответствует ГОСТ и международным стандартам качества, цена — оптимальная. На складе представлен самый широкий выбор продукции. Всегда в наличии техническая и чистая медь, цена — обусловлена технологическими особенностями производства без включения дополнительных затрат. Оптимальная цена от поставщика. Купить сегодня. Ждем ваших заказов. У нас наилучшее соотношение цена-качество на весь ряд продукции. На связи опытные менеджеры — оперативно помогут купить медный прокат оптом или в рассрочку. Постоянные покупатели могут купить медный прокат с дисконтной скидкой.

Производство латуни

Современные способы производства латуни основаны на плавлении халькопирита (медный колчедан) в электрических печах при температуре +1400 °C. Образующийся в процессе плавления силикат всплывает на поверхность и удаляется. Основной металл (штейн) сливается в конвертер и продувается кислородом. В результате окислительных реакций образуется металлическая «черновая» медь с содержанием металла около 91%. Далее происходит электролитическая очистка в подкисленном растворе медного купороса. Образующаяся на катоде электролитическая медь имеет чистоту 99.99% и используется в производстве проводов, электрического оборудования и сплавов.

В расплавленную медь порционно вводят цинк, который придает ей новые свойства — прочность, коррозионную стойкость и пластичность. В зависимости от области применения металла могут добавляться и другие добавки: никель, железо, олово, марганец, алюминий. Изготовленный таким способом сплав из меди имеет низкий коэффициент трения и применяется в изготовлении червячных пар и в качестве втулок скольжения в малых бытовых электродвигателях.

Одним из видов латуни является томпак (медь — 88–97%, цинк — до 10%), который повторно был открыт лондонским часовщиком Кристофером Пинчбеккером в XVIII веке. Ранее этот сплав был известен перуанской цивилизации Моче. Название его происходит от французского tombak, что в переводе означает медь.

Широкое применение томпак получил в плакировании стали и получении биметаллического соединения сталь-латунь.

Латунь получают путем плавления меди и стали.

Например, внутренняя поверхность ядерного реактора плакирована высоколегированной аустенитной сталью, так как основной металл корпуса подвержен коррозии при воздействии высоких температур.

Томпак применяется для плакирования стали при изготовлении монет достоинством 10 и 50 копеек.

Это интересно: Описание и виды твердосплавных пластин для токарных резцов: рассказываем по порядку

Плавка меди в домашних условиях: температура, инструменты, правила

Содержание

• 1 Характеристики
• 2 Температура плавления
• 3 Пошаговая инструкция по плавлению
  • 3.1 Плавление в муфельной печи
  • 3.2 Самодельные приспособления

Ювелирные изделия, другие предметы из меди или с элементами меди получили широкое распространение во всем мире. Найти ее у себя дома, в металлоломе не составит труда. Применений для этого металла масса. Нередко, чтобы добиться поставленной цели необходимо расплавить медь, причем сделать это в домашних условиях. Процедура довольна проста, если знать ее характеристики и температуру плавления.

Содержание

1. Характеристики
2. Температура плавления
3. Пошаговая инструкция по плавлению
4. Плавление в муфельной печи
5. Самодельные приспособления

Характеристики

Медь относится к одному из первых металлов, который люди начали получать и использовать для дальнейшей переработки. Изделия из сплава или чистой меди применялись еще до нашей эры. Такой спрос появился в результате легкой обработке обычными методами, а также простоте плавления и литья.

Материал имеет характерный красно-желтый оттенок, а за счет мягкости, можно легко деформировать, переплавлять, обрабатывать и делать разные предметы. Поверхность при контакте с кислородом начинает образовывать оксидную пленку, что и дает красивый оттенок.

Очень значимая характеристика – электро и теплопроводность материала, которые имеют второе место среди всех видов металлов, на первом месте стоит серебро. Эти характеристики дали возможность применять ее в электрической сфере, а также для быстрого отвода тепла.

Температура плавления

Плавление – процесс, при котором металл переходит из твердой формы в жидкое состояние. Для каждого материала есть своя температура плавления, под которой можно получить жидкое состояние. Большую роль в выплавке отыгрывает наличие присутствующих примесей.

Сам металл начинает плавиться от 1083 градусов. Если в составе содержится олово, то температура сокращается, и будет колебаться от 930 до 1140 градусов. Подобная разница температуры именно за счет наличия в составе олова. Если включен цинк, то растопить сплав получится в температурном диапазоне 900-1050 градусов.

Данный металл может кипеть при относительно невысокой температуре для металлов. Она составляет 2560 градусов, во время кипения процесс будет аналогичным другим жидкостям в таком состоянии. Литьё начинает пузыриться, выделяется газ.

Чтобы знать, как плавить материал дома, нужно изучить пошаговую инструкцию и различные варианты процедуры, описанные ниже.

Пошаговая инструкция по плавлению

Чтобы переплавить медь в домашних условиях, нужно сделать температуру немного выше, чем та при которой она будет плавиться. В данном случае не получится использовать банку и костер или подобные методы. Результата не будет.

Рекомендуется использовать доменную печь, причем важно, чтобы была возможность регулировать жар. Можно сделать печь для плавки своими руками из обычных материалов. Точную схему и принцип действия можно использовать на разных форумах, посмотреть видео в пошаговыми инструкциями.

Для создания печи часто используются старые огнетушители. Если выбрать такой метод, то надо срезать верхнюю часть и сделать крышку, которая будет закрываться. Дополнительно обрабатывается внутреннее пространство глиной, монтируется нагревательный элемент.

Выплавка должна проводиться в такой емкости, которая сама не будет от высокой температуры плавиться и деформироваться, соответственно способная выдержать более 1100 градусов. Дополнительно переплавка медных изделий требует создания азотной среды, если ее не будет, то материал испортится.

Когда все готово можно переплавить материал и получить из него единый слиток, который можно применять в дальнейшем для своих нужд.

Плавление в муфельной печи

Расплавлять медь дома можно при помощи такого инвентаря:

• Тигель, в который будет закладываться металл для плавки.
• Щипцы, которые могут достать тигель из печи.
• Муфельная печь или горн для нагревания.
• Форма для выливания жидкой меди.
• Стальной крючок.

Пошаговый алгоритм отливки следующий:

1. Металл для плавки надо измельчить и положить в тигель. Чем мельче будет состояние, тем быстрее получится расплавить материал. Готовый тигель ставится в прогретую до нужной температуры печь.
2. Когда медь станет жидкой и полностью расплавиться, надо щипцами изъять тигель, причем нужно действовать аккуратно, но быстро. На поверхности жидкой массы будет плева, крюком ее надо сдвинуть и слить материал в приготовленную емкость.
3. Не рекомендуется использовать чистый металл для создания сложных фигур или маленьких предметов, это вызвано плохой текучестью меди без примесей. В данном случае лучше использовать сплавы, в которых будет цинк, олово и другие металлы.

Самодельные приспособления

Чтобы выплавлять медь необязательно использовать специальные устройства, можно применять самодельные конструкции. Основное условие – соблюдать технику безопасности и основные правила работы с материалом.

Если муфельной печи или горна нет, то используется простая горелка на газу. Правда, сама медь будет контактировать с кислородом, за счет чего происходит быстрое окисление. Для исключения появления толстой плевы на поверхности, надо использовать измельченный уголь, когда металл примет жидкую форму.

Для получения жидкой консистенции материала надо:

1. Установить на земле опору, для этого используются силикатные кирпичи, на них кладется сетка из металла с малыми ячейками.
2. На сетку насыпается уголь и раскаляется, используя газовую лампу. Для получения высокой температуры можно использовать пылесос, который направляется на уголь и дает сильный воздушный поток.
3. На раскаленный материал ставится тигель, нужно подождать, пока все расплавиться. После чего слить полученную жидкость в форму.

Еще можно использовать в домашних условиях пропан-кислородное пламя. Его рекомендуется использовать для сплава, где есть олово или цинк.

Если дома есть мощная микроволновая печь, то провести плавильную процедуру можно в ней. Для безопасности, а также сохранения тепла, защиты самой печи необходимо тигель обернуть в жаропрочный материал, а также использовать накрытие для него. После помещения надо поставить максимальный режим и ждать, когда металл переплавиться.

За счет невысокой температуры плавления медь можно легко использовать для изготовления различных деталей, предметов прямо у себя дома. Применяя описанные методы можно добиться качественного результата с минимальными вложениями. Как только температура будет снижаться, материал начнет принимать твердое состояние и после этого остывает окончательно. Для создания мелких или сложных деталей, надо применять сплавы.

В ходе выполнения работы рекомендуется не доводить материал до кипения, поскольку он теряет свои свойства, становится после остывания не таким твердым, портится визуально. В результате кипения выделяется газ, а после остывания изделия будут иметь пористую поверхность.

Цветные металлы и сплавы

Подробности

Подробности

Опубликовано 27.05.2012 13:22

Просмотров: 12681

Наибольшее применение в технике имеют следующие цветные металлы: медь, латунь, бронза, алюминий и его сплавы, свинец, олово, цинк.

Медь. Медь представляет собой металл красновато-розового цвета. Температура плавления меди 1083°. Медь обладает высокой электропроводностью, теплопроводностью, пластичностью и стойкостью против атмосферной коррозии. По сравнению со сталью теплопроводность и электропроводность меди выше в шесть раз.

Высокая пластичность позволяет производить прокатку ее в холодном состоянии в тонкие листы. Прочность нагартованной меди достигает 40 кг!мм2, а отожженной и литой — 18—20 кг/мм2.

Обычно применяется медь марок МО, M1, М2, МЗ, (М4) (ГОСТ 859-41), отличающихся друг от друга содержанием примесей. Наиболее чистой от примесей является медь марки МО (количество примесей 0,05%) и марки M1 (примесей 0,1%). Чем меньше примесей, тем лучше медь поддается сварке.

При нагревании свыше 600° С прочность меди резко снижается, она становится хрупкой. В жидком состоянии медь легко поглощает газы и окисляется. Это ограничивает ее применение для литых изделий, а также затрудняет сварку. Высокая теплопроводность и жидко текучесть в расплавленном состоянии также затрудняют сварку меди.

С понижением температуры механические свойства меди не снижаются, что позволяет применять медь в конструкциях, работающих при низкой температуре. Благодаря высокой электропроводности медь широко применяется в электропромышленности, в химическом машиностроении и других отраслях промышленности для изготовления баков, котлов, теплообменной аппаратуры и т. д.

Латунь. Латунь представляет собой сплав меди с цинком золотисто-желтого цвета. Содержание цинка в латуни 20—45%. Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880— ‘950° С. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается и прокатывается. Изготовляется и применяется она обычно в виде листов, прутков, трубок и проволоки. Широкое применение латуни обусловливается ее меньшей стоимостью по сравнению с медью.

По ГОСТ 1019-47 латуни разделяются в зависимости от их химического состава на ряд марок: томпак марок Л96 и Л90 (содержание меди 88—97%), полутомпак марок JI80 и Л85 (меди 79— 86%), латунь марок Л62, Л68 и Л70 (цифра обозначает среднее содержание меди). Кроме того, имеются алюминиевые латуни марки ЛА77-2 (меди 76—79%, алюминия в среднем до 2%), марганцовистые, железомарганцовистые и др.

Такие латуни обладают повышенной прочностью и вязкостью.

Бронза. Сплавы меди с оловом, марганцем, алюминием, никелем, кремнием, бериллием и другими элементами называют бронзами. Наиболее известны оловянистые бронзы, содержащие олова от 3 до 7%. Оловянистая бронза обладает очень малой усадкой и хорошими литейными свойствами.

Бронзы применяются в промышленности, главным образом в качестве литейного материала для изготовления подшипников и деталей, работающих на трение, а также для различного рода арматуры котлов, аппаратов и т. д.

Температура плавления бронзы зависит от количества в ней примесей и в среднем составляет: для оловянистых бронз 900—950 ° С, для безоловянистых — 950— 1080° С. Бронзы хорошо свариваются.

По ГОСТ 5017-49 различают следующие марки: Бр. ОФ 6,5-0,15 (олова 6—7%, фосфора 0,1—0,25%), Бр. ОФ 4-0,25 (олова 3,5— 4%, фосфора 0,2—0,3%), Бр. ОЦС-4-4-2,5 (олова 3—5%, цинка 3—5%, свинца 1,5—3,5%).

Алюминий и его сплавы. Алюминий — очень легкий металл, светло-серого, почти белого цвета. Он почти в три раза легче стали. Его удельный вес 2,7 г/см3. Алюминий имеет высокую теплопроводность и электропроводность и хорошо сопротивляется окислению благодаря тонкой, но прочной пленке окислов, защищающей его поверхность. Температура плавления алюминия 658° С. Несмотря на низкую температуру плавления, алюминий требует для расплавления большого количества тепла благодаря своей высокой удельной теплоемкости. Механические свойства чистого алюминия невысоки.

Сплавы алюминия с медью (дюралюминий), с магнием (электрон), с кремнием (силумин) и другие обладают прочностью, близкой к прочности малоуглеродистой стали.

В чистом виде алюминий применяется в электротехнике и химическом машиностроении. Алюминиевые сплавы широко применяются в промышленности в качестве литейного материала, а также в виде листового и сортового металла. Алюминий и его сплавы хорошо свариваются.

Из большого количества алюминиевых сплавов в сварных конструкциях чаще всего применяют алюминиево-марганцевый сплав АМц (содержащий до 1,6% марганца), дюралюминий (марки Д1, Д6, Д16) и др.

Все алюминиевые сплавы могут быть разделены на литейные, из которых изготовляются литые детали, и деформируемые, которые используются для изготовления полуфабрикатов прокаткой, прессованием, ковкой, штамповкой (полосы, листы, трубы и другие профили).

Литейные сплавы обозначаются АЛ1-АЛ13 (ГОСТ 2685-44) и отличаются низкими механическими свойствами (предел прочности от 12 до 28 кг/мм2у относительное удлинение от 0,5 до 9%).

Деформируемые алюминиевые оплавы (ГОСТ 4784-49) делятся на две группы: неупрочняющиеся термической обработкой (сплавы марки АМц, АМг) « упрочняющиеся (Д6, Д16, В95).

Упрочняющиеся оплавы (Д6, Д16) после термической обработки имеют предел прочности 42—46 кг/мм2 и относительное удлинение 15—17%. Такие сплавы обозначаются Д6Т, Д16Т.

При сварке указанных упрочняющихся сплавов значительный нагрев металла в зоне, расположенной рядом со швом, приводит к понижению механических свойств (предел прочности понижается до 21—22 кг/мм2).

Магний и его сплавы. Чистый магний в машиностроении не применяется. Широко применяются сплавы магния с алюминием, марганцем, цинком. Магниевые сплавы относятся к легчайшим металлам. Их удельный вес равен 1,75—1,85 г/см3. Температура плавления 648—650° С. Магниевые сплавы удовлетворительно свариваются газовой сваркой. Они могут быть как литейные (марки МЛ1-7-МЛ6, ГОСТ 2855-45), так и деформируемые (марки МА1Ч-МА5).

Цинк — металл синевато-белого цвета. Температура плавления 419° С, температура кипения 906° С. Цинк легко окисляется, пары его весьма вредны для здоровья.

Свинец отличается большим удельным весом (11,3 г/см3), малой теплопроводностью (9% от теплопроводности меди), низкой температурой плавления (325° С), малой прочностью на разрыв (1,35 кг/мм2) и значительным относительным удлинением — 50 %.

При нагревании свинец легко окисляется, покрываясь пленкой окиси с температурой плавления 850° С.

Пары и пыль свинца очень ядовиты.

Свинец и его сплавы свариваются удовлетворительно.

Олово — мягкий и вязкий металл серебристо-белого цвета; температура плавления 232° С. Для него характерна хорошая стойкость против окисления на воздухе и слабая окисляемость в воде. Применяется для лужения посуды, изготовления припоев и различных медных сплавов.

Читайте также

Добавить комментарий

Теплопроводность сплавов меди. Температура плавления латуни и бронзы

Теплопроводность латуни и бронзы

В таблице приведены значения теплопроводности латуни, бронзы, а также медно-никелевых сплавов (константана, копели, манганина и др.) в зависимости от температуры — в интервале от 4 до 1273 К.

Теплопроводность латуни, бронзы и других сплавов на основе меди при нагревании увеличивается. По данным таблицы, наибольшей теплопроводностью из рассмотренных сплавов при комнатной температуре обладает латунь Л96. Ее теплопроводность при температуре 300 К (27°С) равна 244 Вт/(м·град).

Также к медным сплавам с высокой теплопроводностью можно отнести: латунь ЛС59-1, томпак Л96 и Л90, томпак оловянистый ЛТО90-1, томпак прокатный РТ-90. Кроме того, теплопроводность латуни в основном выше теплопроводности бронзы. Следует отметить, что к бронзам с высокой теплопроводностью относятся: фосфористая, хромистая и бериллиевая бронзы, а также бронза БрА5.

Медным сплавом с наименьшей теплопроводностью является марганцовистая бронза — ее коэффициент теплопроводности при температуре 27°С равен 9,6 Вт/(м·град).

Теплопроводность медных сплавов всегда ниже теплопроводности чистой меди при прочих равных условиях. Кроме того, теплопроводность медно-никелевых сплавов имеет особенно низкое значение. Самым теплопроводным из них при комнатной температуре является мельхиор МНЖМц 30-0,8-1 с теплопроводностью 30 Вт/(м·град). 

Таблица теплопроводности латуни, бронзы и медно-никелевых сплавов

Сплав	Температура, К	Теплопроводность, Вт/(м·град)
Медно-никелевые сплавы
Бериллиевая медь	300	111
Константан зарубежного производства	4…10…20…40…80…300	0,8…3,5…8,8…13…18…23
Константан МНМц40-1,5	273…473…573…673	21…26…31…37
Копель МНМц43-0,5	473…1273	25…58
Манганин зарубежного производства	4…10…40…80…150…300	0,5…2…7…13…16…22
Манганин МНМц 3-12	273…573	22…36
Мельхиор МНЖМц 30-0,8-1	300	30
Нейзильбер	300…400…500…600…700	23…31…39…45…49
Латунь
Автоматная латунь UNS C36000	300	115
Л62	300…600…900	110…160…200
Л68 латунь деформированная	80…150…300…900	71…84…110…120
Л80 полутомпак	300…600…900	110…120…140
Л90	273…373…473…573…673…773…873	114…126…142…157…175…188…203
Л96 томпак волоченый	300…400…500…600…700…800	244…245…246…250…255…260
ЛАН59-3-2 латунь алюминиево-никелевая	300…600…900	84…120…150
ЛМЦ58-2 латунь марганцовистая	300…600…900	70…100…120
ЛО62-1 оловянистая	300	99
ЛО70-1 оловянистая	300…600	92…140
ЛС59-1 латунь отожженая	4…10…20…40…80…300	3,4…10…19…34…54…120
ЛС59-1В латунь свинцовистая	300…600…900	110…140…180
ЛТО90-1 томпак оловянистый	300…400…500…600…700…800…900	124…141…157…174…194…209…222
Бронза
БрА5	300…400…500…600…700…800…900	105…114…124…133…141…148…153
БрА7	300…400…500…600…700…800…900	97…105…114…122…129…135…141
БрАЖМЦ10-3-1,5	300…600…800	59…77…84
БрАЖН10-4-4	300…400…500	75…87…97
БрАЖН11-6-6	300…400…500…600…700…800	64…71…77…82…87…94
БрБ2, отожженая при 573К	4…10…20…40…80	2,3…5…11…21…37
БрКд	293	340
БрКМЦ3-1	300…400…500…600…700	42…50…55…54…54
БрМЦ-5	300…400…500…600…700	94…103…112…122…127
БрМЦС8-20	300…400…500…600…700…800…900	32…37…43…46…49…51…53
БрО10	300…400…500	48…52…56
БрОС10-10	300…400…600…800	45…51…61…67
БрОС5-25	300…400…500…600…700…800…900	58…64…71…77…80…83…85
БрОФ10-1	300…400…500…600…700…800…900	34…38…43…46…49…51…52
БрОЦ10-2	300…400…500…600…700…800…900	55…56…63…68…72…75…77
БрОЦ4-3	300…400…500…600…700…800…900	84…93…101…108…114…120…124
БрОЦ6-6-3	300…400…500…600…700…800…900	64…71…77…82…87…91…93
БрОЦ8-4	300…400…500…600…700…800…900	68…77…83…88…93…96…100
Бронза алюминиевая	300	56
Бронза бериллиевая состаренная	20…80…150…300	18…65…110…170
Бронза марганцовистая	300	9,6
Бронза свинцовистая производственная	300	26
Бронза фосфористая 10%	300	50
Бронза фосфористая отожженая	20…80…150…300	6…20…77…190
Бронза хромистая UNS C18200	300	171

Примечание: Температура в таблице дана в градусах Кельвина!

Температура плавления латуни

Температура плавления латуни рассмотренных марок изменяется в интервале от 865 до 1055 °С. Наиболее легкоплавкой является марганцовистая латунь ЛМц58-2 с температурой плавления 865°С. Также к легкоплавким латуням можно отнести: Л59, Л62, ЛАН59-3-2, ЛКС65-1,5-3 и другие.

Наибольшую температуру плавления имеет латунь Л96 (1055°С). Среди тугоплавких латуней по данным таблицы можно также выделить: латунь Л90, ЛА85-0,5, томпак оловянистый ЛТО90-1.

Температура плавления латуни

Латунь	t, °С	Латунь	t, °С
Л59	885	ЛМц55-3-1	930
Л62	898	ЛМц58-2 латунь марганцовистая	865
Л63	900	ЛМцА57-3-1	920
Л66	905	ЛМцЖ52-4-1	940
Л68 латунь деформированная	909	ЛМцОС58-2-2-2	900
Л70	915	ЛМцС58-2-2	900
Л75	980	ЛН56-3	890
Л80 полутомпак	965	ЛН65-5	960
Л85	990	ЛО59-1	885
Л90	1025	ЛО60-1	885
Л96 томпак волоченый	1055	ЛО62-1 оловянистая	885
ЛА67-2,5	995	ЛО65-1-2	920
ЛА77-2	930	ЛО70-1 оловянистая	890
ЛА85-0,5	1020	ЛО74-3	885
ЛАЖ60-1-1	904	ЛО90-1	995
ЛАЖМц66-6-3-2	899	ЛС59-1	900
ЛАН59-3-2 латунь алюминиево-никелевая	892	ЛС59-1В латунь свинцовистая	900
ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5	940	ЛС60-1	900
ЛЖМц59-1-1	885	ЛС63-3	885
ЛК80-3	900	ЛС64-2	910
ЛКС65-1,5-3	870	ЛС74-3	965
ЛКС80-3-3	900	ЛТО90-1 томпак оловянистый	1015

Температура плавления бронзы

Температура плавления бронзы находится в диапазоне от 854 до 1135°С. Наибольшей температурой плавления обладает бронза АЖН11-6-6 — она плавится при температуре 1408 К (1135°С). Температура плавления этой бронзы даже выше, чем температура плавления меди, которая составляет 1084,6°С.

К бронзам с невысокой температурой плавления можно отнести: БрОЦ8-4, БрБ2, БрМЦС8-20, БрСН60-2,5 и подобные.

Температура плавления бронзы

Бронза	t, °С	Бронза	t, °С
БрА5	1056	БрОС8-12	940
БрА7	1040	БрОСН10-2-3	1000
БрА10	1040	БрОФ10-1	934
БрАЖ9-4	1040	БрОФ4-0.25	1060
БрАЖМЦ10-3-1,5	1045	БрОЦ10-2	1015
БрАЖН10-4-4	1084	БрОЦ4-3	1045
БрАЖН11-6-6	1135	БрОЦ6-6-3	967
БрАЖС7-1,5-1,5	1020	БрОЦ8-4	854
БрАМЦ9-2	1060	БрОЦС3,5-6-5	980
БрБ2	864	БрОЦС4-4-17	920
БрБ2,5	930	БрОЦС4-4-2,5	887
БрКМЦ3-1	970	БрОЦС5-5-5	955
БрКН1-3	1050	БрОЦС8-4-3	1015
БрКС3-4	1020	БрОЦС3-12-5	1000
БрКЦ4-4	1000	БрОЦСН3-7-5-1	990
БрМГ0,3	1076	БрС30	975
БрМЦ5	1007	БрСН60-2,5	885
БрМЦС8-20	885	БрСУН7-2	950
БрО10	1020	БрХ0,5	1073
БрОС10-10	925	БрЦр0,4	965
БрОС10-5	980	Кадмиевая	1040
БрОС12-7	930	Серебряная	1082
БрОС5-25	899	Сплав ХОТ	1075

Примечание: температура плавления и кипения других распространенных металлов приведена в этой таблице.

Источники:

1. Физические величины. Справочник. Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
2. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. М.: Атомиздат, 1967 — 474 с.

температура плавления, физические свойства, сплавы

Твердый металл медь люди научились плавить еще до нашей эры. Название элемента по таблице Менделеева – Cuprum, в честь первого массового расположения производства меди. Именно на острове Кипр в третьем тысячелетии до н.э. начали добывать руду. Металл зарекомендовал себя как хорошее оружие и красивый, блестящий материал для изготовления посуды и других приборов.

Процесс плавления меди

Изготовление предметов требовало множество усилий при отсутствии технологий. В первых шагах развития цивилизации и поиску новых металлов, люди научились добывать и плавить медную руду. Получение руды происходило в малахитовом, а не в сульфидном состоянии. Получение на выходе свободной меди, из которой можно изготавливать детали, требовало обжига. Для исключения окислов, металл с древесным углем размещалась в сосуд из глины. Поджигался металл в специально подготовленной яме, образующийся в процессе угарный газ способствовал процессу появления свободной меди.

Для точных расчетов использовался график плавления меди. В то время производился точный расчет времени и примерная температура, при которой происходит плавка меди.

Содержание

Медь и ее сплавы

Металл имеет красновато-желтый оттенок благодаря оксидной пленке, которая образуется при первом взаимодействии металла с кислородом. Пленка придает благородный вид и обладает антикоррозийными свойствами.

Сейчас доступно несколько способов добычи металла. Распространёнными являются медный колчедан и блеск, которые встречаются в виде сульфидных руд. Каждая из технологий получения меди требует особого подхода и следования процессу.

Добыча в природных условиях происходит в виде поиска медных сланцев и самородков. Объемные месторождения в виде осадочных пород находятся в Чили, а медные песчаники и сланцы расположились на территории Казахстана. Использование металла обусловлено невысокой температурой плавления. Практически все металлы плавятся путем разрушения кристаллической решетки.

Основной порядок плавления и свойства:

• на температурных порогах от 20 до 100°  материал полностью сохраняет свои свойства и внешний вид, верхний оксидный слой остается на месте;
• кристаллическая решетка распадается на отметке 1082°, физическое состояние становится жидким, а цвет белым. Уровень температуры задерживается на некоторое время, а затем продолжает рост;
• температура кипения меди начинается на отметке 2595°, выделяется углерод, происходит характерное бурление;
• при отключении источника тепла происходит снижение температуры, происходит переход в твердую стадию.

Плавка меди возможна в домашних условиях, при соблюдении определенных условий. Этапы и сложность задачи зависят от выбора оборудования.

Физические свойства

Основные характеристики металла:

• в чистом виде плотность металла составляет 8.93 г/см³;
• хорошая электропроводность с показателем 55,5S, при температуре около 20⁰;
• теплопередача 390 Дж/кг;
• кипение происходит на отметке 2600°, после чего начинает выделение углерода;
• удельное электрическое сопротивление в среднем температурном диапазоне – 1.78×10 Ом/м.

Основными направлениями эксплуатации меди является электротехнические цели. Высокая теплоотдача и пластичность дают возможность применения к различным задачам. Сплавы меди с никелем, латунью, бронзой, делаю более приемлемой себестоимость и улучшают характеристики.

Химический состав меди

В природе она не однородна по своему составу, так как содержит ряд кристаллических элементов, образующих с ней устойчивую структуру, так называемые растворы, которые можно подразделить на три группы:

1. Твердые растворы. Образуются, если в составе содержаться примеси железа, цинка, сурьмы, олова, никеля и многих других веществ. Такие вхождения существенно снижают ее электрическую и тепловую проводимость. Они усложняют горячий вид обработки под давлением.
2. Примеси, растворяющиеся в медной решетке. К ним относятся висмут, свинец и другие компоненты. Не ухудшают качества электропроводимости, но затрудняют обработку под давлением.
3. Примеси, формирующие хрупкие химические соединения. Сюда входят кислород и сера, а также другие элементы. Они ухудшают прочностные качества, в том числе снижают электропроводность.

Масса меди с примесями гораздо больше, чем в чистом виде. Ко всему прочему, элементы примесей существенно влияют на конечные характеристики уже готового продукта. Поэтому их суммарный состав, в том числе количественный, по отдельности должен регулироваться еще на этапе производства. Рассмотрим более подробно влияние каждого элемента на характеристики конечных медных изделий.

1. Кислород. Один из самых нежелательных элементов для любого материала, не только медного. С его ростом ухудшается такое качество, как пластичность и устойчивость к коррозионным процессам. Его содержание не должно превышать 0,008%. В ходе термической обработки в результате процессов окисления количественное содержание этого элемента уменьшается.
2. Никель. Образует устойчивый раствор и существенно снижает показатели проводимости.
3. Сера или селен. Оба компонента одинаково влияют на качество готовой продукции. Высокая концентрация таких вхождений снижает пластичные свойства медных изделий. Содержание таких компонентов не должно превышать 0,001% от общей массы.
4. Висмут. Негативно влияет на механические и технологические характеристики готовой продукции. Максимальное содержание не должно превышать 0,001%.
5. Мышьяк. Он не меняет свойств, но образует устойчивый раствор, является своего рода защитником от пагубного влияния других элементов, как кислород, сурьма или висмут.

Химический состав меди

1. Марганец. Он способен полностью раствориться в меди практически при комнатной температуре. Влияет на проводимость тока.
2. Сурьма. Компонент лучше всех растворятся в меди, наносит ей минимальный вред. Содержание его не должно превышать 0,05% от массы меди.
3. Олово. Образует устойчивый раствор с медью и повышает ее свойства по проведению тепла.
4. Цинк. Его содержание всегда минимально, поэтому такого пагубного влияния он не оказывает.

Фосфор. Основной раскислитель меди, максимальное содержание которого при температуре 714°С составляет 1,7%.

Латунь

Латунь

Сплав на основе меди с добавлением цинка называется латунь. В некоторых ситуациях добавляется олово в меньших пропорциях. Джеймс Эмерсон в 1781 году решил запатентовать комбинацию. Содержание цинка в сплаве может варьироваться от 5 до 45%. Латуни различают в зависимости от предназначения и спецификации:

• простые, состоящие из двух компонентов – меди и цинка. Маркировка таких сплавов обозначается буквой «Л», напрямую значащая содержание меди в сплаве в процентах;
• многокомпонентные латуни – содержат множество других металлов в зависимости от назначения к использованию. Такие сплавы повышают эксплуатационные свойства изделий, обозначаются также буквой «Л», но с прибавлением цифр.

Физические свойства латуни относительно высокие, коррозийная стойкость на среднем уровне. Большинство сплавов не критично к пониженным температурам, возможно эксплуатировать металл в различных условиях.
Технологии получения латуни взаимодействует с процессами медной и цинковой промышленности, обработке вторичного сырья. Эффективным способом плавки является использование электропечи индукционного типа с магнитным отводом и регулировкой температуры. После получения однородной массы, она разливается в формы и подвергается процессам деформации.

Плавка латуни

Применение материала в различных отраслях, повышает на него спрос с каждым годом. Сплав применяется в суд строительстве и производстве боеприпасов, различных втулок, переходников, болтов, гаек и сантехнических материалов.

Бронза

Бронза

Цветной металл для изготовки изделий разных типов начали использовать с древних времен. Данный факт подтверждается найденными материалами при археологических раскопках. Состав бронзы изначально был богат оловом.

Промышленностью выпускается различное количество разновидностей бронзы. Опытный мастер способен по цвету металла определить его предназначение. Однако не каждому под силу определить точную марку бронзы, для этого используется маркировка. Способы производства бронзы подразделяются на литейные, когда происходит плавление и отлив и деформируемые.

Состав металла зависит от предназначения к использованию. Основным показателем является наличие бериллия. Повышенная концентрация элемента в сплаве, подвергнутая процедуре закаливания, может соперничать с высокопрочными сталями. Наличие в составе олова отнимает у металла гибкость и пластичность.

Производство бронзовых сплавов изменилось с древних времен фактически внедрением современного оборудования. Технология с использованием в качестве флюса в виде древесного угля используется до сих пор. Последовательность получения бронзы:

• печь разогревается для требуемой температуры, после этого в нее устанавливается тигель;
• после плавки металл может окислится, во избежание этого добавляют флюс в качестве древесного угля;
• кислотным катализатором служит фосфорная медь, добавление происходит после полного прогрева сплава.

Плавка бронзы

Старинные изделия из бронзы подвержены естественным процессам – патинирование. Зеленоватый цвет с белым оттенком проявляется из-за образования пленки, обволакивающей изделие. Искусственные методы патинирования включают в себя методы с использованием серы и параллельным нагреванием до определенной температуры.

Температура плавления меди

Плавится материал при определенной температуре, которая зависит от наличия и количества сплавов в составе.

В большинстве случаев, процесс происходит при температуре от 1085°. Наличие олова в сплаве дает разбег, плавление меди может начаться при 950°. Цинк в составе также понижает нижнюю границу до 900°.

Для точных расчетов времени понадобится график плавления меди. На обычном листке бумаги используется график, где по горизонтали отмечается время, а по вертикали градусы. График должен указывать, на каких моментах поддерживается температура при нагреве для полного процесса кристаллизации.

Печь для плавки меди

Плавление меди в домашних условиях

В домашних условиях медные сплавы возможно плавить несколькими способами. При использовании любого из методов, понадобятся сопутствующие материалы:

• тигель – посуда, изготовленная из закаленной меди или другого огнеупорного металла;
• древесный уголь, понадобится в роли флюса;
• крюк металлический;
• форма будущего изделия.

Наиболее легким вариантом для плавления является муфельная печь. В емкость опускаются куски материала. После установки температуры плавления процесс можно наблюдать через специальное окошко. Установленная дверца позволяет удалять образованную в процессе оксидную пленку, для этого понадобиться заранее подготовленный металлический крюк.

Вторым способом плавления в домашних условиях является использование горелки или резака. Пропан – кислородное пламя отлично подойдет для работ с цинком или оловом. Куски материалов для будущего сплава помещаются в тигель, и нагреваются мастером произвольными движениями. Максимальная температура плавления меди может быть достигнута при взаимодействии с пламенем синего цвета.

Плавка меди в домашних условиях подразумевает работу с повышенными температурами. Приоритетом служит соблюдение техники безопасности. Перед любой процедурой следует одеть защитные огнеупорный перчатки и плотную, полностью закрывающую тело одежду.

Значение плотности меди

Плотность — это отношение массы к объему. Выражается она в килограммах на кубический метр всего объема. В виду неоднородности состава, значение плотности может меняться в зависимости процентного содержания примесей. Поскольку существуют разные марки медных прокатов с разным содержанием компонентов, то и значение плотности у них будет разное. Плотность меди можно найти в специализированных технических таблицах, которая равна 8,93х10³ кг/м³. Это справочная величина. В этих же таблицах показан удельный вес меди, который равен 8,93 г/см³. Таким совпадением значений плотности и его весовых показателей характеризуются не все металлы.

Основные показатели меди

Не секрет, что от плотности напрямую зависит конечная масса изготовленного изделия. Однако для расчетов гораздо правильнее использовать удельный вес. Этот показатель очень важен для производства изделий из меди или любых других металлов, но применим больше к сплавам. Он выражается отношением массы меди к объему всего сплава.

Расчет удельного веса

В настоящее время учеными разработано огромное количество способов, помогающих найти характеристики удельного веса меди, которые позволяют даже без обращения к специализированным таблицам вычислять этот немаловажный показатель. Зная его, можно с легкостью подобрать необходимые материалы, благодаря которым в конечном итоге можно получить нужную деталь с требуемыми параметрам. Это делается еще на стадии подготовки, когда планируется создать необходимую деталь из меди или ее содержащих сплавов.

Как уже говорилось выше, удельный вес меди можно подсмотреть в специализированном справочнике, но если под рукой такого нет, то его можно рассчитать по следующей формуле: вес делим на объем и получаем необходимую нам величину. Общими словами такое соотношение можно выразить как общее весовое значение к общему значению объема всего изделия.

Не стоит путать его с понятием плотности, так как он характеризует металл по-другому, хоть и имеет одинаковые значения показателей.

Рассмотрим, как можно вычислить удельный вес, если известна масса и объем медного изделия.

Например, имеем чистый медный лист толщиной 5 мм, шириной 2 м и длиной 1 м. Для начала посчитаем его объем: 5 мм * 1000 мм (1 м = 1000 мм) * 2000 мм, что составляет 10 000 000 мм³ или 10 000 см³. Для удобства расчетов будем считать, что масса листа составляет 89 кг 300 грамм или 89300 грамм. Делим рассчитанный результат на объем и получаем 8,93 г/см³. Зная этот показатель, мы всегда с легкостью можем вычислить весовое содержание в меди того или иного сплава. Это удобно, например, для обработки металла.

Единицы измерения удельного веса

В разных системах измерения используются разные единицы для обозначения удельного веса меди:

1. В системе измерения СГС или сантиметр-грамм-секунда используется дин/см³.
2. В Международной СИ используются единицы н/м³.
3. В системе МКСС или метр-килограмм-секунда-свеча применяется кг/м³.

Первые два показателя равны между собой, а третий при конвертации равен 0,102 кг/м³.

Расчет веса с использованием значений удельного веса

Не будем уходить далеко и воспользуемся примером, описанным выше. Вычислим общее содержание меди в 25 листах. Поменяем условие и будем считать, что листы изготовлены из медного сплава. Таким образом, берем удельный вес меди из таблицы и он равен 8.93 г/см³. Толщина листа 5 мм, площадь (1000 мм * 2000 мм) составляет 2 000 000 мм, соответственно объем будет равняться 10 000 000 мм³ или 10 000 см³. Теперь умножаем удельный вес на объем и получаем 89 кг и 300 гр. Мы вычислили общий объем меди, который содержится в этих листах без учета веса самих примесей, то есть общее весовое значение может быть больше.

Теперь умножаем рассчитанный результат на 25 листов и получаем 2 235 кг. Такие расчеты уместно использовать при обработке медных деталей, так как позволяют узнать, сколько меди всего содержится в изначальных объектах. Аналогичным образом можно рассчитать медные прутки. Площадь сечения провода умножается на его длину, где получим объем прутка, а далее по аналогии с вышеописанным примером.

Как определяется плотность

Плотность меди, как и плотность любого другого вещества, является справочной величиной. Она выражается соотношением массы к объему. Самостоятельно вычислить этот показатель весьма сложно, так как без специальных приборов состав проверить невозможно.

Пример расчета плотности меди

Выражается показатель в килограммах на кубический метр или в граммах на кубический сантиметр. Показатель плотности более полезен для производителей, которые на основе имеющихся данных могут скомпоновать ту или иную деталь с требуемыми свойствами и характеристиками.

Области использования меди

Благодаря физико-механическим свойствам, она широко используется для различных отраслей промышленности. Наиболее часто ее можно встретить в электротехнической области в качестве составляющей части электрического провода. Не меньшей популярностью она пользуется также в производстве систем отопления и охлаждения, электроники и системах теплового обмена.

В строительной отрасли она используется, прежде всего, для создания разного рода конструкций, которые получаются гораздо меньше по массе, чем из любых других аналогичным материалов. Часто ее используют для кровли, так как такие изделия обладают легкостью и пластичностью. Такой материал легко обрабатывается и позволяет менять геометрии профиля, что очень удобно.

Как уже говорилось выше, основное свое применение она находит в изготовлении электрических и иных токопроводящих кабелей, где она используется для изготовления жил проводов и кабелей. Обладая хорошей электропроводностью, она дает достаточное сопротивление электронам тока.

Широко используются также сплавы меди, например, сплав меди и золота повышает прочность последнего в разы.

На стенках медных прокатов никогда не образуются соляные отложения. Такое качество полезно для транспортировки жидкостей и паров.

На основе оксидов меди получают сверхпроводники, а в чистом виде она идет на изготовление гальванических источников питания.

Схема гальванического источника питания

Она входит в состав бронзы, которая обладает стойкостью к агрессивным средам, как морская вода. Поэтому часто ее используют в навигации. Также бронзовые продукты можно увидеть на фасадах домов, как элемент декора, так как такой сплав обрабатывается легко, так как очень пластичен.

Какова температура плавления алюминия

Главная » Разное » Какова температура плавления алюминия

Таблица температуры плавления (tпл) металлов и сплавов при нормальном атмосферном давлении

Металл или сплав	tпл. С
Алюминий	660,4
Вольфрам	3420
Германий	937
Дуралюмин	~650
Железо	1539
Золото	1064?4
Инвар	1425
Иридий	2447
Калий	63,6
Карбиды гафния	3890
ниобия	3760
титана	3150
циркония	3530
Константин	~1260
Кремний	1415
Латунь	~1000
Легкоплавкий сплав	60,5
Магний	650
Медь	1084,5
Натрий	97,8
Нейзильбер	~1100
Никель	1455
Нихром	~1400
Олово	231,9
Осмий	3030
Платина	17772
Ртуть	— 38,9
Свинец	327,4
Серебро	961,9
Сталь	1300-1500
Фехраль	~1460
Цезий	28,4
Цинк	419,5
Чугун	1100-1300

Вернуться в раздел аналитики

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Температура плавления меди – при какой температуре плавится медь

Благодаря тому, что температура плавления меди достаточно невысокая, этот металл стал одним из первых, которые древние люди начали использовать для изготовления различных инструментов, посуды, украшений и оружия. Самородки меди или медную руду можно было расплавить на костре, что, собственно, и делали наши далекие предки.

Этап плавления меди

Несмотря на активное применение человечеством с древних времен, медь не является самым распространенным природным металлом. В этом отношении она значительно уступает остальным элементам и занимает в их ряду только 23-е место.

Как плавили медь наши предки

Благодаря невысокой температуре плавления меди, составляющей 1083 градуса Цельсия, наши далекие предки не только успешно получали из руды чистый металл, но и изготавливали различные сплавы на его основе. Чтобы получить такие сплавы, медь нагревали и доводили до жидкого расплавленного состояния. Затем в такой расплав просто добавляли олово или выполняли его восстановление на поверхности расплавленной меди, для чего использовалась оловосодержащая руда (касситерит). По такой технологии получали бронзу – сплав, обладающий высокой прочностью, который использовали для изготовления оружия.

Какие процессы происходят при плавлении меди

Что характерно, температуры плавления меди и сплавов, полученных на ее основе, отличаются. При добавлении в медь олова, имеющего меньшую температуру плавления, получают бронзу с температурой плавления 930–1140 градусов Цельсия. А сплав меди с цинком (латунь) плавится при 900–10500 Цельсия.

Во всех металлах в процессе плавления происходят одинаковые процессы. При получении достаточного количества теплоты при нагревании кристаллическая решетка металла начинает разрушаться. В тот момент, когда он переходит в расплавленное состояние, его температура не повышается, хотя процесс передачи ему теплоты при помощи нагрева не прекращается. Температура металла начинает вновь повышаться только тогда, когда он весь перейдет в расплавленное состояние.

Диаграмма состояния системы хром-медь

При охлаждении происходит противоположный процесс: сначала температура резко снижается, затем на некоторое время останавливается на постоянной отметке. После того, как весь металл перейдет в твердую фазу, температура снова начинает снижаться до полного его остывания.

Как плавление, так и обратная кристаллизация меди, связаны с параметром удельной теплоты. Данный параметр характеризует удельное количество теплоты, которая требуется для того, чтобы перевести металл из твердого состояния в жидкое. При кристаллизации металла такой параметр характеризует количество теплоты, которое он отдает при остывании.

Более подробно узнать о плавлении меди помогает фазовая диаграмма, показывающая зависимость состояния металла от температуры. Такие диаграммы, которые можно составить для любых металлов, помогают изучать их свойства, определять температуры, при которых они кардинально меняют свои свойства и текущее состояние.

Кроме температуры плавления, у меди есть и температура кипения, при которой расплавленный металл начинает выделять пузырьки, наполненные газом. На самом деле никакого кипения меди не происходит, просто этот процесс внешне очень его напоминает. Довести до такого состояния ее можно, если нагреть до температуры 2560 градусов.

Как понятно из всего вышесказанного, именно невысокую температуру плавления меди можно назвать одной из основных причин того, что сегодня мы можем использовать этот металл, обладающий многими уникальными характеристиками.

Какова температура плавления меди и сплавов?

Сфера применения меди очень широка. Поэтому многие задаются вопросами: как правильно плавить медь и какова температура ее плавления? У меди температура плавки довольно низкая,это же касается и ее сплавов, однако условия варьируются в зависимости от количества примесей.

 Медь и ее использование

По предположениям ученых, первобытные предки современного человека находили самородки меди, которые иногда были огромных размеров. На латинице имеет название Cuprum. Древние греки занимались ее добычей на Кипре – отсюда такое имя.

Стоит отметить, что экологи обеспокоены последствиями добычи металла. При открытом способе добычи карьер превращается в источник токсичных веществ. Самое токсичное озеро в мире — Беркли Пит (штат Монтана, США) — зародилось из  кратера медного рудника.

Ввиду того, что температура плавления довольно невысокая (1083 °С), медную руду или же самородки не составляло трудности расплавить прямо на костре. Эта легкость плавления позволяла повсеместно использовать данный металл, чтобы изготовлять предметы быта, орудия труда, оружие, украшения.

Инструменты, изготовленные из этого металла и его сплавов, не создают искр. Этим обуславливается их широкое применение в тех сферах, где существуют повышенные требования к безопасности (на огнеопасных и взрывоопасных производствах).

Еще издавна люди применяли медь регулярно, сфера ее использования была довольно обширна, однако Cuprum занимает всего лишь двадцать третье место среди прочих химических компонентов по количеству нахождения под землей. Наиболее часто можно встретить ее природе в виде различных соединений, компонентов сульфидных руд. Самые популярные – это медный блеск, медный колчедан. Есть несколько методик добывания чистого металла из руды.

к меню ↑

Как плавили медь раньше

Выше мы уже писали следующую информацию: Cuprum легко плавится, так как температура для плавки низкая. Данный факт давал возможность обработки металла еще на этапах зарождения цивилизации. Стоит сказать: мы в долгу у древнейших металлургов. Они нашли способы добывания, плавления как  чистого металла, так и сплавов.

Плавлением называют процесс перехода из твердого состояния в жидкость. Это делали методом простого нагрева, что удавалось благодаря низкой температуре плавления. Далее добавляли олово. Таким образом получалась бронза. Медь уступала бронзе по своей прочности, именно поэтому из сплава делали оружие.

к меню ↑

Медь, её сплавы

к меню ↑

Медь

Медь, употребляемая сегодня промышленностью, не представляет собой чистый металл Cuprum. Состав содержит огромное количество других компонентов: железо, никель, сурьма, мышьяк. Качество, соответственно и марка, определяется процентным соотношением примесей (их содержание до 1%).  Этот металл является чистым с технической точки зрения.  Очень важные качества этого металла — высокие показатели электропроводности, теплопроводности. Этим обуславливается невысокая температура для плавки. Температура плавления меди  — 1084°С.

Сам по себе – это достаточно гибкий пластичный металл, поэтому его очень широко используют в различных технических отраслях, промышленности.  Как расплавить медь? Идеальный метод плавления красной меди — ацетилено-кислородным пламенем, еще угольной дугой или контактной сваркой.

к меню ↑

Латунь

Латунь – смесь меди с цинком, процентное соотношение может доходить до равноценного: 50 на 50. Температурные условие для плавки латуни: плавится при 800-950 градусах Цельсия, температура плавления изменяется от процентного соотношения двух металлов.  Закономерность такова: чем меньше цинка, тем ниже температура плавления.

Какова сфера использования данного сплава? Его часто используют как литейный материал, а также листовой, сортовой металл.

Помимо цинка в различных марках можно увидеть содержание алюминия, свинца, олова, марганца, железа.  Содержание прочих компонентов будет оказывать влияние на процесс плавки.

Латунь хорошо сваривать  ацетилено-кислородным пламенем. Остальные виды не так предпочтительны, так как цинк интенсивно будет испаряться.

к меню ↑

Бронза

Сплав Cuprum и Stannum (олово) называют бронзой. Встречаются также безоловянные — в них нет олова. Например, с некоторым процентом алюминия или железа и марганца.

Сфера применения бронзы не так широка. Чаще всего ее используют как литейный материал в производстве подшипников, работающих на трение, также иногда для изготовления украшений, предметов интерьера.

Похожие статьи

Температура кипения и плавления металлов, температура плавления стали

Температура кипения и плавления металлов

В таблице представлена температура плавления металлов t_пл, их температура кипения t_к при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.

Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

• температура плавления алюминия 660,32 °С;
• температура плавления меди 1084,62 °С;
• температура плавления свинца 327,46 °С;
• температура плавления золота 1064,18 °С;
• температура плавления олова 231,93 °С;
• температура плавления серебра 961,78 °С;
• температура плавления ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см³, то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Температура плавления стали

Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.

Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.

Температура плавления стали — таблица

Сталь	tпл, °С	Сталь	tпл, °С
Стали для отливок Х28Л и Х34Л	1350	Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т	1425
Сталь конструкционная 12Х18Н10Т	1400	Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н13	1440
Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С2	1400	Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М	1480
Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С2	1400	Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261)	1480
Сталь конструкционная 12Х18Н10	1410	Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8)	1480
Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9	1410	Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х28	1500
Сталь жаропрочная Х20Н35	1410	Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439)	1500
Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417)	1415	Углеродистые стали	1535

Источники:

1. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.
2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
3. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Самостоятельная работа «Плавление и отвердевание кристаллических веществ»

Температура – плавление – цинк

Температура плавления цинка 419 С, Цинк обладает невысокими механическими свойствами, при нормальной температуре хрупкий, от ударов молотка крошится, а при температуре 100 – 150 С становится ковким и тягучим и хорошо прокатывается в листы. Кислоты и щелочи разъедают цинк, а чистая вода не разрушает его. Из-за низких механических свойств цинк в чистом виде для изготовления деталей не применяется. [1]

При температуре плавления цинка 419 практически установлено, что температура цинковой ванны должна быть около 450 и не выше 480, так как в противном случае толщина покрытия падает, растет угар цинка и повышается износ стенок ванны, обычно изготовляемой из железа. Расплавленный цинк должен быть возможно более чистым. Содержание железа в расплавленном цинке не допускается выше 0 05 %, так как в противном случае повышается температура плавления цинка. Вследствие того, что покрытие цинком становится тем более хрупким, чем выше содержание в нем железоцинкового сплава, в практике внимательно следят за систематическим удалением со дна ванны гартцинка и за соблюдением особых мер, предупреждающих его взмучивание. Накопление окиси цинка в расплавленном металле за счет окисления цинка кислородом воздуха приводит к увеличению вязкости расплава, а также к образованию хрупких покрытий. [2]

Производить шерардизацию при температурах выше температуры плавления цинка , не рекомендуется, так как в этом случае расплавленные частицы цинка обволакиваются пленкой окиси цинка, создающей препятствие для взаимного слияния расплавленных частиц. После нагревания барабан охлаждается до комнатной температуры. Неостывший барабан открывать нельзя, так как возможно сгорание шерардизирующей смеси. Готовые изделия выбрасываются в сито, через которое отсеивается цинковая пыль. [3]

Если измерения вести при температурах ниже температуры плавления цинка , то кривые по повышению напряжения хорошо совпадают с кривыми по понижению напряжения. На катоде при этом выделяется цинк в форме дендритов. При измерениях выше температуры плавления цинка некоторое деполяризующее действие оказывает реакция восстановления цинком сульфатов до сульфидов, хотя и в этом случае после охлаждения в католите можно обнаружить цинк в виде королька. [4]

Во время нагревания температура нагревания должна быть немного ниже температуры плавления цинка . [5]

При прохождении тока короткого замыкания суженные места вставки быстро нагреваются до температуры плавления цинка , и плавкая вставка плавится одновременно во всех суженных местах. [6]

Должен знать: кинематические, электрические схемы оцинковального агрегата непрерывного действия в пределах выполняемой работы и правила наладки его; температуру плавления цинка и влияние температуры расплавленного цинка на толщину слоя покрытия; физико-химические свойства цинка и химикатов, применяемых для оцинкования, в пределах выполняемой работы; виды дефектов и причины некачественной подготовки поверхности листов и стальной проволоки. [7]

Цинк в чистом виде применяют в основном для оцин-кования стали, в электрических батареях и элементах. Температура плавления цинка равна 419 С. [8]

Так, например, при температуре плавления цинка 419 С и олова 232 С латунь и бронза имеют температуру плавления 800 – 950 С. Возникает опасность испарения легкоплавких компонентов. [10]

Повышение температуры вызывает более интенсивное образование диффузионных слоев покрытия, но при толщине выше некоторой предельной покрытие становится рыхлым, легко спадает с поверхности изделия на дно ванны. Температура расплава в ванне ( при температуре плавления цинка 419 С) поддерживается на уровне 450 С и не превышает 480 С. При более высокой температуре недопустимо снижается толщина покрытия, уменьшается срок службы стенок ванны, изготовляемой обычно из стали. Холодные ванны ( при температуре расплава менее 450 С) дают грубые и не-равномерные по толщине покрытия при повышенном расходе цинка на покрытие. Необходимо систематически удалять со дна ванны гартцинк и соблюдать особые меры, предупреждающие взмучивание его. Расплавленный металл постепенно загрязняется окисью цинка вследствие окисления цинка кислородом воздуха. Это увеличивает вязкость расплава, а также вызывает образование хрупких покрытий. [11]

Читать также: Какие величины определяют потенциальную энергию растянутой пружины

Повышение Температуры вызывает более интенсивное образование диффузионных слоев покрытия, но при толщине выше некоторой предельной покрытие становится рыхлым, легко спадает с поверхности изделия на дно ванны. Температура расплава в ванне ( при температуре плавления цинка 419 С) поддерживается1 на уровне 450 С и не превышает 480 С. При более высокой тймпературе недопустимо снижается толщина покрытия, уменьшается срок службы стенок ванны, изготовляемой обычно из стали. Холодные ванны ( при температуре расплава менее 450 С) дают грубые и неравномерные по толщине покрытия при повышенном расходе цинка на покрытие. Необходимо систематически удалять со дна ванны гартцинк и соблюдать особые меры, предупреждающие взмучивание его. Расплавленный металл постепенно загрязняется окисью цинка вследствие окисления цинка кислородом воздуха. Это увеличивает вязкость расплава, а также вызывает образование хрупких покрытий. [13]

Применение цинковых плавких вставок в предохранителях ПР объясняется не только указанными выше преимуществами их по сравнению с вставками из свинца и из его сплавов с оловом. Большое значение имеет и то, что при применении цинковой вставки температура внутри трубки в эксплуатации не может быть выше температуры плавления цинка , равной 420 С. С, что может привести к сильному обугливанию внутренней поверхности фибровой трубки и порче изоляции подводящих проводов. [15]

Цинк — хрупкий металл белого цвета с голубым оттенком. На воздухе покрывается тонкой оксидной плёнкой. Латунь (медно-цинковый сплав) использовали ещё до нашей эры в Древней Греции и Древнем Египте. На сегодняшний день цинк — один из самых важных для многих отраслей человеческой деятельности. Он незаменим в промышленности, медицине. Важен для нормального функционирования человеческого организма

Характеристики свинца

На нашей планете содержится 0,0016% этого металла от совокупной массы земной коры. Этот показатель хоть и небольшой, однако, если его сравнивать с иными химическими элементами — висмутом, золотом, ртутью, то свинец находится на гораздо более высокой позиции.

Преимущественный источник сырьевого материала — сульфидные полиметаллические руды. Металл имеет следующие качества:

• мягкость;
• невысокая температура плавления;
• обрабатывать этот металл можно и самостоятельно.

Этот материал характеризуется грязно-сероватым оттенком. На участке среза металл имеет синеватый отлив, который постепенно становится тусклым. Это связано с окислительным процессом, который происходит благодаря влиянию кислорода. На срезе при этом формируется оксидный слой.

Это тяжёлый металл, его плотность составляет 11,34 г/см³. Этот показатель примерно в полтора раза выше, нежели у обыкновенного железа. Помимо всего прочего, свинец также относится к наиболее мягким металлам.

Его поверхность с лёгкостью царапается даже обыкновенным ножиком или ногтём. Свинец является крайне гибким, расплющить этот металл можно обыкновенной киянкой или молотком. А ещё он нередко используется для литья или плавления своими руками.

Температура плавления

Температурные показатели, при которых свинец начинает закипать — 1751 градус.

Этот металл начинает плавиться при температуре 327,46 градуса по шкале Цельсия. Его литьевые качества полностью сохраняются в пределах от четырёхсот до четырёхсот пятидесяти градусов.

А оксидная плёнка, защищающая материал от воздействия коррозии, начинает плавиться лишь при температуре в 850 градусов Цельсия, что затрудняет сваривание этой разновидности металла с другими. Кроме того, уровень летучести свинца существенно увеличивается при температуре в 700 градусов.

Материал отлично обрабатывается и в охлаждённом виде. Из него можно сделать тонкий слой фольги. Если на этот металл воздействует давление в 2 тонны на квадратный сантиметр, то он приобретает вид монолита.

Проволоку же из него делают посредством продавливания в фильере. Низкая степень прочности на разрыв не позволяет пользоваться обыкновенным волочением для этой цели.

Химические и физические свойства и история металла

Несмотря на использование с давних времён в различных целях, чистый цинк получить никак не удавалось. Только в начале восемнадцатого века Уильям Чемпион сумел открыть способ выделения этот элемент из руды с помощью дистилляции. В 1838 году он запатентовал своё открытие, а спустя 5 лет, в 1843 году, Уильямом Чемпионом был запущен первый в истории завод по выплавке этого металла. Спустя некоторое время Андреас Сигизмунд Маргграф открыл ещё один метод. Этот способ был признан более совершенным. Поэтому именно Маргграфа зачастую считают открывателем чистого цинка. Последующие открытия только поспособствовали расширению его популярности.

Факторы, ограничивающие применение вольфрама

Есть ряд факторов, которые ограничивают применение этого материала:

• высокая плотность;
• значительная склонность к ломкости в условиях низких температур;
• малое сопротивление окислению.

По своему внешнему виду вольфрам имеет сходство с обычной сталью. Его основное применение связано главным образом с производством сплавов с высокими прочностными характеристиками. Этот металл поддается обработке, но только если его предварительно нагреть. В зависимости от выбранного типа обработки нагрев производится до определенной температуры. Например, если стоит задача выковать прутки из вольфрама, то заготовку необходимо предварительно нагреть до температуры 1450-1500 градусов Цельсия.

На протяжении 100 лет вольфрам не применялся в промышленных целях. Его использование при производстве различной техники сдерживалось его высокой температурой плавления.

Начало его промышленного применения связано с 1856 годом, когда он впервые стал использоваться для легирования инструментальных марок стали. При их производстве в состав стали добавлять вольфрам общей долей до 5%. Присутствие этого металла в составе стали позволило повысить скорость резки на токарных станках с 5 до 8 м в минуту.

Развитие промышленности во второй половине XIX века характеризуется активным развитием отрасли производства станков. Спрос на оборудование с каждым годом постоянно возрастал, что требовало от машиностроителей получения качественных характеристик машин, а помимо этого повышения их рабочей скорости. Первым импульсом в деле повышения скорости резки стало использование вольфрама.

Уже в начале XX века скорость резки была доведена до 35 метров в минуту. Добиться этого удалось за счет легирования стали не только вольфрамом, но и другими элементами:

• молибденом;
• хромом;
• ванадием.

В дальнейшем скорость резания на станках возросла до 60 метров в минуту. Но, несмотря на такие высокие показатели, специалисты понимали, что есть возможность улучшить эту характеристику. Какой способ выбрать для повышения скорости резания, специалисты долго не думали. Они прибегли к использованию вольфрама, но уже в виде карбидов в союзе с другими металлами и их видами. В настоящее время вполне обычной является скорость резания металла на станках 2000 метров в минуту.

Месторождения и получение

Самородного цинка в природе не существует. Сегодня используется около 70 минералов, из которых его выплавляют. Самый известный — сфалерит (цинковая обманка), который содержится в незначительных количествах в организме человека и животных, а также в некоторых растениях. Больше всего — в фиалке.

Цинковые минералы добывают в Казахстане, Боливии, Австралии, Иране, России. Лидеры по производству — Китай, Австралия, Перу, США, Канада, Мексика, Ирландия, Индия.

На сегодняшний день самый популярный метод получения чистого металла — электролитический. Чистота получаемого металла почти стопроцентная (возможны лишь небольшие примеси в объёме не более нескольких сотых процента. В целом они незначительны, поэтому такой цинк считается чистым).

Общее производство цинка во всём мире оценивается примерно в более чем десять миллионов тонн в год.

Читать также: Зачистной диск по дереву на болгарку

Особенности и технологические моменты получения рения

Руды, содержащие рений, сначала обжигают или нагревают на воздухе, чтобы превратить их в оксид рения ReO3. Затем газообразный водород пропускают через оксид рения. Водород превращает оксид рения в чистый металл.

Товарный Re извлекается из топочного дымового газа молибдена, полученного из медно-сульфидных рудах путем высокотемпературного обжига. Часто продается в виде соли аммония, перрената аммония, от которого он может быть дополнительно очищен. Очистка включает восстановление водородом при высоких температурах с получением рениевого порошка, который может быть изготовлен в форме с использованием процессов порошковой металлургии.

Некоторые руды молибдена содержат от 0,002 до 0,2% рения. Общее мировое производство составляет от 40 до 50 тонн/год. Коммерческие операции по производству рения таким способом можно найти в Майами, Аризоне и Юте в США, а также в Чили, России, Казахстане и Украине. Высокая стоимость этого элемента сильно ограничивают его применение. Тем не менее, благодаря своей исключительной стойкости к высоким температурам Re необходим при выпуске термопар для измерения температур до 2500 C, в неокисляющих атмосферах, а также при производстве тугоплавких сплавов с вольфрамом.

Рений может быть выплавленный с использованием методов сварки инертным газом или электронно-лучевой сваркой, но должен быть защищен от окисления. Он может быть обработан с использованием электрохимической, электронно-разрядной обработки, абразивной резки и шлифования.

Свойства металла и использование в производстве

Цвет чистого металла — серебристо-белый. Довольно хрупок при температуре двадцать-двадцать пять градусов (т.е. комнатной), особенно если содержит примеси. При нагревании до 100 — 150 градусов по Цельсию металл становится пластичным и ковким. При разогревании выше чем сто-сто пятьдесят градусов хрупкость опять возвращается.

• Температура плавления цинка — 907 градусов по Цельсию.
• Относительная атомная масса цинка — 65,38 а. е. м. ± 0,002 а. е. м.
• Плотность цинка — 7,14 г/см 3 .

Металл цинк занимает четвертое место по использованию в различных сферах производства:

1. Он применяется при добыче и обработке золотой и серебряной руды.
2. Оцинковка защищает сталь от коррозии.
3. Важную роль металл играет в батарейках и аккумуляторах.
4. С помощью цинковых пластинок печатаются иллюстрации в журналах и книгах.
5. В медицине цинковая окись используется как антисептик.
6. Применяется в автомопроизводстве.

Содержание в организме человека и продуктах питания

Организм человека обычно содержит около двух граммов цинка. Многие ферменты содержат в себе этот металл. Элемент играет роль в синтезе важных гормонов, таких как тестостерон и инсулин. Элемент крайне необходим для полноценного функционирования мужских половых органов. Кстати, он даже помогает нам справиться с сильным похмельем. С его помощью выводится из нашего организма лишний алкоголь.

Недостаток цинка в рационе может привести к множеству нарушений функций организма. Такие люди подвержены депрессии, постоянной усталости, нервозности. Дневная норма для взрослого мужчины — 11 миллиграммов в день, для женщины — 8 миллиграмм.

Содержание в продуктах (в миллиграммах на 100 грамм продукта):

• устрицы — 40 мг;
• отруби — 16 мг;
• семена тыквы — 10 ;
• печень говяжья — 8 мг;
• говядина — 8 мг;
• баранина — 6 мг;
• семена подсолнуха — 5 мг;
• сыр — 4 мг;
• овёс — 4 мг;
• курица — 3 мг;
• орехи грецкие — 3 мг;
• фасоль — 3 мг;
• свинина — 3 мг;
• шоколад — 2 мг;
• кукуруза — 0,5 мг;
• бананы — 0,15 мг.

Избыток элемента в человеческом организме также приводит к серьёзным проблемам, поэтому не стоит хранить продукты в цинковой посуде.

Цинк
— хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка). Эссенциальный (незаменимый) микроэлемент тканей человека. По количественному соотношению в организме занимает второе, после железа, место. Ему принадлежит ключевая роль в регенерации поврежденных тканей, так как без цинка нарушается синтез нуклеиновых кислот и белка.

Смотрите так же:

СВОЙСТВА

При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова»). Имеет низкую температуру плавления. Объем металла при плавлении увеличивается в соответствии со снижением плотности. С повышением температуры уменьшается кинетическая вязкость и электропроводность цинка и возрастает его удельное электрическое сопротивление. При 100—150 °C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Является диамагнетиком.

Плавление смесей и твёрдых растворов

У сплавов, как правило, нет определённой температуры плавления; процесс их плавления происходит в конечном диапазоне температур. На диаграммах состояния «температура — относительная концентрация» имеется конечная область сосуществования жидкого и твёрдого состояния, ограниченная кривыми ликвидуса и солидуса. Аналогичная ситуация имеет место и в случае многих твёрдых растворов.

Фиксированной температуры плавления нет также у аморфных тел; они переходят в жидкое состояние постепенно, размягчаясь при повышении температуры.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Среднее содержание цинка в земной коре — 8,3·10 -3 %, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3·10 -2 %), чем в кислых (6·10 -3 %). Цинк — энергичный водный мигрант, особенно характерна его миграция в термальных водах вместе со свинцом. Из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. Цинк также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах, главным осадителем для него является сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы.

Месторождения цинка известны в Иране, Австралии, Боливии, Казахстане. В России крупнейшим производителем свинцово-цинковых концентратов является ОАО «ГМК Дальполиметалл»

Читать также: Графитовый тигель своими руками

Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4% Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50—60% Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожжённые концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Цинк в природе как самородный металл не встречается. Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал — сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Из-за трудности определения этого минерала его называют обманкой (др.-греч. σφαλερός — обманчивый). Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3, цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить полосатую «бурундучную» руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.

ПРИМЕНЕНИЕ

Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов) из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так называемой «серебристой пены»), обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.

Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов, емкостей, металлоконструкций).

Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках и аккумуляторах.

Пластины цинка широко используются в полиграфии, в частности, для печати иллюстраций в многотиражных изданиях. Для этого с XIX века применяется цинкография — изготовление клише на цинковой пластине при помощи вытравливания кислотой рисунка в ней. Примеси, за исключением небольшого количества свинца, ухудшают процесс травления. Перед травлением цинковую пластину подвергают отжигу и прокатывают в нагретом состоянии.

Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления.

Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил.

Цинк — важный компонент латуни. Сплавы цинка с алюминием и магнием (ЦАМ, ZAMAK) благодаря сравнительно высоким механическим и очень высоким литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья. В частности, в оружейном деле из сплава ZAMAK (-3, −5) иногда отливают затворы пистолетов, особенно рассчитанных на использование слабых или травматических патронов. Также из цинковых сплавов отливают всевозможную техническую фурнитуру, вроде автомобильных ручек, корпусы карбюраторов, масштабные модели и всевозможные миниатюры, а также любые другие изделия, требующие точного литья при приемлемой прочности.

Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры.

Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники. Сульфид цинка — составная часть многих люминофоров. Фосфид цинка используется в качестве отравы для грызунов.

Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.

Жидкий металл: подводные камни. Взгляд глазами химика

Написать эту статью меня сподвиг пост NotSlow Не так страшен жидкий металл. Там все просто: подстраховался от замыкания, нанес тонким слоем, прикрутил и радуйся низким температурам. Но так ли все хорошо на самом деле? Для начала нужно выяснить, что это за жидкий металл такой. Среди чистых металлов единственный, который может быть жидким при комнатной температуре — это ртуть. В здравом уме никто сейчас не станет применять ртуть в качестве термоинтерфейса из-за ее крайней токсичности и испаряемости. Два других становятся жидкими уже при температуре человеческого тела — это цезий и галлий. Цезий — это «фтор наоборот» по своей химической активности, он возгорается и взрывается от малейших следов воздуха и влаги и даже разрушает стекло. Остается галлий (на КПДВ именно он). При комнатной температуре галлий все же твердый, однако с некоторыми другими легкоплавкими металлами он образует эвтектики, плавящиеся при 20,5°С (галлий-олово) и даже 15,3 °С (галлий-индий). Еще ниже — в районе 5 °С — плавится тройная эвтектика галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно). Имеющиеся в продаже термоинтерфейсы типа «жидкий металл» — это как раз и есть сплавы на основе этих трех элементов, возможно с некоторыми дополнительными присадками.
Исходя из этого, ясны и подводные камни. Первый из них — это абсолютная несовместимость галлийсодержащих сплавов с алюминием

!

Во времена, когда уроки химии в школе непременно сопровождались демонстрацией опытов, был среди них и опыт по амальгамированию алюминия. Алюминий покрывали слоем ртути и он тотчас начинал бурно окисляться, рассыпаясь прямо на глазах. Ртуть защищала алюминий от образования оксидного слоя и он образовывался уже на поверхности амальгамы, но не был способен остановить окисление, так как на поверхности жидкости он не удерживался сплошным слоем, растрескивался, и в трещинах открывалась свежая, неокисленная поверхность амальгамы.

Ровно так же действует и галлиевый сплав с той только разницей, что он способен буквально пропитывать алюминий насквозь, проникая в межкристаллитные промежутки. Алюминий, пропитанный жидким галлием, не только окисляется на глазах, но еще и крошится в руках. Так что ЖМ следует держать от алюминия подальше. И это касается не только алюминиевых радиаторов: случайная капелька «жидкого металла» может уничтожить и корпус ноутбука, если тот из алюминиевого сплава, и любую другую алюминиевую деталь. Хотя бы корпус какого-нибудь конденсатора. Причем капелька эта является классическим катализатором — делает свое черное дело, не расходуясь сама.

Но и медь к галлию небезразлична. На рисунке выше я привел T-x диаграмму системы медь-галлий (из справочника «Диаграммы состояния двойных металлических систем» под ред. Лякишева), на которой видно бесчисленное множество интерметаллических соединений. Как только галлий вступит в контакт с медью, они тут же начинают образовываться. Жидкий галлий (к его сплавам это тоже относится) вообще очень охотно смачивает и металлы, и неметаллы, а явное химическое сродство этому крайне способствует. Так что «жидкий металл» будет просто впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов. Последние не являются металлами с физической точки зрения, они тугоплавки, хрупки и обладают плохой тепло- и электропроводностью, но главное — «жидкий металл» будет расходоваться на их образование и просто уйдет из зазора. Многие из тех, кто пробовал в деле ЖМ, сообщают, что со временем он перестает работать, и сняв радиатор, они обнаружили, что жидкий металл «испарился». Испариться он не мог — заметное давление пара у его компонентов появляется только свыше тысячи градусов — он просто впитался в медь, прореагировал с ней. Устранить это явление помогает никелевое покрытие на меди, хоть оно и является дополнительным препятствием для тепла.

Кстати, впитываемость галлия и его сплавов в металлы еще касается паяных соединений — помните про ту маленькую капельку, которая может разрушить алюминиевый корпус? Так вот, такая же капелька, попавшая на припой, сделает и его хрупкой, а пайку ненадежной. В какой-то момент это «сработает». Поэтому лично я бы держал «жидкий металл» как можно дальше от любой электроники.

И последнее, о чем следовало бы написать: «жидкий металл», увы, небезвреден. Галлий по некоторым данным сравним по токсичности с мышьяком, второй его компонент, индий — также является токсичным тяжелым металлом. В отличие от ртути сплавы на основе галлия все же абсолютно нелетучи при обычной температуре, так что отравиться их парами не получится, однако из-за своей способности легко прилипать ко всему на свете эти сплавы невероятно мазучие. Испачкать ими, к примеру, руки — легче легкого, а отмыть их до конца очень сложно. Потом это все попадет в рот. Поэтому — работаем с «жидким металлом» и всем, что с ним контактировало только в резиновых перчатках и отдельно от еды, питья и курения

. И да, никогда не делайте так, как на КПДВ!

Температура плавления алюминия. Узнайте точные значения

Алюминий — это техническое название алюминия , который представляет собой химический элемент, принадлежащий к группе металлов. Интересно, что алюминий является третьим по распространенности элементом в земной коре — его весовое содержание составляет 8,13 % (сразу после кислорода — 46,1 % и кремния — 27,72 %). Алюминий — очень популярный строительный материал, но он также используется во многих других отраслях экономики. Сегодня мы проверим, при какой температуре плавится алюминий и каковы его общие физико-химические свойства.

Температура плавления алюминия

Алюминий плавится при 660,32°С . Температура кипения этого элемента составляет целых 2519°С.

Можно ли плавить алюминий в домашних условиях? На самом деле это возможно, но довольно требовательно. Прежде всего следует иметь в виду, что этот элемент легко окисляется (пассивируется и покрывается слоем трехокиси алюминия), поэтому процесс переплавки следует проводить в защитной атмосфере.Таким образом, рассматриваемое покрытие придает алюминию коррозионную стойкость при нормальных условиях эксплуатации.

Интересен тот факт, что из алюминия делают емкости для хранения азотной кислоты. При контакте с этой кислотой она подвергается сильной пассивации и становится устойчивой к ее коррозионному воздействию.

Свойства алюминия

Алюминий

отличается прежде всего малой плотностью и высокой пластичностью. Не вызывает проблем при литье и последующей обработке (не образует искр).Он хорошо проводит электрический ток, но хуже по своим механическим свойствам. Для усиления конструкций из алюминия применяют различные легирующие добавки. Интересен тот факт, что чистый алюминий отлично отражает видимый свет (99%) и инфракрасное излучение (95%).

В связи с тем, что чистый алюминий не обладает удовлетворительными механическими свойствами, обычно используются различные типы сплавов. Сочетание других металлов и алюминия делает все это дело даже в несколько раз прочнее.Интересно, что некоторые алюминиевые сплавы отлично подходят как для литья, так и для формовки. К наиболее популярным алюминиевым потолкам относится фехраль (хромаль), т.е. сочетание железа, хрома и алюминия – особенностью этого сплава является его стойкость к окислению и сере.

К сожалению, несмотря на хорошие механические свойства, алюминиевые сплавы обладают худшей коррозионной стойкостью по сравнению с чистым металлом. Это связано с тем, что чистый алюминий вступает в реакцию с кислородом воздуха и естественным образом покрывается белым налетом – оксидом алюминия.Добавление других ингредиентов ухудшает эти свойства – особенно неблагоприятны медь и кремний.

Фото: en.freepik.com

Главный редактор Joblife.pl

Уже 11 лет он занимается созданием специализированного консультативного контента. Его знания получены из многоязычных информационных каналов и научных энциклопедий.Лично я любитель горных путешествий и энтузиаст маркетинга.

.

Температура плавления некоторых металлов, их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

Температура плавления некоторых металлов и их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

90 015-38. 86

Металл	Температура плавления
Латунь (Cu-69%, Zn 30%, Sn-1%)	900 — 940
Алюминий	660
Алюминиевые сплавы	463 — 671
Алюминиевая бронза	600 — 655
Сурьма	630
Берилл	1285
Медный берилл	865 — 955
Висмут	271. 4
Латунь	1000 — 930
Кадмий	321
Серый чугун	1175 — 1290
Хром	1860
Кобальт	1495
Медь	1084
Мельхиор	1170 — 1240
Золото, 24К	1063
Хастеллой С	1320 — 1350
Инконель	1390 — 1425
Инколой	1390 — 1425
Иридий — Иридий	2450
Кованое железо	1482 — 1593
Чугун, серый чугун	1127 — 1204
Ковкий чугун	1149
Свинец	327,5
Магний	650
Магниевые сплавы	349 — 649
Марганец	1244
Марганцево-коричневый	865 — 890
Меркурий
Молибден	2620
Монель	1300 — 1350
Никель	1453
Ниобий (колумбий)	2470
Осм	3025
Палладий	1555
Люминофор	44
Платина	1770
Плутон	640
Калий	63.3
Красная латунь	990 — 1025
Рен	3186
Стержень	1965
Рутений	2482
Селен	217
Кремний	1411
Серебро, Монета	879
Чистое серебро	961
Серебро 92,5% + надбавка	893
Натрий	97.83
Углеродистая сталь	1425 — 1540
Нержавеющая сталь	1510
Тантал	2980
Трек	1750
Олово	232
Титан	1670
Вольфрам	3400
Уран	1132
Ванадий	1900
Желтая латунь	905 — 932
Цинк	419. 5
Циркон	1854

.

Какова температура плавления алюминия?

Алюминий — металл второго ряда и группа 13 в периодической таблице. Это третий по распространенности элемент после кислорода и кремния, который можно найти в земной коре. Алюминий встречается в природе в виде соединений, но никогда не встречается в виде чистого металла. Процесс извлечения алюминия из его соединений сложен и достаточно трудоемок. Алюминий — полезный и широко используемый металл, известный своим легким весом, пластичностью и коррозионной стойкостью.Алюминий легче переработать, чем удалить руду. Он также достаточно безопасен при контакте с кожей и использовании рядом с едой.

Какова температура плавления алюминия?

Температура плавления вещества определяется как температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое, но при заданном атмосферном давлении. Именно при температуре плавления жидкое и твердое состояния вещества находятся в равновесии. Однако температура плавления вещества зависит главным образом от давления; в эталонных материалах он часто специфичен при стандартном давлении. Температура плавления вещества также называется ликвидусом, сжижением или солидусом. Температура плавления алюминия составляет 659 градусов Цельсия или 1218 градусов Цельсия.

Какова цель определения точки плавления вещества?

Температура плавления вещества является важным физическим свойством. Основной целью определения температур кипения и плавления веществ в лабораторном опыте является использование результатов для выявления в этих веществах примесей или неизвестных веществ.Точка плавления неизвестного твердого вещества может использоваться для его идентификации путем сравнения его с различными другими потенциальными твердыми веществами и их температурами плавления, благодаря чему твердое вещество может быть идентифицировано. Кроме того, цель знания температуры плавления вещества состоит в том, чтобы использовать диапазон его температур плавления, чтобы помочь определить его общую чистоту. Соответственно, чем больше интервал плавления вещества, тем менее чистым является вещество, чем больше диапазон плавления уменьшен, тем чище вещество.

Факторы, влияющие на температуру плавления вещества

Температура плавления вещества варьируется от одного вещества к другому. Например, в то время как кислород плавится при 218 градусах Цельсия, лед плавится при 0 градусах Цельсия, а алюминий — 219 градусов Цельсия. Следовательно, определенные вещи влияют на температуру плавления различных веществ. Факторы, влияющие на температуру плавления вещества, включают межмолекулярные силы, изменение температуры плавления ионных связей, форму молекул и размер молекул.Чистое кристаллическое соединение обычно имеет более точную температуру плавления и поэтому полностью плавится в небольшом интервале температур, не превышающем 0,5-1 градус Цельсия. Когда такое вещество содержит даже минимальное количество примесей, обычно в точках замерзания образуется углубление, свидетельствующее об увеличении ширины диапазона температур плавления. Если диапазон температур плавления превышает пять градусов, вещество загрязнено.

Применение алюминия

Алюминий — один из самых полезных металлов в мире.В чистом виде алюминий в основном используется в электронной промышленности для производства жестких дисков, токопроводящих дорожек на кремниевых чипах и фольги для конденсаторов. Когда металл сплавляется с другими металлами, такими как кремний, цинк, медь и магний, он становится еще прочнее. Еще одним важным применением алюминия является производство банок для напитков и пленок, используемых для консервирования пищевых продуктов, а также различных кухонных принадлежностей.

.90 000 американских ученых разработали супермет — tvp.info

Комбинация гафния, углерода и азота. В правильных пропорциях такой сплав обладает теоретически замечательными свойствами. Ученые американского Университета Брауна подсчитали, что температура плавления такого металла составит 4400 градусов Кельвина, или 4126 градусов Цельсия.

Мостик в стиле оригами.Гениальное изобретение японских инженеров

Обеспечение связью регионов, пострадавших от стихийных бедствий, является сложной задачей для служб: ее необходимо выполнять быстро, а природные условия…

увидеть больше

Если удастся создать такой сплав и он будет обладать нужными свойствами, то это будет самое тугоплавкое вещество, известное человеку.Считающаяся стойкой, сталь плавится при температуре около 1500 градусов Цельсия, золото — около 1000 градусов Цельсия, а алюминий — всего 660 градусов Цельсия.

Ученые из Университета Род-Айленда использовали компьютерное моделирование для разработки новой формулы. Теперь они надеются синтезировать такой металл и подвергнуть его дальнейшим исследованиям.

Более дешевый метод

— Преимущество компьютерного моделирования заключается в том, что различные комбинации можно опробовать с меньшими затратами.Вместо того, чтобы искать в темноте, у нас есть шанс найти решение, о котором стоит позаботиться в лаборатории, — пояснил проф. Аксель ван де Валле из Университета Брауна.

В настоящее время наиболее устойчивым к плавлению веществом является сплав гафния, тантала и углерода. Он плавится при 3526 градусах Цельсия. Эти типы металлов в основном используются в теплозащитных экранах космических аппаратов и газовых турбинах.

источник: ежедневная почта.co.uk

#металл #Останавливаться #гафний #коричневый университет #азот #золото #алюминий .

---

Смотрите также

• Подвесной унитаз с инсталляцией размеры
• Ремонт электрических водонагревателей
• Подставка для душа
• Ремонт драйвера светодиодного светильника моргает
• Как подобрать котел для отопления частного дома
• Вход в погреб
• Напряжение и напряженность отличие
• Зеркало с подсветкой в ванную на батарейках или аккумуляторе
• Как найти воду
• 100 см3 сколько литров
• Grand стиральная машина

Плавление и перекристаллизация наночастиц меди, полученных восстановлением в микроволновой печи в присутствии триэтилентетрамина

1. Хань З.Х., Ян Б., Ци Ю., Камингс Дж. Синтез легкоплавких металлических наночастиц методом ультразвуковой наноэмульсии . Ультразвук. 2011; 51: 485–488. doi: 10.1016/j.ultras.2010.11.015. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Zhang M., Efremov M., Schiettekatte F., Olson E.A., Kwan A.T., Lai S.L., Wisleder T., Greene J.E., Allen L.H. Снижение температуры плавления в зависимости от размера наноструктур: Нанокалориметрические измерения. физ. Ред. Б. 2000; 620:10548–10557. doi: 10.1103/PhysRevB.62.10548. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

3. Sun J., Wang W., Yue Q. Обзор основ взаимодействия микроволн с веществом и эффективных стратегий нагрева, связанных с микроволнами. Материалы. 2016;9:231. дои: 10.3390/ma

31. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Мишра Р.Р., Шарма А.К. Явления взаимодействия микроволн и материала: механизмы нагрева, проблемы и возможности в обработке материалов. Композиции Часть А. 2016; 81:78–97. doi: 10.1016/j. compositesa.2015.10.035. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

5. Figlarz M., Fievet F., Lagier J.P. Способ восстановления соединений металлов полиолами и металлические порошки, полученные этим способом. № 4 539 041. Патент США. 1985 г., 3 сентября;

6. Чоу Г.М., Шон П.Е., Курихара Л.К. Наноструктурированные металлические порошки и пленки в спиртовом растворителе. № 5 759 230. Патент США. 1998 г., 2 июня;

7. Курихара Л.К., Чоу Г.М., Шон П.Е. Нанокристаллические металлические порошки и пленки, полученные полиольным методом. НанаШучуед Матер. 1995;5:607–613. doi: 10.1016/0965-9773(95)00275-J. [CrossRef] [Google Scholar]

8. Чжу Х.Т., Линь Ю.С., Инь Ю.С. Новый одностадийный химический метод приготовления медных наножидкостей. J. Коллоидный интерфейс Sci. 2004; 277:100–103. doi: 10.1016/j.jcis.2004.04.026. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Данг Т.М.Д., Ле Т.Т.Т., Блан Э.Ф., Данг М.К. Синтез и оптические свойства наночастиц меди, полученных методом химического восстановления. Доп. Нац. науч. Наноски. нанотехнологии. 2011; 2:1–6. дои: 10.1088/2043-6262/2/1/015009. [CrossRef] [Google Scholar]

10. Huang H.H., Yan F.Q., Kek Y.M., Chew C.H., Xu G.Q., Ji W., Oh P.S., Tang S.H. Синтез, характеристика и нелинейно-оптические свойства наночастиц меди. Ленгмюр. 1997; 13: 172–175. doi: 10.1021/la9605495. [CrossRef] [Google Scholar]

11. Аслам М., Гопакумар Г., Шоба Т.Л., Мулла И.С., Виджаямоханан К., Кулкарни С.К., Урбан Дж., Фогель В. Формирование наночастиц Cu и Cu ₂ O с помощью изменение поверхностного лиганда: получение, структура и переход из изолирующего в металлический. J. Коллоидный интерфейс Sci. 2002;255:79–90. doi: 10.1006/jcis.2002.8558. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Ещенко О.А., Дмитрук И.М. Размерозависимое плавление сферических наночастиц меди, внедренных в кремнеземную матрицу. физ. Ред. Б. 2007; 75:1–6. doi: 10.1103/PhysRevB.75.085434. [CrossRef] [Google Scholar]

13. Блоси М., Альбонетти С., Донди М. , Мартелли С., Балди Г. Синтез полиолов наночастиц меди с помощью микроволн. Дж. Нанопарт. Рез. 2011; 13:127–138. doi: 10.1007/s11051-010-0010-7. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

14. Висуррага Дж.Д., Плессинг К.В., Даза С., Позо С., Бесерра А., Гарсия А. Исследование антибактериальных наночастиц меди, стабилизированных альгинатом, с помощью FT-IR и 2D-IR корреляционной спектроскопии. Междунар. Дж. Наномед. 2012;7:3597–3612. doi: 10.2147/IJN.S32648. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15. Salzemann C., Lisiecki I., Urban J., Pileni M.P. Анизотропные нанокристаллы меди, синтезированные в пересыщенной среде: рост нанокристаллов. Ленгмюр. 2004; 20:11772–11777. дои: 10.1021/la0492862. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16. Kawasaki H., Kosaka Y., Myoujin Y., Narushima T., Yonezawa T., Arakawa R. Синтез полиолов с помощью микроволнового излучения нанокристаллов меди без использования дополнительных защитные агенты. хим. коммун. 2011;47:7740–7742. doi: 10.1039/c1cc12346g. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17. Кредер К.Дж., Мантирам А. Металлические нанопены с помощью легкого сольвотермического процесса с помощью микроволновой печи. хим. коммун. 2016; 53: 865–868. doi: 10.1039/C6CC08322F. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

18. Анзлвар А., Орел З.К., Зигон М. Оксид меди(I) и частицы металлической меди, образованные в 1,2-пропандиоле. Дж. Евр. Керам. соц. 2007; 27: 987–991. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2006.04.131. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Годселахи Т., Весаги М.А., Шафиехани А. Исследование поверхностного плазмонного резонанса наночастиц ядро–оболочка Cu@Cu ₂ O методом теории Ми. Дж. Физ. Д заявл. физ. 2009; 42:1–6. doi: 10.1088/0022-3727/42/1/015308. [CrossRef] [Google Scholar]

20. Cottancin E., Celep G., Leré J., Pellarin M., Huntzinger J.R., Vialle J.L., Broyer M. Оптические свойства кластеров благородных металлов в зависимости от размера: сравнение между экспериментами и полуквантовой теорией. Теор. хим. Акк. 2006; 116: 514–523. doi: 10.1007/s00214-006-0089-1. [CrossRef] [Google Scholar]

21. Wei W., Lu Y., Chen W., Chen S. Однореакторный синтез, фотолюминесценция и электрокаталитические свойства кластеров меди субнанометрового размера. Варенье. хим. соц. 2011;133:2060–2063. doi: 10.1021/ja109303z. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Видаль Н.В., Бланко М.С., Лопес-Кинтела М.А., Ривас Дж., Серра С. Электрохимический синтез очень стабильных фотолюминесцентных кластеров меди. Дж. Физ. хим. С. 2010; 114:15924–15930. дои: 10.1021/jp

0с. [CrossRef] [Google Scholar]

23. Васкес С., Банобре-Лопес М., Митра А., Лопес-Квинтела М.А., Ривас Дж. Синтез малых атомарных кластеров меди в микроэмульсиях. Ленгмюр. 2009; 25:8208–8216. doi: 10.1021/la

0w. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

24. Харам С.К., Махадешвар А.Р., Диксит С.Г. Синтез и характеристика наночастиц сульфида меди в микроэмульсиях Triton-X 100 вода-в-масле. Дж. Физ. хим. 1996; 100: 5868–5873. doi: 10.1021/jp952391n. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

25. Лисецкий И., Пилени М.П. Синтез металлических кластеров меди с использованием обратных мицелл в качестве микрореакторов. Варенье. хим. соц. 1993; 115:3887–3896. doi: 10.1021/ja00063a006. [CrossRef] [Google Scholar]

26. Пилени М.П., ​​Лисецкий И. Синтез нанометровых частиц металлической меди в обратных мицеллах. Коллоидный прибой. Физикохим. англ. Асп. 1993; 80: 63–68. doi: 10.1016/0927-7757(93)80224-3. [CrossRef] [Google Scholar]

27. Балог Л., Томалия Д.А. Нанокомпозиты на основе поли(амидоаминовых) дендримеров. 1. Синтез нанокластеров нульвалентной меди. Варенье. хим. соц. 1998;120:7355–7356. doi: 10.1021/ja980861w. [CrossRef] [Google Scholar]

28. Ohde H., Hunt F., Wai C.M. Синтез наночастиц серебра и меди в микроэмульсии вода-в-сверхкритическом диоксиде углерода. хим. Матер. 2001; 13:4130–4135. doi: 10.1021/cm010030g. [CrossRef] [Google Scholar]

29. Cheon J.M., Lee J.H., Song Y. , Kim J. Синтез наночастиц Ag методом электролиза и применение в струйной печати. Коллоидный прибой. Физикохим. англ. Асп. 2011; 389: 175–179. doi: 10.1016/j.colsurfa.2011.08.032. [CrossRef] [Google Scholar]

30. Кумар Р.В., Мастай Ю., Диамант Ю., Геданкен А. Сонохимический синтез аморфной меди и нанокристаллической меди ₂ O, встроенной в полианилиновую матрицу. Дж. Матер. хим. 2001; 11:1209–1213. doi: 10.1039/b005769j. [CrossRef] [Google Scholar]

31. Ценг П.Х., Ван Ю.З., Се Т.Х., Хо К.С., Цай Ч.Х., Чен К.Т. Получение наночастиц меди малого размера с помощью микроволнового облучения в присутствии триэтилентетрамина. Нанотехнологии. 2018;29:085603. doi: 10.1088/1361-6528/aaa35e. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

32. Шмид Г., Корейн Б.Е. Наночастицы золота: синтезы, структуры, электроника и реактивность. Евро. Дж. Неорг. хим. 2003; 2003: 3081–3098. doi: 10.1002/ejic.200300187. [CrossRef] [Google Scholar]

33. Castro T., Reifenberger R., Choi E. , Andres R.P. Температура плавления отдельных нанометровых металлических кластеров в зависимости от размера. физ. Ред. Б. 1990; 13:8548–8556. doi: 10.1103/PhysRevB.42.8548. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]

34. Сиснерос Р., Рамирес С., Ван С.-М. Эллипсометрия и неэмпирические подходы к показателю преломления пористого кремния. Дж. Физ. Конденс. Иметь значение. 2007;19:395015. doi: 10.1088/0953-8984/19/39/395010. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Зола А.С., Рибейро Р.У., Буэно Дж.М.С., Занчет Д., Арройо П.А. Наночастицы кобальта получены тремя различными методами. Дж. Эксп. Наноски. 2014; 9: 398–405. doi: 10.1080/17458080.2012.662723. [CrossRef] [Google Scholar]

36. Kelton K.F., Lee G.W., Gangopadhyay A.K., Hyers R.W., Rathz T.J., Rogers J.R., Robinson M.B., Robinson D.S. икосаэдрический порядок на барьере зародышеобразования. физ. Преподобный Летт. 2003;90:19550. doi: 10.1103/PhysRevLett.90.195504. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

37. Мэй К.С., Лу К. Плавление и перегрев кристаллических твердых тел: от объема к нанокристаллам. прог. Матер. науч. 2007; 52:1175–1262. doi: 10.1016/j.pmatsci.2007.01.001. [CrossRef] [Google Scholar]

38. Dash J.G. История поиска непрерывной плавки. Преподобный Мод. физ. 1999; 71: 1737–1743. doi: 10.1103/RevModPhys.71.1737. [CrossRef] [Google Scholar]

39. Шидпур Р., Делавари Х.Х., Воссуги М. Аналитическая модель, основанная на энергии когезии, для определения краевых и угловых эффектов на температуру плавления металлических наночастиц. хим. физ. 2010; 378:14–18. doi: 10.1016/j.chemphys.2010.09.007. [CrossRef] [Google Scholar]

40. Qi W.H., Huang B.Y., Wang M.P., Li Z., Yu Z.M. Обобщенная модель энергии связи для энергии когезии малых металлических частиц. физ. лат. А. 2007; 370: 494–498. doi: 10.1016/j.physleta.2007.06.062. [CrossRef] [Google Scholar]

41. Шандиз М.А., Сафаеи А., Санджаби С., Барбер З.Х. Моделирование энергии когезии и температуры плавления наночастиц по их среднему координационному числу. Твердотельный коммун. 2008; 145:432–437. doi: 10.1016/j.ssc.2007.12.021. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

42. Chakravarty C., Debenedetti P.G., Stillinger F.H. Lindemann измеряет фазовый переход твердое тело-жидкость. Дж. Хим. физ. 2007;126:204508. дои: 10.1063/1.2737054. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

43. Полинг Л. Так называемые икосаэдрические и декагональные квазикристаллы являются двойниками кубического кристалла из 820 атомов. физ. Преподобный Летт. 1987; 58: 365–368. doi: 10.1103/PhysRevLett.58.365. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

44. Фраундорф П., Бишоп К. Эффективное обнаружение икосаэдрических близнецов с помощью изображения решетки. микроск. Микроанал. 2013;19: 1804–1805. doi: 10.1017/S143192761301101X. [CrossRef] [Google Scholar]

45. Цзян М.Л., Цзэн К., Чжан Т.Т., Ян М.Л., Джексон К.А. Переход медных кластеров из икосаэдрической в ​​двойно-икосаэдрическую форму. Дж. Хим. физ. 2012;136:104501. doi: 10.1063/1.3689442. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

сантехника — Почему припой не плавится на медной трубе?

спросил 1 год, 9 месяцев назад

Изменено 1 год, 9несколько месяцев назад

Просмотрено 4к раз

У меня есть медная труба диаметром 3/4″ снаружи (на заднем дворе, над землей), и я добавляю пару тройников для ответвления в другую область. У меня уйма времени, чтобы расплавить припой. Мой следующий шаг заключается в том, чтобы пропустить припой и использовать укус акулы (дорого). Есть идеи, почему это так сложно? Даже если труба, с которой я работаю, удалена из системы (таким образом, внутри абсолютно нет воды), все равно не повезло.

• Я не знаю возраст трубки.
• я использую
  • Бензоматический пропан (не мапп).
  • Бензоматический бессвинцовый припой для сантехники с серебряным припоем
  • Бензоматический водорастворимый флюс для сантехники, не содержащий свинца
• Старые трубы зеленые (окисление), но стыки прочищаю проволочной щеткой.
• Фитинги абсолютно новые.

Редактировать: Да, я нагреваю соединение трубы и (пытаюсь) нанести припой на противоположную сторону нагрева. Моя первая попытка пайки год назад была успешной, основное отличие заключается в том, что в помещении или на улице.

сантехника наружная медь

9

Труба должна быть очищена до блеска. Проволочная щетка может недостаточно хорошо выполнять эту работу; Я использую наждачную бумагу с тканевой основой (она же наждачная ткань) для работы. Он имеет ширину около 1,5 дюймов и поставляется в рулоне длиной в несколько футов. Я не сантехник, но я использую его регулярно — для вашего случайного или одноразового использования подойдет и обычная наждачная бумага на бумажной основе. Может быть, 80 грит или около того.

Перегрев трубы так же опасен, как и недогрев трубы. Если он перегреется, возможно, вам придется дать ему остыть, затем отшлифовать его и повторить попытку.

Убедитесь, что гнездо фитинга тоже чистое (а также не перегревалось). Их сложнее хорошо чистить!

Откройте газовый клапан на горелке, чтобы было много пламени. Он должен издавать хороший шум и выбрасывать плотный синий конус пламени длиной примерно 3-4 дюйма.

Мне нравится выпрямлять около 4 дюймов припоя из рулона, наносить флюс на обе части соединения, собирать, а затем удерживать пламя на одном конце трубы, время от времени касаясь кончиком припоя противоположного конца. сторона трубы. Другими словами, держите припой подальше от прямого воздействия пламени. Когда труба станет достаточно горячей, чтобы расплавить припой, уберите пламя и продолжайте наносить капли припоя на соединение. Добавляйте больше тепла только в том случае, если припой перестанет течь до того, как он полностью обернет соединение.

По правде говоря, я никогда не пользовался MAPP. Пропан мне всегда помогал. Хотя головка горелки может иметь значение. Я использую Victor TurboTorch, как показано ниже. Прошло много времени с тех пор, как я видел, как горит горелка Bernzomatic, но я думаю, что TurboTorch дает более широкое/большее пламя. (Изображение предоставлено производителем, www.esabna.com)

2

4 совета для успешной пайки.

1. Физически чистый — для меди это ярко-блестящий светло-розовый цвет, достигаемый с помощью абразивных средств. Даже новые фитинги нуждаются в очистке — они не поставляются в кислородонепроницаемой упаковке.
2. Химически чистый — флюс.
3. Достаточно горячий, чтобы расплавить припой (труба, никогда не направляйте пламя непосредственно на припой) — поднесите пламя к соединению и припой к соединению вдали от прямого пламени. Когда он начинает мазать, это близко.
4. Но не слишком горячо, иначе вы сожжете флюс и окислите медь, после чего вам нужно разобрать его и начать заново с точки 1.

Теперь вы почти наверняка находитесь в точке 4, если какое-то время безуспешно пытались расплавить припой.

1

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

плавящихся пенни – это выгодно?! | Мэтью Чунг | Medium

Если медь в пенни стоит больше 1 цента, почему люди не плавят пенни, чтобы разбогатеть?

Возможно, вы читали, что пенни обходится Монетному двору США дороже, чем пенни в материальных затратах. Это правда? Должны ли мы плавить пенни, чтобы разбогатеть? Мы изучим эту тему.

Фото Джонатана Бринкхорста на Unsplash

На протяжении большей части своей истории пенни США были в основном медными. Пенни, сделанные до 19 лет82 были изготовлены из 95% меди и 5% цинка. (Пенни, выпущенные после 1982 г., состоят из 2,5 % меди и 97,5 % цинка)¹.

Отсюда, казалось бы, неплохо переплавить копейки на их медь. Хотя в настоящее время переплавка пенни для получения денежной выгоды незаконна², давайте временно представим, что США постепенно отказались от пенни, как это сделала Канада в 2012 году³, и в этом случае потенциально законно переплавлять пенни.

Photo by Mael BALLAND on Unsplash

Чтобы увидеть, какой доход мы можем получить от переплавки пенни, мы должны подсчитать, за сколько мы можем продать составной металл.

Переплавка пенни, изготовленного после 1982 г., приведет к получению металлолома на сумму около 0,8613 цента по состоянию на 5 февраля 2021 г., спотовые цены на медь и цинк⁴ ⁵. Ясно, что эти копейки не стоят того, чтобы их переплавлять.

Стоимость плавки > 1982 пенни. Таблица Автора. Февраль 2021 г.

Но я упоминал ранее, что пенни, выпущенные в 1982 г. или ранее, содержали больше меди. Может они дороже стоят?

Да, есть. Каждый 1 цент стоит примерно 2,3860 цента в металлоломе .

Значение плавления ≤1982 копейки. Таблица Автора. Февраль 2021 г.

Теперь, когда мы знаем, сколько «дохода» мы можем получить на пенни, нам нужно выяснить, сколько будет стоить получение этого дохода. Другими словами: сколько стоит переплавить копейку?

Чтобы вычислить это, нам понадобится немного науки. Нам нужно рассчитать, сколько энергии требуется для повышения температуры металла до температуры плавления и сколько энергии требуется, чтобы расплавить металл один раз при температуре плавления.

Выполняя этот расчет для пенни, выпущенных в 1982 году или ранее, , мы находим, что энергия, необходимая для плавления металла в пенни, составляет 1854,6 Дж ⁶ ⁷ ⁸.

Энергия, необходимая для плавления ≤1982 пенни. Таблица Автора. Feb. 2021.

И, наконец, сколько стоит плавка? Это простой взгляд на то, сколько энергии стоит. Самый дешевый распространенный способ отопления с использованием природного газа. При использовании природного газа затраты энергии на переплавку пенни составляют 0,00056¢ ⁹ ¹⁰ ¹¹.

Обратите внимание, что эти расчеты предполагают 100-процентную эффективность отопления, а это означает, что вся энергия природного газа идет на обогрев мелочей, и ни одна из них не тратится впустую на обогрев других вещей. В действительности печи на природном газе примерно 80-9Эффективность 5 %¹². Таким образом, это увеличит потребление энергии на некоторое количество.

Стоимость энергии, необходимой для плавления ≤1982 пенни. Таблица Автора. Февраль 2021 г.

Мы видели, что переплавильщик копейки может получить 2,3860 цента за каждую инвестицию в 1,00056 цента (стоимость копейки и природного газа для переплавки копейки). Поэтому технически выгодно плавить копейки.

Опять же, переплавка пенни для получения прибыли в настоящее время является незаконной в соответствии с законодательством США. (И вы также не можете экспортировать деньги в другую страну, чтобы переплавить их там.) Но если это законно, то решение о переплавке пенни для получения прибыли в конечном счете остается за вами. Вот проблемы, которые я предвижу:

1. С течением времени сортировать пенни будет все труднее и труднее, поскольку запас монет, изготовленных в 1982 году или ранее, будет постепенно уменьшаться. И постоянно создаются новые пенни после 1982 года.
2. Количество копеек, которое вам нужно переплавить в единицу времени, будет невероятно большим, чтобы получать разумную зарплату.
3. Есть ли у вас место для хранения и средства для перевозки большого количества металла?

Лично я пока копейки таять не буду. Но я с нетерпением жду того дня, когда мы избавимся от копейки.

Интересуетесь другими темами, связанными с деньгами?

Легальное уклонение от уплаты налога с продаж автомобилей

Делайте то, что делают богатые, и сэкономьте кучу денег, не платя налога с продаж автомобилей. Полностью законно.

Matthewjcheung.medium.com

Uber Eats может сэкономить вам деньги

Математическая проверка

Matthewjcheung.medium.com

Фотография Майкла Лонгмира на UNSPLASH

Источники. Монетный двор: https://www.usmint.gov/learn/history/coin-production#composition

США 31 CFR § 82.1: https://www.law.cornell.edu/cfr/text/31/82.1

Королевский монетный двор Канады: https://www.mint.ca/store/mint/about- the-mint/phasing-out-the-penny-6

2

Спотовая цена на цинк (5 февраля 2021 г. ): https://www.dailymetalprice.com/metalprices.php?c=zn&u=g&d=1

Медь Спотовая цена (5 февраля 2021 г.): https://www.dailymetalprice.com/metalprices.php?c=cu&u=g&d=1

Таблица удельной теплоемкости: http://www2.ucdsb.on.ca/ tiss/stretton/database/Specific_Heat_Capacity_Table.html

Температура плавления металлов: https://www.onlinemetals.com/en/melting-points

Скрытая теплота плавления обычных материалов: https://www.engineeringtoolbox.com/latent-heat-melting-solids- d_96.html

Стоимость электроэнергии: https://www.wolframalpha.com/input/?i=cost+of+electricity+in+cents+per+Joule

Стоимость природного газа: https://www. wolframalpha.com/input/?i=cost+of+natural+gas+in+cents+per+Joule

Стоимость или пропан: https://www.wolframalpha.com/input/?i=(%242.197%2Fgallon+*+(1%2F27)+(галлон%2FkWh))+in+cents+per+Joule

Эффективность печей, работающих на природном газе: https://www.centerpointenergy.com/en-us/HSP/Pages /HSP-Experts/Efficient-Furnace-Worth-Money. aspx?sa=MN&au=res

Новости бизнеса, личных финансов и финансов

26 минут назад

Бывший генеральный директор Disney Боб Айгер присоединяется к инвестиционной компании Thrive Capital в качестве венчурный партнер

26 минут назад

33 минуты назад

Акции падают во вторник, когда Уолл-стрит осознает, что инфляция не замедляется так сильно, как она надеялась

33 минуты назад

1 час назад

Арендная плата упала до 7,1% в августе по сравнению с 8,4% в конце июля.

1 час назад

1 час назад

Крупнейший профсоюз, представляющий работников General Electric Co., сообщает, что достиг предварительной договоренности с компанией об ускорении повышения заработной платы рабочим на авиационном заводе в Массачусетсе

1 час назад

1 час назад

Резкое снижение цен на бензин и более дешевые подержанные автомобили замедлили инфляцию в США в августе второй месяц подряд, хотя многие другие товары выросли в цене, что указывает на то, что инфляция остается тяжелым бременем для американских домохозяйств

1 час назад

1 час назад

Данные поступают чуть более чем за неделю до того, как Федеральная резервная система принимает решение о повышении ставки.

1 час назад

1 час назад

Всего через несколько дней после смерти королевы Елизаветы II в сувенирных магазинах королевской тематики в Лондоне и онлайн-магазинах, таких как Amazon и Etsy, появились неофициальные сувениры

1 час назад

2 часов назад

Северная Вирджиния зарекомендовала себя как крупнейший в мире дом для центров обработки данных

2 часа назад

2 часа назад

Резкое снижение цен на бензин и более дешевые подержанные автомобили замедлили инфляцию в США в августе второй месяц подряд, хотя многие другие товары выросли в цене, что указывает на то, что инфляция остается тяжелым бременем для американских домохозяйств.

2 часа назад

2 часа назад

Билл Гейтс говорит, что глобальный кризис голода настолько велик, что продовольственная помощь не может полностью решить проблему

2 часа назад

2 часа назад

Акции Peloton растут перед открытием дня, когда соучредители Джон Фоули и Хисао Куши уходят в отставку из-за падения продаж

2 часа назад

13 сентября

покажет, что стремительный рост инфляции в США снизился в августе, что снизит давление в пользу дальнейшего повышения процентных ставок в высокогорных источниках пустыни вокруг огромного литиевого рудника, запланированного недалеко от линии штата Орегон

12 сентября

12 сентября

Центральный банк Ливана отменил оставшиеся субсидии на топливо на работу после ратификации сделки с компанией

12 сентября

12 сентября

Начался отбор присяжных по делу Тревора Милтона о мошенничестве

12 сентября

12 сентября

Компания General Motors, занимающаяся производством беспилотных автомобилей, объявила о планах по расширению службы роботакси на новые рынки в Аризоне и Техасе до конца этого года в самом разгаре, аромат свежего жареного перца наполняет воздух

12 сентября

12 сентября

Акции на Уолл-стрит снова выросли в преддверии отчета с высокими ставками, который, как мы надеемся, покажет, что инфляция ударила по экономике менее сильно в прошлом месяце

12 сентября

12 сентября

Акции, которые активно торговались или имели существенные изменения цен в понедельник: Bristol-Myers, Gilead поднимаются, SVB Financial, BioMarin падают об отчете с высокими ставками, который, как мы надеемся, покажет, что инфляция ударила по экономике менее сильно в прошлом месяце0003

12 сентября

12 сентября

Германия заявляет, что не может остановить переработку партии российского урана, предназначенного для французских АЭС, на объекте в Германии, поскольку атомное топливо не подпадает под действие санкций Европейского Союза в отношении России

12 сентября

12 сентября

Пейтер «Мадж» Затко, разоблачитель Твиттера, который предупреждает о недостатках безопасности, угрозах конфиденциальности и слабом контроле на социальной платформе, представит свое дело в Конгрессе во вторник,

12 сентября

12 сентября

Ракетная компания Джеффа Безоса потерпела первый неудачный запуск Программа полной модернизации парка истребителей на сумму 1,5 млрд долл. США на фоне роста напряженности в отношениях с соседней Турцией

12 сентября

12 сентября

Контрольный показатель сырой нефти в США с поставкой в ​​октябре вырос на 99 центов до $87,78 за баррель. продажи

12 сентября

12 сентября

Страх формирует фон жизни среди заколоченных окон и разрушенных взрывами зданий второго по величине города Украины

12 сентября

12 сентября

ВВС Греции получили первую пару модернизированных военных самолетов F-16 в рамках программы полной модернизации своего истребительного парка стоимостью 1,5 миллиарда долларов в условиях растущей напряженности в отношениях с соседней Турцией

12 сентября

12 сентября

Небольшой части реки Колорадо удается достичь Северной Мексики для орошения ее полей и обеспечения повседневных нужд миллионов жителей

12 сентября

12 сентября

Небольшой части реки Колорадо удается достичь Северной Мексики, чтобы орошать ее поля и обеспечивать ежедневные потребности миллионов жителей Шекар Натараджан, директор по цепочке поставок, берет пример с службы совместных поездок Uber, чтобы модернизировать цепочку поставок для малых и средних розничных продавцов

12 сентября

12 сентября

Шекар Натараджан, занимающий пост главного директора по цепочке поставок American Eagle Outfitters, берет пример с Uber для модернизации цепочки поставок для малых и средних розничных продавцов

12 сентября

12 сентября

Шекар Натараджан, главный специалист по цепочке поставок American Eagle Outfitters, берет пример с Uber, чтобы модернизировать цепочку поставок для малых и средних розничных продавцов

12 сентября

12 сентября

Большинство взрослых в США говорят, что здравоохранение в стране плохо организовано

12 сентября

12 сентября

12 сентября

12 сентября

Министерство труда публикует ежемесячные данные о потребительской инфляции вторник

12 сентября

11 сентября

A в гостях у U

11 сентября

11 сентября

Около 150 000 каталонских сепаратистов провели митинг в Барселоне в попытке возродить движение за независимость, которое ослабевает в преддверии пятилетней годовщины своего неудавшегося отделения заявка из Испании

11 сентября

11 сентября

Инфляция требует денег не только для малого бизнеса0003

11 сентября

11 сентября

Украинские силы продвигают контрнаступление на востоке страны, используя быстрые успехи, достигнутые за неделю боев, которые резко изменили ход конфликта

11 сентября

11 сентября

Последний действующий реактор Запорожской АЭС остановлен.

11 сентября

11 сентября

В Швеции проходят выборы, которые, как ожидается, поддержат популистскую антииммиграционную партию, которая обещает подавить групповое насилие, подрывающее чувство безопасности многих людей

11 сентября

11 сентября

Оператор АЭС Украины сообщает, что последний реактор крупнейшей в Европе АЭС был остановлен после того, как станцию ​​снова подключили к электросети

11 сентября

11 сентября

Пока война Украине исполняется 200 дней, страна отвоевала обширные территории на юге и востоке в ходе долгожданного контрнаступления, нанеся тяжелый удар по России

11 сентября

10 сентября

Платежный процессор Visa Inc. заявляет, что планирует начать отдельную категоризацию продаж в оружейных магазинах , более простые в строительстве атомные электростанции

10 сентября

Факты о меди

Медь Металл

Медь Факт 1

Медь — минерал и элемент, необходимый для нашей повседневной жизни. Это основной промышленный металл из-за его высокой пластичности, ковкости, тепло- и электропроводности и устойчивости к коррозии. Это важное питательное вещество в нашем ежедневном рационе. И его антимикробные свойства становятся все более важными для предотвращения инфекций. Он занимает третье место после железа и алюминия по количеству потребляемого в США.

Медный факт 2

По оценкам Геологической службы США (USGS), каждый американец, родившийся в 2008 году, за свою жизнь израсходует 1309 фунтов меди на нужды, образ жизни и здоровье.

Медь Факт 3

Известные наземные ресурсы меди оцениваются в 1,6 миллиарда метрических тонн меди (USGS, 2004). Производство меди в США в основном происходит из месторождений в Аризоне, Юте, Нью-Мексико, Неваде и Монтане. На двадцать шахт приходится около 99% добычи.

Медь Факт 4

Медь является элементом номер 29 в Периодической таблице элементов. Он считается полудрагоценным, цветным, ковким металлом со многими сотнями применений в области электричества и электроники, сантехники, строительства и архитектуры, промышленности, транспорта, потребительских товаров и товаров для здоровья.

Медь Факт 5

Температура плавления чистой меди составляет 1 981°F (1083°C, 1356°K). Его наиболее важные свойства включают превосходную теплопередачу, электропроводность и коррозионную стойкость.

Медь Факт 6

Медь легко сплавляется с другими металлами. В настоящее время существует более 570 медных сплавов, внесенных в список Американского общества испытаний и материалов. Они обозначаются номерами, которым предшествует буква «C», и назначаются и проверяются Ассоциацией разработки меди для ASTM. Агентство по охране окружающей среды США признало более 350 из них противомикробными.*

* Регистрация Агентства по охране окружающей среды США основана на независимых лабораторных испытаниях, показывающих, что при регулярной очистке медь, латунь и бронза убивают более 99,9% следующих бактерий в течение 2 часов воздействия: устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA), устойчивый к ванкомицину Enterococcus faecalis (VRE), Staphylococcus aureus , Enterobacter aerogenes и Pugindomosa , Е. coli O157:H7.

Медь Факт 7

Латуни и бронзы, вероятно, являются наиболее известными семействами сплавов на основе меди. Латуни в основном медные и цинковые. Бронзы в основном состоят из меди и легирующих элементов, таких как олово, алюминий, кремний или бериллий.

Медь Факт 8

Желтая латунь со свинцом, C36000, также известная как медный сплав 360, настолько легко обрабатывается, что является эталоном обрабатываемости металлов.

Медь Факт 9

Из-за простоты изготовления, механической обработки и коррозионной стойкости латунь стала стандартным сплавом, из которого изготавливались все точные инструменты, такие как часы и навигационные приборы. Нержавеющие латунные булавки, используемые в производстве шерсти, были ранним и очень важным продуктом, как и производство декоративных изделий золотого цвета.

Медь Факт 10

Бронза тверже чистого железа и гораздо более устойчива к коррозии. Бронза также тверже чистой меди, поэтому египтяне использовали ее для изготовления оружия, доспехов, инструментов и, что наиболее известно, скульптур. Он особенно хорошо подходит для скульптуры, потому что он расширяется при нагревании (заполняя углы и трещины формы), а затем сжимается при охлаждении, поэтому скульптуру легко удалить из формы.

Медь Факт 11

Колокольный металл, который так красиво звучит при ударе, представляет собой бронзу, содержащую около 20-25 процентов олова. Скульптурная бронза технически представляет собой латунь с содержанием олова менее 10 процентов и примесью цинка и свинца.

Медь Факт 12

Другие семейства медных сплавов включают сплавы медь-никель и медь-никель-цинк, часто называемые нейзильбером, наряду со многими другими специальными сплавами.

Медь в истории

Медь Факт 1

Медь – древнейший металл человека, которому более 10 000 лет. Медный кулон, обнаруженный на территории современного северного Ирака, датируется примерно 8700 г. до н.э.

Медь Факт 2

Считается, что медь впервые использовалась человеком эпохи неолита в качестве заменителя камня около 8000 г. до н.э. Наука о металлургии возникла, когда медь нагревали и отливали в формы в Египте около 4000 г. до н.э. В 3500 г. до н.э. огонь и древесный уголь использовались для выплавки руд, а медь сплавлялась с оловом для получения бронзы, что привело к бронзовому веку.

Медь Факт 3

Римляне получали медь с Кипра. Он получил название aes Cyprium , что означает «металл Кипра». Это было сокращено до cyprium. Позже cyprium был заменен на копрум, и в конце концов он стал известен на английском языке как медь.

Медь Факт 4

В Древнем Египте многие предметы повседневного обихода, такие как сосуды для воды, ручные зеркала, бритвы и долота, используемые для шлифовки известняковых блоков великих пирамид, были сделаны из меди. Это также сыграло важную роль в сельском хозяйстве. Медные кирки и мотыги использовались для сбора урожая — в этом мире и в следующем. Около 168 миниатюрных медных сельскохозяйственных орудий, захороненных вместе с Тутанхамоном, чтобы служить ему в загробной жизни, были извлечены из его гробницы.

Медь Факт 5

Греческие солдаты носили бронзовые доспехи и бронзовое оружие. Бронзовые тараны на носах их быстрых галер помогли потопить персидский флот в решающей битве при Саламине. Опередившие свое время египтяне выполняли сложные медицинские операции с помощью инструментов из медного сплава, и медь в различных формах была основой их аптечек. В древнем мире пищу готовили и подавали в бронзовой или латунной посуде. Воду хранили и до сих пор хранят в медных и латунных сосудах, чтобы предотвратить рост патогенов.

Медь Факт 6

Бронзовые зеркала позволяли древним правителям и людям высокого положения любоваться собой, а также своими медными украшениями. Все это время их одежда была скреплена фурнитурой из медного сплава.

Медь Факт 7

Ранние местные торговцы, а позднее и путешественники, полагались на монеты из меди или ее сплавов. Сегодня страны по всему миру все еще делают это.

Медь Факт 8

Металлургия меди процветала в Южной Америке, особенно в Перу, примерно в начале первого тысячелетия нашей эры. Церемониальные и декоративные предметы демонстрируют использование ковки и отжига (нагрев и охлаждение для смягчения и отпуска металла). Медь чаще всего сплавляли с золотом и серебром во времена, когда майя, инки и ацтеки правили в Центральной и Южной Америке.

Медь Факт 9

Один из известных свитков Мертвого моря, найденный в Израиле, сделан из меди, а не из более хрупких шкур животных. Свиток не содержит библейских отрывков или религиозных писаний — только ключи к еще не обнаруженному сокровищу.

Медь Факт 10

В музее Университета Пенсильвании выставлена ​​медная сковорода, возраст которой насчитывает более 50 веков.

Медь Факт 11

Первым образцом меди для облицовки подводного корпуса корабля был HMS Alarm в 1761 году. Он использовался для предотвращения нападения на деревянный корпус червя Teredo в тропических водах. Также было обнаружено, что медь очень значительно снижает биообрастание корпуса, что давало кораблям большое преимущество в скорости по сравнению с теми, которые тащат за собой обширные заросли морских водорослей. Обшивка позволяла кораблям работать в то время, когда другие приходилось ставить в сухой док или кренить на берег для очистки корпуса. Это значительно увеличило эффективную численность британского флота.

Медь Факт 12

Модель H.M.S. Beagle , использовавшийся Чарльзом Дарвином в его исторических кругосветных путешествиях, был построен в 1825 году с медной обшивкой ниже ватерлинии. Медная обшивка продлила срок службы корпуса и защитила от ракушек и других видов биологического обрастания. Сегодня на большинстве морских судов для защиты корпуса используется медьсодержащая краска.

Медь Факт 13

В 1797 году Пол Ревир, прославившийся во время Войны за независимость, изготовил медную обшивку корпуса, бронзовую пушку, шипы и насосы для 9-го0621 США Конституция , известная как «Старый Айронсайдс». Ревир был одним из первых американских медников.

Медь Факт 14

Разработанный для предотвращения коррозии морской водой в морских трубопроводных системах, морская промышленность вскоре признала, что сплавы Cu-Ni обладают естественными противообрастающими свойствами, которые предотвращают скопление переносимых водой организмов на корпусах судов и морском оборудовании. Суда, которые используют медно-никелевую обшивку корпуса, не требуют нанесения специальных противообрастающих покрытий или обширных методов очистки для удаления агентов биологического обрастания. С меньшим количеством цепляющихся ракушек суда быстрее движутся по воде и используют меньше топлива.

Медь Факт 15

Большая часть современной защиты корпуса лодок и кораблей осуществляется с помощью специально разработанных красок на основе меди. Они препятствуют прикреплению ракушек, дрейссены, слизи и водорослей, а также других биотических и водных организмов, обеспечивая большую скорость и эффективность водных судов.

Медь Факт 16

Мидии-зебры, доставленные в Северную Америку на грузовых судах из Европы, защищены от засорения водозаборов энергетических компаний вокруг Великих озер благодаря использованию экранов из медного сплава, которые отклоняют их крепление и препятствуют росту. Кристаллы сульфата меди используются для обработки воды в других зараженных районах.

Медь Факт 17

Заграждение из медных полос может удержать улиток и слизней от проникновения в ваш сад. Слизь, которую они производят, создает электрический заряд при контакте с медью и препятствует переходу вредителей. Установите полосы по периметру грядок или контейнеров и убедитесь, что нависающая листва не создает альтернативный путь.

Медь Факт 18

Котлы на пароходах Роберта Фултона были сделаны из меди.

Медь Факт 19

Медная посуда пользуется наибольшим уважением поваров во всем мире. Его отмеченные преимущества — высокая теплоотдача (самая высокая из всех материалов, используемых при приготовлении пищи) плюс равномерный нагрев (отсутствие горячих точек).

Медь Факт 20

Рестораторы, владельцы гостиниц и дизайнеры интерьеров считают медь и латунь привлекательными металлами, которые говорят о качестве, комфорте и красоте.

Медь Факт 21

Некоторые вещи никогда не меняются. Десять тысяч лет назад пещерные жители использовали медные топоры в качестве оружия и инструментов для выживания. Сегодня высокотехнологичные хирурги спасают жизни и драгоценную кровь с помощью покрытых медью скальпелей. Медь проводит электрический ток, который нагревает скальпель, делая его самоприжигающим.

Медь Факт 22

Первое месторождение меди, активно разрабатываемое в Америке (некоренными американцами), находится в Грэнби, штат Коннектикут. Он действовал с 1705 по 1770 год.

Медь Факт 23

Медные и латунные жетоны используются в игровых автоматах, видео и других развлекательных играх, общественном транспорте, мостах и ​​платных дорогах, машинах для стирки и химчистки, аренде гольф-мобилей, ведрах с мячами на тренировочных площадках и в качестве памятных медальоны, среди прочего.

Медь Факт 24

В середине ноября 1997 года Конгресс уполномочил Монетный двор США выпустить новую долларовую монету взамен доллара Сьюзен Б. Энтони, который публике было трудно отличить от четверти. Долларовая монета Sacajawea, представленная в 2000 году, представляет собой покрытую золотом монету, состоящую из 88,5% меди. За ним последовала серия долларовых монет, на которых изображен каждый из президентов США.

Медь Факт 25

Пенни содержит всего 2,6% меди. В 1982 году Монетный двор США преобразовал производство пенни с содержанием меди 95% в преимущественно цинковый сплав, но покрыл его медью, чтобы сохранить его внешний вид.

Медь Факт 26

Никель в США на 75% состоит из меди. Монеты десятицентовика, четверти и полдоллара содержат 91,67% меди.

Медь Факт 27

Медные усиливающие заклепки для джинсов, в настоящее время являющиеся стандартом для джинсов большинства марок, появились в 1873 году, когда клиент Джейкоба Дэвиса, портного из Рено, штат Невада, пожаловался, что карманы его брюк постоянно рвутся. Решение Дэвиса состояло в том, чтобы использовать медные заклепки для усиления карманов и других точек напряжения на джинсах, произведенных Levi Strauss & Company, Сан-Франциско. Решение оказалось настолько успешным, что Дэвис решил запатентовать концепцию. Поскольку срок действия патента истек в 189 г.1, многие производители спецодежды усиливают свою продукцию медными заклепками.

Медь Факт 28

4 июля 2005 года космический корабль НАСА Deep Impact сбросил 770-фунтовую цельную медную пулю в комету Темпеля 1. Камера и инфракрасный спектрометр на космическом корабле вместе с наземными обсерваториями проанализировали образовавшиеся ледяные обломки. , а также внутренний материал кометы, обнажившийся в результате удара, и смогли определить состав одного из древнейших объектов в Солнечной системе. Медь использовалась из-за ее уникальной способности не генерировать сбивающие с толку эмиссионные линии в анализируемых спектроскопических изображениях.

Медь для здоровья

Медь Факт 1

Медь необходима для питания человека. Он необходим для нормального роста и развития человеческого плода, младенцев и детей. У взрослых он необходим для роста, развития и поддержания костей, соединительной ткани, мозга, сердца и многих других органов тела. Медь участвует в формировании эритроцитов, абсорбции и утилизации железа, а также в синтезе и высвобождении поддерживающих жизнь белков и ферментов. Эти ферменты производят клеточную энергию и регулируют нервную передачу, свертывание крови и транспорт кислорода. Также известно, что медь стимулирует иммунную систему, помогает восстанавливать поврежденные ткани и способствует заживлению. Было показано, что медь помогает нейтрализовать «свободные радикалы», которые могут нанести серьезный ущерб клеткам.

Медь Факт 2

Совет по пищевым продуктам и питанию Национальной академии наук США опубликовал рекомендуемую суточную норму (RDA) в размере 0,9 мг меди в день как для мужчин, так и для женщин в возрасте от 19 до 70 лет. Медь является особенно важное питательное вещество для будущих мам и развивающегося плода (1,0 мг в сутки), а также кормящих матерей и новорожденных (1,3 мг в сутки). Детям в возрасте от 9 до 18 лет требуется всего от 0,7 до 0,89 мг в день. По оценкам Центра питания Министерства сельского хозяйства США, менее половины населения США потребляет MDR для меди.

Медь Факт 3

К продуктам, богатым медью, относятся злаки, орехи и семена, мясные субпродукты, такие как печень и почки, моллюски, сухофрукты, бобовые овощи, такие как стручковая фасоль и картофель, курица, а также некоторые неожиданные и восхитительные источники, такие как какао и шоколад. . Вегетарианцы обычно получают достаточное количество меди из своего рациона.

Медь Факт 4

Дефицит меди является одним из факторов, приводящих к повышенному риску развития высокого уровня холестерина и ишемической болезни сердца у людей. Дефицит меди также связан с преждевременными родами, хронической диареей и заболеваниями желудка.

Медь Факт 5

Несмотря на то, что чрезмерное потребление меди может вызвать тошноту и другие побочные эффекты, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила, что установка верхнего порогового значения не вызывает особых опасений, поскольку уровни токсического риска существуют редко.

Совет ученых-экологов ВОЗ заявил, что любой риск следует оценивать по биодоступности меди в конкретном месте; т. е. оценка должна основываться не на общем содержании меди, а скорее на объеме растворимой меди, которая может быть фактически поглощена людьми или дикими животными.

Медь Факт 6

Ассоциация развития меди, наряду с производителями и государственными учреждениями, активно сотрудничает с NSF International, частной организацией, которая устанавливает добровольные стандарты общественного здравоохранения и безопасности в отношении продуктов питания, воды и потребительских товаров.

Медь Факт 7

«Правило свинца-меди» Агентства по охране окружающей среды США (EPA) ограничивает количество этих металлов, измеренное в кране (после выдержки в течение ночи), до 15 и 1300 частей на миллиард соответственно. Основываясь на этих ограничениях, NSF International установила стандарт, который ограничивает выщелачивание свинца из кранов до 11 частей на миллиард. NSF International сертифицирует и маркирует продукты, соответствующие этим стандартам.

Медь Факт 8

CDA вместе со своими компаниями-членами, производящими слитки из латуни и бронзы, разработала бессвинцовые сплавы для литья латуни. В сплавах, называемых EnviroBrass I, II и III, используется комбинация селена и висмута, обеспечивающая хорошие литейные свойства и возможность свободной обработки, а также значительные преимущества в области охраны окружающей среды, здоровья и безопасности для литейщиков, механических мастерских, производителей сантехники и конечных пользователей.

Медный факт 9

Согласно Библии, Моисей обмотал медного змея вокруг шеста, чтобы исцелить еврейский народ, укушенный смертельными змеями (Числа 21:4-9). Подобная теория происхождения исходит из греческой мифологии и известна как Посох Эскулапа. Его изображение является логотипом Американской медицинской ассоциации. Военные врачи какое-то время демонстрировали другую версию под названием «Кадуцей», в которой две змеи обвивались на шесте. В настоящее время оба варианта латунной змеи на шесте часто используются организациями здравоохранения.

Антимикробная медь

Медь Факт 1

В феврале 2008 года Агентство по охране окружающей среды США (EPA) одобрило регистрацию 275 антимикробных медных сплавов. К апрелю 2011 года это число увеличилось до 355. Это позволяет общественному здравоохранению утверждать, что медь, латунь и бронза способны убивать вредные, потенциально смертельные бактерии. Медь является первым материалом с твердой поверхностью, получившим регистрацию EPA такого типа, что подтверждается обширными испытаниями противомикробной эффективности. ^*

^* Регистрация Агентства по охране окружающей среды США основана на независимых лабораторных тестах, показывающих, что при регулярной очистке медь, латунь и бронза убивают более 99,9% следующих бактерий в течение 2 часов воздействия: Метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA) , устойчивые к ванкомицину Enterococcus faecalis (VRE), Staphylococcus aureus , Enterobacter aerogenes , Pseudomonas aeruginosa и E. coli O157:H7.

Медь Факт 2

По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), инфекции, приобретенные в больницах США, ежегодно поражают два миллиона человек и ежегодно приводят к почти 100 000 смертей. Использование медных сплавов для поверхностей, к которым часто прикасаются, в качестве дополнения к существующим режимам мытья рук и дезинфекции, предписанным CDC, имеет далеко идущие последствия.

Медь Факт 3

Потенциальные области применения антимикробных сплавов, в которых они могут помочь уменьшить количество болезнетворных бактерий в медицинских учреждениях, включают: дверную и мебельную фурнитуру, поручни кроватей, надкроватные подносы, стойки для внутривенных (IV), диспенсеры, смесители, раковины и рабочие станции.

Медь Факт 4

Первоначальные исследования, проведенные в Университете Саутгемптона, Великобритания, и испытания, впоследствии проведенные в ATS-Labs в Игане, штат Миннесота, для Агентства по охране окружающей среды показывают, что сплавы на основе меди, содержащие 65% или более меди, эффективны против:

• Метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA)
• Золотистый стафилококк
• Устойчивый к ванкомицину Enterococcus faecalis (VRE)
• Enterobacter aerogenes
• Кишечная палочка O157:H7
• Синегнойная палочка .

Эти бактерии считаются представителями наиболее опасных патогенов, способных вызывать тяжелые и часто смертельные инфекции.

Исследования EPA показывают, что на поверхностях из медного сплава более 99,9% MRSA, а также другие указанные выше бактерии погибают в течение двух часов при комнатной температуре.

Факт о меди 5

«Супербактерия» MRSA представляет собой вирулентную бактерию, устойчивую к антибиотикам широкого спектра действия и, следовательно, очень трудно поддающуюся лечению. Это распространенный источник инфекции в больницах, а также все чаще встречается в обществе. По данным CDC, MRSA может вызывать серьезные, потенциально опасные для жизни инфекции.

Медь Факт 6

В отличие от покрытий или других материалов, антибактериальная эффективность медных металлов не исчезает. Они прочны насквозь и эффективны, даже если поцарапаны. Они обеспечивают долгосрочную защиту; тогда как антимикробные покрытия хрупкие и могут со временем портиться или стираться.

Медь Факт 7

Клинические испытания, финансируемые Конгрессом, были начаты в трех больницах США в 2007 г. Они оценивают эффективность противомикробных медных сплавов в снижении уровня инфицирования MRSA, устойчивыми к ванкомицину энтерококками (VRE) и Acinetobacter baumannii , вызывающий особую озабоченность с начала войны в Ираке. Дополнительные исследования направлены на определение эффективности меди в отношении других потенциально смертельных микробов, в том числе Klebsiella pneumophila , Legionella pneumophila, Rotavirus, Influenza A, Aspergillus niger , Salmonella enterica , Campylobacter jejuni и другие.

Факт о меди 8

Вторая программа, финансируемая Конгрессом, направлена ​​на изучение способности меди инактивировать переносимые по воздуху патогены в системах ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха). В современных современных зданиях существует серьезная озабоченность по поводу качества воздуха в помещениях и воздействия токсичных микроорганизмов. Это создало острую потребность в улучшении гигиенических условий в системах ОВКВ, которые, как считается, являются факторами в более чем 60% всех ситуаций с больными зданиями (например, алюминиевые ребра в системах ОВКВ были идентифицированы как источники значительных микробных популяций).

Медь Факт 9

У лиц с ослабленным иммунитетом воздействие сильнодействующих микроорганизмов из систем HVAC может привести к тяжелым, а иногда и смертельным инфекциям. Использование противомикробной меди вместо биологически инертных материалов в трубах теплообменника, ребрах, поддонах для сбора конденсата и фильтрах может оказаться жизнеспособным и экономически эффективным средством контроля роста бактерий и грибков, которые процветают в темных, влажных ОВКВ. системы.

Медный факт 10

Медная трубка помогает остановить вспышки болезни легионеров, когда бактерии размножаются и распространяются из трубок и других материалов в системах кондиционирования воздуха, не изготовленных из меди. Медные поверхности негостеприимны для роста Legionella и других бактерий.

Медь Факт 11

Во французском округе Бордо французский ученый 19-го века Милларде заметил, что виноградные лозы, обмазанные пастой из сульфата меди и извести, чтобы сделать виноград непривлекательным для кражи, оказались более свободными от ложной мучнистой росы. Это наблюдение привело к лекарству (известному как бордосская смесь) от ужасной плесени и побудило к началу защитного опрыскивания посевов. Испытания медных смесей против различных грибковых заболеваний вскоре показали, что многие заболевания растений можно предотвратить с помощью небольшого количества меди. С тех пор медные фунгициды незаменимы во всем мире.

Медь Факт 12

Проводя исследование в Индии в 2005 году, английский микробиолог Роб Рид наблюдал, как жители деревни хранят воду в латунных сосудах. Когда он спросил их, почему они используют латунь, жители деревни ответили, что она защищает их от болезней, передающихся через воду, таких как диарея и дизентерия. Рид проверил свою теорию в лабораторных условиях, поместив бактерий E. coli в воду в латунных кувшинах. В течение 48 часов количество живых бактерий в воде сократилось до неопределяемого уровня.

Медь — важный природный ресурс

Медь Факт 1

Мы не рискуем остаться без меди. Мировые ресурсы этого важного и ценного металла оцениваются более чем в 8,1 трлн фунтов, из которых за всю историю было добыто лишь около 1,1 трлн (~13,6%).

И имейте в виду, огромное количество из этих 1,1 трлн фунтов все еще находится в обращении, потому что скорость переработки меди выше, чем у любого другого технического металла.

Горнодобывающая промышленность США в 2007 г. по сравнению с текущими оценками Геологической службы США Запасы и ресурсы меди
	млрд фунтов	млн метрических тонн
Добыча в США	2,6	1,2
Резервная база США	154,3	70
Всемирная резервная база	2072,3	940
Всего мировых ресурсов	8157,1*	3700*
Наземный	6613,8*	3000*
Глубоководные конкреции	1543,2*	700*
Добыто во всем мире на протяжении всей истории	1 234,6	557
(*) Примечание. Согласно предварительной глобальной оценке, в которой участвует Геологическая служба США, ожидается, что обнаруженные и неразведанные наземные ресурсы меди превысят 3 миллиарда метрических тонн.
Источник: Геологическая служба США, 2008 г.

До 1800-х годов большую часть меди, используемой в США, приходилось импортировать. Сегодня мы практически самодостаточны и в мире уступаем по производству только Чили.

Соединенные Штаты были крупнейшим производителем меди в мире до 2000 года; начиная с 2000 года Чили стала ведущим мировым производителем меди. В настоящее время США производят около 8% мировых поставок меди.

Медь Факт 2

Ежегодно в США из вторичного сырья извлекается почти на 45% больше меди, чем из вновь добытой руды. За исключением производства проволоки, в которой в основном используется только что очищенная медь, почти две трети объема, используемого медными и латунными заводами, производителями слитков, литейными заводами, порошковыми заводами и другими отраслями промышленности, приходится на переработанный лом.

Медь Факт 3

Почти половина всего переработанного медного лома – это старый лом, оставшийся после потребления, такой как выброшенный электрический кабель, выброшенные автомобильные радиаторы и кондиционеры или даже древнеегипетская сантехника. (Да, это было так давно.) Остаток — это новый лом, такой как стружка и стружка от производства винтовых станков.

Медь Факт 4

Институт промышленности по переработке металлолома (ISRI) сообщает, что ежегодно в США перерабатывается от 1,8 до 2 миллионов тонн меди, около половины которой отправляется за границу.

Медь. Факт 5

На протяжении всей истории человек перерабатывал медь. В средние века, когда происходили частые конфликты, бронзовые пушки (сплав меди и олова) обычно переплавляли после каждой войны и превращали в более полезные предметы. Выброшенная электропроводка, водопроводные трубы, гильзы от военных, автомобильные радиаторы и производственный лом сегодня являются одними из основных источников вторичной меди.

Медь Факт 6

По данным Агентства по охране окружающей среды США, использование переработанной меди приводит к экономии 85-90% энергии, которая потребовалась бы для производства новой меди из первичных руд.

Медь в архитектуре

Медь Факт 1

На протяжении тысячелетий медь играла важную роль в проектировании и архитектуре всех типов сооружений. В Древнем Египте массивные двери храма Амон-Ра в Карнаке были покрыты медью. Девятиэтажный храм Лоха Маха Пайя высотой 162 фута, построенный в третьем веке до нашей эры. в Шри-Ланке сверкали медной черепицей. Медь была неотъемлемой частью европейской средневековой архитектуры, и сегодня, примерно через 10 000 лет после того, как она была впервые обнаружена человечеством, архитекторы и проектировщики зданий находят новые и инновационные способы использования меди в своих проектах.

Медь. Факт 2

В большей части страны медь естественным образом выветривается и со временем приобретает прекрасный сине-зеленый цвет или патину. В засушливом климате цвет обычно меняется на орехово-коричневый. Изменение цвета является результатом окисления поверхности, вызванного в основном влагой и коррозионными элементами в атмосфере. В отличие от окисления ржавчиной, медная патина является защитным барьером, который замедляет дальнейшую коррозию и продлевает срок службы меди.

Медный факт 3

Не каждый может ждать естественного выветривания меди. Спрос со стороны архитекторов и строителей на изделия из предварительно патинированной меди побудил медеплавильных заводов разработать новые методы, которые ускоряют или воспроизводят естественный процесс старения. Исследователи постоянно экспериментируют со способами «улучшить» этот естественный процесс химической конверсии. Обработка послепродажного обслуживания предлагает широкий спектр цветовых покрытий с патиной, помогая создавать новые рынки и делать клиентов в области архитектуры счастливыми.

Медь Факт 4

От шпилей и крыш прославленных замков и соборов Европы до твердого медного «Золотого храма» в Куньмине, Китай, или знаменитых дверей баптистерия Флорентийского собора в Италии, медь и ее сплавы, бронза и латунь , продолжают служить декоративными и функциональными элементами некоторых из старейших и самых известных архитектурных сооружений мира.

Медь Факт 5

Историческая церковь Христа в Филадельфии — старейшая известная церковь с медной крышей в Америке, построенная в 1727 году. 1884 г. из более чем 160 000 фунтов полудрагоценного металла.

Медь Факт 6

По разным оценкам срок службы медной кровли составляет более 100 лет, в то время как битумная черепица — наиболее часто используемый кровельный материал в Америке — служит в среднем 15-30 лет. Это делает медь одним из самых экономичных кровельных материалов на рынке. Причиной долговечности меди является естественная патина, которая развивается с возрастом и служит защитной оболочкой, когда металл подвергается воздействию элементов.

Медь. Факт 7

Под позолоченными статуями и флюгерами на Старом государственном здании Бостона и Фанейл-холле находятся медные формы. Когда позолота стерлась, медные основания оказались в отличном состоянии, что позволяло легко позолотить их. Медные украшения на Старом государственном доме — это лев, единорог, орел, два свитка и флюгер в виде знамени. На вершине близлежащего Faneuil Hall находится его торговая марка — медный флюгер в форме кузнечика. В дополнение к статуям и флюгерам, есть еще тонна меди в позолоченном куполе Государственного дома и декоративной филиграни вокруг часов, а также в башне и куполе в Faneuil Hall.

Медь Факт 8

Медь в прямом и переносном смысле является экологичным строительным материалом. Помимо привычной зеленой патины, этот металл является экологически чистым и может похвастаться одним из самых высоких показателей переработки среди всех конструкционных металлов. И медная кровля или облицовка никогда не будут выброшены или окажутся на свалке. Вместо этого из-за его ценности его можно спасти и переработать.

Медь Факт 9

Трудно представить молитвенные дома без меди, латуни или бронзы. Эстетичные и прочные металлы используются как в интерьере, так и в экстерьере, и часто используются для изготовления священных сосудов, скульптур и украшений, и даже большинство церковных колоколов сделаны из бронзы (современные электронные куранты используют цепи с медными проводами).

Медь Факт 10

Листовая медь доступна во многих вариантах: цветах, покрытиях, текстурах и даже предварительно патинированных для тех, кто не может дождаться, когда природа возьмет свое. И, как быстро отмечают архитекторы, его можно применять разными способами: стоячий фальц, фальц обрешетки, плоский фальц, черепицу и другие творческие и привлекательные формы. Тысячи примеров имеются в изобилии здесь, в США и за рубежом.

Медь Факт 11

Медный композитный материал, состоящий из жестких термопластичных листов, покрытых с обеих сторон медным листом, находит все более широкое применение как для наружных, так и для внутренних работ. Конструкции теперь могут быть покрыты привлекательной медью, но с гораздо меньшим весом. Композиты толщиной 4 мм весят около двух фунтов на квадратный фут, или только на 35% больше, чем твердая медь такой толщины. Потрясающий пример материала — штаб-квартира Ceridian Corporation в Блумингтоне, штат Миннесота.

Медь Факт 12

Медная кровля со стоячим фальцем рассчитана на устойчивость к самым сильным ветрам в испытаниях Underwriters Laboratories (UL-90). Каждый год сильные ветры наносят ущерб зданиям на миллиарды долларов. Теперь у архитекторов и подрядчиков есть эталонная спецификация для кровли, отвечающая самым строгим ветровым условиям.

Медь Факт 13

Медь используется для покрытия десяти крупных зданий в тренировочном центре США для спортсменов-олимпийцев недалеко от Чула-Виста, Калифорния. Он также используется для сантехники, мигания, желобов и водосточных труб. Медные рулоны и листы, используемые для архитектурных применений, были подарены компаниями-членами Ассоциации развития меди.

Медь Факт 14

Производители кровельных материалов используют гранулы, содержащие оксид меди, в своей битумной черепице, чтобы предотвратить некрасивое обесцвечивание своего продукта водорослями. Ионы меди, подавляющие рост водорослей, вымываются влагой из пористых керамических гранул, что может сохраняться от 25 до 30 лет.

Медь Факт 15

Черепица, покрытая неприглядными водорослями, не содержит меди в гранулах кровельной черепицы, чтобы убить водоросли на крыше. Чтобы решить эту проблему, очистите крышу кислородным отбеливателем, а затем установите медные полосы под кровельную черепицу, чтобы предотвратить появление черных полос на глазу. Одна полоса по всей крыше с двухдюймовой экспозицией должна защищать от 14 до 18 футов крыши под ней. Для установки отрежьте длинные полоски меди шириной от 7 до 8 дюймов. Сдвиньте их под черепицу, пока не наткнетесь на гвозди. Затем каждые четыре фута или около того поднимайте язычок гонта и вбивайте медный гвоздь в медную полосу. Когда вы опустите язычок гонта вниз, он должен полностью закрыть гвоздь.

Медь Факт 16

Медная крыша со стоячим фальцем в офисном парке Domino’s Farms в Анн-Арборе, штат Мичиган, является самой большой в США и вполне может быть самой большой в мире. Крыша имеет длину 2897 футов (более полумили) и ширину 209 футов в самом широком месте. В здании, среди прочего, находится мировая штаб-квартира Domino’s Pizza.

Медь Факт 17

Биосфера 2 в пустыне на юге Аризоны представляет собой массивное стеклянное здание размером с ангар аэропорта. Смоделированный по образцу Земли, он был спроектирован так, чтобы быть полностью самодостаточным и способным поддерживать жизнь людей, животных и растений. Медные трубы используются в обширных биосферных системах обработки воздуха и теплообмена из-за их превосходных свойств теплопередачи и надежности. Медные трубы, заполненные охлажденной водой, охлаждают воздух, одновременно поглощая лучистое тепло солнца внутрь купола. Медь также используется в электропроводке, а также в двигателях и вентиляторах, необходимых для распределения более холодного воздуха.

Электрика

Медь Факт 1

Медь является эталоном электропроводности. Он проводит электрический ток лучше, чем любой другой металл, кроме серебра.

Медь Факт 2

Медь обычно очищается до чистоты 99,98% (даже более чистой, чем мыло из слоновой кости), прежде чем она станет приемлемой для многих электрических применений.

Медь Факт 3

Медный провод номер 12 (AWG) чаще всего используется для проводки ответвлений в зданиях. Количество медных изделий, потребляемых в США в типичный год, составляет провод размером 12, который может опоясать Землю 2250 раз или совершить 120 полетов к Луне.

Медь. Факт 4

Программа CDA по повышению энергоэффективности показывает, как простое увеличение размера медных проводников, используемых для распределения электроэнергии, может принести значительную окупаемость владельцам зданий, обычно в течение одного-двух лет или меньше.

Медь Факт 5

Установка провода № 10 AWG вместо провода № 12 AWG для питания 15-амперной осветительной нагрузки, работающей неполный рабочий день (4000 часов в год), может окупить разницу в более высокой стоимости всего за 9месяцев по цене 0,075 доллара за киловатт-час (кВтч). Чем выше стоимость киловатт-часа, тем быстрее окупается.

Медь Факт 6

Поскольку 70% электроэнергии, вырабатываемой в США, потребляется системами с электроприводом, наиболее значительная экономия энергии достигается за счет модернизации систем с использованием высокоэффективных двигателей.

Медь Факт 7

Высокоэффективный двигатель мощностью 3 л.с., работающий полный рабочий день по цене 0,08 долл. США за кВтч, окупит надбавку к себестоимости менее чем за 5 месяцев и с этого момента сэкономит деньги и электроэнергию.

Двигатели

Premium не только более эффективны (в основном потому, что они сделаны с большим содержанием меди), они также служат намного дольше и выделяют меньше тепла.

Медь Факт 8

Компания Cummins Inc., г. Колумбус, штат Индиана, производитель двигателей заменила 296 двигателей мощностью от 1 до 125 л.с. на высокоэффективные двигатели с медной обмоткой на основе анализа с использованием программного обеспечения MotorMaster + Министерства энергетики США. Повышенная эффективность снижает затраты Cummins на электроэнергию примерно на 200 000 долларов в год. По данным Министерства энергетики, если бы каждый завод в Соединенных Штатах модернизировал свои системы двигателей в той степени, в которой это сделал Cummins, «американская промышленность ежегодно экономила бы 1 миллиард долларов на затратах на энергию. Это было бы эквивалентно количеству электроэнергии, поставляемой в штат. Нью-Йорка на три месяца».

Медь Факт 9

Везде, где течет электричество, необходимы разъемы. Медь во многих ее разновидностях является доминирующим и предпочтительным материалом независимо от того, используются ли проводники для сильноточного распределения электроэнергии или токи «сигнального» уровня, используемые для передачи данных и телекоммуникаций.

Медь Факт 10

Генераторы электроэнергии используют электромагнитные принципы для преобразования механической энергии в электрический ток за счет использования массивных статоров и роторов с медной обмоткой. В более новых и небольших электрогенераторах используются турбины, которые либо погружены в воду, чтобы улавливать сильные речные или приливные течения, либо подняты, чтобы улавливать поток преобладающих ветров.

Медь Факт 11

Медь играет решающую роль в доставке энергии ветра благодаря ее высокой проводимости, низкому электрическому сопротивлению и устойчивости к коррозии. Некоторые ветряные электростанции содержат более 300 000 футов медной проволоки. Электричество, вырабатываемое энергией ветра, проходит через изолированные медные кабели к трансформатору с медной обмоткой. Подземные медные кабели собирают электроэнергию от основания каждой башни и доставляют ее на подстанцию, которая передает ее в коммунальную сеть.

Медь Факт 12

Некоторые разъемы высокой мощности весят 20 фунтов и более, в то время как крошечные электронные разъемы могут весить всего несколько миллиграммов с расстоянием между контактами менее полмиллиметра. Соединенные Штаты являются мировым лидером в производстве разъемов стоимостью в несколько миллиардов долларов.

Медь Факт 13

Практичный литой под давлением медный ротор для электродвигателей уже много лет является «Святым Граалем» для производителей двигателей. В конце 19В 90-х годах консорциум, созданный Ассоциацией развития меди, начал разработку конструкции двигателя и подходящих материалов для штампов для использования в отливке роторов двигателей из меди.

Медь Факт 14

В 2005 году Siemens AG, Мюнхен, Германия, оптимизировала революционную конструкцию ротора и представила новые линейки продуктов сначала в Европе, а затем в Северной Америке. Немецкая компания SEW Eurodrive также предлагает серию высокоэффективных двигателей с медными роторами. FAVI S.A., Hallencourt, Франция, производит литые под давлением медные роторы для использования другими производителями двигателей. Двигатели с медным ротором имеют резкое увеличение КПД двигателя.

Медь Факт 15

Новая технология литья под давлением ротора двигателя снижает потери тепла и повышает эффективность двигателя на 1,2–1,7 процентных пункта по сравнению с двигателями, использующими традиционные алюминиевые роторы. Это очень важно, поскольку, по данным Министерства энергетики США, повышение эффективности двигателя даже на 1% может ежегодно экономить 1,1 миллиарда долларов на затратах на электроэнергию. Другими словами, это может сэкономить более 20 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год, что эквивалентно 3,5 миллионам баррелей нефти в год только в США. Другими преимуществами являются более длительный срок службы двигателя, более легкие двигатели и сокращение выбросов углекислого газа и других вредных выбросов.

Медь Факт 16

В гибридных автомобилях и внедорожниках используются асинхронные двигатели с медной обмоткой, питающиеся от батарей. Чтобы помочь тормозить транспортное средство, асинхронные двигатели действуют как генераторы, вырабатывая энергию для хранения в батареях. Производители утверждают, что такие гибриды могут быть на 60% более экономичными, чем их стандартные версии.

Медь Факт 17

Большие гибридные грузовики и автобусы могут быть оснащены двигателями с высокоэффективными медными роторами. Одна компания, которая провела дорожные испытания таких автомобилей, говорит, что они работают исключительно хорошо, снижая выбросы твердых частиц на 96% и проехать на 57% больше на галлоне топлива, что снижает затраты на топливо более чем на треть.

Медь Факт 18

Корпорация Oshkosh производит дизель-электрическую гибридную приводную систему ProPulse®, в которой используются двигатели с медным ротором, обеспечивающие непревзойденную мощность для работы в самых сложных условиях. Система, используемая как в коммерческих, так и в военных транспортных средствах тяжелой техники, повышает эффективность использования топлива до 40% и может обеспечивать мощность переменного тока до 200 кВт, что достаточно для работы полевого госпиталя или взлетно-посадочной полосы. В качестве моноблочного энергогенерирующего решения эти транспортные средства устраняют необходимость в дополнительных грузовиках или прицепах для перевозки внешнего оборудования.

Медь Факт 19

Двигатели с медным ротором используются во всемирно известных автомобилях Tesla. Полностью электрический родстер компании может разогнаться до 100 км/ч за невероятные 3,7 секунды. Его сестра седан (сравнительный тугодум) занимает 5,6 секунды. Транспортные средства проезжают 245 миль или 300 миль соответственно на одной зарядке. Вот это эффективность!

Медь Факт 20

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института создали буровой двигатель, который вращается со скоростью 1 000 000 об/мин, что составляет почти 17 000 оборотов в секунду, что как минимум в два раза превышает скорость любого из существующих двигателей. Устройство размером со спичечный коробок использует для своих обмоток ультратонкие медные провода, которые вставляются в цилиндр «специального утюга, ранее не использовавшегося для машин». Сборка заключена в титановую оболочку, чтобы она не разлетелась. Новый двигатель позволит сверлить отверстия уже, чем ширина человеческого волоса, для использования в электронной промышленности.

Медь Факт 21

Проблемы с качеством электроэнергии, от которых страдают многие современные офисы и предприятия, в значительной степени предотвратимы. Решения с интенсивным использованием меди включают использование более крупных нейтральных проводников для обработки гармонических нагрузок, более совершенные системы заземления для рассеивания переходных процессов и молний, ​​а также меньшее количество розеток на цепь для уменьшения взаимодействия между офисным оборудованием и компьютерами.

Десятки жизней и миллиарды долларов собственности можно было бы спасти каждый год, если бы здания были должным образом защищены от молнии. Один удар молнии на коммерческом объекте может привести к потерям производства на тысячи долларов в час.

Медь и ее сплавы являются наиболее распространенными и наиболее эффективными материалами, используемыми в молниезащите.

Медь Факт 22

Почти 50 тонн бескислородной медной проволоки с высокой проводимостью было использовано для изготовления 1700 сверхпроводящих электромагнитов для коллайдера (ускорителя атомных частиц) в Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке. Магниты используются в подземном коллайдере диаметром 2,4 мили для изучения субатомных частиц.

Кольцо ускорителя частиц Тэватрон длиной 3,9 мили в лаборатории Ферми в Батавии, штат Иллинойс, является вторым по величине в мире и использует 50 тонн медной проволоки для своих 1000 электромагнитов.

Медь Факт 23

В одном из своих самых впечатляющих и футуристических применений медь обеспечивает матрицу в сверхпроводниках, используемых в Большом адронном коллайдере ЦЕРН, крупнейшем в мире, в Швейцарии.

Медь Факт 24

Медь уже давно используется в качестве теплоносителя в системах солнечного отопления и горячего водоснабжения. Теперь он обещает стать столь же ценным в фотоэлектрических системах (PV). Эти системы производят электричество за счет воздействия солнечного света на определенные полупроводники. В настоящее время наиболее перспективным материалом для более низкой стоимости и простоты производства является диселенид меди-индия-галлия, или сокращенно CIGS. Ряд американских и зарубежных производителей в настоящее время производят коммерческие панели CIGS.

Медь Факт 25
Солнечные батареи установлены на крыше сарая на территории Белого дома. Панели генерируют постоянный ток, собираемый крошечными медными шинами для преобразования инвертором в требуемый переменный ток. Медные кабели ведут к особняку руководителей. В другом месте вода для бассейна Белого дома течет по медным трубам и нагревается от солнца с помощью обычных солнечных нагревателей на жидкой основе, установленных на медной крыше и содержащих медные поглощающие пластины. Только крошечная часть энергии, необходимой президенту и его аппарату, генерируется солнцем, но это только начало.

Электроника

Медь Факт 1

IBM и другие компании используют медь вместо алюминия в самых мощных компьютерных чипах, которые они производят. Благодаря превосходной электропроводности меди эта технология позволяет значительно уменьшить длину и ширину канала проводника. Результатом является гораздо более высокая скорость работы и более высокая степень интеграции схем — 400 миллионов транзисторов могут быть размещены на одном кристалле. Требования к питанию теперь снижены до уровня менее 1,8 В, а чипы работают холоднее, чем когда-либо прежде.

Медь. Факт 2

Использование медных проводников в микросхеме является последним звеном в неразрывной медной цепи, включающей электронный путь передачи данных между пользователем и компьютером. От внешних кабелей и разъемов до шинопроводов, печатных плат, разъемов и выводных рамок — все это медь.

Медь Факт 3

С момента своего изобретения в начале этого века внутренние компоненты электронных ламп зависели от меди и медных сплавов. Несмотря на господство полупроводников, ежегодно производится электронных ламп на сумму около 2 миллиардов долларов. К ним относятся электронно-лучевые трубки, используемые в телевизорах и компьютерных мониторах, выпрямители напряжения, аудио- и видеоусилители и приложения для вещания, а также магнетроны в микроволновых печах.

Медь Факт 4

Радио- и телевизионные сигналы передаются к передающим антеннам по полым каналам, называемым волноводами. Волноводы из бескислородной меди с высокой проводимостью на 30-40% эффективнее, чем их алюминиевые аналоги.

Copper Fact 5

Здания Агентства национальной безопасности в Ft. Мид, штат Мэриленд, покрыты медью для предотвращения несанкционированного слежки. Даже на окнах установлены медные сетки. Медь блокирует проникновение радиоволн внутрь шпионской операции или выход из нее. Медная обшивка также используется в больницах для ограждения комнат с чувствительным оборудованием, таким как компьютерная томография, магнитно-резонансная томография и рентгеновские аппараты, чтобы предотвратить проблемы, связанные с проникновением или излучением блуждающего электромагнитного излучения.

В меньшем масштабе медная полоса используется для покрытия электронных ламп, транзисторов, интегральных схем и даже полных электронных блоков для предотвращения радиочастотных (РЧ) помех.

Медь Факт 6

Большинство электронных компонентов выделяют тепло, что может привести к их старению и преждевременному выходу из строя. Это особенно верно для современных высокоинтегрированных микропроцессоров (компьютерных чипов). Теплопроводность меди, или способность проводить тепло, примерно на 60 процентов выше, чем у алюминия, поэтому медь может быстрее отводить гораздо больше тепла. Чем больше тепла отводится от процессора, тем эффективнее он будет работать, с меньшей вероятностью повреждения других важных компонентов.

Медь Факт 7

Медь используется для усовершенствования новой технологии радиочастотной идентификации (RFID), применяемой в системах безопасности, отслеживания и закупок в розничной торговле, производстве, транспортировке и дистрибуции. Например, заправочные станции используют RFID, чтобы клиенты могли платить на заправке с помощью небольшого стержня, на котором хранится информация об их кредитной карте. Медь увеличивает расстояние, на котором будет работать эта «невидимая» технология.

Медь Факт 8

Большинство печатных плат для электронных продуктов изготавливаются путем ламинирования листа меди на гибкую пленку с последующим травлением большей части меди, оставляя тонкие линии сплошной меди, по которым проходит ток. В новом методе используется струйная технология для нанесения на схему только тонких медных линий, что устраняет отходы и снижает стоимость производства схем.

Связь

Медь Факт 1

Не так давно считалось, что только оптоволокно может работать с большой пропускной способностью. Не так. Связь между компьютерами теперь может достигать скорости передачи данных до 10 гигабит в секунду по витым парам медных проводов, называемым структурированной проводкой.

Медь Факт 2

Технологии HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия) и ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) позволяют телефонным компаниям извлекать выгоду из существующих медных линий, а предприятиям использовать более дешевые варианты связи и сети без необходимости переключения к дорогостоящему оптоволокну. Эта технология также позволяет осуществлять одновременную передачу голоса и данных по медным телефонным проводам, которые существуют в большинстве жилых домов страны.

Медь Факт 3

Структурированная проводка категории 6 (или выше) позволяет пользователям максимально использовать преимущества компьютерных технологий. Наиболее распространенный кабель с оболочкой состоит из четырех плотно скрученных пар изолированных медных проводников № 24 калибра. Он широко используется в коммерческих целях и в новых домах для удовлетворения потребительского спроса. Он может поддерживать полосу пропускания 100 мегагерц. Категории 6 и 6a позволяют достичь еще большей пропускной способности — доставляя потоки данных до 10 гигабит в секунду.

Сантехника

Медь Факт 1

Археологи обнаружили часть водопроводной системы пирамиды Хеопса в Египте. Используемая медная трубка была найдена в рабочем состоянии спустя более 5000 лет.

Медь Факт 2

Примерно в 1927 году производители металлов представили новый тип легких, но прочных тянутых медных труб, которые можно было быстро спаять вместе с недорогими медными фитингами. Это произвело революцию в сантехнике и установило стандарт для внутренних систем водоснабжения, используемых сегодня в домах.

Медь Факт 3

С 1963 года в зданиях США было проложено около 35 миллиардов футов или около 6,6 миллионов миль медных труб. Это эквивалентно витку катушки вокруг Земли более 260 раз.

Медь Факт 4

Основное применение медных трубок – топливный газ. В наши дни все больше строителей домов устанавливают газопроводы высокого давления, а медные трубы являются наиболее экономичным выбором для подключения таких приборов, как газовые духовки, плиты, сушилки для белья, водонагреватели, камины и барбекю на открытом воздухе, к источнику природного газа или пропана.

Медь Факт 5

Геотермальные тепловые насосы с прямым обменом могут снизить затраты на электроэнергию на целых 75 процентов. В отличие от других систем с тепловым насосом, экономия в системе с прямым обменом достигается за счет того, что теплообменная среда (хладагент) циркулирует по замкнутым контурам медных труб малого диаметра, зарытых в землю, где температура постоянно колеблется около 55 градусов по Фаренгейту, даже зимой. климат.

Медь в доме

Медь Факт 1

На строительство зданий приходится почти половина всего использования меди. Жилищное строительство составляет около двух третей строительного рынка.

Следующие цифры основаны на доме на одну семью площадью около 2100 кв. футов. и многоквартирный дом площадью около 1000 кв. Футов.

В среднем дом на одну семью использует 439 фунтов меди.

В среднем доме на одну семью вы найдете:
195 фунтов — строительная проволока
151 фунт — трубы сантехнические, фитинги, клапаны
24 фунта — изделия из латуни для сантехников
47 фунтов — встраиваемая техника
12 фунтов — строительные скобяные изделия
10 фунтов — прочая проволока и трубки

В среднем на многоквартирный дом расходуется 278 фунтов меди:
125 фунтов — строительная проволока
82 фунта — водопроводные трубы, фитинги, клапаны
20 фунтов — изделия из латуни для сантехников
38 фунтов — встроенная техника
6 фунтов — строительные скобяные изделия
7 фунтов — прочая проволока и трубка

Общие уровни использования меди в основных бытовых приборах:
52 фунта — единый кондиционер
48 фунтов — единый тепловой насос
5,0 фунтов — посудомоечная машина
4,8 фунта — холодильник/морозильник
4,4 фунта — стиральная машина
2,7 фунта — осушитель
2,3 фунта — измельчитель
2,0 фунта — сушилка для белья
1,3 фунта — серия

Медь Факт 2

Ежегодно производится около 10 000 медных вытяжек и 20 000 флюгеров, на каждый из которых расходуется около 7 фунтов меди.

Медь Факт 3

В среднем доме 12 замков: 2½ замочные, остальные проходные. Средний многоквартирный дом имеет 6 наборов замков: 1½ с ключом, остальные — проходные.

Медь Факт 4

В США около миллиарда дверных ручек, содержание меди в них составляет около 500-600 миллионов фунтов.

Медь Факт 5

В среднем на дом приходится 50-55 электрических розеток и около 15-20 выключателей. Это означает от 2½ до 3 фунтов медного сплава для этих целей на дом.

Медь в бытовых товарах

Медь Факт 1

Большинство столовых приборов из серебра (вилки, ножи, ложки) имеют основу из сплава меди, никеля и цинка (нейзильбер), что составляет около 1,2 фунта меди на набор из 12 предметов. В среднем наборе полой посуды используется около 1,8 фунта меди.

Медь. Факт 2

Чтобы серебро можно было использовать в качестве посуды, 7,5% меди смешивают с 92,5% серебра, что делает металл твердым и прочным.

Медный факт 3

Медная посуда уже давно пользуется популярностью у гурманов во всем мире. Способность металла эффективно и равномерно передавать тепло дает повару полный контроль. По данным Ассоциации производителей посуды Бирмингема, штат Алабама, хотя многие американские компании производили посуду из цельной меди, сегодня в бизнесе по-прежнему работает только Hammersmith Copper. Производитель из Бруклина, штат Нью-Йорк, в котором работает 12 сотрудников, поставляет кухонную посуду и предметы сервировки профессиональным и домашним поварам с оловянными или серебряными накладками. Компания также повторно консервирует медную посуду.

Медь Факт 4

Пара латунных дров для камина весит около 15 фунтов. Медный противопожарный экран весит около 12 фунтов. Набор каминных инструментов весит около 10 фунтов.

Медь Факт 5

Массивная латунная кровать весит около 60 фунтов.

Медь Факт 6

Латунные столы стоят около 15 фунтов каждый, в то время как зеркала в латунной раме стоят около 5 фунтов каждый.

Медь Факт 7

Латунные и/или медные напольные и настольные лампы потребляют около 7 фунтов на каждую, что в сумме составляет около 60 миллионов фунтов – около половины всех товаров для дома.

Медь Факт 8

Дедушка, бабушка и большие настенные часы в среднем используют около 9 фунтов меди на каждые.

Медь Факт 9

Декоративные и инструментальные колокола потребляют в среднем около 4 фунтов медного сплава каждый.

Медь Факт 10

Двадцатьчетырехкаратное золото не всегда бывает чистым. Поскольку золото такое мягкое, его можно лепить руками, и оно подвержено появлению пятен. Поэтому золотые монеты и ювелирные изделия обычно сплавляют с медью для придания определенной степени твердости.

Медь Факт 11

Передовые технологии позволяют создавать прочные новые покрытия для латунных изделий, которые блестят и служат долго. На многие изделия распространяется пожизненная гарантия от коррозии, точечной коррозии и обесцвечивания. Используя различные процессы осаждения из паровой фазы, на латунь наносят несколько покрытий из полудрагоценных металлов толщиной всего лишь молекулы. Окончательные цветные покрытия дают блестящую латунь, хром и другие отделки.

Медь в транспорте и промышленности

Медь Факт 1

В типичном автомобиле американского производства содержится более 50 фунтов меди: около 40 фунтов на электрические и около 10 фунтов на неэлектрические компоненты.

Медь Факт 2

Родстер Tesla также является первым серийно выпускаемым автомобилем, оснащенным электродвигателем с медным ротором. Это инновационное достижение в металлургической технологии повышает эффективность, что приводит к увеличению общей мощности и увеличению рабочего расстояния между зарядами. Настоящий спортивный автомобиль, родстер, собранный вручную, стильный, быстрый и маневренный. Он может похвастаться дальностью полета 250 миль при максимальной скорости 130 миль в час.

Медь Факт 3

Компания BMW представила электромобиль MINI E. Он развивает мощность 204 л.с. (150 кВт) от асинхронного двигателя с медным ротором производства AC Propulsion. С воздушным охлаждением разгоняется до 100 км/ч за 8,5 секунды, а запас хода составляет около 240 миль.

Медь Факт 4

AC Propulsion является владельцем 6 выданных патентов на технологию электромобилей, лицензии на которые были переданы другим компаниям, включая Tesla Motors. Некоторые из этих технологий были первоначально разработаны компанией AC Propulsion для ее электрического спортивного автомобиля tzero, который разгонялся до 60 миль в час за 3,6 секунды и имел запас хода 300 миль при движении со скоростью 60 миль в час.

Медь Факт 5

В 1948 году в среднем семейном автомобиле было всего около 55 проводов средней общей длины 150 футов. Сегодняшние роскошные автомобили, в среднем, содержат около 1500 медных проводов общей длиной около одной мили, благодаря постоянному совершенствованию электроники и добавлению аксессуаров для питания.

Медь Факт 6

CuproBraze™ — это название нового производственного процесса автомобильных радиаторов из меди и латуни. В процессе используются бесфлюсовая бессвинцовая пайка, жаропрочные сплавы и лазерная сварка, а также другие инновации для производства новых тонкостенных радиаторов, которые работают лучше, чем более толстостенные алюминиевые изделия.

Медь Факт 7

Новый радиатор был разработан Международной ассоциацией меди и первоначально производился компанией Universal Auto Radiator Manufacturing Company. Как правило, они на 30–40 % легче традиционных моделей из меди и латуни, могут быть меньше по размеру, чем их алюминиевые аналоги, и могут обеспечивать до 30 % меньший перепад давления на воздушной стороне. Процесс CuproBraze также сокращает время производства и снижает производственные затраты.

Медный факт 8

Двигатели транспортных средств работают более плавно и служат дольше, поскольку в смазочные материалы добавляется медь. Производители моторных масел обычно включают в свои продукты присадки, содержащие растворимую антиоксидантную медь, процесс, первоначально запатентованный Exxon Chemical Corp. Exxon считает присадку на основе меди одним из самых значительных изобретений в области химии присадок для картеров в 20 веке.

Медь Факт 9

Кузов Rolls Royce Silver Ghost 1921 года полностью медный. Почти все детали двигателя автомобиля изготовлены из цельной латуни. И, конечно же, медно-латунный радиатор. Монетный двор Франклина предлагает модель в точном масштабе. В Национальном музее транспорта в Рино, штат Невада, представлены отреставрированные классические автомобили Rolls.

Медь Факт 10

Среднестатистический моторизованный сельскохозяйственный транспорт использует 63 фунта меди, в то время как строительные машины используют в среднем 66 фунтов. Электрический вилочный погрузчик весит около 138 фунтов.

Медь Факт 11

Самая большая мобильная наземная машина, когда-либо построенная, — гигантская электрическая лопата, называемая шагающим драглайном, и использует колоссальные 800 000 фунтов меди.

Медь Факт 12

Около 2% (9000 фунтов) от общего веса реактивного самолета Боинг 747-200 составляет медь. В этот вес входит 632 000 футов медной проволоки.

Медь Факт 13

Типичный дизель-электрический железнодорожный локомотив использует около 11 000 фунтов меди. Более 16 000 фунтов (8 тонн) меди используется в новейших и самых мощных локомотивах производства General Electric Company и General Motors Corporation. Эти дизель-электрические гиганты используют изготовленные из медных проводников стержни для роторов своих шести трехфазных асинхронных двигателей переменного тока и медную проволоку для обмотки статоров.

Медь Факт 14

Двигатели мощностью 6000 л.с. используют генераторы с медной обмоткой; медно-латунные радиаторы охлаждения; медные трубы для охлаждения, кондиционирования и отопления; и более пяти миль медного провода для питания и связи.

Медь Факт 15

Модели железных дорог тоже зависят от меди. Ценные масштабные модели локомотивов и подвижного состава отлиты из цельной латуни. Двигатели всех моделей обмотаны медным проводом, как и трансформаторы, подающие напряжение на гусеницы и аксессуары. Кстати, траки делают из латуни или мельхиора, еще одного сплава меди.

Медь Факт 16

Вагоны метро, ​​троллейбусы и автобусы с электроприводом используют от 625 до 9 200 фунтов меди каждый, при средневзвешенном значении 2300 фунтов каждый.

Медь Факт 17

Атомная подводная лодка класса Тритон использует около 200 000 фунтов меди.

Медь Факт 18

Литая и спеченная бронза выполняет важную антифрикционную функцию в качестве подшипников в миллионах товаров для дома, автомобилей и грузовиков, а также практически во всем тяжелом промышленном оборудовании.

Медь Факт 19

Бронзовые подшипники бывают нескольких основных форм, включая цилиндрические втулки или фланцы; плоские упорные подшипники в форме пончика; или дискообразные опорные плиты.

Медь Факт 20

Сегодня малогабаритные высокоэффективные котлы на основе медных теплообменников заменяют обычные топочные котлы, для которых требовались помещения с потолками высотой до 18 футов. Помимо экономии места, новые котлы более энергоэффективны — в пределах 84% по сравнению с менее чем 70% для старых котлов комнатного размера.

Медь Факт 21

OSHA, Управление по охране труда, требует использования защитных инструментов из медного сплава в ситуациях, когда существует опасность взрыва. Полный набор ручных инструментов, таких как молотки, топоры, плоскогубцы, отвертки и т.п., изготавливается либо из бериллиевой меди, либо из алюминиевой бронзы. Эти высокопрочные искробезопасные инструменты из медного сплава также немагнитны и устойчивы к коррозии.

Медь Факт 22

Вставки и штифты из медного сплава широко используются в проблемных зонах процесса литья пластмасс из-за превосходной теплопроводности (теплопередачи) меди.

Медь Факт 23

Формы для литья под давлением, полностью изготовленные из медных сплавов (вместо стали или алюминия), используются в производстве пластмасс. Наряду с увеличением производительности, формы из медного сплава снижают коробление, проблемы с чистотой поверхности и эксплуатационные расходы для производителей.

Медь Факт 24

Медные штампы используются для печати графики высокого разрешения, такой как этикетки, коллекционные карточки и специальная упаковка. Медные штампы также предпочитают те, кто печатает на фольге, потому что они обеспечивают более высокую теплопередачу, а также помогают создавать более четкие изображения. Помимо бумаги и фольги штампы используются для тиснения и тиснения фольгой на гофрированном картоне, пластике, коже, дереве и других материалах.

Медь Факт 25

Компактный мюонный соленоид (CMS) для адронного калориметра (прибора для измерения количества тепла) в лаборатории Ферми в Чикаго имеет корпус и торцевую крышку из медного сплава. Подузел весит 1600 тонн, что делает его самой тяжелой конструкцией из медного сплава из когда-либо построенных.

Медь Факт 26

Возможно, менее драматические, но, тем не менее, играющие важную роль в современной медицине, сканеры МРТ, которые используют сверхпроводники на основе меди для создания своих изображений.

Медь в потребительских товарах

Медь Факт 1

Медные сплавы использовались даже в самых старых музыкальных инструментах. Бронзовые тарелки датируются более чем трехтысячелетней историей Ассирии. Китайцы создали трубы из медного сплава и бронзовые куранты 2200 лет назад. Первым трубам из медных сплавов на Западе, созданным греками и римлянами, около 2000 лет. Однако самые старые трубы, возможно, сделанные из рогов и бивней животных, были созданы в Египте почти 4000 лет назад.

Медный факт 2

Ведущий производитель тарелок, Avedis Zildjian, ведет свое происхождение от Стамбула в 1623 году (сейчас он находится в Норвуде, штат Массачусетс). Танцоры носят на пальцах крошечные высокие тарелки, известные как «кроталес». Популярное название Crotales «zils» происходит от производителя. Ингредиенты для бронзовых тарелок Zildjian в основном состоят из меди, а также немного олова и серебра, но точное количество является многовековой семейной тайной. Полноразмерные тарелки входят в состав перкуссионных секций ведущих оркестров мира. Малоизвестно использование меди в классических гитарах. По словам Дэвида Старобина, заведующего кафедрой классической гитары Манхэттенской музыкальной школы, басовые струны покрыты посеребренной медью.

Медь Факт 3

Самый большой раскачивающийся колокол — это «Колокол мира во всем мире» высотой 12 футов и весом 66 000 фунтов в Ньюпорте, штат Кентукки. Отлитый из «колокольной бронзы» в 1999 году компанией Verdin Company, его многомиллионные затраты взял на себя богатый подрядчик. Когда звонят в полдень каждый день, колокол можно услышать на расстоянии до трех миль. Единственный колокол большего размера находится в России. Он стоит на земле и не может позвонить.

Медь Факт 4

Трещина в Колоколе Свободы, скорее всего, является результатом использования лома бронзы в то время, когда нельзя было точно измерить правильную температуру литья, по словам Дэвида Вердина, американского производителя колоколов в пятом поколении. Он предполагает, что он мог достаточно долго остывать в своей форме, прежде чем она сломалась.

Медь Факт 5

В 14 веке для изготовления механизмов механических часов использовали железо. К 17 веку предпочтительным материалом стала латунь, поскольку она устойчива к коррозии и легко обрабатывается. В 19 веке несколько компаний из Коннектикута начали поставлять недорогие, легко штампуемые листы «часовой латуни». Это привело к массовому производству недорогих часов, часов и игрушек, а также пуговиц, горелок для ламп, столовых приборов, чайников и других изделий из латуни.

Медь Факт 6

Пятифунтовый цилиндр из сверхчистой меди длиной 12 дюймов является ключевым элементом сверхточных «атомных» часов, точность которых составляет одну триллионную часть. Среди тех, кто требует такой высокой точности, — Военно-морская обсерватория США в Вашингтоне, округ Колумбия, которая отслеживает время для всей страны, и Глобальная система позиционирования в Колорадо-Спрингс, штат Колорадо.

Медь Факт 7

Медь и ее сплавы широко используются в похоронно-погребальном деле. Гробы, склепы, таблички на памятниках и урны для кремации обычно изготавливаются из прочных, неагрессивных медных сплавов. Крышки некоторых гробов также приклеены из коммерческой бронзы.

Медь Факт 8

Медь используется для изготовления сосудов для варки пива и дистилляции ликера. Использование медных сосудов для пивоварения, вероятно, началось около 2000 г. до н.э., в середине бронзового века. Медь помогает сохранить сладкий вкус дистиллята, удаляя из спирта неприятные на вкус соединения на основе серы.

Медь Факт 9

Медные горшки также используются для изготовления конфет, потому что теплопроводность меди более чем в четыре раза выше, чем у ее ближайшего конкурента, нержавеющей стали, что обеспечивает эффективную и равномерную теплопередачу. Он также имеет хорошую репутацию благодаря удалению токсинов и приданию еде и напиткам свежего вкуса. Медь используется во всем мире для ликероводочных, пивоваренных и кондитерских заводов.

Медь Факт 10

Игроки в гольф мирового класса, такие как Анника Соренстам и Ник Прайс, используют клюшки из медного сплава. Соренстам использовал ее, чтобы выиграть семь турниров, по словам Бобби Грейса, который в течение последних десяти лет изготавливал клюшки из бериллиевой меди, латуни и вольфрамовой бронзы на своем заводе в Сент-Пит-Бич, Флорида.

Медь в искусстве

Медь Факт 1

Медь и ее сплавы веками использовались в художественных целях. Благодаря уникальным физическим свойствам металла, ему можно придавать различные формы, конструкции и конструкции любых размеров. И это выглядит хорошо. Сегодня медные светильники и декоративная медная отделка являются захватывающей тенденцией в домашнем декоре, и их можно найти на всем: от мелкой бытовой техники до холодильников, столешниц, каминов и многого другого.

Медный факт 2

Хотя медь известна своим насыщенным красно-золотым оттенком, она не часто встречается в природе. Вместо этого его можно найти в оттенках синего, зеленого, красного и бирюзового. Тысячи лет назад египтяне узнали, что некоторые полезные ископаемые содержат ценные залежи меди. Эти минералы включают малахит (зеленый), азурит (синий), куприт (красный) и бирюзу (сине-зеленый).

Медь Факт 3

Известные произведения искусства, такие как «Мыслитель» Огюста Родена, были отлиты из бронзы с использованием тех же методов, которые были разработаны египтянами. Тысячи лет спустя скульпторы все еще полагаются на этот процесс, называемый методом «потерянного воска», для создания произведений искусства.

Медь Факт 4

Колосс Родосский, одно из семи чудес света, был построен в третьем веке до нашей эры из бронзы, извлеченной из конфискованных военных орудий. Бронзовые пластины покрывали железный каркас, очень похожий на Статую Свободы (примерно такого же размера — 111 футов). Примерно 50 лет спустя Колосс был разрушен землетрясением, а бронза была собрана и продана как металлолом — еще один ранний пример переработки медных металлов.

Медь Факт 5

Статуя Свободы содержит 160 000 фунтов меди. Он был добыт на медных рудниках Виснес на острове Кармой недалеко от Ставангера, Норвегия, и был изготовлен французскими мастерами. Листы чистой меди Леди имеют толщину 3/32 дюйма. Ее естественная зеленая патина толщиной около 0,005 дюйма защищает ее от коррозии с 1886 года.

Медь Факт 6

Демонстрационный мотоцикл под названием «Дух свободы», более известный как «Медный чоппер», был построен из металлолома, извлеченного из Статуи Свободы во время реставрации к ее столетию в 1919 году. 86.

Медь Факт 7

Пигменты на основе меди были важным компонентом древних красок, а сам металл часто использовался в качестве «холста», на котором рисовали художники эпохи Возрождения. Медь также служила гравировальной пластиной для офортов и гравюр таких мастеров, как Рембрандт. В качестве ингредиента красок природные медные руды, такие как азурит (синий) и малахит (зеленый), придают картинам глубину и объемность, которые невозможно воспроизвести искусственными заменителями. Что касается использования меди в качестве холста, то в дотехнологические времена художникам практически не было ничего, что могло бы сравниться с ее гладкостью и долговечностью.

Медь Факт 8

Во время революции в США пигменты для красок, как правило, были недоступны. Некоторые люди получали зеленоватый пигмент, подвешивая металлическую медь в сосуде над лужей уксуса. Это привело бы к образованию патины или соли меди на поверхности меди, которую затем можно было бы соскоблить и использовать, измельчить и использовать в краске для получения цвета краски, который мы называем медью-медью.

Медь Факт 9

Начиная с начала 16 века, европейские художники часто рисовали на листах меди. Среди этих художников одни из самых известных художников всех времен: Леонардо да Винчи, Ян Брейгель, Эль Греко и Рембрандт. Они обнаружили, что медь обеспечивает гладкую, прочную поверхность, которая очень хорошо удерживает краску и позволяет создавать изумительные эффекты.

Сколько воды в базальтовых расплавах является родоначальником медно-порфировых отложений?

Введение

Вода является одним из основных ингредиентов для образования медно-порфировых месторождений вместе с Cu, лигандами Cu (например, Cl ^– и HS ^–) и серой, соединяющейся с Cu с образованием рудных минералов (Burnham, 1979; Richards, 2011; Seward et al., 2014; Chiaradia and Caricchi, 2017). Большое количество литературы показало, что происхождение подавляющего большинства воды, меди и лигандов в месторождениях порфирового типа является магматическим (например, Бернем, 19). 79; Клайн и Боднар, 1991; Хеденквист и Ловенстерн, 1994 г.; Генрих и др., 2005). Поскольку Cu, лиганды и S имеют конечную растворимость в своем носителе (H ₂ O), количество воды, доступной для образования месторождения, является одним из основных факторов, определяющих максимальное содержание металлов в медно-порфировом месторождении (Chiaradia и Кариччи, 2017). Количество доступной воды, в свою очередь, зависит от объема, состава и давления силикатного расплава, в котором такая вода первоначально растворена (Chiaradia, Caricchi, 2017).

Медно-порфировые месторождения обычно связаны с магмами промежуточного или кислого состава с родством от известково-щелочных до различных щелочных в условиях конвергентных окраин (например, Richards, 2009; Sillitoe, 2010; Chiaradia, 2020). В этом геодинамическом контексте медно-порфировые месторождения встречаются как в син-субдукционных (типичные порфировые месторождения андского или кордильерского типа), так и в постсубдукционных (син- или постколлизионных, экстенсиональных) условиях (Richards, 2009; Chiaradia, 2020). В обоих случаях считается, что первичные базальтовые расплавы, из которых происходят среднекислые магмы, связанные с медно-порфировыми месторождениями, образуются в результате частичного плавления мантии, метасоматизированной H ₂ Богатые O флюиды (сверхкритические или расплавы) субдуктированной плиты. Такой метасоматоз, происходящий из плит, может быть либо одновременным с процессом генерации магмы (который затем может привести к син-субдукционным порфирам андского типа), либо предшествующим формированию магм (что может привести к постсубдукционным порфирам). Хотя модальности плавления метасоматизированной мантии в этих двух геодинамических обстановках могут меняться (например, в основном плавление астеносферной мантии в синсудукционном случае и приток горячей астеносферы, вызывающий частичное плавление метасоматизированной литосферной мантии в случае постсубдукционного субдукция; Ричардс, 2009 г.), конечным источником воды в первичных базальтовых расплавах, образованных в обеих описанных выше ситуациях, является H ₂ O плитчатого происхождения. будет в исходных базальтах, тем более они могут считаться плодородными для образования месторождений порфирового типа. Действительно, образование месторождений порфирового типа было связано с аномальными потоками воды и металлов из дегидратирующей погружающейся плиты, как, например, из крупномасштабных зон субдуктивных разломов, таких как зоны разломов Мокко, Вальдивия и Грихальва в настоящее время. субдукции у берегов Чили и Эквадора (например, Hollings et al., 2005; Rosenbaum et al., 2005; Richards and Holm, 2013). Эти зоны разломов более интенсивно серпентинизированы, чем средняя океаническая кора, и, следовательно, во время субдукции могут высвобождаться более высокие количества H 9 , полученного из плит.0023 2 O, что приводит к повышению содержания H ₂ O в первичных базальтовых расплавах (Rodríguez et al., 2007). Кроме того, считается, что толщина земной коры доминирующей плиты определяет глубину, на которой происходит плавление мантии (Turner and Langmuir, 2015; Perrin et al. , 2018), что, в свою очередь, может также модулировать содержание воды в дуговых магмах (Turner et al. и др., 2016; Чин и др., 2018). Таким образом, предполагается, что дуги с более тонкой корой связаны с первичными базальтами с более низким содержанием воды по сравнению с первичными базальтами, образованными под дугами, внедренными в более толстую кору (Turner et al., 2016; Chin et al., 2018). С этой точки зрения, возможно, стоит исследовать, существует ли связь между этим потенциальным H ₂ обогащение O в первичных базальтах, связанных с толстыми дугами, и наблюдение, что самые большие медно-порфировые месторождения обычно формируются в дугах с очень толстой перекрывающей плитной корой (например, Центральные Анды).

С другой стороны, медно-порфировые месторождения связаны с магмами среднего кислого состава, которые неизбежно будут повышать исходное содержание H ₂ O в исходном первичном базальте, поскольку H ₂ O ведет себя как несовместимый элемент во время дифференциации магмы . Следовательно, предельное количество H ₂ O, доступный в магмах промежуточно-кислого состава, обычно связанных с медно-порфировыми месторождениями, будет контролироваться исходным содержанием H ₂ O в исходном расплаве, степенью и глубиной его эволюции и, в конечном счете, , количество H ₂ O, обеспечиваемое ассимилированными или частично расплавленными литологиями на разных уровнях земной коры.

Здесь я проверяю с помощью петрологического моделирования роль каждого из вышеперечисленных потенциальных источников H ₂ O и механизмов повышения качества, чтобы определить оптимальный H 9, полученный из слэба.0023 2 Содержание O в исходном расплаве для образования H ₂ O-фертильных магм для медно-порфировых месторождений. Выводы этого исследования могут помочь в понимании того, являются ли геодинамические и петрологические исходные процессы, ведущие к аномальному обогащению H ₂ O в первичных базальтах, родоначальных медно-порфировым системам, необходимым шагом в формировании такого типа месторождений.

Материалы и методы

Базовые сведения о петрологическом моделировании

Цель данного исследования состоит в том, чтобы с помощью петрологического моделирования установить ограничения на оптимальное H ₂ Содержание O в первичных дуговых базальтах, родоначальных магмам среднего и кислого состава, связанным с медно-порфировыми месторождениями. Несколько исследований постулировали важность крупномасштабных зон океанических разломов как источников повышенного содержания H ₂ O в мантийном клине, что может привести к образованию аномально богатых H ₂ O базальтов (Rodríguez et al., 2007). как родоначальники магм, связанных с медно-порфировыми месторождениями (например, Hollings et al., 2005; Rosenbaum et al., 2005; Richards and Holm, 2013). Однако такой вопрос никогда не рассматривался с количественной точки зрения. Chiaradia и Caricchi (2017) провели петрологическое моделирование внутрикоровых магматических систем, образованных базальтами с H ₂ содержания O (2–4 мас. %), которые можно считать «нормальными» по результатам Plank et al. (2013), дуговые базальты содержат 2–6 мас.% H ₂ O, в среднем ∼4 мас.%. Здесь я моделирую влияние изменения содержания H ₂ O в первичных исходных базальтах в более широком диапазоне значений (0,1–12 мас.%) на их плодородие с образованием медно-порфировых месторождений.

Моделирование разделено на две части, поскольку обогащение H ₂ O в первичном базальте является лишь первым шагом в получении H ₂ О-фертильные магматические системы дуг. Второй этап — повышение начального содержания H ₂ O в первичном базальте, которое происходит в результате внутрикоровой эволюции (например, фракционной кристаллизации, смешения и частичного плавления; см. ниже) исходного базальта. Первая часть (раздел «Содержания H ₂ O в примитивных мантийных базальтах») моделирует допустимый диапазон содержаний H ₂ O в первичных дуговых базальтах. Последние напрямую контролируются H ₂ концентрация O в мантийном клине, коэффициент разделения мантии и расплава воды, доля мантийного расплава, а также температура и давление, при которых происходит плавление мантии (Kelley et al. , 2010). Я связал давление и температуру вместе, используя тепловую модель мантийного клина Перрина и др. (2018), чтобы обеспечить более надежный контроль содержания воды в дуговых базальтах на основе реалистичной тепловой структуры клина мантии в условиях зоны субдукции.

Вторая часть (раздел «H ₂ Количества O и Cu, растворяемые производными магмами»), моделирует количество H ₂ O, которое может быть аккумулировано и позже выделено магматическими системами во время внутрикоровой эволюции первичных базальтов, имеющих представительный диапазон исходного H ₂ O содержимое, полученное в первой части моделирования. Внутрикоровая эволюция базальтов проводится с использованием термодинамических параметров и среднего значения дугового потока магмы модели горячей зоны Annen et al. (2006), как подробно описано ниже. Поскольку эта часть модели основана на термодинамических параметрах и потоках магмы, типичных для синсубдукционных зон, общая модель, представленная и обсуждаемая здесь, применима к синсубдукционным медно-порфировым месторождениям. Отсутствие данных о потоках магмы в постсубдукционной среде в настоящее время препятствует распространению модели на постсубдукционные медно-порфировые месторождения.

Я хотел бы подчеркнуть, что, как и для каждой модели, эта также направлена ​​на предоставление общих ограничений первого порядка, и что исключения, очевидно, возможны и вероятны для отдельных конкретных ситуаций.

H

₂ Содержание O в примитивных мантийных базальтах

Содержание H ₂ O в базальтовых частичных расплавах мантийных перидотитов было рассчитано по уравнению. 4 Келли и др. (2010)

Ch3⁢O0=[Dh3⁢O⁢(1-F)+F]×[T-(a⁢P2+b⁢P+c)-(x⁢ln⁡(P)+y)⁢F-60]1,85 (1)

, где Ch3⁢O0 — концентрация H ₂ O в мантийном клине, D _{H_2 O} — коэффициент распределения воды в мантии и расплаве (допущен случайный диапазон от 0,006 до 0,01, типичный диапазон значений согласно Plank et al., 2013; табл. 1), F – доля мантийного расплава (допускается случайным образом варьировать от 0,05 до 0,25, типичные значения плавления мантийного клина по Plank et al. , 2013; табл. 1), T – температура в °C, P — давление в ГПа, a , b , c , x и y — константы со значениями −5,1404654, 132,899012, 1120,66061, −221,34 соответственно (прил. Это уравнение, которое представляет собой переформулировку уравнения Ленгмюра и др. (2006) рассматривает совместное влияние давления и температуры на частичное плавление мантии. уравнение 1 показана зависимость Ch3⁢O0 от Р- и Т-условий мантийного клина. Чтобы получить реалистичное управление этими параметрами на Ch3⁢O0, я связал P и T вместе, используя тепловую модель мантийного клина Perrin et al. (2018) (дополнительный рисунок S1 в дополнительном листе данных S3). Согласно этой модели, тепловая структура мантийного клина систематически меняется с увеличением мощности коры надвигающейся плиты.

Таблица 1. Значения, используемые в качестве входных параметров в модели плавления мантии.

H

₂ Количества O и Cu, растворяемые производными магмами

Моделирование количеств H ₂ O и связанной с ним Cu, растворимых производными магмами первичных базальтов, выполняется с помощью набора уравнений, записанных в Excel (Дополнительные листы данных S2 , S3) для количественной оценки с использованием метода Монте-Карло (табл. 2) следующих основных параметров: (i) количества гибридного расплава, образовавшегося в земной коре (продуктивность расплава указывает количество накопленного гибридного расплава, деленное на количество базальтового расплава) посредством процессов, типичных для горячих зон, как обсуждается в основном тексте (Annen et al., 2006), (ii) содержания в них воды (в растворе, в избытке и растворимой при давлении насыщения) и (iii) содержание Cu в нерастворимой воде при давлении насыщения и SiO ₂ состав гибридных расплавов, образующихся в земной коре. В конкретном случае для получения результатов моделирования, обсуждаемых в тексте, было использовано несколько тысяч симуляций Монте-Карло. Ниже я подробно остановлюсь на том, как три основных параметра, указанных выше (i, ii и iii), были количественно определены в модели.

Таблица 2. Значения, используемые для входных параметров в модели внутрикоровой эволюции.

Продуктивность расплава

Продуктивность расплава определяется количественно на различных глубинах земной коры с использованием модели Annen et al. (2006 г.), как это реализовано Chiaradia and Caricchi (2017 г.) и Chiaradia (2020 г.). В этой модели базальтовая магма при температуре 1285 °C впрыскивается в кору дуги с фиксированной средней скоростью 0,0009.км ³ /год, что соответствует типичной дуге средней многолетней скорости. Инъекция может происходить на разных уровнях земной коры (от ∼5 км = 0,15 ГПа до ∼30 км = 0,9 ГПа) для интервалов времени до 5 млн лет (табл. 2). Диапазон глубин земной коры (5–30 км), при которых происходит инжекция, соответствует типичному диапазону средних и нижних толщин земной коры в континентальных дугах (Annen et al., 2006), а продолжительность инжекции в несколько млн лет согласуется с данными более или менее непрерывного многомиллионного магматизма (до >5 млн лет), существовавшего в нескольких порфировых системах до начала минерализации (например, Chiaradia et al., 2009).; Стерн и др., 2010 г.; Шелле-Мишу и др., 2014). Непрерывная инжекция базальтовых расплавов мантийного происхождения приводит к охлаждению и фракционированию базальтового расплава и сопутствующему нагреву окружающих пород (в модели используются такие термодинамические параметры, как плотность, удельная теплоемкость, удельная скрытая теплота и теплопроводность). сообщается в таблице 1 Annen et al., 2006). Вначале охлаждение будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут солидус фракционирующего базальта, но через некоторое время за счет непрерывного нагрева окружающие породы достигнут температуры выше солидуса самого низкотемпературного производного расплава из фракционирующего базальта. Это означает, что некоторый производный расплав (изначально с возможно более низкой температурой солидуса, т. е. риолитового состава) уже не будет затвердевать. Из-за непрерывного поступления базальтового расплава из мантии этот остаточный расплав будет смешиваться с вновь поступающим базальтом, образуя гибридный расплав промежуточного состава. Весь этот процесс приведет к увеличению массы расплава с течением времени, что является гибридным результатом смешивания производного расплава из фракционирующего базальта, нового поступающего базальта и частичного расплава вмещающих пород. Этот процесс становится все более эффективным на более глубоких уровнях земной коры, потому что вмещающие породы более горячие на более глубоких уровнях закачки (в модели Annen et al. , 2006 используется геотермический градиент 20°C/км).

Кривые производительности расплава параметризованы из Annen et al. (2006) как для остаточной (M _{остаточной} ), так и для фракций расплава коры (M _коры ) (дополнительный рисунок S2 в дополнительном листе данных S3). Подробные уравнения параметризации фракций остаточного расплава и расплава земной коры приведены в заголовке дополнительного рисунка S2 в дополнительном листе данных S3.

H

₂ O Концентрации в расплаве гибрида

Продуктивность расплава, определенная выше, была связана с концентрациями H ₂ O в гибридном расплаве, предполагая, что содержание H ₂ O, полученное из плиты, составляет 0,1, 1, 2, 4, 6, 8 и 12 мас.% в мантии. -производный базальт (рис. 1, 2) и диапазон от 0,2 до 1,0 мас.% H ₂ O в амфиболитовой (нижней) до граувакковой (верхней) коре Аннен и др. (2006 г.) (табл. 2). Предполагалось совершенно несовместимое поведение H ₂ O в процессе накопления гибридного расплава. Выбранный диапазон плитного производства H 9Содержание 0023 2 O в базальтах мантийного происхождения (0,1–12 мас. %) представляет собой возможное содержание основного дугового базальта H ₂ O, полученное путем моделирования (рис. 1, 2), тогда как содержание H ₂ O диапазон земной коры соответствует типичному содержанию водосодержащих минералов в литологиях земной коры (например, 1,0 мас. % содержания амфиболитовой коры соответствует амфиболиту с 50 % модального амфибола, имеющего номинальное содержание H ₂ O 2 мас. %). VolatileCalc (Newman and Lowenstern, 2002) использовался для расчета растворимости в воде в расплавах в соответствии с давлением накопления и составом гибридного расплава (дополнительные рисунки S3–S5 в дополнительном листе данных S3). Чтобы учесть влияние различных давлений аккумуляции на результаты, моделирование проводилось для узких диапазонов давлений, соответствующих ∼0,4 (диапазон 0,38–0,40), ∼0,6 (диапазон 0,58–0,60) и ∼0,8 (диапазон 0,58–0,60) диапазон 0,78–0,80) ГПа. Это репрезентативные давления эволюции магмы в транскоровых магматических системах (например, Annen et al., 2006; Cashman et al., 2017). Таким образом, H ₂ O в расплавах и степень пере- или недосыщенности H ₂ O в гибридных расплавах, образовавшихся на этих разных уровнях земной коры (давлении) и при разной продолжительности закачки. Это позволило определить количество растворимого H ₂ O (т. е. растворенного в недонасыщенных магмах) и выделившегося H ₂ O (т. е. для H ₂ O-насыщенных систем), связанного с любым конкретным гибридным расплавом, полученным после любое время инжекции на глубинах земной коры, соответствующих ∼0,4, ∼0,6 и ∼0,8 ГПа, для различных начальных H ₂ Содержание O выше в исходном базальте.

Рис. 1. Моделирование методом Монте-Карло зависимости доли мантийного расплава в первичных базальтах от различных параметров. Моделирование методом Монте-Карло (>15 000) зависимости долей мантийного расплава от перекрывающей мощности коры (A) , глубины плавления (B) , P плавления (C) , T мантийного клина (Г) , Т – Т ₀ (E) , H ₂ Содержание O в мантийном клине (интервал 0. 2–1.0 мас. %) (F) . Цветовые коды выделяют различные интервалы содержания H ₂ O в связанных первичных базальтах мантийного происхождения. Доля мантийного расплава в основном определяется толщиной перекрывающей плиты (A) , T мантийного клина (D) , T – T ₀ (E) , и H ₂ Содержание O в мантийном клине (F) . Данные, нанесенные на панель (D) , взяты из Plank et al. (2013). С. Ам. = Центральная Америка.

Рис. 2. Моделирование Монте-Карло зависимости содержания H ₂ O в первичных базальтах от различных параметров. Моделирование методом Монте-Карло (>15 000) зависимости содержания H ₂ O в первичных базальтах от содержания H ₂ O в мантийном клине (интервал 0,2–1,0 мас. %) (A) , фракция расплава (Б) , T – T ₀ (C) , мощность перекрывающей корки (D) , глубина плавления (E) , P плавления (F) . Содержание H ₂ O в первичных базальтах имеет переменную корреляцию с содержанием H ₂ O в мантийном клине (A) , фракции мантийного расплава (B) и T – T ₄₀

(C) , тогда как они демонстрируют менее четкую взаимосвязь с толщиной перекрывающей пластины (D) и глубина (E,F) .

Гибридный расплав SiO

₂ Содержание

Чтобы связать производительность расплава модели Annen et al. (2006) к содержанию SiO ₂ , я использовал приведенное ниже соотношение (см. также дополнительную таблицу S1 в дополнительном листе данных S3) между фракцией расплава (M) и SiO ₂ (в мас.%), исходя из среднего значения SiO ₂ для полей базальтов, андезибазальтов, андезитов, дацитов и риолитов общей щелочно-кремнистой диаграммы (Le Bas et al., 1986) и средние значения доли расплава и соответствующего состава, приписываемые Annen et al. (2006) (например, рис. 8 Annen et al. , 2006).

На двумерном графике две указанные выше переменные связаны уравнением

SiO2=35,43629⁢M2-68,8591⁢M+82,43897(2)

Смоделированный состав SiO ₂ используется для определения содержания меди в смоделированных расплавах, как поясняется ниже.

Количество меди в взрывоопасной жидкости

Количество меди в растворимой жидкости зависит от концентрации меди в такой жидкости. Последнее зависит от концентрации Cu в расплаве и от величины коэффициента распределения жидкость-расплав, который определяет, сколько Cu переходит в растворимую жидкость после ее отделения от расплава. Для концентраций Cu в гибридном расплаве SiO 9Использовались 0023 2 -зависимые концентрации меди в континентальных дуговых магмах Кьярадии (2014). Соотношение SiO ₂ -Cu лучше всего описывается уравнением второго порядка.

Cu=0,0632⁢SiO2-10,118⁢SiO2+407,63(3)

, где Cu в частях на миллион и SiO ₂ в мас.%. Это уравнение выражает ковариацию между медианными значениями Cu и SiO ₂ из толстых дуговых магм (> 30 км) (дополнительный рисунок S6). Поскольку в соотношении SiO ₂ -Cu (дополнительный рисунок S6) существует некоторый разброс, все возможные значения в пределах верхней и нижней границ этого разброса были рассмотрены и реализованы в моделировании Монте-Карло. Консервативное случайное изменение флюид-расплава Cu K _D значения от 2 до 100 (Chiaradia and Caricchi, 2017; таблица 2) использовались для всех типов полученного гибридного расплава для расчета количества меди, которая распределяется в жидкую фазу, выделившуюся или выделившуюся из расплава.

Нанесенные данные

Данные, полученные в результате внутрикорового моделирования и представленные на рисунке 3, представляют собой медианные значения различных параметров, полученных в результате моделирования методом Монте-Карло (т. е. растворимая Cu, объем гибридного расплава, растворимая H ₂ O и растворенная Cu). для базальтов с переменным плиточным производным H ₂ Содержание O (из сляба H ₂ O в расплаве, мас. %). Exsolvable Cu и H ₂ O представляют собой количества Cu и H ₂ O, которые потенциально могут быть выделены из расплавов, но не были выделены, поскольку расплавы, полученные в ходе моделирования, являются H ₂ O-недосыщенными. Exsolved Cu – это количество Cu, выделившееся H ₂ O-насыщенными магматическими системами за периоды их накопления. Объем гибридного расплава представляет собой объем расплава, полученного в описанном выше процессе в горячей зоне. Медианные значения вышеуказанных параметров (выраженные цветными точками на рисунке 3) рассчитаны на основе нескольких тысяч симуляций, возвращенных моделью в выбранных узких интервалах давления накопления (т. е. 0,38–0,40, 0,58–0,60 и 0,78–0,80 ГПа). ) и диапазонов времени закачки ≤1 млн лет (т.е. 0,37–1 млн лет с медианой ∼0,75, 1–2 млн лет с медианой ∼1,5, 2–3 млн лет с медианой ∼2,5, 3–4 млн лет с медианой ∼2,5, ∼3,5 и 4–5 млн лет с медианой ∼4,5 млн лет).

Рис. 3. Вариации медианных значений различных параметров порфировых месторождений с начальными содержаниями H ₂ O в исходных базальтах, давлением и временными интервалами накопления магмы. Средние значения из нескольких тысяч симуляций для растворимой Cu (A–C) , объема расплава (D–F) , растворимой H ₂ O (G–I) и растворенной Cu (J–L) ) связаны с тремя давлениями, при которых может происходить накопление магмы в магматических дугах (0,4, 0,6 и 0,8 ГПа), и с разной продолжительностью накопления магмы на этих глубинах. Разноцветные точки представляют разное время накопления магмы на соответствующем уровне земной коры. Exsolvable Cu — это Cu, которая потенциально может быть выделена из магмы, но не была выделена, потому что магмы, образовавшиеся при моделировании, имеют H ₂ O-недосыщенный. Exsolved Cu – Cu, выделившаяся H ₂ O-насыщенными магматическими системами в периоды их накопления. На этом рисунке видно, что наиболее плодородными исходными базальтами являются базальты с начальным содержанием H ₂ O в плитах (H ₂ O в расплаве) около 2–6 мас. % (дальнейшее обсуждение см. в тексте). Желтые поля на панелях (A–C) представляют собой диапазон полученных плит H ₂ O в дуговых базальтах (Plank et al., 2013).

Ограничения модели

Моделирование, касающееся определения концентраций H ₂ O в первичных дуговых базальтах (рис. 1, 2), используется для получения реалистичного диапазона входных данных для проверки влияния переменных начальных содержаний H ₂ O в дуговые базальты по их плодородию в сторону образования медно-порфировых месторождений (рис. 3). «Новостью» этой модели является соединение зависимости содержания мантии H ₂ O от давления и температуры (уравнение 1) с ковариацией давление-температура, ограниченной реалистичной тепловой структурой мантийного клина (модель Perrin et al. al., 2018; дополнительный рисунок S1 в дополнительном листе данных S3). Тем не менее, такая модель ограничивается только фиксированным углом падения плиты 60°. Большинство порфировых систем формируются в зонах субдукции с более мелкими углами субдукции (например, Cooke et al. , 2005), и реализация термальной структуры мантийного клина, связанная с такой более мелкой субдукцией, была бы полезна для более точной модели.

Внутрикоровая модель (рис. 3), которая позволяет моделировать количества H ₂ O и Cu, выделяемых из магматических систем среднего и кислого состава, основана на термодинамических параметрах и параметрах потока магмы Annen et al. (2006). Применение этой модели к оценке обеспеченности медью и золотом порфировых систем, а также значений Sr/Y ассоциированных магматических систем оказалось успешным, о чем свидетельствует воспроизводимость реальных данных о порфирах по результатам моделей Чиарадии и Карикки ( 2017 г.) и Кьярадия (2020 г.). Я ожидаю, что внутрикоровое моделирование, аналогичное тому, что использовалось Кьярадиа и Карикки (2017) и Кьярадия (2020), дает согласованные результаты и в этом случае. К сожалению, проверить это на реальных данных не представляется возможным из-за редкости (или отсутствия) примитивных магм в большинстве магматических систем, связанных с порфировыми месторождениями, и отсутствия информации о H ₂ Содержание O в таких первичных базальтах при изучении связанных с порфирами магматических систем. С этой целью необходимо провести целенаправленные исследования расплавных включений в темноцветных минералах (например, оливине) магматических систем, связанных с месторождениями порфира, чтобы проверить результаты представленной здесь модели.

Другим ограничением представленной здесь модели является то, что она не может быть применена к постсубдукционным порфировым системам, для которых в настоящее время нет адекватных данных о потоках магмы. Было бы необходимо определить потоки магмы в постсубдукционной среде, приняв, например, метод, предложенный Caricchi et al. (2014), чтобы понять, сходны ли внутрикоровые магматические процессы, ведущие к формированию медно-порфировых месторождений в такой среде, с таковыми в син-субдукционных порфировых системах.

Результаты

H

₂ Содержание O в первичных базальтовых расплавах

Результаты моделирования плавления мантии и содержания H ₂ O в базальтах первичной дуги представлены на рисунках 1, 2. Из-за ограничений модели, используемых здесь (т. е. зависимость термической структуры мантии от толщины коры перекрывающей плиты; Perrin et al., 2018; дополнительный рисунок S1 в дополнительном листе данных S3), возрастающие доли частичного плавления мантийного клина составляют связано с уменьшением мощности земной коры, увеличением Т мантийного клина, увеличением разницы между температурами мантийного клина ( T ) и температуры ( T ₀ ) солидуса перидотита ( T – T ₀ ), а также повышение содержания H ₂ O в мантии (рис. 1) .

На рис. 1 показана также зависимость от указанных параметров концентраций H ₂ O в базальтовых расплавах, образовавшихся в результате разной степени частичного плавления мантии. H ₂ Содержания O в базальтах могут достигать очень высоких содержаний (> 12 мас. %) только при низких степенях частичного плавления (< 7,5 %) и при наибольшей разнице температур мантии ( T ) и температуры перидотитового солидуса ( T ₀ ) ( T – T ₀ ). На рис. 2 показано, что полученные по слэбу содержания H ₂ O в первичных базальтах коррелируют с начальными содержаниями H ₂ O в мантийном клине (рис. 2A), фракцией расплава (рис. 2B) и особенно T – T ₀ (рис. 2В), тогда как они менее четко коррелируют с мощностью земной коры (рис. 2Г) и глубиной плавления мантийного клина (рис. 2Д, Е).

Согласно представленной здесь модели содержание H ₂ O в первичных базальтовых расплавах может колебаться в широких пределах от 1,5 до ~20 мас.% (рис. 1, 2). Это контрастирует с довольно однородными содержаниями H ₂ O (2–6 мас.% при среднем ∼3,9 ± 0,4 мас.%), измеренными в дуговых базальтовых расплавах (Plank et al., 2013). Последние представлены на рис. 1F для сравнения и показывают хорошее соответствие с результатами модели, представленной здесь (т. е. большая часть графика измеренных данных при H ₂ содержание O от 2 до 6 мас.% от модели). Однородные H ₂ O дуговых базальтов (рис. 1F) могут свидетельствовать о более ограниченном диапазоне P-T условий, при которых эффективно образуются первичные дуговые базальты, по сравнению с моделируемым здесь широким диапазоном, или о последующем повторном уравновешивании этих расплавов путем фракционирования при меньшие глубины (Plank et al., 2013; Turner and Langmuir, 2015). Этот последний пункт, однако, кажется несовместимым с обширными геохимическими и термобарометрическими свидетельствами магматической эволюции на значительно более глубоких уровнях земной коры, чем тот, который необходим для повторного уравновешивания при ∼4 мас.% H ₂ O (т.е. ∼6 км) для многих дуговых магм, особенно в континентальных дугах (Foden and Green, 1992; Grove et al., 2003; Annen et al., 2006; Chiaradia, 2015; Edmonds et al., 2019).

Помимо этих неопределенностей, ниже я обращусь к вопросу, являются ли первичные базальтовые расплавы с широко различающимися содержаниями H ₂ O, полученными из плит (независимо от различных параметров, которые могут контролировать эти вариации; рис. 1, 2), по-разному плодородными в терминах количества H ₂ O доставляется в магмо-гидротермальную систему, потенциально связанную с медно-порфировым месторождением.

Мантия или земная кора H

₂ O в порфировых отложениях?

Первое наблюдение состоит в том, что, в соответствии с приведенной выше моделью, H ₂ O в среднекислых магмах горячей зоны, которые в конечном счете питают более мелкие магматические гидротермальные системы медно-порфировых месторождений, поступает из плитчатого происхождения H ₂ O присутствует в базальте мантийного происхождения и в коре H ₂ О, присутствующий в водосодержащих минералах горных пород земной коры, в которые внедряется базальтовый расплав, пока в конце концов не расплавит их частично. Моделирование методом Монте-Карло плодородных магматических систем (> 5 Мт Cu при эффективности 50%, для начального содержания H ₂ O в первичных базальтовых расплавах 4 мас.%) показывает, что 80–95% растворимого H ₂ O из эти магматические системы в любой момент их временной эволюции (0–5 млн лет) и на любой глубине (5–30 км) в конечном счете связаны с плитами H ₂ O остаточной магмы, образовавшейся в результате фракционной кристаллизации базальтового расплава мантийного происхождения, и только 5–20% приходится на кору H ₂ O в результате частичного плавления коровой литологии, содержащей максимум до 1 мас. % H ₂ O (например, амфиболит, амфиболсодержащий пироксенит или амфиболсодержащий габбро, содержащий до 50% амфибола с предполагаемым содержанием H ₂ O 2 мас.%) (рис. 4). Это показывает, что содержание H ₂ O в первичном базальтовом расплаве, полученное из плит, является наиболее важной частью H ₂ O, в конечном итоге образующих порфировые отложения, и что вода земной коры (хотя она может быть значительной; Davidson et al., 2007) играет второстепенную роль в формировании этих отложений (по крайней мере, с учетом среднего потока магматической дуги, используемого в модели). Поэтому оценка влияния переменных содержаний H ₂ O в примитивных расплавах на плодородие производной магмы является оправданной.

Рис. 4. Моделирование Монте-Карло вкладов мантийного базальта H ₂ O для медьсодержащих жидкостей. Моделирование методом Монте-Карло (> 1000) пропорций H ₂ O, полученных в результате фракционной кристаллизации базальта мантийного происхождения (H ₂ O _res ) по отношению к пропорциям, полученным в результате частичного плавления H ₂ O-содержащие литологии земной коры (100%-H ₂ O _res ). Моделирование показывает, что 80–95% растворимого H ₂ O из плодородных медно-порфировых магматических дуговых систем составляют H ₂ O остаточной магмы, образовавшейся в результате фракционной кристаллизации базальтового расплава мантийного происхождения (H ₂ O _res ).

Chiaradia и Caricchi (2017) показали, что наиболее плодородными магматическими системами являются те, которые сформировались на средних и нижних уровнях земной коры (> 0,4 ​​ГПа) в течение длительных периодов накопления (> 2,5 млн лет). Такие системы содержат наибольшее количество H ₂ O и всегда являются H ₂ O-недосыщенными для диапазона исходных H ₂ O (2–4 мас. %), предполагаемый в примитивных расплавах Chiaradia, Caricchi (2017). Последующее их насыщение может происходить только на глубинах меньших (12–18 км), чем глубины их накопления. Это означает, что эти магмы могут подниматься на более мелкие уровни земной коры, откуда они начинают выделять флюиды и металлы. На рис. 3 представлены результаты для начальных содержаний H ₂ O в первичном расплаве 0,1, 1, 2, 4, 6, 8 и 12 мас. % при трех различных давлениях магмоаккумуляции (∼0,4, ∼0,6 и ∼0,8 ГПа), чтобы увидеть эффекты снижения и повышения начального содержания H ₂ O в первичных базальтах по сравнению с теми (2–4 мас. %), рассмотренными Chiaradia и Caricchi (2017), могут оказывать влияние на плодородие производной магмы, обычно связанной с порфировыми месторождениями. Три выбранных давления (∼0,4, ∼0,6 и ∼0,8 ГПа) не только представляют средние глубины эволюции в транскоровых системах магматических дуг (Annen et al., 2006; Cashman et al., 2017; см. выше), но также соответствуют порфировым субфертильным (∼0,4 ГПа) и плодородным (∼0,6 и ∼0,8 ГПа) магматическим системам согласно Chiaradia and Caricchi (2017). На рис. 3 показаны медианные значения растворимой меди (эффективность 50 %), объема расплава, растворимой воды и потерь меди с флюидами на разных глубинах (∼0,4, ∼0,6 и ∼0,8 ГПа) из более чем десяти тысяч расчетов по методу Монте-Карло. для интервалов времени нагнетания ≤1 млн лет (0,37–1, 1–2, 2–3, 3–4 и 4–5 млн лет) при общем периоде нагнетания магмы от ∼0,37 до 5 млн лет. Результаты показывают, что, как уже обсуждалось Chiaradia and Caricchi (2017), содержание растворимой меди увеличивается с увеличением времени закачки и глубины закачки (от ∼0,4 ГПа субфертильных до ∼0,6–∼0,8 ГПа плодородных магматических систем; рис. 3A–C). ). Новые по сравнению с результатами Chiaradia и Caricchi (2017) они также показывают, что в любое время и на любой глубине рассматриваемых здесь диапазонов, особенно для наиболее плодородных систем (т. связан с начальным H ₂ Содержание O в первичном базальте от 2 до 6 мас.%. Для содержания H ₂ O <2 мас.% и > 6 мас.% медиана растворимой Cu уменьшается и падает до значительно более низких значений (например, рис. 3C).

Обсуждение

Уменьшение плодородия наиболее плодородных (т.е. ∼0,8 ГПа) производных магм базальтов с низким начальным содержанием H ₂ O (<2 мас. %; рис. 3C) интуитивно понятно и является вероятной причиной того, что месторождения порфирового типа встречаются только там, где первичные базальтовые магмы образовались в результате частичного плавления плитчато-метасоматизированного источника гидратированной мантии. Для сравнения, базальты СОХ содержат гораздо меньше исходного H ₂ O (<0,7 мас.% с модой 0,25 мас.%; например, Jambon, 1994), и это содержание не сильно улучшается за счет кристаллизации безводных минералов, поскольку в такой геодинамической обстановке магматическая эволюция ограничена. Наилучшее модельное представление этой ситуации (рис. 3А) — это эволюция магм при минимальном смоделированном давлении (∼0,4 ГПа) и при кратчайшем времени нагнетания (0,75 млн лет). Exsolvable Cu в этих условиях практически равен нулю (зеленые точки на рисунке 3A).

Напротив, снижение продуктивности магматических систем среднего и кислого состава, происходящих из базальтовых первичных магм с высоким начальным содержанием H ₂ O (>6 мас. %; рис. 3C), менее интуитивно понятно и требует объяснения. Причина этого в том, что растворимая Cu, связанная с магматической системой в используемой здесь модели, является кумулятивным результатом процессов фракционной кристаллизации, частичного плавления и смешения между остаточными расплавами и частичными коровыми расплавами на протяжении всего времени накопления на разных уровнях земной коры. . Более плодородными являются те системы, которые могут увеличиваться в размерах с точки зрения как магмы, так и H ₂ O суммы. В зависимости от глубины образования этих магматических систем и их развивающегося состава растворимость H ₂ O меняется, и магматическая система на каком-то этапе своей эволюции достигает оптимальных условий, т. е. максимального объема магмы (рис. 3D–F). , но, прежде всего, максимальное содержание растворимого H ₂ O (рис. 3G-I) и, следовательно, максимальное содержание растворимого Cu (рис. 3A-C). И наоборот, магматические системы, достигшие раннего насыщения H ₂ O, будут терять Cu с избытком H ₂ O, выделяющийся из магмы, поскольку процесс накопления магмы все еще продолжается (рис. 3J–L). Это сильно снижает количество доступной меди для последующего распада на более мелких уровнях земной коры. Маловероятно, чтобы, поступающие с глубин в несколько десятков км, эти медьсодержащие флюиды, непрерывно извергавшиеся в течение нескольких млн лет магмоаккумуляции, эффективно концентрировались в узком объеме пород на небольшой глубине, образуя промышленное месторождение порфиров. Кроме того, данные геохронологии порфировых месторождений не согласуются с событиями продолжительности рудообразования той же продолжительности (несколько млн лет), что и периоды накопления магмы в континентальной коре (Chiaradia et al., 2013; Chiaradia and Caricchi, 2017). Флюиды, выделяющиеся на глубине, также могут оставаться захваченными магмой на таких глубоких уровнях земной коры и образовывать медьсодержащие сульфиды, когда в магме происходит насыщение сульфидов (Chiaradia et al., 2012; Wilkinson, 2013) из-за непрерывной магматической эволюции (Lee and Tang, 2020), таким образом способствуя дефициту меди в химическом составе континентальной коры (Lee et al. , 2012; Chiaradia, 2014; Chen et al., 2020).

Колоколообразная кривая зависимости растворимой меди от начального содержания H ₂ O в первичных базальтах (рис. 3A–C) указывает на то, что существует оптимальное начальное содержание H ₂ O в исходном базальте, которое позволяет магматическим системам увеличиваться в размерах, не достигая насыщения H ₂ O с последующей потерей H ₂ O и Cu (рис. 3J–L). На рисунках 3A–C видно, что пики растворимой Cu при моделировании модели систематически ниже (от ∼60 до ∼15 Мт Cu) и систематически смещаются в сторону более низких исходных значений H ₂ Содержание O в первичном базальте (от 4–6 до 2 мас. %) при снижении давления магмоаккумуляции. Это связано с тем, что максимальная порфировая продуктивность магматических систем является результатом оптимальной настройки двух параметров: (i) повышенная продуктивность, вызванная более глубокой эволюцией магмы (соответствует более высоким объемам магмы и H ₂ O; Chiaradia and Caricchi, 2017) и (ii) содержание H ₂ O в первичном базальте не должно быть чрезмерно высоким, что будет способствовать раннему насыщению расплава с последующей глубокой потерей H ₂ O и Cu (рис. 3G-L), ни слишком низкое, что в лучшем случае не будет использовать положительную зависимость растворимости H ₂ O от давления в силикатном расплаве. Оптимальное содержание H ₂ O для всех магматических систем, и особенно для наиболее плодородных (рис. 3A–C), составляет от 2 до 6 мас.% от модельных расчетов, что, что интересно, совпадает с диапазоном H ₂ содержание O измерено в дуговых базальтовых расплавах (Plank et al., 2013). Если оптимальное содержание базальтов первичной дуги в 2–6 мас. % для формирования плодородных магматических систем, полученное с помощью представленной здесь модели, совпадает с измерениями базальтов первичной дуги (Plank et al., 2013), остается выяснить, почему моделирование основано на правдоподобном термальная структура мантийного клина (Perrin et al., 2018) предполагает возможность значительно более широкой H ₂ Содержание О в первичнодуговых базальтовых расплавах (рис. 1, 2). Хотя решение этой проблемы выходит за рамки данного исследования, возможное объяснение состоит в том, что одним из важнейших параметров, контролирующих плавление мантии, является расстояние в Р-Т пространстве между температурой мантии и температурой перидотитового солидуса ( T – T ₀ ) (Langmuir et al. , 2006; Portnyagin et al., 2007; Johnson et al., 2009; Ruscitto et al., 2010; Plank et al., 2013). Если рассматривать плавление мантии с точки зрения небольшого диапазона T – T ₀ значения, которые, как считается, происходят в дугах (например, Plank et al., 2013), H ₂ Содержание O в первичных базальтовых расплавах становится в целом постоянным (для данного T — T ₀ ) и не зависит от глубины области плавления мантии, температуры, содержания мантийного клина H ₂ O и степени плавления (рис. 5).

Рис. 5. Моделирование методом Монте-Карло зависимости H ₂ Содержание O в первичных базальтах по различным параметрам. Моделирование методом Монте-Карло (>15 000) зависимости содержания H ₂ O в первичных мантийных базальтах по отношению к фракции расплава (A) , доминирующей толщине плиты (B) , глубине плавления (C ) , P плавления (D) , T мантийного клина (E) , H ₂ Содержание O в мантийном клине (F) . Цветовые коды выделяют различные интервалы из T – T ₀ значения. На этом рисунке видно, что содержания H ₂ O в первичных базальтовых расплавах в целом постоянны для данного интервала T – T ₀ и не зависят от глубины области плавления мантии, температуры, мантийного клина H _{2 содержание} O и степень плавления (дальнейшее обсуждение см. в тексте).

Еще один фактор, который не учитывается в модели, но может играть негативную роль для очень H ₂ примитивных расплавов, богатых O (>6 мас.%), заключается в том, что эти расплавы начнут кристаллизоваться, как только они достигнут насыщения H ₂ O на глубоких уровнях земной коры (например, Davidson et al., 2007), с их последующая «вязкая смерть» (Barclay and Carmichael, 2004; Annen et al., 2006). Другими словами, эти магмы не смогут достичь более мелких уровней земной коры, откуда они могли бы в конечном итоге питать порфировые магматические системы остатками меди и флюидов, которые они все еще содержат. Это основное требование для образования порфировых месторождений, как показывают геологические и геофизические наблюдения за крупными материнскими магматическими очагами на глубине 10–15 км ниже месторождений (например, Sillitoe, 2010; Richards, 2013; Wilkinson, 2013).

Результатом представленного выше моделирования является то, что аномально высокие содержания H ₂ O в первичных базальтах (например, связанные с более высоким потоком H ₂ O мантийного клина или с низкими степенями частичного плавления мантийного клина на глубоких горизонтах) не только не нужны, но и вредны для образования крупнейших медно-порфировых месторождений. Возможность того, что первичные базальтовые расплавы, сформировавшиеся под толстыми дугами, богаче H ₂ O, чем расплавы, образовавшиеся под тонкими дугами (Turner and Langmuir, 2015; Chin et al., 2018; рис. 1A), может быть привлекательной гипотезой для объяснения возникновения крупнейших медно-порфировых месторождений в мощной коре покрывающей плиты. Однако, согласно рассмотренной выше модели, дуговые базальтовые магмы с нормальным исходным H ₂ Содержание O (т. е. ∼2–6 мас.%) являются наиболее плодородными для образования медно-порфировых месторождений и первичных базальтов с более высоким содержанием H ₂ O (независимо от различных потенциальных процессов, вызывающих такое обогащение H ₂ O ; рис. 1, 2) становятся значительно менее плодородными при содержании H ₂ O >6 мас.%. Это еще один аргумент в пользу гипотезы о том, что медно-порфировые месторождения образованы дуговыми магмами, нормальными по начальным содержаниям H ₂ O (настоящее исследование), содержаниям Cu (Cline, Bodnar, 1991; Шелле-Мишу и др., 2017; Кьярадия и Карикки, 2017 г.; Du and Audétat, 2020) и f O ₂ (Lee and Tang, 2020). Обсужденные выше результаты скорее свидетельствуют о том, что появление наиболее богатых медью месторождений в толстых дугах контролируется другими процессами, а не аномально высоким начальным содержанием H ₂ O в первичных базальтах. Внутрикоровая эволюция и P-T условия, при которых это происходит, по-видимому, являются основным фактором, контролирующим образование порфировых месторождений (Chiaradia and Caricchi, 2017). Такая внутрикоровая эволюция контролируется крупномасштабными геодинамическими параметрами, такими как мощность земной коры перекрывающей плиты (Chiaradia, 2020; Lee and Tang, 2020), условия внутрикорового напряжения, связанные с взаимодействием между погружающейся и перекрывающей плитами (Tosdal и Richards, 2001; Richards, 2003), изменения тектонической ситуации (Cooke et al., 2005; Chiaradia et al., 2009).; Бертран и др., 2014 г.; Richards, 2018), что может способствовать изменению напряженного состояния земной коры, что, в конечном счете, может стать важнейшим фактором, контролирующим формирование этих отложений.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные методом Монте-Карло для этого исследования, и подробные пояснения о том, как их воспроизвести, можно найти в дополнительных таблицах данных S1–S3.

Вклад автора

MC разработал исследование, выполнил моделирование методом Монте-Карло, написал рукопись и начертил рисунки.

Финансирование

Это исследование финансировалось Швейцарским национальным фондом (грант N. 200021_169032).

Конфликт интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/feart.2020.00138/full#supplementary-material

Ссылки

Аннен, К. (2009). От плутонов к магматическим очагам: термические ограничения накопления изверженной кислой магмы в верхней части коры. Планета Земля Науч. лат. 284, 409–416. doi: 10.1016/j.epsl.2009.05.006

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Аннен, К. , Бланди, Дж. Д., и Спаркс, Р. С. Дж. (2006). Генезис средних и кислых магм в глубоких горячих зонах земной коры. Дж. Пет. 47, 505–539. doi: 10.1093/петрология/egi084

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Барклай Дж. и Кармайкл И.С.Э. (2004). Базальт роговой обманки из западной Мексики: водонасыщенные фазовые отношения ограничивают окно изверженности давление-температура. Дж. Пет. 45, 485–506. doi: 10.1093/petrology/egg091

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бертран Г., Гийу-Фроттье Л. и Луазле К. (2014). Распределение медно-порфировых месторождений вдоль западных тетических и андийских зон субдукции: выводы из палеотектонического подхода. г. Рудный геол. Ред. 60, 174–190. doi: 10.1016/j.oregeorev.2013.12.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Burnham, CW (1979). «Магмы и гидротермальные флюиды», в Геохимия гидротермальных рудных месторождений , 2-е изд., изд. HL Barnes (Нью-Йорк: Wiley), 71–136.

Google Scholar

Карикки Л., Симпсон Г. и Шальтеггер У. (2014). Цирконы показывают потоки магмы в земной коре. Природа 511, 457–461. doi: 10.1038/nature13532

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Кэшман К.В., Спаркс Р.С.Дж. и Бланди Д.Д. (2017). Вертикально протяженные и неустойчивые магматические системы: единый взгляд на магматические процессы. Наука 355:eaag3055. doi: 10.1126/science.aag3055

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Шель-Мишу К., Кьярадиа М., Овчарова М., Ульянов А., Вотцлав Ж.-Ф. (2014). Петрохронология циркона выявляет временную связь между порфировыми системами и магматической эволюцией их скрытых плутонических корней (эоценовое месторождение Короккоуайко, Перу). Литос 198-199, 129-140. doi: 10.1016/j.lithos.2014.03.017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шелле-Мишу, К., Ротье, Б., Карикки, Л., и Симпсон, Г. (2017). Темпы дегазации магмы и генезис медно-порфировых месторождений. Науч. Респ. 7:40566.

Google Scholar

Чен К., Танг М., Ли К.-Т. А., Ван З., Цзоу З., Ху З. и др. (2020). Сульфидоносные кумуляты в глубоких континентальных дугах: отсутствующий медный резервуар. Земля Планета Наук. лат. 531:115971. doi: 10.1016/j.epsl.2019.115971

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Кьярадия, М. (2014). Обогащение медью в дуговых магмах контролируется доминирующей толщиной плиты. Нац. Geosci. 7, 43–46. doi: 10.1038/ngeo2028

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кьярадия, М. (2015). Контроль толщины земной коры по сигнатурам Sr/Y недавних дуговых магм: перспектива в земном масштабе. Науч. Респ. 5:8115.

Google Scholar

Кьярадия, М. (2020). Золотоносность порфировых месторождений контролируется эффективностью осаждения. Нац. Комм. 11:248.

Google Scholar

Кьярадия М. и Карикки Л. (2017). Стохастическое моделирование глубинного магматического контроля на медно-порфировых месторождениях. Науч. Респ. 7:44523.

Google Scholar

Кьярадия М., Мерино Д. и Спайкингс Р. (2009). Быстрый переход к долгоживущему глубококоровому магматическому созреванию и формированию гигантского порфирового оруденения (Янакоча, Перу). Земля Планета Наук. лат. 288, 505–515. doi: 10.1016/j.epsl.2009.10.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чиарадия М., Шальтеггер У., Спайкингс Р. А., Вотцлав Дж. Ф. и Овчарова М. (2013). Насколько точно мы можем датировать продолжительность магмо-гидротермальных событий в порфировых системах? Экон. геол. 108, 565–584. doi: 10.2113/econgeo.108.4.565

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Кьярадия М., Ульянов А., Кузманов К. и Беате Б. (2012). Почему крупные медно-порфировые месторождения похожи на магмы с высоким содержанием Sr/Y? г. Респ. 2:685. doi: 10.1038/srep00685

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Чин, Э. Дж., Симидзу, К., Байби, Г. М., и Эрдман, М. Э. (2018). О развитии известково-щелочной и толеитовой магматических серий: глубококоровая кумулятивная перспектива. Планета Земля Науч. лат. 482, 277–287. doi: 10.1016/j.epsl.2017.11.016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Клайн, Дж. С., и Боднар, Р. Дж. (1991). Может ли промышленная медно-порфировая минерализация формироваться «типичным» известково-щелочным расплавом? г. Дж. Геофиз. Рез. 96, 8113–8126.

Google Scholar

Кук, Д. Р., Холлингс, П., и Уолш, Дж. Л. (2005). Гигантские месторождения порфира: характеристики, распространение и тектонический контроль. Экон. геол. 100, 801–818. doi: 10.2113/gsecongeo.100.5.801

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Дэвидсон Дж., Тернер С., Хэндли Х., Макферсон К. и Доссето А. (2007). Амфиболовая «губка» в коре дуги? Геология 35, 787–790.

Google Scholar

Ду, Дж., и Одета, А. (2020). Раннее насыщение сульфидами не вредно для Cu-Au-порфирового образования. Геология 48:1130. doi: 10.1130/G47169.1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эдмондс М., Кэшман К.В., Холнесс М. и Джексон М. (2019). Архитектура и динамика магматических резервуаров. Филос. Транс. Р. Соц. А 377:20180298. doi: 10.1098/rsta.2018.0298

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фоден, Дж. Д., и Грин, Г. Х. (1992). Возможная роль амфибола в происхождении андезита: некоторые экспериментальные и естественные доказательства. Вклад. Мин. Домашний питомец. 109, 479–493. doi: 10.1007/bf00306551

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Гроув, Т. Л., Элкинс-Тантон, Л. Т., Парман, С. В., Чаттерджи, Н., Мунтенер, О., и Гаэтани, Г. А. (2003). Фракционная кристаллизация и плавление мантии определяют тенденции известково-щелочной дифференциации. Вклад. Минеральная. Бензин. г. 145, 515–533. doi: 10.1007/s00410-003-0448-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hedenquist, JW, and Lowenstern, JB (1994). Роль магм в формировании гидротермальных рудных месторождений. Природа 370, 519–527. doi: 10.1038/370519a0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Генрих К.А., Холтер В., Ландтвинг М.Р. и Петтке Т. (2005). Формирование промышленных медно-порфировых (-золотых) месторождений: ограничения на основе микроанализа флюидных и расплавных включений. геол. соц. Лонд. Особая общественность. 248, 247–263. doi: 10.1144/gsl.sp.2005.248.01.13

CrossRef Full Text | Google Scholar

Холлингс П., Кук Д. и Кларк А. (2005). Региональная геохимия третичных магматических пород в Центральном Чили: влияние на геодинамическую среду гигантского медно-порфирового и эпитермального золотого оруденения. Экон. геол. 100, 887–904. doi: 10.2113/gsecongeo.100.5.887

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джамбон, А. (1994). «Дегазация Земли и крупномасштабный геохимический цикл летучих элементов», в Летучие вещества в магмах , редакторы М. Р. Кэрролл и Дж. Р. Холлоуэй (Шантийи: Минералогическое общество Америки), 479–517.

Google Scholar

Джонсон Э. Р., Уоллес П. Дж., Дельгадо Гранадос Х., Манеа В. К., Кент А. Дж. Р., Биндеман И. Н. и др. (2009). Рециркуляция летучих веществ, связанная с субдукцией, и образование магмы под центральной Мексикой: выводы из расплавных включений, изотопов кислорода и геодинамических моделей. Дж. Бензин. 50, 1729–1764 гг. doi: 10.1093/petrology/egp051

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Келли К. А., Планк Т., Ньюман С., Столпер Э., Гроув Т. Л., Парман С. и др. (2010). Плавление мантии в зависимости от содержания воды под Марианской дугой. Дж. Бензин. 51, 1711–1738. doi: 10.1093/petrology/egq036

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ленгмюр С. Х., Безос А., Эскриг С. и Парман С. В. (2006). «Химическая систематика и водное плавление мантии в задуговых бассейнах», в 9 с.1701 Задуговые системы распространения: геологические, биологические, химические и физические взаимодействия , редакторы Д.М. Кристи и Ч.Р. Фишер (Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз), 87–146. doi: 10.1029/166gm07

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ле Ба, М. Дж., Ле Мэтр, Р. В., Штрекайзен, А., и Занеттин, Б. (1986). Химическая классификация вулканических пород на основе общей диаграммы щелочи-кремнезема. Дж. Пет. 27, 745–750. doi: 10.1093/петрология/27.3.745

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Ли, К.-Т. А., Луффи П., Чин Э.Дж., Буше Р., Дасгупта Р., Мортон Д.М. и соавт. (2012). Систематика меди в дуговых магмах и значение для корово-мантийной дифференциации. Наука 336, 64–68. doi: 10.1126/science.1217313

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Ли, К.-Т. А. и Тан М. (2020). Как сделать медно-порфировые месторождения. Планета Земля Науч. лат. 529:115868. дои: 10.1016/j.epsl.2019.115868

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Ньюман С. и Ловенстерн Дж. Б. (2002). VolatileCalc: модель раствора силикатного расплава-h3O-CO2, написанная на Visual Basic для Excel. Вычисл. Geosci. 28, 597–604. doi: 10.1016/s0098-3004(01)00081-4

CrossRef Full Text | Google Scholar

Перрин А., Гоуз С., Притулак Дж., Ронденей С. и Дэвис Д. Р. (2018). Температуры мантийного клина и их потенциальная связь с расположением вулканической дуги. Планета Земля Науч. лат. 501, 67–77. doi: 10.1016/j.epsl.2018.08.011

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Планк Т., Келли К. А., Циммер М. М., Хаури Э. Х. и Уоллес П. Дж. (2013). Почему магмы основной дуги содержат в среднем ∼4 мас.% воды? Планета Земля Науч. лат. 364, 168–179. doi: 10.1016/j.epsl.2012.11.044

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Портнягин М. , Хернле К., Плехов П., Миронов Н. и Хубуная С. (2007). Ограничения на плавление мантии, состав и природу слэбовых компонентов вулканических дуг по летучим (h3O, S, Cl, F) и микроэлементам в расплавных включениях Камчатской дуги. Планета Земля. науч. лат. 255, 53–69. doi: 10.1016/j.epsl.2006.12.005

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ричардс, Дж. П. (2003). Тектоно-магматические предшественники образования Cu-(Mo-Au)-порфировых месторождений. Экон. геол. 98, 1515–1533. doi: 10.2113/gsecongeo.98.8.1515

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Ричардс, Дж. П. (2009). Постсубдукционные Cu–Au-порфировые и эпитермальные Au-месторождения: продукты переплава субдукционно-модифицированной литосферы. Геология 37, 247–250. doi: 10.1130/g25451a.1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ричардс, Дж. П. (2011). Дуговые магмы с высоким содержанием Sr/Y и порфировые месторождения Cu-Mo-Au: просто добавьте воды. Экон. геол. 106, 1075–1081. doi: 10.2113/econgeo.106.7.1075

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Ричардс, Дж. П. (2013). Гигантские рудные месторождения, образованные оптимальными сочетаниями и сочетаниями геологических процессов. Нац. Geosci. 6, 911–916. doi: 10.1038/ngeo1920

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ричардс, Дж. П. (2018). Встряска в порфировом мире? Экон. геол. 113, 1225–1233. doi: 10.5382/econgeo.2018.4589

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ричардс С.В. и Холм Р.Дж. (2013). Тектоническая предпосылка и формирование гигантских порфировых месторождений. SEG Special Public. 17, 265–275. doi: 10.5382/sp.17.08

Полный текст CrossRef | Академия Google

Родригес К., Селлес Д., Дунган М., Ленгмюр К. и Лиман В. (2007). Адакитовые дациты, образованные внутрикоровым кристаллическим фракционированием богатой водой исходной магмы вулкана Невадо-де-Лонгави (36,2 ° ю. ш.; Южная вулканическая зона Анд, Центральное Чили). Дж. Бензин. 48, 2033–2061. doi: 10.1093/petrology/egm049

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Розенбаум Г., Джайлз Д., Саксон М., Беттс П. Г., Вайнберг Р. Ф. и Дубоз К. (2005). Субдукция хребта Наска и плато инков: взгляд на формирование рудных месторождений в Перу. Земля Планета Наук. лат. 239, 18–32. doi: 10.1016/j.epsl.2005.08.003

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Русчитто, Д. М., Уоллес, П. Дж., Джонсон, Э. Р., Кент, А. Дж. Р., и Биндеман, И. Н. (2010). Летучие составы основных магм из шлаковых конусов в высоких каскадах центрального Орегона: значение для образования магмы и условий мантии в горячей дуге. Планета Земля Науч. лат. 298, 153–161. doi: 10.1016/j.epsl.2010.07.037

CrossRef Full Text | Академия Google

Сьюард, Т.М., Уильям-Джонс, А.Е., и Мигдисов, А.А. (2014). «Химия переноса и отложения металлов рудообразующими гидротермальными флюидами», в Трактат по геохимии , 2-е изд. , ред. Х. Холланд и К. Турекян (Амстердам: Elsevier), 29–57. doi: 10.1016/b978-0-08-095975-7.01102-5

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Sillitoe, RH (2010). Медно-порфировые системы. Экон. геол. 105, 3–41. doi: 10.2113/gsecongeo.105.1.3

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Стерн, С. Р., Скьюз, М. А., и Аревало, А. (2010). Магматическая эволюция гигантского медно-молибденового месторождения Эльтениенте, центральный Чили. Дж. Пет. 52, 1591–1617. doi: 10.1093/petrology/egq029

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Тосдал, Р. М., и Ричардс, Дж. П. (2001). Магматический и структурный контроль за развитием Cu-Mo-Au-порфировых месторождений. Ред. Экон. геол. 14, 157–181. doi: 10.5382/rev.14.06

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Тернер С. Дж. и Ленгмюр С. Х. (2015). Какие процессы определяют химический состав стратовулканов дугового фронта? Геохим.