Serbuk tembaga tulen, terutamanya terdiri daripada tembaga, adalah elemen logam. Tembaga adalah logam lembut. Apabila permukaan hanya dipotong, ia adalah oren merah dengan kilauan logam, dan bahan mudah adalah merah purplish. Ia mempunyai kemuluran yang baik, kekonduksian terma yang tinggi dan kekonduksian, jadi ia adalah bahan yang paling biasa digunakan dalam kabel dan komponen elektrik dan elektronik. Ia juga boleh digunakan sebagai bahan binaan dan boleh membentuk pelbagai jenis aloi. Aloi tembaga mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik dan ketahanan yang rendah, antaranya gangsa dan tembaga adalah yang paling penting. Di samping itu, tembaga juga merupakan logam tahan lama, yang boleh dikitar semula berkali -kali tanpa merosakkan sifat mekanikalnya. Ia bukan logam ferrous - yang mempunyai hubungan yang sangat rapat dengan manusia. Ia digunakan secara meluas dalam industri elektrik, ringan, pembuatan jentera, industri pembinaan, industri pertahanan negara dan bidang lain. Ia hanya kedua untuk aluminium dalam penggunaan bahan -bahan feros non - di China.
|
Formula kimia |
Cu |
|
Jisim tepat |
64 |
|
Berat molekul |
64 |
|
m/z |
63 (100.0%), 65 (44.6%) |
|
Analisis Elemental |
Cu, 100.00 |
Sifat Kimia Tembaga:
1. Reaksi dengan oksigen: Tembaga adalah logam berat yang tidak aktif, yang tidak bergabung dengan oksigen di udara kering pada suhu bilik. Apabila dipanaskan, ia boleh menghasilkan oksida tembaga hitam:
Jika ia terus dibakar pada suhu yang sangat tinggi, CU2O merah akan dihasilkan:
2. Reaksi dengan udara (tindak balas dengan O2, H2O, CO2): Selepas terdedah kepada udara lembap untuk masa yang lama, lapisan hijau tembaga (asas karbonat tembaga) akan perlahan -lahan dibentuk di permukaan tembaga. Hijau tembaga boleh menghalang kakisan logam, dan komposisinya berubah -ubah.
3. Reaksi dengan halogen:Serbuk tembaga tulenboleh menggabungkan dengan klorin di bawah keadaan pencucuhan.
4. Reaksi dengan sulfur: Apabila dipanaskan, tembaga secara langsung digabungkan dengan sulfur untuk membentuk sulfida cuprous (CU2S):
5. Reaksi dengan penyelesaian klorida ferrik: Dalam industri elektronik, penyelesaian FECL3 biasanya digunakan untuk menggunakan tembaga untuk mengeluarkan litar bercetak. Persamaan:
6. Reaksi dengan asid: tindak balas dengan udara dan asid cair. Dalam urutan berpotensi (urutan aktiviti logam), unsur -unsur kumpulan tembaga berada di belakang hidrogen, jadi mereka tidak dapat menggantikan hidrogen dalam asid cair. Walau bagaimanapun, dengan kehadiran udara, tembaga boleh dioksidakan ke tembaga oksida terlebih dahulu, kemudian bertindak balas dengan asid, dan kemudian perlahan -lahan membubarkan asid cair ini. Lihat persamaan berikut:
7. Bereaksi dengan asid pengoksidaan: Tembaga akan dioksidakan dan dibubarkan oleh asid pengoksidaan seperti asid nitrik dan asid sulfurik pekat (pemanasan diperlukan):
8. Pemangkin: Tembaga boleh bertindak sebagai pemangkin untuk beberapa tindak balas organik, seperti pengoksidaan pemangkin alkohol:
Y - Ray Method: Bi logam garam dikurangkan kepada zarah logam di bawah y - ray. Y - Ray menjadikan penyelesaian menghasilkan elektron yang dilarutkan, yang dapat mengurangkan ion logam tanpa mengurangkan ejen, mengurangkan valensi mereka, dan membentuk zarah logam melalui nukleasi dan pertumbuhan. Kelebihan: Mudah untuk beroperasi di bawah suhu dan tekanan normal, dan saiz zarah dilindungi pada masa yang sama penjanaan zarah, yang boleh menghalang aglomerasi zarah, dan boleh dihasilkan secara besar -besaran
Kaedah elektrolitik: Elektrolit yang digunakan dalam penyediaan serbuk tembaga adalah CUSO dengan jumlah yang sesuai H, jadi dan. Penyelesaian, anod adalah plat tembaga logam tulen, dan permukaan katod adalah aloi titanium. Apabila arus digunakan, Cu 2+ bergerak ke katod dan mengurangkan dan deposit di permukaannya. Getaran dan peronggaan ultrasonik menjadikan tembaga logam yang didepositkan jatuh dengan cepat dan menggantung dalam elektrolit dengan zarah -zarah kecil, yang secara berkesan dapat mencegah pengumpulan dan pertumbuhan zarah. Proses teknologi penyediaan serbuk tembaga oleh elektrolisis adalah: elektrolisis -> mengikis -> penapisan → mengumpul serbuk tembaga → basuh → anti pengoksidaan → cuci -> -> pemeriksaan. Faktor -faktor yang mesti mempengaruhi proses elektrolisis termasuk kepekatan ion dan ion, ketumpatan semasa, aditif, kitaran mengikis serbuk, suhu elektrolit, dll.
Serbuk tembaga tulen, sebagai salah satu logam terawal yang digunakan oleh manusia, sentiasa memegang kedudukan utama dalam proses tamadun manusia kerana kekonduksian yang sangat baik, kekonduksian terma, kemuluran, dan rintangan kakisan. Dari piramid firaun Mesir purba ke komponen ketepatan kapal angkasa moden, dari seni hiasan seni bina tradisional untuk teknologi terobosan dalam bidang tenaga baru, penerapan tembaga telah menembusi semua bidang industri, teknologi, penjagaan perubatan, dan banyak lagi.
Tembaga adalah bahan teras untuk penghantaran kuasa dan penukaran tenaga, dengan kekonduksian kedua hanya untuk perak, tetapi kosnya hanya 1/100 perak, menjadikannya konduktor pilihan untuk sistem kuasa global.
1. Infrastruktur Grid Kuasa
Lebih daripada 90% daripada garis penghantaran voltan tinggi Ultra - di dunia menggunakan konduktor aloi tembaga atau tembaga. Dalam kejuruteraan voltan tinggi Ultra - China, kira -kira 8 tan bahan tembaga dimakan setiap kilometer talian penghantaran, memastikan kehilangan kuasa dikurangkan kepada 0.05%/100km. Dalam bidang transformer, penggunaan belitan tembaga meningkatkan kecekapan peralatan kepada lebih dari 98%, menjimatkan elektrik bersamaan dengan penjanaan kuasa tiga stesen kuasa tiga Gorges setiap tahun.
2. Revolusi Tenaga Baru
Industri Photovoltaic: Paste perak sel solar silikon monocrystalline mengandungi 60% tembaga, dan pelekat konduktif berasaskan tembaga meningkatkan kecekapan pembungkusan komponen sebanyak 15%.
Menjelang 2025, kapasiti fotovoltaik yang dipasang global akan melebihi 5000GW, memandu kenaikan 300000 tan/tahun dalam permintaan tembaga.
Dalam bidang kuasa angin, kabel dalaman menara turbin angin luar pesisir direka dengan teras tembaga, yang mempunyai rintangan kakisan 5 kali lebih tinggi daripada teras aluminium dan hayat perkhidmatan yang dilanjutkan selama 25 tahun. Turbin angin dengan kapasiti tunggal 15MW memerlukan 40 tan bahan tembaga, iaitu 300% lebih daripada model 5MW.
Sistem Penyimpanan Tenaga: Menambah nanopartikel tembaga ke bahan elektrod positif lithium - bateri ion dapat meningkatkan hayat kitaran bateri hingga lebih dari 8000 kali dan ketumpatan tenaga hingga 350Wh/kg. Sistem Penyimpanan Tenaga Tesla Megapack mempunyai kandungan tembaga sebanyak 2.8 tan per unit, menjadikannya salah satu terminal penggunaan tembaga terbesar di dunia.
Dari litar bersepadu ke pengkomputeran kuantum, aplikasi Copper dalam bidang elektronik terus menolak had fizik.
1. Pembuatan Semikonduktor
Teknologi interkoneksi: Dalam cip proses 45nm, resistiviti interkoneksi tembaga dikurangkan sebanyak 40% berbanding dengan aluminium, dan kelewatan penghantaran isyarat dikurangkan sebanyak 30%. Proses 3nm TSMC mengamalkan diri - menyelaraskan pelbagai teknologi corak, dengan 18 lapisan interkoneksi tembaga pada satu cip tunggal dan ketepatan lebar garis yang dikawal dalam 2nm.
Bahan Pembungkusan: Dalam pembungkusan cip flip, teknologi bump tiang tembaga meningkatkan ketumpatan I/O hingga 10000/mm ², yang 10 kali lebih tinggi daripada bola solder plumbum timah tradisional. Pemproses Intel Xeon menggunakan tenggelam haba komposit graphene tembaga dengan kekonduksian terma 1800W/(m · k), yang 50% lebih tinggi daripada tembaga tulen.
2. Pengkomputeran kuantum
Komputer kuantum IBM "Osprey" menggunakan gegelung aloi niobium titanium superconducting, tetapi 90% daripada wayar yang menyambung pada sistem penyejukan suhu rendah {{1} Dalam pemproses Google "Sycamore", rongga resonan gelombang mikro yang berasaskan tembaga mencapai kesetiaan isyarat 99.9999%, mempromosikan ketuanan kuantum.
Tembaga memainkan peranan penting dalam transformasi kenderaan pengangkutan yang ringan dan elektrik.
1. Kenderaan Tenaga Baru
Sistem Motor: Tesla Model 3 Magnet Tetap Motor Synchronous mengamalkan teknologi pemutar tembaga, yang meningkatkan kecekapan sebanyak 8% dan mengurangkan berat badan sebanyak 15% berbanding dengan motor asynchronous tradisional. Dalam lapan dalam satu sistem pemacu elektrik BYD E - Platform 3.0, kadar penghunian slot motor tembaga rata mencapai 78%, dan ketumpatan kuasa melebihi 6kW/kg.
Kemudahan Pengecasan: Platform pengecasan cepat 800V tinggi di dunia - menggunakan contactor aloi tembaga, yang mempunyai rintangan hakisan arka tiga kali lebih tinggi daripada kenalan perak dan hayat perkhidmatan sehingga satu juta kali. Kandungan tembaga satu tumpukan supercharging Tesla V4 mencapai 45kg, peningkatan sebanyak 20% berbanding dengan versi V3.
2. Aeroangkasa
Komponen enjin: Bilah turbin enjin GE9X diperbuat daripada aloi suhu tinggi berasaskan tembaga -, dengan suhu kerja 1150 darjah, iaitu 50 darjah lebih tinggi daripada bahan generasi sebelumnya. Piping sistem bahan api Airbus A350xWb diperbuat daripada bahan komposit tembaga titanium, yang mempunyai rintangan kakisan 10 kali lebih tinggi daripadaSerbuk tembaga tulendan mengurangkan berat badan sebanyak 40%.
Teknologi satelit: Satelit Beidou -3 menggunakan antena aloi memori niobium titanium tembaga, dengan kadar pemulihan ubah bentuk 99.99% dalam persekitaran yang melampau dari -180 darjah hingga 120 darjah, memastikan ketepatan penghantaran isyarat.
Rintangan cuaca dan nilai estetik tembaga menjadikannya bahan abadi dalam bidang seni bina.
1. Bangunan Landmark
Bangunan Pusat Shanghai: Dinding tirai luar diperbuat daripada plat aloi zink tembaga, yang telah membentuk lapisan pelindung "tembaga hijau" yang unik selepas 15 tahun pengoksidaan semula jadi. Reflektiviti telah menurun dari 85% hingga 60%, menyedari perpaduan bangunan pemuliharaan tenaga dan kesan artistik.
"Bangunan beg kertas" di Universiti Teknologi Sydney: Fasad luaran menggunakan 32000 plat tembaga berlubang, dan kesan cahaya dan bayangan dinamik dibentuk melalui reka bentuk parametrik. Kecekapan pencahayaan semulajadi dalaman meningkat sebanyak 40%, dan ia telah memperoleh pensijilan LEED Platinum.
2. Warisan Budaya
Komponen tembaga di dewan berkhasiat Muzium Istana: Tembaga Gilded Golden Gate Ring Cast semasa tempoh Qianlong dibuat menggunakan kaedah lilin yang hilang, dengan ketebalan lapisan lapisan permukaan 0.2mm. Selepas 300 tahun, ia masih mengekalkan integriti 95%.
Louvre Pyramid: Struktur tembaga kaca yang direka oleh IM PEI, dengan bingkai tembaga yang diperbuat daripada keluli tahan karat 316L bersalut dengan tembaga, mencapai tahap rintangan kakisan yang tertinggi mengikut piawaian ISO 9227, dan kitaran penyelenggaraan yang panjang selama 20 tahun.
Ciri -ciri antibakteria dan biokompatibiliti tembaga memacu aplikasi inovatifnya dalam bidang perubatan.
1. Bahan antibakteria
Kawalan Jangkitan Hospital: Klinik Mayo di Amerika Syarikat menggunakan pemegang pintu emas aloi tembaga, yang mengurangkan bilangan bakteria permukaan sebanyak 99.7% berbanding dengan keluli tahan karat, dan mengurangkan kadar jangkitan hospital yang diperoleh sebanyak 22%. Bantuan China dalam membina pusat rawatan Ebola di Afrika sepenuhnya menggunakan peralatan perubatan aloi tembaga, dengan kadar jangkitan silang yang dikawal di bawah 0.3%.
Permohonan tekstil: Fabrik serat ion tembaga mempunyai kadar perencatan sebanyak 99.99% terhadap Staphylococcus aureus, dan digunakan untuk membuat bekalan perubatan seperti pakaian pembedahan dan topeng untuk memastikan keselamatan kakitangan perubatan semasa wabak Covid-19.
2. Rawatan Cancer
Ubat kompleks tembaga: Kompleks tembaga cisplatin (Cu Pt) boleh meningkatkan kadar apoptosis sel -sel kanser payudara hingga 85% dengan memusnahkan topoisomerase DNA sel tumor, iaitu 30 mata peratusan lebih tinggi daripada ubat kemoterapi tradisional.
Nanoteknologi: Nanopartikel oksida tembaga (CUO NPs) dalam terapi fototerma dapat meningkatkan suhu tapak tumor hingga 52 darjah di bawah penyinaran laser 808nm, mencapai ablasi yang tepat.
Kekuatan dan rintangan haus aloi tembaga menyokong perkembangan industri pembuatan akhir - yang tinggi.
1. Pembuatan acuan
MOLE CASTING DIE: Permukaan substrat keluli H13 yang disembur dengan salutan aloi berasaskan tembaga boleh meningkatkan kehidupan acuan dari 50000 kali hingga 200000 kali, yang digunakan dalam pembuatan badan pemutus Tesla bersepadu.
Acuan plastik: Aloi tembaga berilium (C17200) mempunyai kekonduksian terma 105W/(M · K), yang 5 kali lebih tinggi daripada keluli acuan P20 dan memendekkan kitaran pencetakan suntikan sebanyak 30%. Ia digunakan dalam pengeluaran kes iPhone Apple.
2. Teknologi Bearing
Galas Gandar Kereta Api Berkelajuan Tinggi: Menggunakan penahan metalurgi serbuk berasaskan tembaga, pekali geseran kekal stabil di bawah 0.002 pada kelajuan berjalan 350km/j, memanjangkan hayat perkhidmatan sebanyak tiga kali berbanding dengan penahan keluli tradisional.
Galas batang utama turbin angin:Serbuk tembaga tulenTeknologi rawatan aloi nikel membolehkan kehidupan keletihan sentuhan galas melebihi 1 × 10 ⁷ rpm, menyokong operasi stabil turbin angin luar pesisir 15MW.
Tembaga mempamerkan nilai unik dalam kawalan pencemaran dan kitar semula sumber.
1. Teknologi Rawatan Air
Penyingkiran logam berat: Nanopartikel oksida tembaga mempunyai kapasiti penjerapan 256mg/g untuk ion plumbum di dalam air, yang 10 kali lebih tinggi daripada karbon diaktifkan. Mereka digunakan untuk kawalan pencemaran logam berat di Lembangan Sungai Yangtze.
Degradasi Photocatalytic: Di bawah cahaya yang kelihatan, pemangkin komposit Cu ₂ o/tio ₂ boleh membuat kadar mineralisasi bahan pencemar organik mencapai 90%, yang digunakan untuk projek rawatan Taihu Lake Lake Cyanobacteria.
2. Kitar semula sisa
Pembangunan Perlombongan Bandar: China mengitar semula kira -kira 2 juta tan tembaga sisa setiap tahun, yang bersamaan dengan mengurangkan perlombongan tembaga sebanyak 30 juta tan dan menurunkan pelepasan karbon sebanyak 120 juta tan.
Pembuatan gelung tertutup: Apple menggunakan robot daisy untuk membongkar iPhone, mencapai kadar pemulihan tembaga sebanyak 98%, untuk pengeluaran kes -kes MacBook, membentuk gelung kitar semula "penggunaan reka bentuk".
Cool tags: CAS serbuk tembaga tulen 7440-50-8, pembekal, pengeluar, kilang, borong, membeli, harga, pukal, untuk dijual