Pracovní list
VY_32_INOVACE_41_05
www.zlinskedumy.cz
Škola Střední průmyslová škola Zlín
Název projektu, reg. č. Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333
Vzdělávací oblast Odborné vzdělávání
Vzdělávací obor Základy výroby
Tematický okruh Přehled technických materiálů
Téma Přehled technických materiálů
Tematická oblast Přehled technických materiálů
Název Měď
Autor Ing. Renata Nesvadbová
Vytvořeno, pro obor, roč. Srpen 2012, strojírenství 1. ročník
AnotaceMěď, historie mědi, druhy a použití, technicky čistá měď,slitiny mědi, bronzy, mosazi
Přínos/cílové kompetence Názorné vysvětlení učiva o mědi
MĚĎ
Téma: Přehled technických materiálůUrčeno pro žáky středních průmyslových škol
• Historie mědi• Druhy a použití mědi• Technicky čistá měď• Slitiny mědi• Bronzy• Mosazi
Co všechno můžeme vyrobit z mědi a jejich slitin?
MĚĎ
• Měď je kov načervenalé barvy s výbornou tepelnou i elektrickou vodivostí, velmi dobrou tvárností za tepla i za studena – tvárnost si zachovává i při záporných teplotách
• Vyznačuje se velmi dobrou korozní odolností jak vůči atmosférickým vlivům tak i vůči řadě chemikálií
• K přednostem mědi patří též dobrá obrobitelnost a svařitelnost, naopak špatná je slévatelnost
• Měď je po železe a hliníku třetí nejpoužívanější kov• Hlavní oblasti použití – v elektrotechnice jako elektrovodný materiál,
zařízení vystavená nízkým teplotám, střešní krytina, okapové žlaby a svody, nádoby v potravinářském průmyslu, plátování ocelových plechů, asi polovina vyrobené mědi se používá k výrobě slitin, a to buď mosazí nebo bronzů
Fyzikální vlastnosti
Hustota ρ (kg . m-3)Teplota tání (ºC)Měrná tepelná kapacita (kJ / kg K)Délková roztažnost (K-1)Měrná tepelná vodivost (W/mK)Konduktivita (MS/m)
894010830,38516,4 . 10-6
39058
Mechanické vlastnosti
Mez kluzu (MPa)Mez pevnosti (MPa)Tažnost (%)Kontrakce (%)Modul pružnosti v tahu (MPa)Tvrdost HB
60 2205070130 00050
Technologické vlastnosti
Tvářitelnost za studena i za teplaSlévatelnostSvařitelnostPájitelnostObrobitelnost
Velmi dobráObtížnáDobráVelmi dobráDobrá
HISTORIE MĚDI
• Měď je jedním z mála kovů, které znal člověk už v dobách prehistorických. Nejprve byla měď užívána samotná, později v podobě slitin ( As, Pb, Zn, Sn atd.). Tyto slitiny byly velmi proměnlivého složení a jsou společně nazývány bronzy. Byly užívány tak hojně, že daly název celé historické epoše – doba bronzová.
• Počátek znalosti bronzu sahá v různých zemích do dob velmi různých. Např. v Egyptě byla měď známa už 4000 př.n.l., ve střední a severní Evropě se počátek doby bronzové datuje teprve kolem roku 2000 př.n.l.
• Název mědi – cuprum - je odvozen od římského názvu aes cyprium ( dle ostrova Kypru), kde se ve značném množství těžila. Označována tak nebyla pouze měď čistá, ale i její slitiny. Pojem bronz (bronzo) se objevuje poprvé ve spise Pirotechnica ( Vannucio Biringoccio).
TECHNICKY ČISTÁ MĚĎ - VÝSKYT
• Měď se v přírodě nejčastěji vyskytuje vázána na síru, k níž má velkou afinitu (nejběžnější je chalkopyrit – CuFeS2, dále bornit – Cu3FeS3). V podstatně menším množství se měď váže na kyslík – ty tvoří cca 15 až 20% těžby (např. kuprit Cu2O). Ryzí měď se ve větší míře nachází na Aljašce, ojediněle v Číně a Chile. Rudy obsahující měď jsou poměrně chudé, obsahují 1 až 6 % Cu.
DRUHY A POUŽITÍ MĚDIOznačení ČSN Obsah příměsí
(max v %)Použití
ECu 99,95ECu 99,9
42 300242 3001
Rozhoduje el. vodivost
Pro elektrotechnické účely, v polygrafickém průmyslu
Cu 99,95 42 3102 Pb 0,005O 0,02
Ve vakuové elektrotechnice
Cu 99,9 42 3103 Pb 0,04O 0,08
Do slitin, elektrotech. účely
Cu 99,85Cu 99,75
42 300342 3004
Pb 0,03O 0,01
Pro svařování, chem., potravin.
Cu 99,5 42 3005 Pb 0,1O 0,1
Konstrukce ve strojírenství
Cu 99,2 As 42 3009 As 0,1 až 0,5 Odolná proti redukčním plynům za zvýšených teplot
SLITINY MĚDI
BRONZYBronzy jsou slitiny mědi s cínem, olovem, hliníkem a dalšími prvky. Zinek
není nikdy v bronzu hlavní přísadou. Bronzy dělíme podobně jako mosazi na dvousložkové a vícesložkové, dále na bronzy slévárenské a tvářené.
Cínové bronzy• Již malé přísady cínu zvyšují pevnost mědi. Maxima pevnosti dosahují
slitiny s obsahem 10 až 15% cínu.Hliníkové bronzy• Technické hliníkové bronzy obsahují do 10% hliníku, ale zpravidla mají
ještě 2 až 8% přísad (Mn, Ni a Fe). Mangan zvyšuje tvářitelnost za tepla i za studena a korozní odolnost. Ni zpevňuje. Železo zjemňuje zrno a bronz zpevňuje.
• Hliníkové bronzy mají lepší odolnost proti korozi než mosazi nebo cínové bronzy a to díky vlivu ochranné povrchové vrstvy tvořené oxidy hliníku a mědi. Tyto bronzy dobře odolávají mořské vodě, atmosférické korozi, minerálním kyselým vodám a mnoha organickým kyselinám.
BRONZY
POUŽITÍ BRONZŮ:• Ložiska: cínový,olověný,červený bronz• Součásti odolávající korozi: hliníkový, beryliový bronz• Elektrotechnika: niklový, manganový bronz
MOSAZI
Tvářené:
• Trubky,plechy,dráty, šrouby, pružiny,hudební nástroje
Na odlitky:
• Části čerpadel,hydraulických strojů
Jsou to slitiny mědi ( více jak 58%) a zinku
Mosazi tvoří asi 80% všech slitin mědi.Můžeme je dělit do několika skupin, jednak dle chemického složení na dvousložkové a vícesložkové, jednak dle způsobu zpracování na tvářené a slévárenské.
POUŽITÉ ZDROJE• DESCOUENS, Didier. Soubor:Cuivre Michigan.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San
Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2010 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cuivre_Michigan.jpg
• JOHNSBRANA. Soubor:Anticlastic-Copper-Cuff-Bracelet.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2007 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Anticlastic-Copper-Cuff-Bracelet.jpg
• DESCOUENS, Didier. Soubor:Azuriteoujda.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2009 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Azuriteoujda.jpg
• DESCOUENS, Didier. Soubor:Chalcopyrite_perou.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2009 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Chalcopyrite_perou.jpg
• MAKSIM. /Soubor:Kupra_tubo.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Kupra_tubo.jpg
• AICHAS. Soubor:Trumpet_in_b_german.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Trumpet_in_b_german.jpg
• Měď. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/M%C4%9B%C4%8F
• MIKULČÁK, Jiří. Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro střední školy. 4. vyd. Praha: Prometheus, 2010. ISBN 978-80-7196-345-5.
• FISCHER, Ulrich. Základy strojnictví. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2004, 290 s. ISBN 80-867-0609-5.
• HLUCHÝ, Miroslav a Jan KOLOUCH. Strojírenská technologie 1. 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia, 2002, 266 s. ISBN 80-718-3262-6.