فلز مس

فصل اول: مس چیست؟

مس فلزی شکل‌پذیر و شکل‌پذیر طلایی مایل به قرمز است که توانایی انتقال گرما و الکتریسیته را دارد. برنج و برنز، دو آلیاژی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، هنگام ترکیب مس با فلزات دیگر ایجاد می شوند. مس به دلیل تمایل به اکسید شدن سریع، به عنوان یک فلز پایه در نظر گرفته می شود. در نمودار تناوبی، عدد اتمی آن با نماد Cu دارای 29 است. عصر مفرغ زمانی آغاز شد که کشف شد قلع و مس برای ساخت ابزار و سلاح های برنزی قابل آلیاژ هستند.

 

در طول تاریخ همراه با نقره و طلا، مس برای ایجاد سکه استفاده می شده است. بیشترین استفاده برای سکه است و کمترین ارزش را دارد. این آلیاژی است که در تمام سکه های ایالات متحده استفاده می شود و همچنین در فلزات تفنگ گنجانده شده است.

مس در اشکال مختلفی از جمله فویل، ورق، میله گرد، سیم و صفحه وجود دارد که همه اشکال دارای رسانایی الکتریکی بالایی هستند. گریدهای خالص مس رسانایی بالاتری دارند.

کاربردهای زیادی برای مس وجود دارد. برای مقاصد معماری مانند کاشی روی دیوار یا ورق های روی نمای ساختمان استفاده می شود. صنایع دستی DIY از مس برای پوشاندن رویه میله‌های خود استفاده می‌کنند و به میله جان تازه و ظاهری خیره‌کننده می‌دهند.

خالص ترین عیار مس 101 با محتوای مس 99.99 درصد است. رایج ترین گرید 110 است که در بازارهای برق و معماری استفاده می شود. گرید 110 دارای عناصر آلیاژی دیگری است که آن را قوی‌تر می‌کند اما همچنان شکل‌پذیر است.

 

بیشتر مس در موتورها و سایر وسایل الکتریکی استفاده می شود. این به این دلیل است که ممکن است به داخل سیم کشیده شود و گرما و الکتریسیته را بسیار موثر منتقل می کند. علاوه بر این، در ماشین آلات صنعتی، مواد سقف و محصولات لوله کشی استفاده می شود. سولفات مس یک آفت کش رایج کشاورزی و آلژیک تصفیه آب است. آزمایشات شیمیایی برای تشخیص قند، مانند محلول Fehling، شامل ترکیبات مس است.

وقوع مس

گدازه های بازالتی منبع رایج مس بومی هستند. مس همچنین ممکن است از ترکیبات مس استخراج شود. این ترکیبات شامل سولفیدها، کلریدها، آرسنیدها و کربناتها هستند. بسیاری از مواد معدنی مانند کالکوپیریت، بورنیت، کالکوسیت، کوپریت، مالاکیت و آزوریت شامل مس هستند.

 

مس ممکن است در کبد انسان، مرجان های دریایی مختلف، خاکستر جلبک دریایی و بندپایان مختلف یافت شود. در هموسیانین سخت پوستان و نرم تنان خون آبی، مس همان عملکردی را ایفا می کند که آهن در هموگلوبین گونه های خون قرمز (از جمله انسان) برای رساندن اکسیژن انجام می دهد. مس همچنین به عنوان فلز کمیاب موجود در انسان یافت می شود و به تولید هموگلوبین کمک می کند.

خواص مس

مس یک فلز بسیار انعطاف پذیر است، اگرچه سخت یا قوی نیست. با این حال، استحکام و سختی آن را می توان به طور قابل توجهی با کار سرد (فرایند کار یک فلز در زیر دمای تبلور آن) افزایش داد، زیرا بلورهای درازی با ساختار مکعبی وجه محور مشابه در مس سخت تر آنیل شده تولید می شود. گازهای معمولی (از جمله اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد) که تاثیر قابل توجهی بر خصوصیات مکانیکی و الکتریکی فلز جامد شده دارند، در مس مذاب نامحلول هستند. از نظر هدایت حرارتی و الکتریکی، این فلز خالص پس از نقره در رتبه دوم قرار دارد. ایزوتوپ های پایدار مس-63 و مس-65 اکثریت مس طبیعی را تشکیل می دهند.

 

مس در اسیدهای همراه با هیدروژن محلول نیست زیرا در سری الکتروموتور به دنبال هیدروژن است. با این حال، با اسیدهای اکسید کننده مانند نیتریک و اسید سولفوریک داغ و غلیظ واکنش نشان می دهد. آب دریا و جو تأثیر کمی بر مس دارند. با این حال، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هوا باعث ایجاد یک پوشش نازک و سبز رنگ به نام پتینه می شود که ترکیبی از هیدروکسی کربنات، هیدروکسی سولفات و مقادیر کمی از مواد دیگر است. در غیاب هوا، اسیدهای رقیق غیر اکسید کننده یا غیرکمپلکس تأثیر کمی بر مس دارند و آن را به فلزی نسبتاً نجیب تبدیل می کنند.

با این حال، در حضور اکسیژن، به سرعت در اسیدهای سولفوریک و نیتریک حل می شود. از آنجا که کمپلکس‌های سیانو بسیار پایدار هنگام حل شدن ایجاد می‌شوند، زمانی که در آمونیاک آبی یا سیانید پتاسیم در یک محیط حاوی اکسیژن قرار می‌گیرند نیز محلول است.

درجات مس

شش خانواده گرید مس عبارتند از مس، آلیاژهای مس رقیق، برنج، برنز، آلیاژهای مس نیکل و آلیاژهای نیکل نقره. نمرات با استفاده از سیستمی که توسط موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) ایجاد شده است شماره گذاری می شود و به سیستم شماره گذاری یکپارچه (UNS) معروف است که توسط انجمن مهندسین آمریکایی (SAE) و انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) نظارت می شود. ).

 

درجه های اول مس خالص با کمتر از 0.7 درصد ناخالصی هستند و با شماره های UNS C10100 تا C13000 تعیین می شوند. گریدهای مس رقیق دارای عناصر آلیاژی در مقادیر کم هستند که برخی از خواص مس خالص را تغییر می دهد. گرید مس C11000 رسانایی الکتریکی بالایی دارد و برای کاربردهای الکتریکی استفاده می شود. اشکال مختلف آلیاژهای نیکل مس دارای 1.5٪ تا 4.5٪ محتوای نیکل هستند و به عنوان گریدهای UNS C70000 تا UNS C73499 شناخته می شوند.

گریدهای مختلف برای تولید محصولات خاص بر اساس خواص و ویژگی های آنها انتخاب می شوند. گرید C70000 تا C73499 برای تولید سکه، اواپراتور، لوله مبدل حرارتی، هیدرولیک خودرو و سیستم های خنک کننده استفاده می شود. گریدهای UNS C73500 تا C79999 برای ساخت قلم‌های توپی، آلات موسیقی و محفظه‌های ترانزیستور استفاده می‌شوند.

فصل دوم: تولید (استخراج) مس

مس در سراسر سطح زمین به عنوان یک ماده معدنی یا به عنوان سنگ معدنی که حاوی فلزات دیگری مانند روی و سرب است یافت می شود. با استفاده از معادن روباز یا زیرزمینی استخراج می شود. از مس استخراج شده، 90 درصد از معادن روباز است که شامل حفاری در پوسته زمین در مراحل اندازه گیری شده برای حذف سنگ معدن های واقع در نزدیکی سطح است.

مس مورد تقاضای کشورهای بزرگ و زیرساخت ها است. چین با 52 درصد و اروپا با 16 درصد بیشترین مصرف کنندگان مس هستند. رهبران تولید مس شیلی، پرو و ​​چین هستند و ایالات متحده در رتبه پنجم قرار دارد. مس به آلیاژهای دیگر اضافه می شود تا فلزات دیگر را چکش خوار کند یا به فلزات دیگر رنگ بدهد.

 

هنگامی که عمق سنگ معدن معدن روباز را غیرعملی می کند، ممکن است از استخراج زیرزمینی استفاده شود. این روش مستلزم ایجاد شفت هایی در سطح زمین است تا ماشین آلات یا مواد منفجره بتوانند سنگ معدن را جدا کنند.

 

سنگ معدن باید پس از استخراج به درجه خلوص بالایی برسد. سنگ معدن سولفید پنج مرحله زیر را طی می کند:

• مواد معدنی مس از سنگ معدن با خرد کردن آن به ماسه ریز آزاد می شود.
• سنگ معدن به صورت کف شناور است که شامل مخلوط کردن شن و ماسه با مواد شیمیایی به منظور ایجاد آب گریز ذرات مس است.
• هوا از مخلوط عبور می کند و باعث می شود که مواد معدنی مس به حباب ها بچسبند و روی سطح شناور شوند.
• کف غنی از مس غلیظ می شود و به کنسانتره ای تبدیل می شود که ممکن است به کنسانتره مس تصفیه شده به نام صفحات آند ذوب شود.
• این اسلب ها با استفاده از الکترولیز خالص می شوند تا 99.99 درصد مس خالص (صفحه های کاتد مس) تهیه شود.

 

غلظت بالای اکسید مس با یک روش سه مرحله ای روی سنگ معدن اکسید مس به دست می آید:

• ابتدا مس از سنگ معدن با استفاده از اسید سولفوریک در روشی به نام شسته شدن پشته استخراج می شود.
• پس از آن، آلاینده ها در مرحله استخراج با حلال حذف می شوند که مس را از شستشو به حلال منتقل می کند.
• در نهایت، یک فرآیند الکترووینینگ (که شامل وارد کردن جریان الکتریکی به حلال برای بارگذاری مثبت یون‌های مس و فعال کردن آبکاری کاتد) انجام می‌شود.

بنابراین، ذوب یا لیچینگ، و به دنبال آن رسوب الکتریکی از محلول‌های سولفات، روش‌های اصلی مورد استفاده برای تولید مس برای مصارف صنعتی هستند. صنایع برق اکثریت مس تولید شده در سطح جهان را مصرف می کنند. بیشتر مس باقی مانده با فلزات دیگر آلیاژ می شود.

 

مس به عنوان یک پوشش آبکاری شده، از نقطه نظر فنی نیز بسیار مهم است. برنج ها، نقره های نیکل و برنزها سری قابل توجهی از آلیاژها هستند که مس جزء اصلی آنهاست. مس و نیکل ممکن است برای ایجاد انواع آلیاژهای مفید از جمله Monel® ترکیب شوند. سری آلیاژهای برنز آلومینیوم که مس و آلومینیوم را ترکیب می کنند نیز قابل توجه است. مس بریلیم یک آلیاژ مس منحصر به فرد است زیرا ممکن است برای سخت تر کردن آن تحت عملیات حرارتی قرار گیرد.

شرکت ها و تامین کنندگان پیشرو مس

• همکاران فلزی

• بورس تجاری فلزات

• صنایع کمبریج لی، LLC

• فلزات جهانی

• شرکت فروش متالمن

فصل سوم: انواع مفتول مسی

به طور معمول، سیم مسی یک هادی واحد برای ارتباطات الکتریکی است، برخلاف کابل مسی که دارای سیم‌های مسی متعددی است که در یک ژاکت منفرد قرار گرفته‌اند. انواع گسترده سیم های مسی همگی یک کار را انجام می دهند: آنها الکتریسیته را با مقاومت کمی منتقل می کنند و در نتیجه ولتاژ کاهش می یابد و گرما اتلاف می شود. برخی از انواع سیم مسی عبارتند از:

سیم آلیاژ مس

برای سیم آلیاژ مسی هم فاکتور فرم استاندارد و هم خاص وجود دارد. اندازه، استحکام کششی (بیان شده بر حسب psi)، و دمای عملیاتی از جمله مشخصات سازنده هستند که باید هنگام تصمیم گیری در مورد اینکه کدام محصول به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد، در نظر بگیرید. برنج، برنز، تیتانیوم، زیرکونیوم و سایر فلزات به عنوان جایگزین در دسترس هستند. استحکام، لحیم کاری، دوام و نیاز به عایق اغلب تحت تأثیر انتخاب آلیاژ قرار می گیرد.

هنگام انتخاب نوع خاصی از هادی مس یا آلیاژ مس برای یک کاربرد الکتریکی خاص، باید مزایا و معایب هر نوع را ارزیابی کرد. به عنوان مثال، هنگامی که به استحکام بیشتر یا مقاومت سایشی و خوردگی بهتر نیاز است، هادی های آلیاژ مس در این کاربردهای خاص نسبت به مس خالص ارجحیت دارند. با این حال، در مقایسه با مس خالص، مزایایی که آلیاژهای مس از نظر افزایش استحکام و مقاومت در برابر خوردگی ارائه می‌دهند به دلیل رسانایی الکتریکی ضعیف‌تر آن‌ها بیشتر است.

 

در بسیاری از انواع سیم کشی های الکتریکی، مس به عنوان هادی الکتریکی عمل می کند. صنعت ارتباطات از سیم مسی برای تولید برق، انتقال و توزیع پیام ها استفاده می کند. مدارهای الکترونیکی و بسیاری از اشکال دیگر تجهیزات الکتریکی موجود در تلفن‌ها و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی دیگر همگی به مس متکی هستند. کنتاکت های الکتریکی نیز می توانند از مس و آلیاژهای آن ساخته شوند. شاید مهم ترین بازار صنعت مس برای سیم کشی برق در ساختمان ها باشد، جایی که سیم کشی برق و کابل هادی با حدود نیمی از مس استخراج شده از زمین ساخته می شوند.

اینکه یک ماده چقدر بار الکتریکی را به طور مؤثر منتقل می کند، با هدایت الکتریکی آن تعیین می شود. این کیفیت برای سیستم های سیم کشی برق بسیار مهم است. مقاومت الکتریکی مس 16.78 nΩ•m در دمای 68 درجه فارنهایت (20 درجه سانتیگراد) است که آن را به فلز غیر گرانبهایی با بالاترین درجه رسانایی الکتریکی تبدیل می کند.

بر خلاف مس خالص که مخلوط پیچیده ای از فلز است، آلیاژهای مس از عناصر آلیاژی نیکل، آلومینیوم، سیلیکون، قلع و روی در مقادیر مختلف تشکیل شده اند تا به این آلیاژها کیفیت مطلوبی بدهند. مس ETP و OF copper دو آلیاژ مس رایج هستند.

پیچ سخت الکترولیتی (ETP) – مس C110

این آلیاژ پرمصرف ترین آلیاژ مس است و دارای ویژگی های مس ETP عالی است. این برای کاربردهای الکتریکی و آنهایی که به سطوح مقاومت پایین نیاز دارند بسیار محبوب است زیرا حداقل رسانایی 100٪ IACS (انجمن بین المللی انجمن های طبقه بندی) را فراهم می کند.

مس فرفورژه تجاری معروف به ETP به طور سنتی برای ساخت ورق‌ها، صفحات، میله‌های مربعی، نوارها، سیم‌ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گرفت. زیرا دارای حداقل مقدار رسانایی 100% IACS است. در مقابل، امتیاز مورد نیاز برای OFC 99.9 درصد خالص است. مس ETP به دلیل رسانایی، محبوب ترین و پرمصرف ترین مس است. علاوه بر این، به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، کارایی و جذابیت زیبایی شناختی، ETP copper 110 طیف گسترده ای از کاربردها را ارائه می دهد.

 

بدون اکسیژن (OF) – مس C101

0.0005٪ اکسیژن در آلیاژی از 99.99٪ مس خالص به نام مس OF وجود دارد. این آلیاژ کمتر به شکنندگی هیدروژن حساس است، دارای رسانایی 101% IACS است و در برابر اکسیداسیون مقاوم است.

بالاترین عیار مس، C101 OF copper، از نظر ویژگی های مادی شباهت زیادی به مس عنصری دارد. چون نقره یک ناخالصی است، خلوص مطلوب مس آنقدر زیاد است که از بین می رود.

C101 OF copper، یک محصول مسی با خلوص فوق العاده بالا، بسیار انعطاف پذیر است، هدایت الکتریکی و حرارتی عالی را ارائه می دهد و ماشین کاری استثنایی را ارائه می دهد. این کیفیت در مقایسه با محصولات مسی معمولی با کاهش غلظت اکسیژن به کمتر از 0.0005٪ افزایش می یابد. در نتیجه، طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی فوق العاده تخصصی دارد.

آخرین مرحله پالایش تنها تفاوت با مس خالص در نحوه پردازش مس C101 OF است. به منظور به حداقل رساندن بیشتر سطح اکسیژن، فرآیند تصفیه نهایی باید در جوی بدون اکسیژن انجام شود. این می تواند شامل ذوب مس در اتمسفر بدون اکسیژن، مانند خلاء یا جو بی اثر با دقت تنظیم شده، و سپس ریختن مس مذاب در قطعات ریخته گری باشد.

از آنجایی که برای دستیابی به سطح مورد نیاز از خلوص محصول به تلاش پردازش بیشتری نیاز دارد، مس C101 OF پرهزینه ترین درجه مس موجود است.

سیم مسی بریلیم

یک آلیاژ غیر آهنی به نام مس بریلیوم در لودسل، سیم فنری و سایر مواردی که نیاز به حفظ فرم خود تحت تنش و کرنش مکرر دارند استفاده می شود. به دلیل هدایت الکتریکی عالی آن، در اتصالات جریان کم برای باتری ها و سیم کشی برق استفاده می شود.

مس بریلیم علیرغم اینکه قوی و از نظر مغناطیسی بی اثر است، مشتعل نمی شود. در نتیجه، در مکان‌های خطرناک از جمله سکوهای نفتی، معادن زغال‌سنگ و آسانسورهای غلات استفاده می‌شود. پیچ گوشتی های مسی بریلیوم، انبردست، آچار، اسکنه سرد و چکش نیز برای این محیط های کاری خطرناک موجود است. اگرچه ابزارهای مسی بریلیوم نسبت به ابزارهای فولادی گران‌تر و دوام کمتری دارند، اما به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردشان ممکن است در شرایط خطرناک ترجیح داده شوند. آلومینیوم برنز یک فلز جایگزین است که گاهی اوقات برای تجهیزات بدون جرقه استفاده می شود.

مزایای مقاومت بالای مس و خواص غیر مغناطیسی و بدون جرقه در سیم مسی بریلیوم ترکیب شده است. شما می توانید این سیم آلیاژ مس را کهنه کنید یا در آسیاب سخت کنید. از این ماده می توان برای ایجاد ساختارهای پیچیده، اشکال پیچیده یا فنرها استفاده کرد. این نوع خاص از سیم مسی علاوه بر انعطاف پذیر بودن، در برابر خوردگی مقاوم است. این نوع سیم برای ماشینکاری، شکل دهی و فلزکاری به خوبی کار می کند.

 

مس بریلیم نام های معروف مختلفی دارد. همچنین با نام‌های بریلیوم مس، بریلیم برنز، آلیاژ 172، مس فنری و BeCu نیز شناخته می‌شود. این کلمات همیشه در رابطه با مس بریلیوم استفاده می شود.

مس بریلیم در طیف گسترده ای از زمینه ها و کاربردها استفاده می شود. این تا حدی به این دلیل است که بدون جرقه، غیر مغناطیسی، قوی و رسانای حرارتی و الکتریکی است.

سیم آلومینیومی با روکش مس

آلومینیوم (با درجه هدایت الکتریکی) به عنوان هسته آلومینیوم با روکش مس (CCA) عمل می کند. سپس با یک لایه خارجی نازک ساخته شده از مس بدون اکسیژن پوشانده می شود. در طول فرآیند روکش فلزی، یک جوش مداوم دائمی بین دو فلز ایجاد می شود. این سیم کامپوزیت ایده آل برای کاربردهای الکتریکی است که در آن ملاحظات رسانایی و وزن بسیار مهم است. مس لحیم کاری عالی را تضمین می کند و 10 تا 15 درصد سطح مقطع سیم را به خود اختصاص می دهد. در فرکانس های بیش از 5 مگاهرتز، رسانایی AC آن (شکلی از هدایت الکتریکی) معادل مس جامد است. CCA مطابق با مشخصات ASTM B-566 تولید می شود. CCA “عایق فیلم” عالی را با توانایی خود در عایق بندی یا محافظت از جریان الکتریکی که ممکن است در داخل آن جریان داشته باشد ارائه می دهد.

اندازه هادی مختلف، انواع عایق و ضخامت ژاکت برای سیم CCA موجود است. سیم CCA دارای مقاومت در برابر روغن، آتش و ازن و توانایی کار در دماهای شدید است. روکش مسی پوشش خارجی سیم آلومینیومی با روکش مسی رسانایی آن را در عین کاهش وزن ارائه می دهد. در حالی که CCA دارای استحکام قوی تر و هدایت الکتریکی بیشتری نسبت به سیم آلومینیومی خالص است، CCA نسبت به سیم مسی خالص هزینه کمتری دارد.

بیرونی ترین قسمت سیم به دلیل اثر پوستی، جریان متناوب بیشتری از آن عبور می کند. این امر به ویژه در سیم‌های CCA صادق است زیرا روکش مسی بیرونی هادی مقاومت کمتری نسبت به داخلی آلومینیومی که عمدتاً استفاده نمی‌شود دارد. در فرکانس های بالا، زمانی که اثر پوستی بیشتر است، مقاومت سیم به مقاومت سیم مسی خالص به دلیل هادی برتر در کانال بیرونی نزدیک می شود. سیم آلومینیومی با روکش مسی رسانایی بهتری نسبت به آلومینیوم لخت دارد که آن را برای کاربردهای فرکانس رادیویی مناسب می کند.

 

سیم فولادی با روکش مسی (که در ادامه بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت) که به عنوان هادی مرکزی بسیاری از کابل های کواکسیال استفاده می شود، به طور مشابه از اثر پوستی استفاده می کند. سیم های آلومینیومی با روکش مس اغلب برای خطوط تغذیه با فرکانس بالا با مشخصات رسانایی و استحکام مورد استفاده قرار می گیرند.

مشخصات سیم آلومینیومی با روکش مسی به شرح زیر است:

• مقاومت برتر نسبت به آلومینیوم
• معمولاً به عنوان یک محصول 10٪ یا 15٪ توسط حجم مس ایجاد می شود
• ارزان تر از سیم ساخته شده از مس خالص
• رسانایی الکتریکی بیشتر از آلومینیوم خالص
• اتصالات الکتریکی معمولاً نسبت به آلومینیوم خالص قابل اعتمادتر هستند
• سبک تر از مس خالص

مفتول فولادی با روکش مس

فولاد با روکش مسی (CCS) زمانی حاصل می شود که سیم های فولادی به صورت فلزی با یک پوشش مسی به هم متصل می شوند تا سیمی با مقاومت مکانیکی فولاد و مقاومت در برابر خوردگی و رسانایی مس تولید شود. با توجه به توانایی آن در انتقال موثر انرژی الکتریکی، فولاد با روکش مس تقریباً به طور کامل به صورت سیم تولید می شود. به همین دلیل در تاسیسات برق، سیم های زمین و خطوط تلفن استفاده می شود. به طور معمول، سیم های CCS بسته به نیاز پروژه، رسانایی بین 20٪ تا 40٪ دارند. علاوه بر این، هنگامی که این دو فلز با هم ترکیب می شوند، جدا کردن مس از فولاد تقریبا غیرممکن است و CCS را در برابر سرقت مقاوم می کند.

کابل های فلزی برای بسیاری از کاربردهای الکتریکی، از جمله زمین و تاسیسات برق مورد نیاز هستند. این سیم‌ها برای مقاومت در برابر خوردگی و حفظ دوام علی‌رغم استفاده زیاد، به فلز مقاوم نیاز دارند. برای اینکه انرژی به آرامی از فلز عبور کند و به هدف خود برسد، باید رسانا نیز باشد. مس دارای رسانایی بالا اما استحکام کم است، در حالی که فولاد برعکس است. با ترکیب این دو، فولاد با روکش مس ممکن است هر دو کار را با استفاده از استحکام هر فلز انجام دهد.

ساختار فولاد با روکش مس نسبتاً ساده است. ابتدا یک سیم فولادی لخت ایجاد می شود که اغلب دارای محتوای کربن پایین است تا فولاد قابل انعطاف باشد. پس از ایجاد سیم فولادی، مس حرارت داده می شود و برای پوشش دادن آن استفاده می شود و دو فلز را به یکدیگر متصل می کند. ارتباط بین فلزات به قدری قوی است که چون شکسته نمی شود از آن به عنوان ازدواج یاد می شود. از آنجایی که سیم‌های CCS حاوی فولاد هستند، استحکام کششی و مکانیکی بسیار خوبی دارند و در اثر استفاده کمتر دچار سایش می‌شوند. مس از خوردگی در فولاد و سرتاسر سیم جلوگیری می کند و طول عمر آن را حتی در صورت استفاده زیاد افزایش می دهد. اکثر مشاغلی که کابل های CCS را تولید می کنند از مس استفاده می کنند که بین 20 تا 40 درصد رسانا است و آن را به سیم انعطاف پذیر تبدیل می کند.

 

استفاده از فولاد با روکش مس مزایای جالبی دارد، یکی از آنها این است که سیم از سرقت جلوگیری می کند. سیم مسی اغلب توسط مجرمان برای کسب سود به سرقت می رود، حتی اگر مس به طور سنتی یک فلز گرانبها نیست. این سارقان از اسیدها برای جدا کردن مس از اقلام زمانی که مس به فلز دیگری متصل می شود استفاده می کنند. با این حال، سیم خود ارزش پولی نسبتا کمی دارد. بنابراین، هیچ انگیزه ای برای سرقت فولاد با روکش مس وجود ندارد زیرا نمی توان آن را جدا کرد.

استحکام کششی قوی فولاد و رسانایی مس در سیم فولادی با روکش مسی (CCS) ترکیب شده است. این نوع سیم در محصولات مختلفی از جمله خطوط منبع تغذیه، سخت افزار کامپیوتر، موتورها، مجموعه های مغناطیسی و دستگاه های پیچیده اندازه گیری فشار و دما استفاده می شود. استحکام کششی فولاد روکش مسی آنیل شده/نرم مزاج اغلب کمتر از یک جایگزین سخت کششی است.

استحکام کششی زیاد فولاد به عنوان هسته سیم فولادی با روکش مسی (CCS) عمل می کند، که همچنین دارای لایه رسانایی خارجی مس است. هادی داخلی کابل های کواکسیال یا سیم زمین معمولاً از فولاد کم کربن به عنوان ماده اصلی ساخته می شود. طبق مشخصات ASTM B-452، فولاد روکش مسی در دو حالت کششی نرم و سخت با رسانایی 40 درصد تولید می شود.

از نظر تئوری، آلیاژ هسته فولادی می تواند از هر درجه ای باشد که برای استفاده مورد نظر از سیم مناسب است. با این حال، برای برخی از کاربردهای پزشکی، فولاد ضد زنگ با روکش مس (CCSS)، با یک هسته از سری 300، ممکن است به جای آن مشخص شود.

علاوه بر سیم فولادی با روکش مسی “لخت”، می توان آن را با طلا، نقره، لحیم کاری، قلع و نیکل آبکاری کرد تا از ویژگی های مثبت این مواد بیشتر بهره برد. انتخاب دیگر یک لایه عایق ساخته شده از لعاب است تا یک لایه اضافی حفاظت از گرما یا به عنوان یک مانع اضافی از عناصر ایجاد کند.

سیم مسی با روکش تیتانیوم

همانطور که از نام آن پیداست، سیم مسی با روکش تیتانیوم، سیم مسی است که با لایه نازکی از تیتانیوم پوشانده شده است. اتصال مس و تیتانیوم منجر به سیمی می‌شود که برای شکل‌دهی و شکل‌دهی انعطاف‌پذیر است و قابلیت جوش‌کاری عالی برای اتصال، دربندی و اتصال دارد. کاربردهای سیم مسی با روکش تیتانیوم شامل نمک‌زدایی، تصفیه آب، تولید نیرو، فرآوری شیمیایی و سایر فرآیندهایی است که نیاز به ظرفیت حمل جریان بالا همراه با سطح بالایی از مقاومت در برابر خوردگی دارند.

یک میله مسی را می توان با یک پوشش تیتانیوم با ضخامت خاص (اغلب 1.0-1.2 میلی متر) پوشاند تا مس با پوشش تیتانیوم تولید شود. این جزء اصلی آند فلزی است. ممکن است بر اساس هندسه مقطع آن به عنوان مس با پوشش تیتانیوم گرد، مسطح، مربع، مستطیلی و غیره طبقه بندی شود. این ماده کامپوزیت تیتانیوم، مقاومت فوق العاده تیتانیوم در برابر خوردگی را با رسانایی الکتریکی عالی مس ترکیب می کند. ممکن است به عنوان یک رسانا برای انتقال جریان های عظیم در حالی که چگالی جریان یکنواخت را حفظ می کند و آلودگی الکترولیت ناشی از خوردگی هادی های مسی را در شرایط کاری تا حدودی خورنده از بین می برد. در نتیجه این ویژگی‌ها، به عنصر اصلی در ساخت الکترولیزهای آند فلزی تبدیل شده است.

 

سیم مسی نیکل اندود

آبکاری نیکل اغلب بر روی کالاهای سیمی استفاده می شود زیرا بهترین محافظت در برابر خوردگی موجود را فراهم می کند. حتی در دماهای بالا، سیم های پوشش داده شده با نیکل مقاوم می مانند. این کابل ها به دلیل عملکرد استثنایی هادی مسی به دلیل آبکاری 27 درصد نیکل، اغلب در تنظیمات با دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

این لایه 27 درصد آبکاری نیکل از سیم مسی تا دمای 1382 درجه فارنهایت (750 درجه سانتیگراد) محافظت می کند. علاوه بر این، این پوشش مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در دماهای منفی تا 76- درجه فارنهایت (60- درجه سانتیگراد) ایجاد می کند. قلیاها، مواد کاهنده و نمک پاش ها از جمله موادی هستند که نیکل در برابر آنها مقاومت بالایی دارد.

کابل‌های سیم مسی با روکش نیکل نیز به سادگی جوش می‌شوند. برای لحیم کاری آنها باید از محصولات اکتیو فلاکس استفاده شود. نیکل وقتی به عنوان ماده پوششی روی کابل ها استفاده می شود رسانایی را افزایش می دهد زیرا رسانایی عالی 25 درصد مس دارد. سیم‌های مسی با نیکل محافظت می‌شوند تا بتوانند دمای بالا را تحمل کنند و برای مدت طولانی زنده بمانند.

فصل 4: کاربردهای مس

کاربردهای گسترده مس عبارتند از:

مس در زیرساخت

مس معمولاً به عنوان فلز ارجح برای تولید، انتقال و توزیع برق استفاده می شود زیرا قیمت آن بسیار کمتر از فلزات گرانبها است. علاوه بر این، نقش مهمی در انتقال داده ها در بخش مخابرات، به ویژه در ارتباط با اتصال به اینترنت و سیم کابل ایفا می کند. خواص مثبت مس بخش مهمی از سیستم های به هم پیوسته عملیات تجاری، دستگاه ها و خطوطی است که نیرو تولید و توزیع می کنند.

استفاده از مس نقش اساسی در استفاده عصر مدرن از برق دارد. با توسعه فناوری های جدید، تقاضا برای مس به شدت افزایش یافته است. وقتی مس با فلزات دیگر آلیاژ می‌شود، خواص و ویژگی‌های بسیار خوبی به دست می‌آورد که تعداد کاربردهای آن را افزایش می‌دهد.

در شبکه برق، مس از تولید برق تا مصرف آن استفاده می شود. نیروگاه‌ها برق تولید می‌کنند که به ترانسفورماتورهایی ارسال می‌شود که آن را به گونه‌ای تبدیل می‌کنند که بتوان آن را از طریق خطوط انتقال ارسال کرد. پست های مختلف در سراسر شبکه به انتقال منبع تغذیه به مقصد نهایی کمک می کنند. هر مرحله از فرآیند شامل خطوط مسی، کابل ها، ترانسفورماتورها، قطع کننده های مدار و سوئیچ هایی است که بخش های کلیدی شبکه هستند.

 

مس در صنایع

مس به دلیل رسانایی، خواص مکانیکی، قابلیت عملکرد در محیط‌های با دمای بالا و شکل‌پذیری و سهولت ساخت، عامل اصلی رشد صنعت برق بوده است. در طول سی سال گذشته، پیشرفت های سریعی در فناوری های الکترونیکی و کامپیوتری صورت گرفته است که در شرایط سخت خدمات، تقاضاهایی را به همراه داشته است.

مواد مورد نیاز برای برآوردن نیازهای صنعت الکترونیک، فلزات با مقاومت کششی 200 ksi یا 1400 مگاپاسکال را ضروری می‌کنند که با عملیات حرارتی مس بریلیم که برای کاربردهای صنعتی سنگین استفاده می‌شود، به دست می‌آید. علاوه بر این، جدای از کاربرد آن در صنایع الکترونیک، آلیاژهای برنج مس لحیم شده به دلیل هدایت حرارتی عالی مس در رادیاتورهای خودرو استفاده می شود.

مس و آلیاژهای آن به بخش ارزشمندی از ساخت قطعات پیچیده کوچک برای دستگاه‌های دستی و تجهیزات چند تنی برای کاربردهای صنعتی سنگین تبدیل شده‌اند. کاربردهای مهندسی شامل سوپاپ ها، پمپ ها، مبدل های حرارتی، ترمزهای هواپیما و یاتاقان های آستینی است.

عنصر ضروری در تولید فناوری نیمه هادی آلومینیوم به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی آن بوده است. اخیراً مهندسان دریافته‌اند که استفاده از مس به جای آلومینیوم، عملکرد یک نیمه‌رسانا را تا 30 درصد افزایش می‌دهد و اندازه آن را کاهش می‌دهد. بر اساس منابع مختلف، 200 میلیون ترانزیستور را می توان روی یک تراشه قرار داد.

مس در تجهیزات

مس اغلب در ساخت تجهیزات مختلف مانند کابل ها، اتصالات و سوئیچ ها برای دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود. همچنین در مبدل های حرارتی برای دستگاه های خنک کننده مانند تهویه مطبوع و یخچال ها و ریزپردازنده ها برای تلفن های هوشمند، رایانه ها و سایر دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود.

موتورهای القایی به دلیل چگالی گشتاور، کارایی و دوام ناهموار در تولید خودروها مورد استفاده قرار گرفته اند. ساخت موتورهای القایی متکی بر روتورهای آلومینیومی کم هزینه است که ریخته گری آسان تر از مس بود. با تلاش انجمن بین‌المللی مس (ICA) و انجمن توسعه مس (CDA)، یک فرآیند ریخته‌گری پایدار ایجاد شده است که امکان تولید میله‌های روتور مسی و حلقه‌های انتهایی را فراهم می‌کند که تلفات الکتریکی را کاهش داده و باعث می‌شود که آن را کاهش دهد. امکان تولید موتورهای القایی کوچکتر و کارآمدتر وجود دارد.

مانند موتورهای القایی، مس جایگزین آلومینیوم برای سیم پیچ ترانسفورماتورها می شود. استفاده گسترده از مس در ترانسفورماتورها عملی و کارآمد است زیرا سیم پیچ های مسی ترانسفورماتورها را کوچکتر و قابل حمل می کند. مس فلزی سخت تر، محکم تر و انعطاف پذیرتر از آلومینیوم است. این دارای قدرت تسلیم 280 نیوتن بر میلی متر مربع است که آن را برای ترانسفورماتورهای سنگین قابل استفاده می کند. سیم پیچ های ولتاژ بالا ساخته شده از مس در برابر خستگی مقاوم هستند، عملکرد انرژی را بهبود می بخشند و هزینه های چرخه عمر کمتری دارند.

موتورهای القایی و ترانسفورماتورهای مس دو نمونه از کاربردهای فراوان مس در توسعه، تولید و طراحی تجهیزات هستند. استحکام، دوام، قابلیت اطمینان، استقامت و در دسترس بودن مس، آن را به عنصر اساسی برای تجهیزات قدیمی و طرح های آینده تبدیل کرده است.

مس در حمل و نقل

یکی از سریع ترین صنایع در حال رشد در جهان، صنعت خودروهای الکتریکی است که اولین بار در اولین انقلاب صنعتی معرفی شد. این نوآوری عجیب و غریب تا قبل از آغاز قرن بیستم با معرفی وسیله نقلیه شخصی مورد توجه قرار نگرفت.

در قرن بیست و یکم، چشم انداز 100 سال پیش در قالب خودروهای هیبریدی، پلاگین هیبریدی و تمام خودروهای الکتریکی متکی بر قطعات مسی به واقعیت تبدیل شده است. مس جزء ضروری سیم پیچ موتورهای خودروهای الکتریکی، سیستم های ترمز، کنترل های رانندگی و جعبه دنده است. کنترل دمای خودکار، موتورهای صندلی و دسترسی به تلفن همراه بدون دست، همگی به اجزای مسی بستگی دارند. طبق منابع مختلف، بیش از 50 پوند مس در یک ماشین معمولی با طول کل سیم یک مایل وجود دارد.

سازندگان روغن موتور کشف کرده‌اند که افزودن مس به روانکارها به کارکرد نرم‌تر و دوام بیشتر موتور کمک می‌کند. معرفی این فرآیند یکی از مهم ترین پیشرفت ها در شیمی میل لنگ است. طیف گسترده ای از تجهیزات کشاورزی و ساختمانی به مس به عنوان بخشی از ساختار خود متکی هستند.

بیل برقی ماموت، بزرگترین ماشین زمینی، شامل 4000 تن مس است. بوئینگ 747-200 2 درصد مس یا 4.5 تن است و 632000 فوت سیم مسی دارد. یک لوکوموتیو برقی معمولی دیزلی دارای 5.5 تن مس است که جدیدترین و قوی ترین مدل ها دارای 8 تن مس هستند. لوکوموتیوهای راه آهن برقی دیزلی از میله های هادی برای روتورهای خود با شش موتور القایی AC سه فاز و سیم مسی برای سیم پیچی استفاده می کنند.

چند مثال ذکر شده در بالا نمونه کوچکی از استفاده گسترده از مس در صنعت حمل و نقل است که برای خواص رسانایی و همچنین دوام، استحکام و سایر ویژگی های آن بر مس متکی است. در برخی موارد، مس به عنوان برنز یا برنج برای کاربردهای صنعتی و محصولات مصرفی استفاده می شود.

 

نیکل مس به دلیل توانایی مقاومت در برابر خوردگی و دفع آلودگی، در قایق ها و کشتی ها یافت می شود. با توجه به اتکای بیشتر آنها به الکترونیک، نسل بعدی خودروهای الکتریکی، هیبریدی و حتی گازسوز، هواپیماها و قطارهای پرسرعت احتمالاً حتی به مس بیشتری نسبت به نسل‌های قبلی نیاز خواهند داشت.

مس در ساخت و ساز

مس اغلب در ساختمان های مسکونی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، اغلب در سیستم های آبپاش، لوله کشی و سقف استفاده می شود. دستگیره‌های برنجی که از مس و روی ساخته شده‌اند، اغلب در مکان‌های عمومی استفاده می‌شوند، زیرا مس و آلیاژهای آن دارای خواص ضدباکتریایی هستند.

کاربردهای مس بدون اکسیژن (OF) – C101 OF Copper

هر محصول مسی با سطح خلوص مس بالاتر، مقاومت در برابر خوردگی، رسانایی الکتریکی بیشتر و ایجاد گرمای کمتری در هنگام رسانش الکتریسیته خواهد داشت. مس بدون اکسیژن C101، خالص ترین محصول مسی قابل تصور، بیشترین سطح از تمام این مزایای موجود در محصولات مسی را ارائه می دهد.

وقفه های بسیار کمی در ساختار فلزی مس ناشی از حذف تقریباً تمام ناخالصی ها است و اکسیداسیون مختل کننده عملکرد مس فلزی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد زمانی که تقریباً تمام اکسیژن نیز حذف شود.

 

تقریباً تمام کاربردهای مس بدون اکسیژن C101 به دلیل هزینه بیشتر مرتبط با این محصولات با خلوص بالاتر کاملاً تخصصی هستند. این کاربردها عبارتند از:

• کاربردهای خلاء: برنامه هایی که نیاز به خلاء زیاد دارند می توانند از مس C101 OF برای جلوگیری از آلودگی سیم مسی با به حداقل رساندن حضور آلاینده ها در محیط خلاء استفاده کنند.
• ترانسفورماتورهای صنعتی بزرگ: رسانایی الکتریکی بهبود یافته مس C101 باعث می شود که سیم داخل ترانسفورماتور کوچکتر شود و در کل از مس کمتری استفاده شود و فضای کمتری در نصب اشغال شود.
• کاربردهای صوتی و/یا بصری برتر: سیم کشی مسی ساخته شده از مس C101 OF را می توان در کاربردهای صوتی/بصری درجه بالا که کیفیت آن حیاتی است استفاده کرد.
• کاربردهایی با طول عمر طولانی: عمر طولانی محصولات مسی C101 OF ممکن است در پروژه های بزرگ یا بسیار دشوار جایگزین سودمند باشد.

کاربردهای پیچ سخت الکترولیتی (ETP) – مس C110

کاربردهای صنعتی که در آنها شکل پذیری مورد نیاز است اغلب از مس C110 استفاده می شود. لوله کشی، سقف و هدایت الکتریکی نمونه هایی از کاربردهای آن هستند، مانند آهنرباهای الکتریکی، موتورهای الکتریکی و سایر وسایل الکترونیکی. به دلیل رنگ آن، بیشتر در محیط های مسکونی و معماری استفاده می شود. پاشش پشتی آشپزخانه، تخته برش، یا قابلمه و تابه چند نمونه از این کاربردها هستند.

مس C110 در طیف گسترده ای از کاربردهای مرتبط با ساخت و ساز استفاده می شود. اینها اغلب شامل سیم کشی، قاب نورگیر، ناودان، چشمک زن، اجزای لوله کشی و موارد دیگر می شود. اگرچه مس 110 ممکن است به طور ایمن جوش داده شود، گازهای بی اثر مورد نیاز اغلب برای استفاده با مس به دلیل خطراتی که ممکن است ایجاد کنند توصیه نمی شود.

 

کاربردهای سیم مسی بریلیم

استفاده از مس بریلیوم (BeCu) ممکن است در اتصالات الکترونیکی، تجهیزات مخابراتی، قطعات کامپیوتری و چشمه های کوچک رایج ترین باشد. موارد زیر تنها تعدادی از فواید مس بریلیوم است:

• انعطاف پذیری بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی
• ظرفیتی که باید با تلورانس های دقیق برای ایجاد فرم های پیچیده مهر و موم شود
• مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون و خوردگی
• قابلیت ماشینکاری، شکل دهی و فلزکاری عالی

یک جرقه ممکن است در مکان هایی مانند معادن زغال سنگ و سکوهای نفتی به زندگی و دارایی آسیب برساند. خواص غیر جرقه زنی و غیر مغناطیسی مس بریلیم می تواند یک ویژگی نجات بخش در این شرایط باشد. حروف BeCu بر روی ابزارهایی مانند آچار، پیچ گوشتی و چکش مورد استفاده در معادن زغال سنگ و سکوهای نفتی یافت می شود که نشان می دهد آنها از مس بریلیوم ساخته شده اند و برای استفاده در آنجا بی خطر هستند.

جدا از اینکه یک ماده معمولی برای تجهیزات بدون جرقه است، بریلیوم مس برای ساخت آلات موسیقی با کیفیت بالا نیز استفاده می شود زیرا سازهای کوبه ای با تن و طنین ثابت تولید می کند. مثلث ها و تنبورها اغلب از بریلیم مس ساخته می شوند. در دماهای پایین، BeCu استحکام و هدایت حرارتی خود را حفظ می کند. در نتیجه، تجهیزات برودتی نیز از آن استفاده می کنند.

به عنوان جایگزینی برای فولاد یا آهن پودری، مس بریلیوم، که می تواند گرما را سریعتر از این مواد دیگر از شیر پخش کند، در نشیمنگاه شیرها استفاده می شود. این صندلی‌های سوپاپ در موتورهای چهار زمانه با کارایی بالا یافت می‌شوند و معمولاً با سوپاپ‌های تیتانیومی جفت می‌شوند.

کاربردهای آلومینیوم با روکش مس

کاربردهای زیادی برای آلومینیوم با روکش مس در موسیقی یافت می شود، از جمله بلندگوها، ساب ووفرها، کابل های گیتار، تقویت کننده ها، دستگاه های حذف نویز و تجهیزات صوتی با کارایی بالا. کاربردهای دیگر عبارتند از:

• باتری های سمعک: سلول های دکمه ای
• پیشرانه فضایی و سیستم های حسگر: بوم ها، مانند لوله جمع شونده برای انتقال سوخت در پرواز
• برق: منبع تغذیه تطبیقی ​​و شارژرهای بی سیم
• کابل کواکسیال: تابش الکترومغناطیسی و تحقیقات اتمی
• وسایل نقلیه: سیستم های تزریق سوخت مدرن
• کابل ها و اتصالات مایکروویو، از جمله کابل های توزیع و ترانک های CATV نیمه سخت
• سیستم های انتقال برق بی سیم که از جفت القایی از طریق میدان مغناطیسی و مقاومت ها و خازن های ویژه استفاده می کنند.
• هوافضا، نظامی، تجاری: حسگرهای زیر آب، حذف نویز، آهنرباهای تخصصی

 

کاربردهای فولاد با روکش مس

فولاد با روکش مس عمدتاً در منبع تغذیه و تبدیل از جمله منابع تغذیه بی سیم، سنگین و تخصصی استفاده می شود. کاربردهای دیگر عبارتند از:

• تجهیزات اندازه گیری فشار و دما هوشمند از جمله فلومترها، ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل، دماسنج ها و ترموکوپل ها
• کشاورزی، هواپیما، نفت و گاز و سایر کاربردهای سنگین که به موتورهایی با اجزای مغناطیسی نیاز دارند
• کاربردهای پزشکی مانند سیستم‌های آترکتومی، دستگاه‌های مداخله‌ای عصبی و کاتترهای ابلیشن داخل قلب
• سیم های زمین، فنرهای پیچشی، ابزارهای مخصوص اندازه گیری دما و اندازه گیری و برای مصارف دریایی
• سیستم های انتقال برق بی سیم که از جفت القایی از طریق میدان مغناطیسی و مقاومت ها و خازن های ویژه استفاده می کنند.

فصل 5: اشکال مختلف مس

شکل‌پذیری مس این امکان را فراهم می‌کند که آن را به انواع ابزارها و دستگاه‌ها شکل دهد. از آنجایی که این فلز بسیار فراوان است، نوآوری های دائمی وجود دارد که مس به عنوان جزء اصلی آنها است. مس جدا از ارزشی که به عنوان رسانای الکتریکی دارد، به اشکال مختلفی از اقلام تزئینی و هنری گرفته تا سیم‌ها و کویل‌های ضروری ارزشمند است.

در هزاران سالی که مردم درباره مس می‌شناختند، مهندسان و مخترعان برای یافتن راه‌های جدید و بهبود یافته برای استفاده از آن تلاش کرده‌اند. هر نوآوری و دستگاه جدید راه را برای پیشرفت ها و پیشرفت های کارآمدتر و مولدتر هموار کرده است.

کویل های مسی

کویل های مسی اجزای رسانای حرارتی و الکتریکی هستند که از سیم یا لوله مسی ساخته شده اند که خم شده و به شکل مارپیچی پیچیده می شود. آنها از خالص ترین شکل مس با خلوص 99.9٪ ساخته شده اند که پیچاندن، خم شدن و شکل دادن به آنها را آسان می کند.

طیف گسترده ای از کاربردها برای کویل های مسی از سیستم های گرمایش و سرمایش گرفته تا سیم پیچ های سیم پیچ برای موتورهای القایی وجود دارد. هنگامی که سیم مسی برای تشکیل یک سیم پیچ پیچیده می شود، خواص رسانایی الکتریسیته آن می تواند به آهنربا تبدیل شود. اگرچه مس مغناطیسی نیست، اما افزودن الکتریسیته به سیم پیچ مسی، حرکت الکترون ها را در اتم های مس تغییر می دهد. خواص آهنربایی تولید شده توسط سیم پیچ های مسی در موتورها، دینام ها و ترانسفورماتورها استفاده می شود.

لوله های مسی

لوله های مسی با اکستروژن تشکیل می شوند، فرآیندی که یک شمش مسی گرم شده را از طریق پروفیلی به شکل لوله وارد می کند. اشکال مختلف لوله از 99.9٪ مس ساخته شده است که شکل دادن، شکل دادن و پیکربندی آنها را آسان می کند. لوله های مسی اجزای ضروری سیستم های تهویه مطبوع و سیستم های مبرد هستند.

استفاده از لوله های مسی به دلیل مهر و موم محکمی است که توسط مس ایجاد می شود که از خروج محتویات آن جلوگیری می کند. دو نوع لوله مسی سخت کشیده و مسی نرم هستند. لوله های مسی سخت، سفت، سخت و غیر قابل انعطاف هستند و در سه ضخامت، نوع K، نوع L و نوع M هستند. نوع K ضخیم ترین از این سه است و برای کاربردهای فشار بالا استفاده می شود.

لوله های مسی نرم با قطر خارجی (OD) 0.125 اینچ تا 1.625 اینچ (3 میلی متر تا 41 میلی متر) انعطاف پذیر، قابل انعطاف و به راحتی خم می شوند. کاربرد لوله های مسی نرم شامل پروژه های لوله کشی است زیرا خم شدن و شکل دادن به آن آسان تر است. علاوه بر این، از لوله های مسی نرم برای کاربردهای الکتریکی استفاده می شود.

میله های مس

میلگردهای مسی که به باس بار و میلگرد ETP معروف هستند دارای رسانایی حرارتی و الکتریکی قوی هستند و در صنایع ساختمانی و لوله کشی کاربرد دارند. محبوبیت میله های مس به دلیل توانایی آنها در تحمل شرایط سخت و خصمانه است. از آنجایی که میله‌های مسی به راحتی شکل می‌گیرند و خم می‌شوند، می‌توان آن‌ها را برای کاربردهای مختلف نصب کرد.

میله های مس ماده اولیه ای هستند که برای تولید محصولات مختلف مس استفاده می شود. علاوه بر این، آنها در ساخت اتومبیل و الکترودهای جوشکاری مقاومتی استفاده می شوند. مانند سایر اشکال مس، میله‌های مس بسته به نحوه استفاده از درجات مختلف مس ساخته می‌شوند. میله های مس C110 یا C11000 در صنعت الکترونیک مورد تقاضا هستند.

آلیاژ C36000 یک برنج بسیار قابل ماشینکاری است. به دلیل استحکام برتر و همچنین مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده است. محبوبیت میلگردهای برنجی C36000 توانایی آنها در حفظ استحکام خود حتی در پر استرس ترین و سخت ترین شرایط است. آنها یک ماده با چگالی بالا هستند که برای کاربردهای صنعتی سنگین استفاده می شود.

ورق و فویل مسی

ورق‌ها و فویل‌های مسی از طریق رول‌سازی ساخته می‌شوند که شامل گرم کردن شمش مس و ارسال آن از طریق مجموعه‌ای از غلتک‌ها می‌شود که شمش را فشرده می‌کند تا ورق‌های مسی نازک بسازد. ضخامت ورق های نهایی با تعداد دفعاتی که بیلت از غلتک های تراکمی عبور داده می شود تعیین می شود. کاربردهای متعدد ضخامت یا گیج ورق ها را تعیین می کند.

شکل‌پذیری مس باعث می‌شود که تشکیل ورق‌های مسی فرآیندی کارآمد از نظر انرژی باشد، زیرا فشار کمتری برای تشکیل ورق‌ها مورد نیاز است. مانند سایر اشکال مس، ورق و فویل با استفاده از طیف گسترده ای از مس و آلیاژهای مس مانند C110، C102، C145، C172 و C100 تولید می شود. گیج‌های ورق‌های مسی طیف کامل ضخامت‌ها را از گیج 24 با ضخامت 0.0215 اینچ (0.54 میلی‌متر) تا گیج 11 در 0.125 اینچ (3 میلی‌متر) اجرا می‌کنند.

نوارهای مسی

مانند ورق‌ها و فویل‌های مسی، نوارهای مسی با استفاده از رول‌سازی تولید می‌شوند که در آن شمش فشرده می‌شود تا ورق‌هایی را تشکیل دهد که بعداً به عرض و طول نوارها بریده می‌شوند. رول شکل دهی نوارهای مسی یکی از چندین روشی است که برای تولید آنها استفاده می شود که دو فرآیند دیگر جوشکاری و اکستروژن هستند.

نوارهای مس از درجه های مس C10100 ، C10200 ، C10500 ، C10700 و C12200 در سنجهای 0.008 اینچ تا 0.040 اینچ در. 0.0003 in. (0.200 میلی متر تا 1.0 میلی متر 0076 میلی متر) و عرض 0.500 در 3 تا 300 در 3 ساخته شده است. اینچ 0.003 ± اینچ (12.5 میلی متر تا 0.076 ± 76.0 میلی متر). آنها به صورت نوارهای مسی لخت، نوارهای مسی میناکاری شده، نوارهای مسی بافته شده و نوارهای مسی کاغذی با نوارهای مسی لخت بیشترین استفاده را دارند.

صرف نظر از چکش خواری نوارهای مسی، که به آنها اجازه می دهد پیچ ​​خورده، شکل داده شوند و به مناطقی که دسترسی به آنها دشوار است کشیده شوند، نوارهای مسی قادرند استحکام کششی خود را هنگامی که تحت فشار قرار می گیرند حفظ کنند. استفاده معمولی برای نوارهای مسی به دلیل رسانایی الکتریکی بالای مس به عنوان سیم است.

بست های مسی

اتصال دهنده های مس از چندین آلیاژ مس از جمله برنج، برنز و مس بریلیم ساخته می شوند. آلیاژهای مختلف مس برای ساخت پیچ‌هایی با سرهای شش‌ضلعی، سرهای صاف، سرهای گرد، سر تابه‌ها، سرهای فلنجی، سر سوکت‌ها، سرهای بالدار، پیچ‌های سر دکمه‌ای، پیچ‌های شیار t، پیچ‌های چشمی و بسیاری دیگر استفاده می‌شوند. انواع

وزن سبک بست های مسی آنها را برای کاربردهایی که شامل ساخت اتومبیل، موتور، کشتی و هواپیما می شود ایده آل می کند. آنها اولین انتخاب برای کاربردهایی هستند که شامل قرار گرفتن در معرض مواد خورنده و رطوبت هستند. استفاده گسترده از بست های مسی به دلیل توانایی آنها در حفظ شکل و استحکام خود در سخت ترین و خصمانه ترین شرایط است.

فلنج مسی

فلنج های مسی حلقه هایی هستند که در اندازه ها، شکل ها و پیکربندی های مختلف وجود دارند. انواع فلنج شامل گردن جوش، لغزنده، رزوه ای، کور، سوکت و دهانه می باشد. پایداری، استحکام و دوام مس، فلنج های مسی را به گزینه ای عالی برای ایجاد اتصالات لوله تبدیل می کند. آنها ماندگاری بالایی دارند و تمام خواص مقاوم مس را دارند.

طیف گسترده ای از فلنج های مسی این امکان را فراهم می کند که فلنج دقیق را متناسب با نیازهای یک برنامه لوله کشی انتخاب کنید. علاوه بر این، فلنج های مسی قابل جوش هستند و قادر به ایجاد یک اتصال محکم و ایمن هستند. فلنج های مسی برای آب شور، آب نمک و اسیدهای غیر اکسیده رقیق شده، به دلیل مقاومت در برابر موجودات دریایی، از گریدهای نیکل مس C70600 و C71500 هستند.

صفحه مسی

همانند ورق‌ها، میله‌ها و نوارهای مسی، صفحات مسی به دلیل هدایت حرارتی و الکتریکی، استحکام، شکل‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. صفحات مسی به دلیل خاصیت ضد رسوب صفحه مسی، مقاومت در برابر رشد موجودات آبزی به طور گسترده در صنایع دریایی استفاده می شود.

قبل از توسعه چاپ الکترونیکی، صفحات مسی اچ شده بخش مهمی از فرآیند چاپ عکس گراور بود، که هنوز هم برای خلق آثار هنری استفاده می شود. از دیگر کاربردهای صفحات مسی می توان به عنوان مصالح سقف، دودکش و لبه اشاره کرد. گرید مس C110 یکی از پرکاربردترین گریدهای مس است که به طور گسترده برای تولید ورق مس استفاده می شود.

میله مسی

میله های مسی مسیری را برای عبور جریان الکتریکی از طریق کابل های الکتریکی فراهم می کنند. با کشیدن مس خالص از طریق یک سری قالب ها که مشخصات میله ها را دارند ساخته می شود. برای ساخت میله های مسی از مس با کیفیت بالا و 99.9 درصد خالص استفاده می شود که برای محافظت و جلوگیری از تماس آنها با سایر تجهیزات با پلاستیک یا لاستیک روکش شده است.

مس زمین سخت الکتریکی (ETP) به دلیل رسانایی الکتریکی بالا بیشترین کاربرد را برای تولید میله مسی دارد. برای سیستم های قدرت، تجهیزات الکترونیکی و کاربردهای پزشکی استفاده می شود. گریدهای مس ETP C11000 و C11040 دارای استحکام و پایداری مناسب برای تولید و ساخت میله های مسی هستند. میله های ارت مسی برای ایجاد تماس با زمین برای پست های فشار قوی، دکل ها و سیستم های توزیع برق استفاده می شوند.

نتیجه

فرآوری مس یک روش پیچیده است که به مراحل متعددی نیاز دارد. تولیدکنندگان مس بسته به نوع سنگ معدن و همچنین سایر متغیرهای اقتصادی و زیست محیطی از روش های مختلف پالایش استفاده می کنند. در حال حاضر، منابع سولفیدی حدود 80 درصد از تولید مس جهان را تشکیل می دهند.

صرف نظر از نوع سنگ معدن، سنگ معدن مس استخراج شده باید ابتدا تغلیظ شود تا مس از گنگ (عناصر نامطلوب موجود در سنگ معدن) خارج شود. سنگ معدن به عنوان مرحله اولیه در این روش در آسیاب گلوله ای یا میله ای خرد شده و به پودر تبدیل می شود. از آنجا، اقدامات اضافی برای استخراج مس از سنگ معدن انجام می شود.

سپس مراحل بیشتری برای تبدیل مس به ماده ای مناسب برای کاربردهای تجاری مختلف مورد نیاز است. آلیاژهای مس مختلفی ساخته شده اند که هر کدام برای اهداف خاصی مناسب هستند. محصولات مبتنی بر مس تقریباً در همه جا در زندگی روزمره ما یافت می شوند، از لوله ها و سیم های مسی در خانه ها و دفاتر ما گرفته تا ریزتراشه ها و نیمه هادی هایی که در تلفن های هوشمند و سایر دستگاه های الکترونیکی ما پنهان شده اند.