Rent kopparpulver, främst sammansatt av koppar, är ett metallelement. Koppar är en mjuk metall. När ytan bara skärs är den röd orange med metallisk glans och det enkla ämnet är purpurrerat. Det har god duktilitet, hög värmeledningsförmåga och konduktivitet, så det är det mest använda materialet i kablar och elektriska och elektroniska komponenter. Det kan också användas som byggnadsmaterial och kan bilda många typer av legeringar. Kopparlegeringar har utmärkta mekaniska egenskaper och låg resistivitet, bland vilka brons och mässing är de viktigaste. Dessutom är koppar också en hållbar metall, som kan återvinnas många gånger utan att skada dess mekaniska egenskaper. Det är en icke -- järnmetall som har en mycket nära relation med människor. Det används ofta inom elektrisk, lätt industri, maskinstillverkning, byggbransch, nationell försvarsindustri och andra områden. Det är bara två till aluminium i konsumtionen av icke - järnmaterial i Kina.
|
Kemisk formel |
Cu |
|
Exakt massa |
64 |
|
Molekylvikt |
64 |
|
m/z |
63 (100.0%), 65 (44.6%) |
|
Elementalanalys |
Cu, 100,00 |
Kemiska egenskaper hos koppar:
1. Reaktion med syre: Koppar är en inaktiv tungmetall, som inte kombineras med syre i torr luft vid rumstemperatur. När den är uppvärmd kan den producera svart kopparoxid:
Om det fortsätter att brinna vid en mycket hög temperatur kommer röd Cu2O att genereras:
2. Reaktion med luft (reaktion med O2, H2O, CO2): Efter att ha blivit utsatt för fuktig luft under lång tid, kommer ett lager av koppargrönt (grundläggande kopparkarbonat) att bildas långsamt på kopparytan. Koppargrön kan förhindra ytterligare korrosion av metall, och dess sammansättning är varierande.
3. Reaktion med halogen:Rent kopparpulverkan kombinera med klor under tändningsförhållanden.
4. Reaktion med svavel: Vid upphettning kombineras koppar direkt med svavel för att bilda koppar sulfid (Cu2s):
5. Reaktion med järnkloridlösning: I den elektroniska industrin används FECL3 -lösningen vanligtvis för att etsar koppar för att tillverka tryckta kretsar. Ekvation:
6. Reaktion med syra: reaktion med luft och utspädda syra. I den potentiella sekvensen (metallaktivitetssekvens) ligger koppargruppselement bakom väte, så att de inte kan ersätta väte i utspädd syra. I närvaro av luft kan koppar emellertid oxideras till kopparoxid först, reagera sedan med syra och sedan långsamt upplöses i dessa utspädda syror. Se följande ekvation:
7. Reagera med oxiderande syror: Koppar kommer att oxideras och upplöstes genom oxidationssyror såsom salpetersyra och koncentrerad svavelsyra (uppvärmning krävs):
8. Katalysator: Koppar kan fungera som en katalysator för vissa organiska reaktioner, såsom den katalytiska oxidationen av alkohol:
Y - Ray -metoden: BI -metallsalt reduceras till metallpartiklar under y - Ray. Y - Ray gör att lösningen genererar solvaterade elektroner, som kan minska metalljoner utan att reducera medel, minska deras valens och bilda metallpartiklar genom kärnbildning och tillväxt. Fördelar: Det är lätt att arbeta under normal temperatur och tryck, och partikelstorleken är skyddad vid samma tidpunkt för partikelproduktion, vilket kan förhindra partikelagglomeration och kan produceras i stor skala
Elektrolytisk metod: Elektrolyten som används vid framställning av kopparpulver är CUSO med en lämplig mängd H, så och. Lösning, anoden är ren metall kopparplatta, och katodytan är titanlegering. När strömmen appliceras flyttar cu 2+ till katoden och minskar och minskar och avlagrar på ytan. Ultraljudsvibration och kavitation gör att den avsatta metall koppar faller av snabbt och upphängs i elektrolyten med små partiklar, vilket effektivt kan förhindra ackumulering och tillväxt av partiklar. The technological process of preparing copper powder by electrolysis is: electrolysis - > scraping - > filtration → collecting copper powder → washing → anti oxidation treatment → washing - > baking - > hydrogen reduction - > crushing - > screening. De faktorer som måste påverka elektrolysprocessen inkluderar joner och jonkoncentration, strömtäthet, tillsatser, pulverskrapningscykel, elektrolyttemperatur, etc.
Rent kopparpulver, som en av de tidigaste metallerna som används av människor, har alltid haft en central position i processen med mänsklig civilisation på grund av dess utmärkta konduktivitet, värmeledningsförmåga, duktilitet och korrosionsmotstånd. Från pyramiderna från forntida egyptiska faraoner till precisionskomponenterna i modernt rymdskepp, från den dekorativa konsten i traditionell arkitektur till genombrottsteknologier inom ny energi, har tillämpningen av koppar trängt in i alla områden inom industrin, teknik, liv, medicinsk vård och mer.
Koppar är kärnmaterialet för kraftöverföring och energikonvertering, med konduktivitet som bara är på silver, men dess kostnad är bara 1/100 silver, vilket gör det till den föredragna ledaren för globala kraftsystem.
1. Ströminfrastruktur
Mer än 90% av världens Ultra - högspänningsöverföringsledningar använder koppar- eller kopparlegeringsledare. I Kinas Ultra - Högspänningsteknik konsumeras cirka 8 ton kopparmaterial per kilometer överföringsledning, vilket säkerställer att effektförlusten reduceras till 0,05%/100 km. Inom områdena transformatorer förbättrar användningen av kopparlindningar utrustningens effektivitet till över 98%, vilket sparar el motsvarande kraftproduktionen av tre tre kraftstationer i Gorges årligen.
2. Ny energirevolution
Fotovoltaisk industri: Silverpastan av monokristallina kiselceller innehåller 60% koppar, och det kopparbaserade ledande limet förbättrar komponenternas förpackningseffektivitet med 15%.
År 2025 kommer den globala installerade kapaciteten för fotovoltaik att överstiga 5000GW, vilket driver en ökning med 300000 ton/år i efterfrågan på koppar.
Inom vindkraften är de inre kablarna i offshore vindkraftverk utformade med kopparkärnor, som har 5 gånger högre korrosionsbeständighet än aluminiumkärnor och en längre livslängd på 25 år. En vindkraftverk med en enda kapacitet på 15 MW kräver 40 ton kopparmaterial, vilket är 300% mer än 5 MW -modellen.
Energilagringssystem: Att lägga till koppar -nanopartiklar till det positiva elektrodmaterialet av litium - jonbatterier kan öka batteriets cykellivslängd till över 8000 gånger och energitäthet till 350Wh/kg. Tesla Megapack Energy Storage System har ett kopparinnehåll på 2,8 ton per enhet, vilket gör det till en av världens största kopparförbrukningsterminaler.
Från integrerade kretsar till kvantberäkning fortsätter Coppers tillämpningar inom elektronikområdet att pressa fysikens gränser.
1. Halvledartillverkning
Interconnection Technology: I 45NM -processchips reduceras resistiviteten för kopparförbindelser med 40% jämfört med aluminium, och signalöverföringsfördröjningen reduceras med 30%. TSMC: s 3NM -process antar själv - anpassad multipel mönsterteknik, med 18 lager kopparförbindelser på en enda chip- och linjebredd noggrannhet kontrollerad inom 2nm.
Förpackningsmaterial: I flip -chipförpackning ökar kopparpelaren Bump -tekniken I/O -densiteten till 10000/mm ², vilket är 10 gånger högre än traditionella tenn bly lödbollar. Intel Xeon -processorer använder koppargrafenkomposit kylflänsar med en värmeledningsförmåga på 1800W/(m · k), vilket är 50% högre än ren koppar.
2. Kvantberäkning
IBM Quantum Computer "Osprey" använder superledande niob titanlegeringspolar, men 90% av de anslutande ledningarna i den låga - temperaturkylningssystemet använder hög - renhet syrefri koppar, vilket säkerställer en resistivitet på mindre än 1 × 10 ⁻⁻ · · - renhet syrefri koppar, vilket säkerställer en resistivitet på mindre än 1 × 10 ⁻⁻ · · ⁻- renhet syrefri koppar, vilket säkerställer en resistivitet på mindre än 1 × 10 ⁻⁻ –m vid -273 grad. I Googles "Sycamore" -processor uppnår den kopparbaserade mikrovågsresonanshålan 99.9999% signalfidelitet, vilket främjar kvant överlägsenhet.
Koppar spelar en avgörande roll i den lättviktande och elektrifieringsomvandlingen av transportfordon.
1. Nytt energifordon
Motorsystem: Tesla Model 3 Permanent Magnet Synchronous Motor antar kopparrotorteknologi, vilket förbättrar effektiviteten med 8% och minskar vikten med 15% jämfört med traditionella asynkrona motorer. I de åtta i ett elektriskt drivsystem i BYD E - Platform 3.0 når kopparens platttrådsspår på 78%, och effektdensiteten överstiger 6 kW/kg.
Laddningsanläggningar: Världens första 800V höga - spänningsfastladdningsplattform använder kopparlegeringskontaktorer, som har tre gånger högre båge -erosionsmotstånd än silverkontakter och en livslängd på upp till en miljon gånger. Kopparinnehållet i en enda Tesla V4 -superladdningshög når 45 kg, en ökning med 20% jämfört med V3 -versionen.
2. Aerospace
Motorns komponenter: GE9X -motorbladen är tillverkade av kopparbaserad hög - temperaturlegering, med en arbetstemperatur på 1150 grader, vilket är 50 grader högre än föregående generationsmaterial. Bränslesystemets rörledningar av Airbus A350XWB är gjord av titan kopparkompositmaterial, som har 10 gånger högre korrosionsmotstånd änRent kopparpulveroch minskar vikten med 40%.
Satellitteknologi: Beidou -3 -satelliten använder koppar Niob Titanium Form Memory Alloy Antennas, med en deformationsåtervinningsgrad på 99,99% i extrema miljöer som sträcker sig från -180 grader till 120 grader, vilket säkerställer signalöverföringsnoggrannhet.
Vädermotståndet och det estetiska värdet på koppar gör det till ett evigt material inom arkitekturområdet.
1. Landmark Building
Shanghai Center Building: Den yttre gardinväggen är tillverkad av kopparzinklegeringsplatta, som har bildat ett unikt "koppargrönt" skyddsskikt efter 15 års naturlig oxidation. Reflektiviteten har sjunkit från 85% till 60%, och insett enheten att bygga energibesparing och konstnärlig effekt.
"Paper Bag Building" vid University of Technology Sydney: Den yttre fasaden använder 32000 perforerade kopparplattor, och dynamiska ljus- och skuggeffekter bildas genom parametrisk design. Den naturliga belysningseffektiviteten inomhus ökas med 40%och den har erhållit LEED Platinum -certifiering.
2. Kulturarv
Kopparkomponenter i Palace Museums närande hall: den förgyllda gyllningens gyllene -grindring under Qianlong -perioden gjordes med användning av den förlorade vaxmetoden, med en ytgild skikttjocklek på 0,2 mm. Efter 300 år upprätthåller den fortfarande 95% integritet.
Louvre Pyramid: En glas kopparstruktur designad av IM PEI, med en kopparram gjord av 316L rostfritt stål pläterat med koppar, uppnår den högsta nivån av korrosionsbeständighet enligt ISO 9227 -standarden och en utökad underhållscykel på 20 år.
De antibakteriella egenskaperna och biokompatibiliteten hos koppar driver sina innovativa tillämpningar inom det medicinska området.
1. Antibakteriellt material
Sjukhusinfektionskontroll: Mayo -kliniken i USA använder kopparlegeringsgulddörrhandtag, vilket minskar antalet ytbakterier med 99,7% jämfört med rostfritt stål och minskar sjukhuset förvärvad infektionshastighet med 22%. Kinas hjälp för att bygga ebola -behandlingscentra i Afrika använder fullt ut kopparlegeringsmedicinsk utrustning, med en korsinfektionshastighet som kontrolleras under 0,3%.
Textilapplikation: Kopparjonfibertyget har en hämningshastighet på 99,99% mot Staphylococcus aureus och används för att tillverka medicinska förnödenheter som kirurgiska kläder och masker för att säkerställa säkerheten för medicinsk personal under covid-19-epidemin.
2.cancerbehandling
Kopparkomplexläkemedel: Cisplatin kopparkomplex (Cu Pt) kan öka apoptoshastigheten för bröstcancerceller till 85% genom att förstöra tumörcell -DNA -topoisomeras, vilket är 30 procentenheter högre än traditionella kemoterapi.
Nanoteknologi: Kopparoxid Nanopartiklar (CuO NP) i fototermisk terapi kan höja temperaturen på tumörstället till 52 grader under 808 nm laserbestrålning, vilket uppnår exakt ablation.
Styrkan och slitmotståndet hos kopparlegeringar stöder utvecklingen av hög - sluttillverkningsindustrin.
1. Mögeltillverkning
Die gjutningsform: H13 stålsubstratytan sprayad med kopparbaserad legeringsbeläggning kan öka mögellivslivet från 50000 gånger till 200000 gånger, applicerad i Tesla -integrerad matgjutningskroppstillverkning.
Plastform: Beryllium kopparlegering (C17200) har en värmeledningsförmåga på 105W/(m · k), vilket är 5 gånger högre än P20 mögelstål och förkortar formsprutningscykeln med 30%. Det används vid produktion av Apple iPhone -fodral.
2. Lagerteknik
Höghastighets järnvägsaxel Boxlager: Med hjälp av kopparbaserade pulvermetallurgi hållare förblir friktionskoefficienten stabil under 0,002 med en körhastighet på 350 km/h, vilket förlänger livslängden med tre gånger jämfört med traditionella stålhållare.
Vindkraftverk huvudaxellager:Rent kopparpulverNickellegering Förgasning av behandlingstekniken gör det möjligt för lagerens kontakttrötthetslivslängd att överstiga 1 × 10 ⁷ rpm, vilket stödjer den stabila driften av en 15 MW offshore vindkraftverk.
Koppar uppvisar unikt värde i föroreningskontroll och återvinning av resurser.
1. Vattenbehandlingsteknik
Avlägsnande av tungmetall: Nanopartiklar av kopparoxid har en adsorptionskapacitet på 256 mg/g för blyjoner i vatten, vilket är 10 gånger högre än aktivt kol. De används för kontroll av tungmetallföroreningar i Yangtze River Basin.
Fotokatalytisk nedbrytning: Under synligt ljus kan Cu ₂ O/Tio ₂ sammansatt katalysator göra att mineraliseringsgraden för organiska föroreningar når 90%, vilket används för TAIHU -sjöns cyanobakteria -behandlingsprojekt.
2. Återvinning
Urban gruvutveckling: Kina återvinner cirka 2 miljoner ton avfallskoppar årligen, vilket motsvarar att minska kopparbrytningen med 30 miljoner ton och sänka koldioxidutsläppen med 120 miljoner ton.
Tillverkning av stängd slinga: Apple använder Daisy -robotar för att demontera iPhones och uppnå en kopparåtervinningsgrad på 98%för produktion av MacBook -fall och bildar en "Design Use Recycling" -slinga.
Populära Taggar: Ren kopparpulver CAS 7440-50-8, leverantörer, tillverkare, fabrik, grossist, köp, pris, bulk, till salu