Varš bez skābekli: funkcijas, priekšrocības, pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Varš ir minerāls, kas cilvēka dzīvē ir bijis daudzus gadu tūkstošus. Senatnē to galvenokārt izmantoja ar alvu leģētas bronzas ražošanai. Latīņu valodā tā nosaukums ir Cuprum. To viņam piešķīra senā Kipras sala, kas bija viena no pirmajām vietām, kur raktuvēs tika iegūts un kausēts varš.

Vēsture, vara raksturojums

Varš pieder pie ķīmisko pamatelementu kārtas. Dabiskā (tīrā) formā tas ir metāls ar sarkani oranžu nokrāsu. To izmanto ļoti liela produktu klāsta izgatavošanai, kas ietver elektrības vadus, traukus, caurules, automašīnu radiatorus utt.

Arheologu sniegtā informācija liecina, ka varu sāka izmantot pirms vairāk nekā desmit tūkstošiem gadu. Tātad vara kulons, kas tika atklāts mūsdienu Irākas ziemeļu reģionos, tika izgatavots ap 8700. gadu pirms mūsu ēras.

Varam ir augsta siltuma un elektriskā vadītspēja, un to ir viegli apstrādāt gan karstu, gan aukstu. Viņai irļoti augsta izturība pret koroziju. Tas ir saistīts ar faktu, ka varš, reaģējot ar skābekli, uz tā virsmas rada ļoti plānu oksīda aizsargslāni.

Varš ir atradis plašu pielietojumu akustisko, elektrisko un citu vadu ražošanā, kas ir augstas tīrības metāls vai ar nelielām sudraba, arsēna, fosfora, telūra, sēra piedevām.

Saņemšanas process

Augsti attīrīts bezskābekļa varš tiek ražots procesā, ko sauc par elektrisko attīrīšanu. Tas nosēžas uz elektrisko elementu katodiem, kā rezultātā tam ir cits nosaukums - katoda varš. Tīrība sasniedz aptuveni 99,99%. Šādu metālu sauc arī par bezskābekļa varu, kuram ir augsta attīrīšanas pakāpe (OFC - Oxygen-Free Copper).

Izkausētu tīru varu pēc tam ielej īpašās veidnēs ar kvadrātveida vai taisnstūrveida sekcijām. Šis process notiek vakuumā, ja nav skābekļa, kas neļauj tam iekļūt izkausētajā metālā. Skābekļa piemaisījumu trūkums šādā varā ievērojami palielina tā elektrisko vadītspēju un izturību.

Tīrība

Skābekli nesaturošam OFC varam ir dažādas attīrīšanas pakāpes. Metāla tīrību norāda šādi: " N". Zvaigznītes () vietā tiek ievietots skaitlis, kas atklāj informāciju par devītnieku skaitu aiz komata. Tādējādi bezskābekļa vara OFC 6N zīmols ziņo, ka tīrais metāls tajā ir 99,999999%. Svešvielu daudzums ir 0,000001%.

Pirmo 6N kvalitātes vara ražošanu 1985. gadā Japānā veica uzņēmums Nippon Mining Co. Augsti attīrīts bezskābekļa varš tika masveida ražošanā 1987. gadā. Galvenās lietošanas jomas toreiz bija akustiskie vadi, starpsavienojuma tīkla kabeļi.

Šobrīd diezgan daudz ražotāju pasaulē, tostarp Krievijas Federācijā, ražo šādu tīru varu.

Daži uzņēmumi apgalvo, ka ir sasnieguši attīrīšanas pakāpi virs 6 -7N, 8N utt. Taču jāpatur prātā, ka pašlaik nav vienota vara tīrības standartu noteikšanā bezskābekļa vara un tās kvalitāti. Dažos gadījumos jebkādu piemaisījumu klātbūtne vienkārši netiek ņemta vērā. Parasti šādi ārvalstu ieslēgumi ietver sudrabu.

Metāla tikumi

Skābekli nesaturoša vara OFC priekšrocības ietver:

• vakuumā, sildot, tas neplīst un nekļūst trausls;
• var viegli mainīt formu aukstās deformācijas laikā (kad tiek pakļauts spiedienam istabas temperatūrā vai tuvu tām);
• nemaina krāsu dažādos apstākļos;
• šāda metāla vidējā elektriskā pretestība ir nemainīga;
• vadītspēja vienmēr ir augsta;
• šis metāls pēc savas struktūras ir viendabīgs;
• brīvi apstrādāts ar cietlodēšanu un metināšanu.

Lietojumprogrammas

Pateicoties savām īpašībām un īpašībām, nesatur skābeklivarš ir atradis pielietojumu dažādos produktos, proti:

• no tā izgatavoti transformatora tinumi;
• izmanto koaksiālo kabeļu ražošanā;
• izmanto elektroniskajās sistēmās un ierīcēs;
• būtisks metāls supravadītājos un lineārajos paātrinātājos;
• viņa ir svarīgs telekomunikāciju vadu un kabeļu konstrukcijas elements, kas paredzēts ekspluatācijai zem ūdens;
• ir daļa no strāvas transformatora vadu.

Skābekli nesaturošs varš tiek izmantots arī vakuuma tehnoloģijā. Tas ir neaizstājams vakuuma sadales sistēmu un pusvadītāju projektēšanā.

To plaši izmanto kosmosa industrijas produktu ražošanā.

Citās jomās, kurās tiek izmantots bezskābekļa varš, ir šādas: radioelektronika, mikroelektronika, radio un instrumenti, kodolenerģija, juvelierizstrādājumu un būvniecības nozares.

No tā izgatavoti vadi un caurules, kas paredzētas darbam spēcīgos elektromagnētiskos laukos. Bezskābekļa varš ir elektroķīmisko anodu ražošanas pamats.

Vara katoda lietojumprogrammas

Mūsdienu kabeļu izstrādājumi, kas izgatavoti no vara, kas nesatur skābekli, ir ļoti vadoši. Tas ļauj pārraidīt liela joslas platuma elektriskos signālus ar mazāku vadu šķērsgriezumu.

Tomēr ir vērts atzīmēt, ka bezskābekļa vara kabeļi nav tikuši plaši izmantoti. Un viss tāpēcvadi no šī metāla ir dārgi. Lai sasniegtu vēlamos parametrus, viņi izmanto vienkāršu varu ar lielu diametru, dodot priekšroku netērēt naudu dārgiem bezskābekļa vara izstrādājumiem.

Bet ir arī apgabali, kur priekšroka tiek dota augstai vadītspējai apvienojumā ar mazu stieples diametru. Tas ir nepieciešams, lai cita starpā nodrošinātu estētisku izskatu. Šīs jomas ietver mūzikas aparatūras, augstas kvalitātes austiņu ražošanu, kā arī tās, kurās nepieciešams iegūt ierīces, kas atskaņo augstas kvalitātes profesionāla līmeņa skaņas.

Izmantojot šādu varu, tiek atzīmētas tā priekšrocības iekšējās korozijas noturībā. Pateicoties šai īpašībai, bezskābekļa vara stieples laika gaitā nezaudē savas īpašības. Šī iemesla dēļ kabeļus, kas pildīti ar šo metālu, izmanto vidē, kur ir augsts mitrums.