На зорі людства люди намагалися освоїти створення різних елементів з металів. Такі речі були більш витончені, тонкі і довговічні. Одним з перших була «підкорена» мідь. Наявність руди вимагало розплавлення матеріалу і відділення від шлаку. Це виконувалося в розжареному вугіллі на землі. Температуру нагнітали хутром, створюють жар. Процес був гарячим і трудомістким, але дозволяв отримувати незвичайні прикраси, посуд і знаряддя праці. Окремим напрямком стало виготовлення зброї для полювання, яке могло служити довгий час. Температура плавлення міді відносно невисока, що дозволяє і сьогодні плавити її в побутовій обстановці і виробляти предмети, необхідні для ремонту механізмів або електричного обладнання. Яка температура плавки у міді і її сплавів? Чим можна виконати цю процедуру в домашніх умовах?
Головне про мідь
У таблиці Менделєєва цей матеріал отримав назву Cuprum. Йому присвоєно атомний номер 29. Це пластичний матеріал, відмінно обробляється в твердому вигляді шліфувальних і різьбленим обладнанням. Хороша провідність напруги дозволяє активно використовувати мідь в електриці і промисловому обладнанні.
У земній корі матеріал знаходиться в вигляді сульфідної руди. Часто зустрічаються поклади виявляються в Південній Америці, Казахстані, Росії. Це мідний колчедан і мідний блиск. Вони утворюються при середній температурі, як геотермальні тоненькі пласти. Знаходять і чисті самородки, які не потребують відділенні шлаку, але вимагають плавлення для добавки інших металів, т. К. В чистому вигляді мідь зазвичай не використовується.
Червоно-жовтий відтінок метал має завдяки оксидної плівці, що покриває поверхню відразу, при взаємодії з киснем. Оксид не тільки надає гарний колір, але і сприяє більш високим антикорозійним властивостям. Матеріал без оксидної плівки має світло-жовтий колір.
Плавиться чиста мідь при досягненні температури 1 080 градусів. Це відносно невисока цифра дозволяє працювати з металом як у виробничих умовах, так і вдома. Інші фізичні властивості матеріалу такі:
- Щільність міді в чистому вигляді становить 8,94 х 103 кг / м квадратний.
- Відрізняється метал і хорошою електропровідністю, яка при середній температурі в 20 градусів є 55,5 S .
- Мідь добре передає тепло, і цей показник становить 390 Дж / кг.
- Виділення вуглецю при кипінні рідкого матеріалу починається від 2595 градусів.
- Електричний опір (питомий) в температурному діапазоні від 20 до 100 градусів – 1,78 х 10 Ом / м.
Температура плавлення міді і його сплавів
Графік плавлення міді має п’ять ступенів процесу:
- При температурі 20-100 градусів метал знаходиться в твердому стані. Подальший нагрів сприяє зміні кольору, що відбувається при видаленні верхнього оксиду.
- При досягненні позначки температури в 1083 градусів, матеріал переходить в рідкий стан, а його колір стає абсолютно білим. У цей момент руйнується кристалічна решітка металу. На невеликий період зростання температури припиняється, а після досягнення повністю рідкої стадії, відновлюється.
- Закипає матеріал при 2595 градусах. Це схоже з кипінням густої рідини, де також відбувається виділення вуглецю.
- Коли джерело тепла вимикається, то пікова температура починає знижуватися. При кристалізації відбувається уповільнення зниження температури.
- Після здобуття твердої стадії, метал остигає остаточно.
Температура плавлення бронзи трохи нижче через наявність у складі олова. Руйнування кристалічної решітки цього сплаву відбувається при досягненні 950-1100 градусів. Мідний сплав з цинком, відомий як латунь, здатний плавитися від 900 ° C. Це дозволяє працювати з матеріалами при нескладному обладнанні.
Плавлення в побутових умовах
Плавка міді в домашніх умовах можлива кількома способами. Для цього знадобитися ряд пристосувань. Складність процесу залежить від використання конкретного виду обладнання.
Найпростішим способом нагріти мідь до температури плавлення у будинку, є муфельна піч. У майстрів по металу знайдеться такий пристрій, яким можна буде скористатися. Шматочки металу лягають в спеціальну ємність – тигель. Він встановлюється в піч, на якій виставляється необхідна температура. Через оглядове вікно можна помітити процес переходу в рідкий стан, і відкривши дверцята видалити оксидну плівку. Робити це необхідно сталевим крюком і в захисній рукавичці. Жар від печі досить сильний, тому діяти необхідно акуратно.
Ще одним способом плавки міді в домашніх умовах є пропан-кисневе полум’я. Воно добре підходить і для сплавів металу з цинком або оловом. Як робочий інструмент в руках майстра може бути пальник або різак. Ацетилен-кисневе полум’я теж підійде, але погріти матеріал доведеться трохи довше. Шматочки сплаву поміщають в тигель, що встановлюється на жаропрочное підставу. Пальником виконують довільні рухи по всьому корпусу ємності. Швидкий ефект можна отримати, якщо стежити щоб факел полум’я стосувався поверхні тигеля кінчиком синього кольору. Там найбільша температура.
Ще одним способом є потужна мікрохвильовка. Але щоб підвищити теплозберігаючі властивості і захистити внутрішні деталі техніки від перегріву, необхідно помістити тигель в жароміцний матеріал і накрити його зверху. Це можуть бути спеціальні види цегли.
Найпростішим в економічному плані способом служить шар деревного вугілля, на який встановлюється горн з міддю. Посилити жар можна за допомогою пилососа, що працює на видув. Кінчик шланга спрямований на вугілля повинен бути металевим, а сопло мати плоску форму для посилення потоку повітря.
Виготовлення деталей і інших елементів з міді, шляхом її плавки в домашніх умовах, можливо завдяки відносно низькій температурі руйнування кристалічної решітки в матеріалі. Використовуючи описані вище пристосування і ознайомившись з відео, у більшості вийде реалізувати цю мету.