Aká je vodivosť medi?

Kovovú meď možno najlepšie poznáte zo starších pencí, ktoré sú vyrobené z medi a iných kovov. Ale meď vďaka svojim jedinečným vlastnostiam zohráva po celom svete mnoho rozhodujúcich úloh. Jednou z týchto vlastností je jej vodivosť alebo schopnosť viesť elektrinu. Vďaka vysokej vodivosti medi je ideálny pre elektrické účely.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Meď je vzácny kov červeno-zlatej farby s vysokou elektrickou vodivosťou. V skutočnosti je vodivosť medi taká vysoká, že sa považuje za štandard, podľa ktorého sa porovnávajú iné drahé kovy a zliatiny. Vodivosť medi je ovplyvnená prídavkom ďalších kovov na výrobu zliatin.

Meď je atraktívny kov červeno-zlatej farby. Názov meď dostal podľa staroanglického slova „coper“, ktoré vzniklo z „Cyprium aes“, čo je latinské slovo pre kov z Cypru. Atómový symbol medi je „Cu“ a jeho atómové číslo je 29. Meď bola prvým kovom, aký kedy ľudia pracovali. Ľudia nakoniec zistili, že ak skombinujú meď s kovovým plechom, môžu vyrobiť nový druh kovu nazývaný bronz. Tým sa spustila doba, ktorú nazývame doba bronzová, v ktorej civilizácia vyskočila vpred pomocou kovovej medi. Bronz sa používal v mene a nástrojoch, ktoré pomáhali meniť spoločnosť.

Meď sa často nachádza vedľa síry. Medzi dôležité zdroje medi patrí chalkopyrit a bornit. Meď sa extrahuje z vyťaženej rudy sulfidu medi tavením a následnou rafináciou elektrolýzou.

Užitočnou vlastnosťou medi je jej tvárnosť alebo schopnosť natiahnutia. Meď sa dá ťahať a krútiť, napriek tomu sa nezlomí. Vďaka tomu je ideálny na použitie ako drôt. Meď je tvárny kov, čo znamená, že sa s ňou dá ľahko tvarovať a manipulovať s ňou. Ako taký je trochu mäkký. Ďalšou vlastnosťou medi je jej vynikajúca schopnosť viesť teplo. Meď nepodlieha korózii ako niektoré iné kovy, ani neoxiduje ani nehrdzavie ako železo. Meď je v skutočnosti odolná voči mnohým organickým zlúčeninám a jej najcennejšou vlastnosťou je pravdepodobne vysoká vodivosť.

Meď je vynikajúci kov na obrábanie a spájanie, pretože sa ľahko tvaruje a spájkuje. Vynikajúcou a hodnotnou vlastnosťou medi je navyše jej schopnosť recyklovať. Nezáleží na tom, či je zdroj medi z bane alebo z recyklácie materiálov. Mnoho užitočných vlastností zostáva bez ohľadu na zdroj.

Zliatiny sú zmesi kovov, napríklad zmes medi a cínu na výrobu bronzu, ktorý je tvrdším kovom ako meď. Zliatiny kovov majú niektoré z rovnakých vlastností ako základné kovy, ale rovnako sa môžu chovať v diamantoch. Zliatinové zmesi môžu napríklad ovplyvňovať elektrickú vodivosť kovov. Kombinácia rôznych kovov s meďou vedie k jedinečným vlastnostiam každej zliatiny. Keď sa meď kombinuje so striebrom, výsledná zliatina má veľa rovnakých vlastností ako čistá meď. Pokiaľ sa ale meď kombinuje s fosforom, výsledná zliatina sa správa úplne iným spôsobom.

Rôzne zliatiny medi poskytujú rôzne použitie. Pomerne často sa zliatiny vyrábajú buď na spevnenie medi, alebo na zvýšenie jej vlastností elektrickej vodivosti.

Vodivosť kovov sa vzťahuje na schopnosť kovov viesť elektrinu. Vodivosť sa môže meniť pridaním ďalších kovov, napríklad pri výrobe zliatin. Kov s najväčšou vodivosťou je striebro z drahých kovov. Náklady spoločnosti Silver bránia tomu, aby bola ekonomicky životaschopná pre široké elektrické využitie. Medzi drahými kovmi je najvyššia vodivosť medi alebo Cu. To znamená, že meď môže prenášať viac elektrického prúdu ako iné drahé kovy. V skutočnosti sa vodivosť iných drahých kovov porovnáva s meďou, pretože meď sa stala najvyšším štandardom.

Štandard vodivosti sa nazýva medzinárodný štandard žíhanej medi alebo IACS. Percento IACS látky sa vzťahuje na jej elektrickú vodivosť a percento IACS čistej medi sa považuje za 100 percent. Naproti tomu vodivosť hliníka predstavuje 61 percent IACS. Vodivosť Cu je ovplyvnená prídavkom rôznych kovov za vzniku zliatin. Zliatiny medi s obsahom medi viac ako 99,3% sa nazývajú „meď“. Niektoré zliatiny obsahujú veľmi vysoké percento medi, a to aj je s názvom „Vysoko medené zliatiny“. Aj keď percento medi ovplyvňuje vodivosť Cu, je najvýraznejšie ovplyvnené tým, o aký materiál ide kombinované s. Všeobecne nastáva kompromis, keď sa zliatiny medi stanú pevnejšími. Spravidla majú tieto zliatiny nižšiu vodivosť.

Cu-ETP (Electronic Touch Pitch) má 100% IACS a je označením pre druh medi používaný v drôtoch, kábloch a prípojniciach. Liata meď alebo Cu-C je z 98 percent IACS, takže má tiež vysokú vodivosť. Keď sa na výrobu zliatin s meďou pridá cín, horčík, chróm, železo alebo zirkónium, pevnosť kovu stúpa, ale jeho vodivosť klesá. Napríklad meď-cín alebo CuSnO.15 má vodivosť Cu tak nízku ako 64 percent IACS. V závislosti od funkcie zliatiny môže vodivosť Cu značne poklesnúť. Stále existujú zliatiny, ktoré poskytujú kombinovanú dobrú obrobiteľnosť a vysokú vodivosť. Medzi jeho príklady patria zliatiny meď-telúr (CuTep) a meď-síra (CuSP). Ich vodivosť sa pohybuje od 64 do 98 percent IACS. Ukázalo sa, že tieto zliatiny sú veľmi užitočné pre uchytenie polovodičov a hroty odporového zvárania. Niekedy materiály na báze medi vyžadujú vysokú tvrdosť a pevnosť so strednou vodivosťou Cu; príkladom je zmes medi, niklu a kremíka, ktorá dáva vodivosť Cu od 45 do 60 percent IACS. Na konci stupnice s nízkou vodivosťou sú mosadze zliatiny medi, ktoré sú vynikajúce na odlievanie. Ich percento IACS sa pohybuje okolo 20. Jedným príkladom týchto zliatin s nízkou vodivosťou Cu je meď-zinok. Vyvážená zliatina niekedy poskytuje nízku až strednú vodivosť Cu, čo je užitočné pre elektrické potreby. Meď-zinok mosadz spadá do tejto kategórie a ich vodivosť sa pohybuje od 28 do 56 percent IACS. Samotná všestrannosť medi a jej schopnosť vytvárať užitočné zliatiny s toľkými rôznymi kovmi je neuveriteľná.

Pretože vodivosť Cu je taká vysoká, jeho schopnosť prenášať teplo je tiež dosť vysoká. Výroba zliatin medi s vysokou vodivosťou si vyžaduje, aby boli zliatiny odolné voči prehriatiu, keď prenášajú elektrický prúd. To je rozhodujúce pri prenose energie, pretože vyššie teplo ovplyvní odpor.

Meď sa používa mnohými spôsobmi, fyzikálnymi aj biologickými. Používa sa tiež v poľnohospodárstve ako jed. Roztoky medi sa bežne používajú ako súčasť chemických testov. V tele hrá meď úlohu základného prvku, ktorý je nevyhnutný pre prenos energie v bunkách. Niektorí kôrovci dokonca ako hlavný transportér kyslíka používajú namiesto železa meď.

Meď sa samozrejme používa na výrobu mincí; jedným príkladom sú staršie centy. Väčšina mincí v skutočnosti obsahuje aspoň trochu medi.

Meď sa väčšinou používa pri prenose a dodávke elektriny na všetky bežné veci, ktoré používate. Meď sa vo veľkej miere používa v elektrických rozvodoch, stavebníctve, strojných zariadeniach, telekomunikáciách, prenose energie, doprave a iných priemyselných použitiach. Môže byť použitý pre káble, transformátory a časti konektorov. Meď sa používa aj v počítačoch a mikroobvodoch.

S rastom trhu s udržateľnou energiou rastie aj dopyt po medi. Meď je mimoriadne užitočná v mnohých oblastiach a tiež sa dá opakovane recyklovať. Preto je kľúčovou súčasťou systémov obnoviteľnej energie. Solárny, veterný a elektrický priemysel sa v skutočnosti spolieha na to, že ich meď pripojí k elektrickej sieti. Elektrické vozidlá vyžadujú oveľa viac medi ako vozidlá na plynový pohon. Vďaka vysokej vodivosti medi je veľmi efektívny. Zdá sa byť vhodné, že ľudsky najstarší kov bude aj naďalej ponúkať výhody až do budúcnosti.