главная страница    словари    ГОСТЫ И ТУ    свойства металлов    производители металлов    о проекте

медь  бронза  латунь  алюминий  титан  никель  кобальт  цинк  магний  олово  свинец  медно-никелевые сплавы  вольфрам   молибден   ниобий   тантал

Физические свойства меди

Плотность. По международному стандарту по отожженной меди (International Annealed Copper Standard - IACS) плотность меди принята равной 8890 кг/м3 при температуре 20°С. Однако в зависимости от вида обработки и химического состава плотность меди может иметь небольшие отличия. Например, литая медь имеет плотность 8920 кг/м3. При холодной деформации отожженной меди уменьшается ее плотность.

При нагреве плотность меди заметно уменьшается, что видно на примере марки M1:

 

t,°С                  20       600     700     800     900    1000

γ, кг/м3            8890     8680   8610    8550   8470   8400

 

Электрические свойства. Высокая электропроводность меди является основным свойством, обусловливающим ее широкое применение. Электропроводность меди в твердом состоянии зависит в первую очередь от чистоты металла. Примеси и легирующие элементы умень­шают электропроводность меди (рис. 1 и 2) и повышают ее удельное электросопротивление (рис. 3).

Рис. 1. Влияние примесей на электропроводность бескислородной меди

 

 

Рис. 2. Влияние легирующих на электропроводность меди

 

Рис. 3. Влияние примесей малых концентраций легирующих элементов на электросопротивление меди

 

Медь электротехнического назначения является эталоном для сравне­ия электропроводности электрических проводников из разных металлов. При этом электропроводность  указывается в процентах от стандартного значения, принятого в IACS для отожженной меди. Стандартное (100%-е) значение удельной элект­ропроводности в IACS соответствует 58 МСм/м (1/58 Ом на каждый метр провода поперечным сечением в 1 мм2).

Наименьшее удельное электросопротивление ρ имеет медь, очищенная зонной плавкой, с минимальным количеством примесей (99,999% Cu) - 0,0I6610-6 Ом*м, что соответствует электропроводности σ, составляющей 60,2 МСм/м. С повышением температуры удельное электросопротивление меди увеличивается. Например, удельное  электросопротивление меди марки M1 в твердом состоянии при температуре, близкой к температуре плавления, составляет 0,113х10-6 Ом*м, а в жидком - 0,203х10-6 Ом м.

Электрические свойства меди различных марок приведены в табл. 1.

Таблица 1. Электрические свойства меди различных марок при температуре 20°С

Марка меди

ρх106, Ом*м

σ, МСм/м

М00б

0,01700

59,0

М0б

0,01706

58,6

М0

0,01708

58,5

M1

0,01724

58,0

М1р

0,01754

57,0

М2р

0,02080

48,0

 

Тепловые свойства. Удельная теплоемкость с меди заметно увеличивается с повышением температуры. В жидком состоянии в интервале температур перегрева при литье слитков удельная теплоемкость меди практически не зависит от температуры и может быть принята равной 545 Дж/(кгК).

Температурный коэффициент линейного расширения α меди незначительно зависит от химического состава. Ориентировочные значения α в диапазоне температур 200...1250К приведены в табл. 2.

Табл. 2. Значения температурного коэффициента линейного расширения меди при различных температурах
t, К αх106, К-1 t, К αх106, К-1 t, К αх106, К-1
200 15,2 450 17,6 900 20,9
220 15,6 500 17,9 950 21,4
240 15,9 550 18,3 1000 21,8
260 16,2 600 18,7 1050 22,3
280 16,5 700 19,4 1100 22,8
300 16,7 750 19,7 1150 23,3
350 17,0 800 20,1 1200 23,8
400 17,3 850 20,5 1250 24,4

 

 Теплопроводность меди λ существенно снижают примеси и легирующие элементы (рис. 4).

Рис. 4. Влияние содержания элементов на теплопроводность меди

Теплопроводность меди разных марок при 20°С составляет:

Марка           λ, Вт(м*К)

М00б............. 395

М0б............... 390

M1................ 385

М2р............... 335

Повышение температуры меди приводит к уменьшению ее теплопроводности (табл. 3.).

Табл. 3. Значения теплопроводности λ меди при различных температурах
t, К λ, Вт/(м*К) t, К λ, Вт/(м*К) t, К λ, Вт/(м*К) t, К λ, Вт/(м*К) t, К λ, Вт/(м*К)
100 500 350 393 600 382 850 376 1100 349
150 435 400 391 650 379 900 364 1150 345
200 414 450 383 700 376 950 360 1200 342
250 403 500 387 750 372 1000 356 1250 338
300 398 550 385 800 370 1050 353 1300 334

Влияние температуры на физические свойства меди на примере М0 показано в табл. 4.

Табл. 4. Физические свойства меди марки М0 при различных температурах
Свойства Температура, °С
20 200 300 400 500 600 700
Е, ГПа 121 115 105 103 98 93 86
αх106, К-1 16,8 17,3 17,6 17,9 18,3 18,6 19
ρх106, Ом*м 0,0172 0,0298 0,0362 0,0424 0,0507 0,0584 0,0668
σ, МСм/м 58 34 28 24 20 17 16
λ, Вт/(м*К) 409 393 393 392 380 372 365
сp, Дж/(кг*К) 389 406 419 427 435 448 460

 Табл. 5. Физические свойства меди

Физические свойства

Кислородсодержащая электролитическая медь чистотой 99,9%, содержание О2 менее 0,04%

Бескислородная  медь чистотой 99,5%

Раскисленная фосфором медь чистотой 99,9%, содержание фосфора 0,04%

Плотность, г/см3 при температуре:

 

 

 

20°С в твердом состоянии

8,89

8,93

8,94

1083°С в жидком состоянии

7,96

7,96

7,96

Температура, °С:

 

 

 

кипения

2595

2595

2595

плавления*

1083

1083

1083

Теплота, кДж/кг:

 

 

 

плавления

205

205

205

испарения

4,818

4,818

4,818

Удельная теплоемкость, Дж/(кг*к), при температуре:

 

 

 

20°С в твердом состоянии

375

375

375

1083°С в жидком состоянии

545

545

545

Температурный коэффициент:

 

 

 

теплоемкости

2,4*10-4

2,4*10-4

2,4*10-4

электросопротивления, К-1*10-3

3,88

3,88

3,88

Коэффициент:

 

 

 

объемного расширения в интервале температур 1083-1295°С, К-1*10-5

19,0

19,0

19,0

линейного расширения в интервале температур, К-1*10-6

 

 

 

20-100°С

16,8

16,8

16,8

20-300°С

17,7

17,7

17,7

20-500°С

18,6

18,6

18,6

Поверхностное натяжение при температуре 1150°С, Нм*10-5

11,04

11,04

11,04

Вязкость расплава при температуре 1150°С, МПа*с

3,41

3,41

3,41

Теплопроводность при температуре 20°С, Вт/м*К

385

390

335

Электропроводность в отожженном состоянии при температуре 20°С, М/См/м

58

58,5

48

Эффект Холла, См/А*Гм*1012

От -0,428 до 0,547

 

 

Магнитная восприимчивость, х*106

 

-0,08

 

Модуль, Мпа:

 

 

 

нормальной упругости Е

 

115000-125000

 

сдвига G

 

42000-46000

 

Коэффициент Пуассона

 

0,33+-0,1

 

Ударная вязкость при 20°С, кДж/м2

 

 

 

в литом состоянии

490

494

120

в горячедеформированном состоянии

629

629

471

* Медь бескислородсодержащая может оплавляться при температуре 1065°С, бескислородная и раскисленная фосфором - при 1080оС

 

Если эта информация вам помогла, то вы можете поддержать создателей сайта, перечислив небольшую сумму на их Яндекс кошелек. Заранее благодарны!