Čisti bakreni prah, v glavnem sestavljen iz bakra, je kovinski element. Baker je mehka kovina. Ko je površina samo razrezana, je rdeča oranžna s kovinskim sijajem, preprosta snov pa je vijolično rdeča. Ima dobro duktilnost, visoko toplotno prevodnost in prevodnost, zato je najpogosteje uporabljen material v kablih in električnih in elektronskih komponentah. Uporablja se lahko tudi kot gradbeni materiali in lahko tvori številne vrste zlitin. Bakrene zlitine imajo odlične mehanske lastnosti in nizko upornost, med katerimi sta najpomembnejša bron in medenina. Poleg tega je baker tudi trajna kovina, ki jo je mogoče večkrat reciklirati, ne da bi poškodovali njegove mehanske lastnosti. To je non - železova kovina, ki ima zelo tesen odnos s človeškimi bitji. Široko se uporablja v električni, lahki industriji, proizvodnji strojev, gradbeništvu, nacionalni obrambni industriji in drugih področjih. Na drugem mestu je le aluminij pri porabi ne - železovih materialov na Kitajskem.
|
Kemična formula |
Cu |
|
Natančna masa |
64 |
|
Molekularna teža |
64 |
|
m/z |
63 (100.0%), 65 (44.6%) |
|
Elementarna analiza |
CU, 100.00 |
Kemične lastnosti bakra:
1. Reakcija s kisikom: baker je neaktivna težka kovina, ki se pri sobni temperaturi ne združuje s kisikom v suhem zraku. Ko se segreje, lahko proizvede črni bakreni oksid:
Če še naprej gori pri zelo visoki temperaturi, bo ustvarjen rdeč Cu2O:
2. Reakcija z zrakom (reakcija z O2, H2O, CO2): Potem ko je bil dolgo izpostavljen vlažnemu zraku, bo na bakreni površini počasi nastala plast bakrene zelene (osnovni bakreni karbonat). Bakrena zelena lahko prepreči nadaljnjo korozijo kovine, njegova sestava pa je spremenljiva.
3. Reakcija s halogenom:Čisti bakreni prahse lahko kombinira s klorom v pogojih vžiga.
4. Reakcija z žveplom: Ko se segreva, se baker neposredno kombinira z žveplom, da tvori cuprous sulfid (cu2s):
5. Reakcija z raztopino železovega klorida: V elektronski industriji se raztopina FECL3 običajno uporablja za ježenje bakra za izdelavo tiskanih vezij. Enačba:
6. Reakcija s kislino: reakcija z zrakom in razredčeno kislino. V potencialnem zaporedju (zaporedje kovinske aktivnosti) so elementi bakrene skupine za vodikom, zato ne morejo nadomestiti vodika v razredčeni kislini. Vendar pa lahko v prisotnosti zraka najprej oksidiramo v bakreni oksid, nato reagiramo s kislino in nato počasi raztopimo v teh razredčenih kislinah. Glej naslednjo enačbo:
7. reagirate z oksidacijskimi kislinami: baker se oksidira in raztopi z oksidacijskimi kislinami, kot sta dušikova kislina in koncentrirana žveplova kislina (potrebno ogrevanje):
8. Katalizator: Baker lahko deluje kot katalizator za nekatere organske reakcije, kot je katalitična oksidacija alkohola:
Y - metoda Ray: Bi kovinska sol se zmanjša na kovinske delce pod y - ray. Y - žarki naredi raztopino ustvarjanje solvacijskih elektronov, ki lahko zmanjšajo kovinske ione brez reducirajočega sredstva, zmanjšajo njihovo valenco in tvorijo kovinske delce z nukleacijo in rastjo. Prednosti: enostavno je delovati pri normalni temperaturi in tlaku, velikost delcev pa je zaščitena v istem času nastajanja delcev, kar lahko prepreči aglomeracijo delcev in jih je mogoče proizvesti v velikem obsegu
Elektrolitična metoda: Elektrolit, ki se uporablja pri pripravi bakrenega prahu, je CUSO z ustrezno količino H, torej in. Raztopina, anoda je čista kovinska bakrena plošča, katodna površina pa titanove zlitine. Ko se tok uporabi, se Cu 2+ premakne na katodo in zmanjša in nahaja na svoji površini. Ultrazvočna vibracija in kavitacija omogočata, da se deponirani kovinski baker hitro odpade in suspendira v elektrolitu z majhnimi delci, kar lahko učinkovito prepreči kopičenje in rast delcev. Tehnološki postopek priprave bakrenega prahu z elektrolizo je: Elektroliza -> Scraping -> filtracija → Zbiranje bakrenega prahu → pranje → proti oksidacijski obdelavi → pranje {{7}> hrishing {{8}> hidrogena redoba -> Pregled. Dejavniki, ki morajo vplivati na postopek elektrolize, vključujejo ione in koncentracijo ionov, gostoto toka, aditive, cikel strganja v prahu, temperaturo elektrolita itd.
Čisti bakreni prah, kot ena najzgodnejših kovin, ki jih uporabljajo ljudje, je zaradi svoje odlične prevodnosti, toplotne prevodnosti, duktilnosti in korozijske odpornosti vedno imel osrednji položaj v procesu človeške civilizacije. Od piramid starodavnih egipčanskih faraonov do natančnih komponent sodobnega vesoljskega plovila, od dekorativne umetnosti tradicionalne arhitekture do prebojnih tehnologij na področju nove energije, je uporaba bakra prodrla v vsa področja industrije, tehnologije, tehnologije, življenja, zdravstvene oskrbe in še več.
Baker je temeljni material za prenos moči in pretvorbo energije, prevodnost pa je na drugem mestu le do srebra, vendar so njeni stroški le 1/100 srebra, zaradi česar je najprimernejši vodnik za globalne napajalne sisteme.
1. infrastruktura električnega omrežja
Več kot 90% svetovne ultra - visoke napetostne daljnovode uporablja bakrene ali bakrene zlitine. V Kitajskem Ultra - visokonapetostni inženiring se porabi približno 8 ton bakrenega materiala na kilometer daljnovoda, kar zagotavlja, da se izguba energije zmanjša na 0,05%/100 km. Na področju transformatorjev uporaba navitij bakrenih navitja izboljšuje učinkovitost opreme na več kot 98%, kar prihrani električno energijo, enakovredno proizvodnji električne energije treh treh pogonskih elektrarn letno.
2. Nova energetska revolucija
Fotovoltaična industrija: Srebrna pasta monokristalnih silicijevih sončnih celic vsebuje 60% bakra, prevodno lepilo na osnovi bakra pa izboljša učinkovitost embalaže komponent za 15%.
Do leta 2025 bo globalna nameščena zmogljivost fotovoltaik presegla 5000 GW, kar bo povečalo za 300000 ton na leto na leto.
Na področju vetrne energije so notranji kabli stolpov na morju vetrnih turbin zasnovani z bakrenimi jedri, ki imajo 5 -krat večjo korozijsko odpornost kot aluminijasta jedra in podaljšano življenjsko dobo 25 let. Vetrna turbina z eno samo zmogljivostjo 15 MW zahteva 40 ton bakrenega materiala, kar je 300% več kot 5MW model.
Sistem za shranjevanje energije: Dodajanje bakrenih nanodelcev v pozitivni elektrodni material litijevega - ionske baterije lahko poveča življenjsko dobo cikla baterije na 8000 -krat in gostoto energije na 350Wh/kg. Sistem Tesla Megapack Energy Shranjevanje ima vsebnost bakra 2,8 ton na enoto, zaradi česar je eden največjih svetovnih sponk za porabo bakra.
Od integriranih vezij do kvantnega računalništva bakrene aplikacije na področju elektronike še naprej potiskajo meje fizike.
1. Polprevodniška proizvodnja
Tehnologija medsebojnega povezovanja: V 45Nm procesnih čipih se upornost medsebojnih povezav bakrene povezave zmanjša za 40% v primerjavi z aluminijem, zamuda prenosa signala pa se zmanjša za 30%. TSMC -ov 3NM postopek sprejema self - poravnane večkratne tehnologije vzorčenja z 18 sloji bakrenih medsebojnih povezav na enem samem čipu in natančnosti širine črte, nadzorovane znotraj 2NM.
Embalažni material: V embalaži s flip čipi tehnologija iztekanja bakrenih stebrov poveča gostoto V/I na 10000/mm ², kar je 10 -krat večje od tradicionalnih kroglic za spajke s svincem. Intel Xeon Processors uporabljajo bakreni grafenski kompozitni toplotni umivalniki s toplotno prevodnostjo 1800W/(M · K), ki je 50% višja od čistega bakra.
2. kvantno računalništvo
IBM kvantni računalnik "Osprey" uporablja superprevodne tuljave z zlitinami Niobium titanium, vendar 90% povezovalnih žic v nizki - temperaturni hladilni sistem uporablja visoko - čistost kisika, ki ne vsebuje bakra in zagotavlja uporništvo manj kot 1 × 10 ⁻ ⁻ m. V procesorju Google "Sycamore" bakrena mikrovalovna resonančna votlina dosega 99.9999% signalne zvestobe, kar spodbuja kvantno nadvlado.
Baker igra ključno vlogo pri lahki in elektrifikaciji transformacije prevoza.
1. novo energetsko vozilo
Motorni sistem: Tesla Model 3 Trajni sinhroni magnetni motor sprejema tehnologijo bakrenega rotorja, ki izboljša učinkovitost za 8% in zmanjša težo za 15% v primerjavi s tradicionalnimi asinhronimi motorji. V osmih v enem električnem pogonskem sistemu BYD E - platforme 3.0 se stopnja zasedenosti reže bakrene žične reže za bakreno žico doseže 78%, gostota moči pa presega 6KW/kg.
Polnilni objekti: Prva 800V visoka 800V - Napetostna platforma za hitro polnjenje uporablja kontaktorje bakrene zlitine, ki imajo trikrat višjo odpornost na lok kot srebrne stike in življenjsko dobo do milijonkrat. Vsebnost bakra v enem samem kupu za polnjenje Tesla V4 doseže 45 kg, kar je 20% v primerjavi z različico V3.
2. Aerospace
Komponente motorja: Rezila turbine GE9X so izdelana iz bakrene visoke - temperaturne zlitine, z delovno temperaturo 1150 stopinj, ki je 50 stopinj višja od materiala prejšnje generacije. Cevi za gorivni sistem Airbus A350XWB je izdelan iz titanovega bakrenega kompozitnega materiala, ki ima 10 -krat večjo korozijsko odpornost kotČisti bakreni prahin zmanjšuje težo za 40%.
Satelitska tehnologija: Satelit Beidou -3 uporablja bakrene zlitine z zlitinami pomnilnika Niobium Titanium, s stopnjo obnovitve deformacije 99,99% v ekstremnih okoljih, ki segajo od -180 do 120 stopinj, kar zagotavlja natančnost prenosa signala.
Vremenska odpornost in estetska vrednost bakra sta večni material na področju arhitekture.
1. Landmark stavba
Shanghai Center Building: Zunanja stena zavese je narejena iz bakrene plošče z zlitino cink, ki je po 15 letih naravne oksidacije tvorila edinstveno zaščitno plast "bakrene zelene". Odsevnost se je zmanjšala z 85% na 60%, kar je uresničilo enotnost gradnje varčevanja z energijo in umetniškega učinka.
"Zgradba papirnatih vrečk" na Univerzi za tehnologijo Sydney: Zunanja fasada uporablja 32000 perforiranih bakrenih plošč, dinamični učinki svetlobe in senc pa se tvorijo s parametrično zasnovo. Učinkovitost naravne razsvetljave v zaprtih prostorih se poveča za 40%, pridobila pa je certifikat LEED Platinum.
2. Kulturna dediščina
Bakrene komponente negovane dvorane muzeja palače: bakreni pozlačeni zlati vrat obroč v obdobju Qianlong je bil narejen po metodi izgubljenega voska, s površinsko pozlačeno debelino plasti 0,2 mm. Po 300 letih še vedno ohranja 95 -odstotno integriteto.
Louvre piramida: steklena bakrena konstrukcija, ki jo je zasnoval IM PEI, z bakrenim okvirjem iz 316L nerjavečega jekla, obloženega z bakrom, dosega najvišjo raven korozijske odpornosti v skladu s standardom ISO 9227 in podaljšanim vzdrževalnim ciklom 20 let.
Antibakterijske lastnosti in biokompatibilnost bakra prinašajo inovativne aplikacije na medicinskem področju.
1. antibakterijski material
Nadzor okužbe bolnišnice: Klinika Mayo v Združenih državah Amerike uporablja ročaje z zlatimi vrati bakrene zlitine, kar zmanjšuje število površinskih bakterij za 99,7% v primerjavi z nerjavnim jeklom in zmanjša stopnjo okužbe bolnišnice za 22%. Kitajska pomoč pri gradnji centrov za zdravljenje ebole v Afriki v celoti uporablja medicinsko opremo bakrene zlitine, pri čemer je stopnja navzkrižne okužbe nadzirala pod 0,3%.
Uporaba tekstila: Tkanina bakrenih ionskih vlaken ima stopnjo inhibicije 99,99% proti Staphylococcus aureus in se uporablja za izdelavo medicinskih potreb, kot so kirurška oblačila in maske, da se zagotovi varnost medicinskega osebja med epidemijo CoVID-19.
2. Zdravljenje
Zdravila za komplekse bakrene komplekse: Cisplatin Copper Complex (Cu PT) lahko poveča hitrost apoptoze celic raka dojke na 85% z uničenjem topoizomeraze tumorske celice, ki je 30 odstotnih točk, višja od tradicionalnih zdravil za kemoterapijo.
Nanotehnologija: nanodelci bakrenega oksida (CUO NP) pri fototermalni terapiji lahko zvišajo temperaturo mesta tumorja na 52 stopinj pod 808 nm lasersko obsevanjem in dosežejo natančno ablacijo.
Moč in odpornost proti bakrenim zlitinam podpirata razvoj visoke - končne proizvodne industrije.
1. proizvodnja plesni
Kalup za vlivanje: H13 Jeklena podlaga podlaga, razpršena z bakrenim zlitinskim premazom, lahko poveča življenjsko dobo plesni od 50000 -krat na 200000 -krat, nanesena v integrirani proizvodnji telesa v tesli.
Plastična kalup: Berilijeva bakrena zlitina (C17200) ima toplotno prevodnost 105W/(M · K), ki je 5 -krat večja od jekla plesni P20 in skrajša cikel brizganja za 30%. Uporablja se pri proizvodnji primerov Apple iPhone.
2. Tehnologija ležaja
Koeficient trenja metalurgije za trenje je stabilen pod 0,002 s hitrostjo teka 350 km/h, ki podaljša življenjsko dobo za trikrat v primerjavi s tradicionalnimi jeklarnimi ležaji.
Ležaji glavne gredi vetrne turbine:Čisti bakreni prahTehnologija zdravljenja z zlitinami niklja omogoča, da življenjska doba kontaktne utrujenosti ležajev preseže 1 × 10 ⁷ vrtljajev, kar podpira stabilno delovanje 15MW obalne vetrne turbine.
Baker ima edinstveno vrednost pri nadzoru onesnaževanja in recikliranju virov.
1. tehnologija čiščenja vode
Odstranjevanje težkih kovin: nanodelci bakrenega oksida imajo adsorpcijsko zmogljivost 256 mg/g za svinčene ione v vodi, kar je 10 -krat večje od aktivnega oglja. Uporabljajo se za nadzor onesnaževanja s težkimi kovinami v porečju reke Yangtze.
Fotokatalitična razgradnja: Pod vidno svetlobo lahko Cu ₂ O/TiO ₂ Kompozitni katalizator naredi hitrost mineralizacije organskih onesnaževal v 90%, kar se uporablja za projekt zdravljenja cianobakterije Taihu Lake Lake.
2. Recikliranje odpadkov
Razvoj mestnega rudarjenja: Kitajska letno reciklira približno 2 milijona ton odpadnega bakra, kar je enakovredno zmanjševanju rudarjenja bakra za 30 milijonov ton in znižanje emisij ogljika za 120 milijonov ton.
Proizvodnja zaprte zanke: Apple uporablja robote Daisy za razstavljanje iPhonov in doseže 98 -odstotno stopnjo obnovitve bakra, za proizvodnjo MacBook primerov in tvori zanko "recikliranje uporabe".
Priljubljena oznake: Čisti bakreni prah CAS 7440-50-8, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, debelo, nakup, cena, razsuti