İçerik
Metal bakırı en iyi bakır ve diğer metallerden yapılmış eski pennilerden tanıyabilirsiniz. Fakat bakır, kendine has özellikleri nedeniyle dünya çapında birçok önemli rol oynar. Bu özelliklerden biri iletkenliği veya elektrik iletme kabiliyetidir. Bakır’ın yüksek iletkenliği elektriksel amaçlar için idealdir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Bakır, yüksek elektrik iletkenliğine sahip, kıymetsiz, kırmızı altın renkli bir metaldir. Aslında, bakırın iletkenliği o kadar yüksektir ki, diğer değerli olmayan metallerin ve alaşımların karşılaştırıldığı standart olarak kabul edilir. Bakırın iletkenliği, alaşımları yapmak için diğer metallerin eklenmesinden etkilenir.
Bakırın Özellikleri
Bakır çekici kırmızı altın renkli bir metaldir. Kıbrıslı bir metal için Latince bir kelime olan "Cyprium aes" den çıkan Eski İngiliz "coper" kelimesinden sonra bakır olarak adlandırılır. Copper’ın atom sembolü “Cu” ve atom numarası 29’dur. Bakır, çalışan ilk metal insandı. Sonunda insanlar, bakırı metal teneke ile birleştirirlerse, bronz adı verilen yeni bir tür metal yapabileceklerini keşfettiler. Bu, medeniyetin metal bakırın yardımıyla öne attığı Tunç Çağı olarak adlandırdığımız şeyi başlattı. Bronz, para birimlerinde ve toplumun değişmesine yardımcı olan araçlarda kullanılmıştır.
Bakır genellikle kükürtün yanında bulunur. Önemli bakır kaynakları arasında kalkopirit ve bornit bulunur. Bakır, erimiş bakır sülfit cevherinden eritilerek ve sonra elektroliz yoluyla rafine edilerek çıkarılır.
Bakırın kullanışlı bir özelliği sünekliği veya gerilme yeteneğidir. Bakır çekilebilir ve bükülebilir, ancak kırılmaz. Bu kablo olarak kullanım için idealdir. Bakır, dövülebilir bir metaldir, yani kolayca biçimlendirilebilir ve manipüle edilebilir. Gibi, biraz yumuşak. Bakırın bir diğer özelliği de ısı iletme konusundaki mükemmel yeteneğidir. Bakır, diğer bazı metaller gibi korozyona dayanamaz, demir gibi oksitlenmez veya paslanmaz. Bakır aslında birçok organik bileşiğe karşı dirençlidir ve belki de en değerli özelliği yüksek iletkenliğidir.
Bakır, biçimlendirilmesi ve lehimlenmesi kolay olduğu için işleme ve birleştirme için mükemmel bir metaldir. Ek olarak, bakırın mükemmel ve değerli bir özelliği de geri dönüştürülebilmesidir. Bir bakır kaynağının bir madenden mi yoksa geri dönüşüm malzemelerinden mi olduğu önemli değildir. Pek çok faydalı özelliği, kaynağından bağımsız olarak kalır.
Alaşımlar, bakırdan daha sert bir metal olan bronz yapmak için bakır ve kalay karışımı gibi metallerin karışımlarıdır. Metal alaşımları ana metallerinin aynı özelliklerinden bazılarına sahiptir, ancak davranışlarında da oldukça farklı olduklarını kanıtlayabilirler. Alaşım karışımları, örneğin metallerin elektrik iletkenliğini etkileyebilir. Çeşitli metallerin bakır ile kombinasyonu, her bir alaşım için benzersiz özellikler sağlar. Bakır gümüş ile birleştirildiğinde, ortaya çıkan alaşım, saf bakır ile aynı özelliklerin çoğuna sahiptir. Ancak bakır fosforla birleştirilirse, ortaya çıkan alaşım oldukça farklı bir şekilde davranır.
Farklı bakır alaşımları farklı kullanımlar sağlar. Oldukça sık, ya bakırı güçlendirmek ya da elektriksel iletkenlik özelliklerini arttırmak için alaşımlar yapılır.
Bakırın İletkenliği
Metallerin iletkenliği, metallerin elektrik iletme yetenekleri anlamına gelir. İletkenlik, alaşım yapımı gibi diğer metallerin eklenmesi ile değişebilir. En yüksek iletkenliğe sahip metal, değerli metal gümüşüdür. Silver’ın maliyeti, geniş ölçekli elektrik kullanımları için ekonomik olarak uygun olmasını önler. Değerli olmayan metaller arasında bakır veya Cu iletkenliği en yüksektir. Bu, bakırın diğer değerli olmayan metallerden daha fazla elektrik akımı taşıyabileceği anlamına gelir. Aslında, diğer kıymetli olmayan metallerin iletkenliği bakır ile karşılaştırılır, çünkü bakır en üst standart haline gelmiştir.
İletkenlik standardı Uluslararası Tavlı Bakır Standardı veya IACS olarak adlandırılır. Bir maddenin IACS yüzdesi elektrik iletkenliğine işaret eder ve saf bakırın IACS yüzdesi yüzde 100 olarak kabul edilir. Buna karşılık, alüminyum iletkenliği yüzde 61 IACS'de yer almaktadır. Cu iletkenliği, alaşımları oluşturmak için çeşitli metallerin eklenmesinden etkilenir. Yüzde 99,3'ten fazla bakır içeriğine sahip bakır alaşımları “Koparıcı” olarak adlandırılır. Bazı alaşımlar çok yüksek oranda bakır içerir ve bunlara “Yüksek Bakır Alaşımları” denir. Bakırın yüzdesi Cu iletkenliğini etkilerken, en çarpıcı şekilde ile birleştirildiği malzemeler. Genellikle bir aldatma alaşımları daha güçlü hale getirildiğinde bir tradeoff meydana gelir. Genellikle bu alaşımlar iletkenlik bakımından daha düşüktür.
Cu-ETP (Electronic Touch Pitch) yüzde 100 IACS'ye sahiptir ve tellerde, kablolarda ve baralarda kullanılan bakır türünün tanımıdır. Bakır bakır veya Cu-C, yüzde 98 IACS'dir, bu yüzden iletkenliği de yüksektir. Bakırla alaşım yapmak için kalay, magnezyum, krom, demir veya zirkonyum eklendiğinde, metalin gücü artar, ancak iletkenliği düşer. Örneğin, bakır kalay veya CuSnO.15, yüzde 64 IACS kadar düşük bir Cu iletkenliğine sahiptir. Alaşım fonksiyonuna bağlı olarak, Cu iletkenliği önemli ölçüde düşebilir. Hem iyi işlenebilirlik hem de yüksek iletkenlik sağlayan alaşımlar hala mevcuttur. Onun örnekleri bakır-tellür (CuTep) ve bakır-kükürt (CuSP) alaşımlarını içerir. İletkenlikleri yüzde 64 - 98 arasında IACS'dir. Bu alaşımlar yarı iletken montajlar ve direnç kaynağı uçları için oldukça faydalı olduğunu kanıtladı. Bazen bakır bazlı malzemeler, orta düzeyde Cu iletkenliği ile yüksek sertlik ve güç gerektirir; bir örnek,% 45 ila% 60 IACS'ye Cu iletkenliği veren bir bakır, nikel ve silikon karışımıdır. Ölçeğin düşük iletkenlik ucunda, pirinçler döküm için mükemmel olan bakır alaşımlardır. IACS yüzdeleri 20 civarındadır. Bu düşük Cu-iletkenlik alaşımlarının bir örneği bakır çinkodur. Bazen dengeli bir alaşım, elektrik ihtiyaçları için faydalı olan düşük ila orta dereceli Cu iletkenliği sağlar. Bakır-çinko pirinç bu kategoriye girer ve iletkenlikleri yüzde 28 ila 56 IACS arasındadır. Bakırın çok yönlülüğü ve çok farklı metallerle faydalı alaşımlar oluşturma kabiliyeti inanılmaz.
Cu iletkenliği çok yüksek olduğundan, ısı iletme kabiliyeti de oldukça yüksektir. Yüksek iletkenliğe sahip bakır alaşımları yapmak, alaşımları elektrik akımı taşırken aşırı ısınmaya karşı dirençli hale getirmeyi gerektirir. Enerji iletimi için bu çok önemlidir, çünkü yüksek ısı direnci etkileyecektir.
Bakır Kullanımları
Bakır hem fiziksel hem de biyolojik olarak birçok yolla kullanılır. Ayrıca tarımda bir zehir olarak kullanılır. Bakır çözeltileri genellikle kimyasal testlerin bir parçası olarak kullanılır. Vücutta bakır, hücrelerde enerji transferi için gerekli olan temel bir unsur olarak rol oynar. Bazı kabuklular, birincil oksijen taşıyıcıları olarak demir yerine bakır bile kullanırlar.
Bakır, madeni para yapımında elbette kullanılır; yaşlı paralar buna bir örnektir. Aslında, çoğu sikke içinde en az bir miktar bakır bulunur.
Bakır çoğunlukla kullandığınız tüm günlük eşyalara elektriğin iletilmesi ve iletilmesinde kullanılır. Bakır, elektrik tesisatı, inşaat, makine, telekomünikasyon, enerji iletimi, ulaşım ve diğer endüstriyel kullanımlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kablolar, transformatörler ve konektör parçaları için kullanılabilir. Bakır, bilgisayarlarda ve mikro devrelerde de kullanılır.
Sürdürülebilir enerji pazarı büyüdükçe, bakır için talep de artmaktadır. Bakır, birçok alanda son derece kullanışlıdır ve tekrar tekrar geri dönüştürülebilmektedir. Bu nedenle, yenilenebilir enerji sistemlerinin önemli bir bileşenidir. Aslında güneş, rüzgar ve elektrikli taşıt endüstrileri onları elektrik şebekesine bağlamak için bakıra güveniyor. Elektrikli araçlar, gazla çalışan araçlardan çok daha fazla bakır gerektirir. Copper’ın yüksek iletkenliği onu oldukça verimli kılar. İnsanlar tarafından kullanılan en eski metalin geleceğe faydalar sunmaya devam edeceği anlaşılıyor.