www.zlinskedumy.cz Pracovní list VY_32_INOVACE_41_05 Škola Střední průmyslová škola Zlín Název projektu, reg. č. Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávací oblast Odborné vzdělávání Vzdělávací obor Základy výroby Tematický okruh Přehled technických materiálů Téma Tematická oblast Název Měď Autor Ing. Renata Nesvadbová Vytvořeno, pro obor, roč. Srpen 2012, strojírenství 1. ročník Anotace Měď, historie mědi, druhy a použití, technicky čistá měď, slitiny mědi, bronzy, mosazi Přínos/cílové kompetence Názorné vysvětlení učiva o mědi www.zlinskedumy.cz

MĚĎ Historie mědi Druhy a použití mědi Technicky čistá měď Slitiny mědi Bronzy Mosazi Téma: Přehled technických materiálů Určeno pro žáky středních průmyslových škol

Co všechno můžeme vyrobit z mědi a jejich slitin?

MĚĎ Měď je kov načervenalé barvy s výbornou tepelnou i elektrickou vodivostí, velmi dobrou tvárností za tepla i za studena – tvárnost si zachovává i při záporných teplotách Vyznačuje se velmi dobrou korozní odolností jak vůči atmosférickým vlivům tak i vůči řadě chemikálií K přednostem mědi patří též dobrá obrobitelnost a svařitelnost, naopak špatná je slévatelnost Měď je po železe a hliníku třetí nejpoužívanější kov Hlavní oblasti použití – v elektrotechnice jako elektrovodný materiál, zařízení vystavená nízkým teplotám, střešní krytina, okapové žlaby a svody, nádoby v potravinářském průmyslu, plátování ocelových plechů, asi polovina vyrobené mědi se používá k výrobě slitin, a to buď mosazí nebo bronzů

Měrná tepelná kapacita (kJ / kg K) Délková roztažnost (K-1) Fyzikální vlastnosti Hustota ρ (kg . m-3) Teplota tání (ºC) Měrná tepelná kapacita (kJ / kg K) Délková roztažnost (K-1) Měrná tepelná vodivost (W/mK) Konduktivita (MS/m) 8940 1083 0,385 16,4 . 10-6 390 58 Mechanické vlastnosti Mez kluzu (MPa) Mez pevnosti (MPa) Tažnost (%) Kontrakce (%) Modul pružnosti v tahu (MPa) Tvrdost HB 60 220 50 70 130 000 Technologické vlastnosti Tvářitelnost za studena i za tepla Slévatelnost Svařitelnost Pájitelnost Obrobitelnost Velmi dobrá Obtížná Dobrá Vlastnosti technicky čisté mědi Cu 99,95 v žíhaném stavu při teplotě 20 ºC .

Historie mědi Měď je jedním z mála kovů, které znal člověk už v dobách prehistorických. Nejprve byla měď užívána samotná, později v podobě slitin ( As, Pb, Zn, Sn atd.). Tyto slitiny byly velmi proměnlivého složení a jsou společně nazývány bronzy. Byly užívány tak hojně, že daly název celé historické epoše – doba bronzová. Počátek znalosti bronzu sahá v různých zemích do dob velmi různých. Např. v Egyptě byla měď známa už 4000 př.n.l., ve střední a severní Evropě se počátek doby bronzové datuje teprve kolem roku 2000 př.n.l. Název mědi – cuprum - je odvozen od římského názvu aes cyprium ( dle ostrova Kypru), kde se ve značném množství těžila. Označována tak nebyla pouze měď čistá, ale i její slitiny. Pojem bronz (bronzo) se objevuje poprvé ve spise Pirotechnica ( Vannucio Biringoccio).

Technicky čistá měď - výskyt Měď se v přírodě nejčastěji vyskytuje vázána na síru, k níž má velkou afinitu (nejběžnější je chalkopyrit – CuFeS2, dále bornit – Cu3FeS3). V podstatně menším množství se měď váže na kyslík – ty tvoří cca 15 až 20% těžby (např. kuprit Cu2O). Ryzí měď se ve větší míře nachází na Aljašce, ojediněle v Číně a Chile. Rudy obsahující měď jsou poměrně chudé, obsahují 1 až 6 % Cu.

Druhy a použití mědi Označení ČSN Obsah příměsí (max v %) Použití ECu 99,95 ECu 99,9 42 3002 42 3001 Rozhoduje el. vodivost Pro elektrotechnické účely, v polygrafickém průmyslu Cu 99,95 42 3102 Pb 0,005 O 0,02 Ve vakuové elektrotechnice Cu 99,9 42 3103 Pb 0,04 O 0,08 Do slitin, elektrotech. účely Cu 99,85 Cu 99,75 42 3003 42 3004 Pb 0,03 O 0,01 Pro svařování, chem., potravin. Cu 99,5 42 3005 Pb 0,1 O 0,1 Konstrukce ve strojírenství Cu 99,2 As 42 3009 As 0,1 až 0,5 Odolná proti redukčním plynům za zvýšených teplot

SLITINY MĚDI BRONZY Bronzy jsou slitiny mědi s cínem, olovem, hliníkem a dalšími prvky. Zinek není nikdy v bronzu hlavní přísadou. Bronzy dělíme podobně jako mosazi na dvousložkové a vícesložkové, dále na bronzy slévárenské a tvářené. Cínové bronzy Již malé přísady cínu zvyšují pevnost mědi. Maxima pevnosti dosahují slitiny s obsahem 10 až 15% cínu. Hliníkové bronzy Technické hliníkové bronzy obsahují do 10% hliníku, ale zpravidla mají ještě 2 až 8% přísad (Mn, Ni a Fe). Mangan zvyšuje tvářitelnost za tepla i za studena a korozní odolnost. Ni zpevňuje. Železo zjemňuje zrno a bronz zpevňuje. Hliníkové bronzy mají lepší odolnost proti korozi než mosazi nebo cínové bronzy a to díky vlivu ochranné povrchové vrstvy tvořené oxidy hliníku a mědi. Tyto bronzy dobře odolávají mořské vodě, atmosférické korozi, minerálním kyselým vodám a mnoha organickým kyselinám.

BRONZY POUŽITÍ BRONZŮ: Ložiska: cínový,olověný,červený bronz Součásti odolávající korozi: hliníkový, beryliový bronz Elektrotechnika: niklový, manganový bronz

MOSAZI Jsou to slitiny mědi ( více jak 58%) a zinku Mosazi tvoří asi 80% všech slitin mědi. Můžeme je dělit do několika skupin, jednak dle chemického složení na dvousložkové a vícesložkové, jednak dle způsobu zpracování na tvářené a slévárenské. Tvářené: Trubky,plechy,dráty, šrouby, pružiny,hudební nástroje Na odlitky: Části čerpadel,hydraulických strojů

POUŽITÉ ZDROJE DESCOUENS, Didier. Soubor:Cuivre Michigan.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2010 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cuivre_Michigan.jpg JOHNSBRANA. Soubor:Anticlastic-Copper-Cuff-Bracelet.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2007 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Anticlastic-Copper-Cuff-Bracelet.jpg DESCOUENS, Didier. Soubor:Azuriteoujda.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2009 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Azuriteoujda.jpg DESCOUENS, Didier. Soubor:Chalcopyrite_perou.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2009 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Chalcopyrite_perou.jpg MAKSIM. /Soubor:Kupra_tubo.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Kupra_tubo.jpg AICHAS. Soubor:Trumpet_in_b_german.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005 [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Trumpet_in_b_german.jpg Měď. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2012-08-10]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/M%C4%9B%C4%8F MIKULČÁK, Jiří. Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro střední školy. 4. vyd. Praha: Prometheus, 2010. ISBN 978-80-7196-345-5. FISCHER, Ulrich. Základy strojnictví. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2004, 290 s. ISBN 80-867-0609-5. HLUCHÝ, Miroslav a Jan KOLOUCH. Strojírenská technologie 1. 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia, 2002, 266 s. ISBN 80-718-3262-6.