Бакар и његове легуре

1. Бакар и његове легуре Аутори: Марко Томић и Милош Ђурић

2. Бакар Бакар спада у тешке метале. Његова специфична тежина је око 8,93 kg / cm ³, температура топљења 1083 º C. Бакар нема својства алотропских модификација.Механичка својства бакра су јако зависна од стања односно евентуалне претходне механичке или термичке обраде. Бакар је веома пластичан материјал који се може обрађивати деформацијом, како у хладном тако и у топлом стању. За заваривање Бакар није најпогоднији, јер ствара тешкоће код потребног брзог одвођења топлоте.При гасном заваривању, услед велике склоности упијања гасова, може се појавити повећана порозност и кртост. Основнасвојствабакра: • а) Црвенкасте боје, • б) Релативно велике запреминске масе ρ = 8,9 g/cm3 • ц) Топи се на 10830 C • д) Одличан је проводник електричне струје, најбољи међу неплеменитим металима, али му примесе знатно смањују проводљивост. • д) Добар топлотни проводник. • ђ) Корозивно је отпоран на ваздуху, јер му се ствара по површини патина зелене боје (CuO3xCu(OH)2) која је густа и штити га од даље корозије. • г) Бакар је материјал слабе затезне чврстоће и веома је истегљив. • х) Бакар има кубну површински центрирајућу решетку и структуру облика полиедарских кристала

3. Легуре Бакра Легуре бакра могу се класификовати према: начину израде, намени, броју главних легирајућих елемената и природи главних легирајућих елемената. Легуре бакра имају добре механичке особине, за разлику од чистог бакра. Легирајући елементи у легурама бакра су: калај, алуминијум, цинк, никл, манган, силицијум, сребро и злато. Најпознатије легуре Бакра су ипак оне са цинком-месинг и легуре у чијем саставу Цинк није главни легирајући елемент (бронза). Неке од подела Бакра према садржају: а) Легуре са цинком - месинзи: - Двокомпоненте легуре Cu-Zn (Обични месинг) - Специјалне легуре Cu-Zn специјални месинг - Трокомпонентне легуре Cu-Ni-Zn (ново сребро ) - Трокомпонентне легуре Cu-Zn-Sn (Црвени лив). То су легуре које представљају прелаз од месинга ка бронзама. б) легуре бакра без цинка - бронза, су дво, тро и сложне Cu-легуре: - Калајна бронза - легуре Cu-Sn - Алуминијум бронза - легуре Cu-Al - Никлова бронза - легуре Cu-Ni - Оловна ја оловно-калајна бронза - легуре Cu-Pb и Cu-Sn-Pb - Силицијум бронза - легуре Cu-Si - Берилијум бронза -Манганова бронза ц) легуре бакра за лемљење и заваривање: - Месингани лем -Сребрни лем

4. Бронза Под бронзом се подразумева легура бакра и калаја.Међутим , шире посматрано , да не мора бити двојна легура нити калај мора бити легирајући елемент, па због тога поред калајне постоји и алуминијска, оловна, манганска ја друге бронзе . То је двојна или тројна легура с најмање 60 % бакра ,без цинка као главног додатног елемента . У калајним бронзама највећи садржај калаја не иде преко 20%. Присуство калаја у легури утиче на повећање њене чврстоће и истовремено опадање пластичности.Ово опадање пластичности није посебно велико до садржаја калаја до 5 % , али је после тога знатно брже. Због тога је код бронзи за ливење садржај калаја већи него код бронзи за обраду деформацијом.Чврстоћа расте све до 15 % калаја, а затим почине да опада . Легуре бакра са алуминијумом и другим пратећим елементима (манган , никл , железо и др). У пракси се називају алуминијске бронзе и у свом саставу имају највише до 11,5 % алуминијума . Повећањем садржаја алуминијума у легури система Cu-Al расте затезна чврстоћа ,при садржају око 105 постиже свој максимум. Међутим, способност деформације са повећањем садржаја алуминијума опада до 2 % Al а затим расте и постиже свој максимум при 8 % Al .

5. Бакар и бронза

6. Месинг Месинг (MS) је у основи двокомпонентна легура бакра (Cu) и цинка (Zn). Да би се побољшале особине месинга, нпр. обрадивост или отпорност на корозију додају се други хемијски елементи, у мањим количинама и да су такозвани специјални месинзи.Додавањем Цинка повећава се затезна чврстоћа месинга, смањује електрична и топлотна проводљивост, као и отпорност на корозију. Месинзи који садрже 70%, 68% и 65% Бакра имају одличне особине при хладној деформацији па се користе за дубоко извлачење чаура за муницију, делова за електричне арматуре, итд. Топло се теже деформирају јер су пластични само у једном уском температурном интервалу.

7. Алпака (ново сребро) Алпака то јест алпака-сребро, заједнички је назив за металну легуру, комбинацију метала - бакра, никла и каткад других метала, као што су цинк, олово, калај и кадмијум. Такође, легура се назива никл-сребро, немачко сребро, ново сребро и пактонг. Легура се користи у разним комерцијалним производима, као и у техничкој индустрији. Алпака је први пут произведена и употребљена у Кини, као замена за чисто сребо. Донесена је у Европу, уз робу с којом се у 19. веку трговало, и нашла се на тржишту под кинеским називом пактонг, или, како је у Европи названа, бели бакар. Током 19. века, неколико немачких компанија покренуло је производњу сличних легура, а 1823. одржано је такмичење у циљу откривања која од постојећих легура најбоље имитира сребро. Дуги низ година алпака је била састојак неколико европских монета (ковани новац), укључујући португалски ескудо и немачку марку. Са преласком на евро, те кованице су повучене из оптицаја. Алпака-сребро се може наћи у разним компонентама за бродове, јер је отпорна на влагу и корозију. Користи се и као комбинација метала у електричним постројењима. Алпака-сребро се често налази у музичким инструментима: саксофони израђени од никл-сребра имају врло снажан звук, а обое и кларинети обавезно имају делове од алпака-сребра. Никл-сребро је корисно и стога што му није потребно лакирање, те је најчешћи материјал за кључеве. Због своје визуелне сличности алпака се често користи као јефтинија замена правог сребра, нпр. у производњи бижутерије. Његова нерађајућа површина чини да се производи лако чисте - довољан је сок од лимуна или благи сапун да отклони било какве флеке

8. Занимљивости о Бакру и његовим легурама Најновија клиничка испитивања научника из САД , Британије и Немачке потврдила су да бакар и легуре тог метала, пре свега месинг и бронза, имају снажно антивирусно дејство . Лабораторијска испитивања под контролом управе за заштиту Америчке човекове околине су показала да се на површини бакарних производа у року од два сата уништи до 99 % пет врста најраспрострањенијих бактерија , урачунавши златну стафилококу , отпорну на многе антибиотике. Науцници су истраживали и да ли површине од бакра и његових легура делују и на вирусе . Статистички је доказано да човек , после додира површине заражене вирусом грипа А (Који обухвата " свињски " и " Птичји " грип) , заразу преноси још на седам других површина , што значи да се вирусна инфекцијаможе ширити заиста великом брзином. Истраживачи британског универзитета у Саутемптону утврдили су да се већ за шест сати на бакарним површинама уништава , у обичним собним условима , око 95 одсто вируса. Експерти одсека за заштиту здравља Унивезитета Саутемптон сматрају да су њихова истраживања показала да Бакар и нек његове легуре могу да уништавају бактерије , гљивичне и вирусне патогене у року од неколико минута или часова. Науцници су , међутим , доказали да се грип и болничке инфекције које су опасне по здравље не могу , ипак , победити само заменом свих пластичних водоводних славина и квака на вратима бакарним , месинганим или бронзаним. Одстрањивање заразе уз помоћ бакра може се обављати само не са површина које људи стално дотичу , већ се тај метал може примењивати и при производњи водоводних система и клима - уредјаја. Увођење елемената од бакра у вентилационе системе допринело би, према речима експерата, смањење ширења инфекција ваздушним путем на местима као што су метрои или велики трговински центри. Бакар и легуре од тог метала себи могу користити и у производњи кућишта различитих апарата за домаћинство, што такође може успорити ширење опасних инфекција , истичу Научници .

9. Хвала на пажњи!