Shaba isiyo na oksijeni: vipengele, manufaa, matumizi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Copper ni madini ambayo yamekuwepo katika maisha ya mwanadamu kwa milenia nyingi. Katika nyakati za kale, ilitumiwa hasa kuzalisha shaba iliyotiwa na bati. Kwa Kilatini, jina lake ni Cuprum. Alipewa na kisiwa cha kale cha Kupro, ambacho kilikuwa mojawapo ya sehemu za kwanza ambapo shaba ilichimbwa na kuyeyushwa kutoka kwenye migodi.

Mandharinyuma ya kihistoria, sifa za shaba

Shaba ni katika mpangilio wa elementi msingi za kemikali. Katika hali yake ya asili (safi), ni chuma na tint nyekundu-machungwa. Hutumika kutengenezea anuwai kubwa ya bidhaa, ambazo ni pamoja na nyaya za umeme, sahani, mabomba, vidhibiti vya kupitishia magari, n.k.

Taarifa kutoka kwa wanaakiolojia zinapendekeza kuwa shaba ilianza kutumika zaidi ya miaka elfu kumi iliyopita. Kwa hivyo kishaufu cha shaba, kilichogunduliwa katika maeneo ya kaskazini mwa Iraqi ya kisasa, kilitengenezwa karibu 8700 KK.

Shaba ina utengano wa hali ya juu wa joto na umeme na ni rahisi kuchakata moto na baridi. Yeye anaupinzani wa juu sana wa kutu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba shaba huunda safu nyembamba sana ya kinga ya oksidi kwenye uso wake kama matokeo ya mmenyuko wake na oksijeni.

Shaba imepata matumizi mengi katika utengenezaji wa nyaya za akustika, za umeme na nyaya nyinginezo, zinazopatikana humo kama metali iliyosafishwa sana au iliyo na viongezeo vidogo vya fedha, arseniki, fosforasi, telluriamu, salfa.

Taratibu za kupokea

Shaba iliyosafishwa sana isiyo na oksijeni hutengenezwa katika mchakato unaoitwa usafishaji wa umeme. Inakaa kwenye cathodes ya seli za umeme, kama matokeo ambayo ina jina tofauti - shaba ya cathode. Usafi hufikia karibu 99.99%. Metali kama hiyo pia huitwa shaba isiyo na oksijeni, ambayo ina kiwango cha juu cha utakaso (OFC - Copper Isiyo na Oksijeni).

Shaba safi iliyoyeyushwa hutiwa katika ukungu maalum ambazo zina sehemu za mraba au mstatili. Utaratibu huu unafanyika kwa utupu, kwa kutokuwepo kwa oksijeni, ambayo inazuia kupenya kwake ndani ya chuma kilichoyeyuka. Kutokuwepo kwa uchafu wa oksijeni katika shaba kama hiyo huongeza kwa kiasi kikubwa upitishaji na nguvu zake za umeme.

Usafi

Shaba ya OFC isiyo na oksijeni ina viwango tofauti vya utakaso. Usafi wa chuma unaonyeshwa kama ifuatavyo: " N". Badala ya kinyota (), nambari inaingizwa ambayo inaonyesha habari kuhusu nambari ya tisa baada ya nukta ya desimali. Kwa hivyo, chapa ya shaba isiyo na oksijeni ya OFC 6N inaripoti kuwa chuma safi ndani yake ni 99.999999%. Kiasi cha vitu vya kigeni ni 0.000001%.

Uzalishaji wa kwanza wa shaba yenye ubora wa 6N ulifanywa mwaka wa 1985 nchini Japani na Nippon Mining Co. Shaba iliyosafishwa sana isiyo na oksijeni iliingia katika uzalishaji wa wingi mnamo 1987. Sehemu kuu za utumiaji wakati huo zilikuwa nyaya za akustisk, kuunganisha nyaya za mtandao.

Kwa sasa, watengenezaji wengi duniani, ikiwa ni pamoja na Shirikisho la Urusi, wanazalisha shaba safi kama hiyo.

Baadhi ya makampuni yanadai kuwa yamefikia kiwango cha utakaso zaidi ya 6 -7N, 8N, n.k. Lakini ikumbukwe kwamba kwa sasa hakuna umoja katika kubainisha viwango vya usafi wa shaba isiyo na oksijeni. na ubora wake. Katika baadhi ya matukio, uwepo wa uchafu wowote hauzingatiwi tu. Kwa kawaida, mijumuisho kama hii ya kigeni ni pamoja na fedha.

Fadhila za Chuma

Manufaa ya OFC ya Copper Isiyo na Oksijeni ni pamoja na:

• katika ombwe, inapopashwa, haivunji au kuvunjika;
• ina uwezo wa kubadilisha umbo kwa urahisi wakati wa mgeuko wa baridi (unapokabiliana na shinikizo kwenye joto la kawaida au karibu nao);
• haibadilishi rangi ikiwa chini ya hali tofauti;
• wastani wa upinzani wa umeme wa chuma kama hicho ni thabiti;
• uendeshaji ni wa juu kila wakati;
• chuma hiki ni sawa katika muundo wake;
• imechakatwa bila malipo kwa kuwekea shaba na kuchomelea.

Maombi

Kutokana na sifa na sifa zake, haina oksijenishaba imepata matumizi katika bidhaa mbalimbali, ambazo ni:

• vilima vya transfoma vimetengenezwa kutoka kwayo;
• hutumika katika utengenezaji wa nyaya coaxial;
• hutumika katika mifumo na vifaa vya kielektroniki;
• chuma muhimu katika kondakta mkuu na vichapuzi laini;
• ni kipengele muhimu cha kimuundo cha nyaya na kebo za mawasiliano zinazokusudiwa kufanya kazi chini ya maji;
• ni sehemu ya nyaya za sasa za transfoma.

Shaba isiyo na oksijeni pia hutumika katika teknolojia ya ombwe. Ni muhimu sana katika uundaji wa mifumo ya usambazaji wa ombwe na halvledare.

Inatumika sana katika utengenezaji wa bidhaa za tasnia ya anga.

Miongoni mwa maeneo mengine ambapo shaba isiyo na oksijeni hutumiwa ni: vifaa vya elektroniki vya redio, umeme wa redio, redio na ala, nishati ya nyuklia, vito na viwanda vya ujenzi.

Waya na mabomba yanatengenezwa kwayo, ambayo yameundwa kufanya kazi katika sehemu zenye nguvu za sumakuumeme. Shaba isiyo na oksijeni ndiyo msingi wa utengenezaji wa anodi za kielektroniki.

Matumizi ya Copper Cathode

Bidhaa za kisasa za kebo zinazotengenezwa kwa shaba isiyo na oksijeni ni nzuri sana. Hii hurahisisha kutekeleza mawimbi ya umeme ya kipimo data cha juu kwa kutumia sehemu ndogo za waya.

Hata hivyo, inafaa kukumbuka kuwa nyaya za shaba zisizo na oksijeni hazijatumiwa sana. Na yote kwa sababuwaya zilizotengenezwa kwa chuma hiki ni ghali. Ili kufikia vigezo vinavyohitajika, hutumia shaba rahisi yenye kipenyo kikubwa, wakipendelea kutotumia pesa kununua bidhaa za shaba zisizo na oksijeni za gharama kubwa.

Lakini pia kuna maeneo ambayo upitishaji hewa wa juu pamoja na vipenyo vidogo vya waya hupendelewa. Hii ni muhimu ili kuhakikisha, kati ya mambo mengine, kuonekana kwa uzuri. Maeneo haya yanajumuisha utengenezaji wa vifaa vya muziki, vipokea sauti vinavyobanwa kichwani vya ubora wa juu, pamoja na yale unapohitaji kupata vifaa vinavyotoa sauti za hali ya juu za kitaalamu.

Unapotumia shaba kama hiyo, faida zake za kustahimili kutu ndani hubainishwa. Kutokana na mali hii, waya za shaba zisizo na oksijeni hazipoteza sifa zao kwa muda. Kwa sababu hii, nyaya zilizojazwa na chuma hiki hutumika katika mazingira ambayo kuna unyevu mwingi.