Saf bakır tozuEsas olarak bakırdan oluşan metal bir elementtir. Bakır yumuşak bir metaldir. Yüzey yeni kesildiğinde metalik parlaklığa sahip kırmızı turuncu renktedir ve basit madde morumsu kırmızıdır. İyi sünekliğe, yüksek ısıl iletkenliğe ve iletkenliğe sahip olduğundan kablolarda ve elektrikli ve elektronik bileşenlerde en yaygın kullanılan malzemedir. Ayrıca yapı malzemesi olarak da kullanılabilir ve birçok çeşit alaşım oluşturabilir. Bakır alaşımları mükemmel mekanik özelliklere ve düşük dirence sahiptir; bunların arasında bronz ve pirinç en önemlileridir. Ayrıca bakır, mekanik özelliklerine zarar vermeden defalarca geri dönüştürülebilen dayanıklı bir metaldir. İnsanlarla çok yakın ilişkisi olan, demir içermeyen-bir metaldir. Elektrik, hafif sanayi, makine imalatı, inşaat sektörü, milli savunma sanayi ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çin'de demir dışı malzeme tüketiminde alüminyumdan sonra ikinci sırada yer alıyor.
|
Kimyasal Formül |
Cu |
|
Tam Kütle |
64 |
|
Molekül Ağırlığı |
64 |
|
m/z |
63 (100.0%), 65 (44.6%) |
|
Element Analizi |
Cu, 100.00 |
Bakırın kimyasal özellikleri:
1. Oksijenle reaksiyon: Bakır, oda sıcaklığında kuru havada oksijenle birleşmeyen, aktif olmayan bir ağır metaldir. Isıtıldığında siyah bakır oksit üretebilir:
Çok yüksek sıcaklıkta yanmaya devam ederse kırmızı Cu2O oluşacaktır:
2. Hava ile reaksiyon (O2, H2O, CO2 ile reaksiyon): Uzun süre nemli havaya maruz kaldıktan sonra bakır yüzeyinde yavaş yavaş bakır yeşili (temel bakır karbonat) tabakası oluşacaktır. Bakır Yeşili metalin daha fazla aşınmasını önleyebilir ve bileşimi değişkendir.
3. Halojenle reaksiyon:Saf bakır tozuAteşleme koşullarında klor ile birleşebilir.
4. Kükürt ile reaksiyon: ısıtıldığında bakır doğrudan kükürt ile birleşerek bakır sülfit (Cu2S) oluşturur:
5. Ferrik klorür çözeltisi ile reaksiyon: Elektronik endüstrisinde, FeCl3 çözeltisi, baskılı devrelerin üretiminde bakırın aşındırılmasında yaygın olarak kullanılır. Denklem:
6. Asitle reaksiyon: hava ve seyreltik asitle reaksiyon. Potansiyel dizisinde (metal aktivite dizisi), bakır grubu elementleri hidrojenin arkasında olduğundan seyreltik asitteki hidrojenin yerini alamazlar. Bununla birlikte, havanın varlığında bakır önce bakır okside oksitlenebilir, daha sonra asitle reaksiyona girebilir ve daha sonra bu seyreltik asitlerde yavaş yavaş çözünebilir. Aşağıdaki denkleme bakın:
7. Oksitleyici asitlerle reaksiyona girer: bakır, nitrik asit ve konsantre sülfürik asit gibi oksitleyici asitler tarafından oksitlenir ve çözülür (ısıtma gerekir):
8. Katalizör: bakır, alkolün katalitik oksidasyonu gibi bazı organik reaksiyonlar için katalizör görevi görebilir:
Y-ışını yöntemi: Bi metal tuzu, y-ışını altında metal parçacıklarına indirgenir. Y-ışını, çözeltinin, indirgeyici madde olmadan metal iyonlarını azaltabilen, değerliklerini azaltabilen ve çekirdeklenme ve büyüme yoluyla metal parçacıkları oluşturabilen solvatlanmış elektronlar üretmesini sağlar. Avantajları: Normal sıcaklık ve basınç altında çalışması kolaydır ve parçacık boyutu aynı zamanda parçacık oluşumunu da korur, bu da parçacık topaklanmasını önleyebilir ve büyük ölçekte üretilebilir.
Elektrolitik yöntem: Bakır tozunun hazırlanmasında kullanılan elektrolit, uygun miktarda H içeren CuSO'dur. Çözüm, anot saf metal bakır levhadır ve katot yüzeyi titanyum alaşımıdır. Akım uygulandığında cu2+ katoda doğru hareket eder ve azalır ve yüzeyinde birikir. Ultrasonik titreşim ve kavitasyon, biriken metal bakırın hızlı bir şekilde düşmesini ve elektrolit içinde küçük parçacıklarla süspanse edilmesini sağlar; bu da parçacıkların birikmesini ve büyümesini etkili bir şekilde önleyebilir. Elektroliz yoluyla bakır tozu hazırlamanın teknolojik süreci şöyledir: elektroliz - > kazıma - > filtreleme → bakır tozu toplama → yıkama → anti oksidasyon işlemi → yıkama - > pişirme - > hidrojen indirgeme - > kırma - > eleme. Elektroliz sürecini etkilemesi gereken faktörler arasında iyonlar ve iyon konsantrasyonu, akım yoğunluğu, katkı maddeleri, toz kazıma döngüsü, elektrolit sıcaklığı vb. yer alır.
Saf bakır tozuİnsanlar tarafından kullanılan en eski metallerden biri olan metal, mükemmel iletkenliği, ısı iletkenliği, sünekliği ve korozyon direnci nedeniyle insan uygarlığı sürecinde her zaman merkezi bir konuma sahip olmuştur. Eski Mısır firavunlarının piramitlerinden modern uzay araçlarının hassas bileşenlerine, geleneksel mimarinin dekoratif sanatlarından yeni enerji alanındaki çığır açan teknolojilere kadar, bakırın uygulanması endüstrinin, teknolojinin, yaşamın, tıbbi bakımın ve daha fazlasının tüm alanlarına nüfuz etmiştir.
Bakır, güç iletimi ve enerji dönüşümü için temel malzemedir ve iletkenliği gümüşten sonra ikinci sıradadır, ancak maliyeti gümüşün yalnızca 1/100'ü kadardır ve bu da onu küresel güç sistemleri için tercih edilen iletken yapar.
1. Elektrik şebekesi altyapısı
Dünyadaki ultra-yüksek gerilim iletim hatlarının %90'ından fazlası bakır veya bakır alaşımlı iletkenler kullanıyor. Çin'in ultra-yüksek gerilim mühendisliğinde, iletim hattının kilometresi başına yaklaşık 8 ton bakır malzeme tüketiliyor ve bu da güç kaybının %0,05/100km'ye düşürülmesini sağlıyor. Transformatörler alanında, bakır sargıların kullanımı ekipman verimliliğini %98'in üzerine çıkararak, yılda üç Three Gorges elektrik santralinin elektrik üretimine eşdeğer elektrik tasarrufu sağlar.
2. Yeni Enerji Devrimi
Fotovoltaik endüstrisi: Monokristalin silikon güneş pillerinin gümüş macunu %60 bakır içerir ve bakır bazlı iletken yapıştırıcı, bileşenlerin paketleme verimliliğini %15 artırır.
2025 yılına gelindiğinde, fotovoltaiklerin küresel kurulu kapasitesi 5000 GW'ı aşacak ve bakır talebinde 300.000 ton/yıl artışa yol açacak.
Rüzgar enerjisi alanında, açık deniz rüzgar türbini kulelerinin iç kabloları, alüminyum damarlara göre 5 kat daha yüksek korozyon direncine ve 25 yıl daha uzun servis ömrüne sahip bakır damarlarla tasarlanmıştır. 15MW'lık tek kapasiteli bir rüzgar türbini, 40 ton bakır malzemeye ihtiyaç duyar; bu da 5MW'lık modele göre %300 daha fazladır.
Enerji depolama sistemi: Lityum-iyon pillerin pozitif elektrot malzemesine bakır nanopartiküllerinin eklenmesi, pilin çevrim ömrünü 8000 kata ve enerji yoğunluğunu 350Wh/kg'a kadar artırabilir. Tesla Megapack enerji depolama sistemi, birim başına 2,8 ton bakır içeriğine sahiptir ve bu da onu dünyanın en büyük bakır tüketim terminallerinden biri haline getirmektedir.
Entegre devrelerden kuantum bilişime kadar bakırın elektronik alanındaki uygulamaları fiziğin sınırlarını zorlamaya devam ediyor.
1. Yarı İletken Üretimi
Ara bağlantı teknolojisi: 45nm proses çiplerinde bakır ara bağlantıların direnci alüminyuma kıyasla %40, sinyal iletim gecikmesi ise %30 oranında azaltılır. TSMC'nin 3nm süreci, tek bir yonga üzerinde 18 katmanlı bakır ara bağlantı ve 2nm dahilinde kontrol edilen çizgi genişliği doğruluğu ile kendi kendine hizalanmış çoklu desenleme teknolojisini benimser.
Ambalaj malzemesi: Flip chip paketlemede bakır sütun darbe teknolojisi, I/O yoğunluğunu 10000/mm²'ye yükseltir; bu, geleneksel kalay kurşun lehim toplarından 10 kat daha yüksektir. Intel Xeon işlemciler, saf bakırdan %50 daha yüksek olan 1800 W/(m · K) termal iletkenliğe sahip bakır grafen kompozit ısı emiciler kullanır.
2. Kuantum hesaplama
IBM kuantum bilgisayarı "Osprey" süper iletken niyobyum titanyum alaşımlı bobinler kullanır, ancak düşük-sıcaklık soğutma sistemindeki bağlantı kablolarının %90'ı yüksek-saflıkta oksijensiz bakır kullanır, bu da -273 derecede 1 × 10 ⁻¹Ω·m'den daha düşük bir direnç sağlar. Google "Sycamore" işlemcisindeki bakır bazlı mikrodalga rezonans boşluğu %99,9999 sinyal doğruluğuna ulaşarak kuantum üstünlüğünü destekler.
Bakır, ulaşım araçlarının hafifletilmesinde ve elektrifikasyona dönüştürülmesinde çok önemli bir rol oynuyor.
1. Yeni enerji aracı
Motor sistemi: Tesla Model 3 sabit mıknatıslı senkron motor, geleneksel asenkron motorlara kıyasla verimliliği %8 artıran ve ağırlığı %15 azaltan bakır rotor teknolojisini kullanır. BYD e-platform 3.0'ın sekizi bir arada elektrikli tahrik sisteminde, bakır düz telli motor yuvası doluluk oranı %78'e ulaşıyor ve güç yoğunluğu 6kW/kg'ı aşıyor.
Şarj tesisleri: Dünyanın ilk 800V yüksek-voltajlı hızlı şarj platformu, gümüş kontaklardan üç kat daha fazla ark erozyonu direncine ve bir milyon kata kadar hizmet ömrüne sahip olan bakır alaşımlı kontaktörler kullanır. Tek bir Tesla V4 süperşarj yığınının bakır içeriği, V3 versiyonuna kıyasla %20 artışla 45 kg'a ulaşıyor.
2. Havacılık
Motor bileşenleri: GE9X motor türbin kanatları, önceki nesil malzemeden 50 derece daha yüksek olan 1150 derece çalışma sıcaklığına sahip, bakır bazlı yüksek-sıcaklık alaşımından yapılmıştır. Airbus A350XWB'nin yakıt sistemi boruları, diğerlerine göre 10 kat daha yüksek korozyon direncine sahip titanyum bakır kompozit malzemeden yapılmıştır.Saf bakır tozuve ağırlığı %40 oranında azaltır.
Uydu teknolojisi: Beidou-3 uydusu, -180 dereceden 120 dereceye kadar zorlu ortamlarda %99,99 deformasyon kurtarma oranına sahip bakır niyobyum titanyum şekil hafızalı alaşım antenler kullanır ve sinyal iletim doğruluğunu sağlar.
Bakırın hava koşullarına dayanıklılığı ve estetik değeri, onu mimari alanında ebedi bir malzeme haline getiriyor.
1. Önemli bina
Şangay Merkez Binası: Dış perde duvarı, 15 yıllık doğal oksidasyondan sonra benzersiz bir "bakır yeşili" koruyucu katman oluşturan bakır çinko alaşımlı plakadan yapılmıştır. Yansıtma %85'ten %60'a düşerek bina enerji tasarrufu ve sanatsal etkinin birlikteliği fark edildi.
Sidney Teknoloji Üniversitesi'ndeki "Kağıt Torba Binası": Dış cephesinde 32000 adet delikli bakır levha kullanılmış olup, parametrik tasarımla dinamik ışık ve gölge efektleri oluşturulmuştur. İç mekan doğal aydınlatma verimliliği %40 artırılarak LEED Platinum sertifikasına sahip oldu.
2. Kültürel miras
Saray Müzesi Beslenme Salonunun bakır bileşenleri: Qianlong döneminde dökülen bakır yaldızlı altın kapı halkası, 0,2 mm yüzey yaldızlı katman kalınlığına sahip, kayıp balmumu yöntemi kullanılarak yapıldı. 300 yıl sonra hala %95 bütünlüğünü koruyor.
Louvre Piramidi: IM Pei tarafından tasarlanan, bakır kaplamalı 316L paslanmaz çelikten yapılmış bakır çerçeveli, ISO 9227 standardına göre en yüksek korozyon direncine ve 20 yıllık uzatılmış bakım döngüsüne sahip cam bakır yapı.
Bakırın antibakteriyel özellikleri ve biyouyumluluğu, bakırın tıp alanındaki yenilikçi uygulamalarına yön vermektedir.
1. Antibakteriyel malzeme
Hastane enfeksiyonu kontrolü: Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Mayo Kliniği, paslanmaz çeliğe kıyasla yüzey bakteri sayısını %99,7 oranında azaltan ve hastaneden edinilen enfeksiyon oranını %22 oranında azaltan bakır alaşımlı altın kapı kolları kullanıyor. Çin'in Afrika'da Ebola tedavi merkezlerinin inşasına yaptığı yardımda tamamen bakır alaşımlı tıbbi ekipman kullanılıyor ve çapraz enfeksiyon oranı %0,3'ün altında kontrol ediliyor.
Tekstil uygulaması: Bakır iyon fiber kumaş, Staphylococcus aureus'a karşı %99,99'luk bir inhibisyon oranına sahip olup, COVID-19 salgını sırasında tıbbi personelin güvenliğini sağlamak amacıyla cerrahi kıyafet ve maske gibi tıbbi malzemelerin yapımında kullanılmaktadır.
2.Kanser tedavisi
Bakır kompleksi ilaçları: Sisplatin bakır kompleksi (Cu Pt), geleneksel kemoterapi ilaçlarından yüzde 30 daha yüksek olan tümör hücresi DNA topoizomerazını yok ederek meme kanseri hücrelerinin apoptoz oranını %85'e çıkarabilir.
Nanoteknoloji: Fototermal tedavideki bakır oksit nanopartikülleri (CuO NP'ler), 808nm lazer ışınımı altında tümör bölgesinin sıcaklığını 52 dereceye yükselterek hassas ablasyon elde edebilir.
Bakır alaşımlarının gücü ve aşınma direnci, üst düzey imalat sanayinin gelişimini{0}desteklemektedir.
1. Kalıp imalatı
Basınçlı döküm kalıbı: Bakır bazlı alaşım kaplamayla püskürtülen H13 çelik alt tabaka yüzeyi, Tesla entegre basınçlı döküm gövde imalatında uygulandığında kalıp ömrünü 50.000 kattan 200.000 kata çıkarabilir.
Plastik kalıp: Berilyum bakır alaşımı (C17200), P20 kalıp çeliğinden 5 kat daha yüksek olan 105W/(m · K) termal iletkenliğe sahiptir ve enjeksiyon kalıplama döngüsünü %30 kısaltır. Apple iPhone kılıflarının üretiminde kullanılmaktadır.
2. Rulman teknolojisi
Yüksek hızlı demiryolu aks kutusu rulmanları: Bakır bazlı toz metalurji tutucular kullanıldığında, sürtünme katsayısı 350 km/saat çalışma hızında 0,002'nin altında sabit kalır ve servis ömrünü geleneksel çelik tutuculara kıyasla üç kat uzatır.
Rüzgar türbini ana mil yatakları:Saf bakır tozunikel alaşımlı karbürleme arıtma teknolojisi, yatakların temas yorulma ömrünün 1 × 10⁷ rpm'yi aşmasını sağlayarak 15MW'lık bir açık deniz rüzgar türbininin kararlı çalışmasını destekler.
Bakır, kirlilik kontrolü ve kaynak geri dönüşümünde benzersiz bir değer sergiler.
1. Su arıtma teknolojisi
Ağır metal giderme: Bakır oksit nanopartiküllerinin sudaki kurşun iyonları için 256 mg/g adsorpsiyon kapasitesi vardır; bu, aktif karbondan 10 kat daha yüksektir. Yangtze Nehri Havzasında ağır metal kirliliği kontrolü için kullanılıyorlar.
Fotokatalitik bozunma: Görünür ışık altında, Cu ₂ O/TiO ₂ kompozit katalizörü, Taihu Gölü Gölü siyanobakteri arıtma projesinde kullanılan organik kirleticilerin mineralizasyon oranının %90'a ulaşmasını sağlayabilir.
2. Atık geri dönüşümü
Kentsel madenciliğin geliştirilmesi: Çin, yılda yaklaşık 2 milyon ton atık bakırı geri dönüştürüyor; bu, bakır madenciliğini 30 milyon ton azaltmaya ve karbon emisyonlarını 120 milyon ton azaltmaya eşdeğerdir.
Kapalı döngü üretim: Apple, iPhone'ları parçalarına ayırmak için Daisy robotlarını kullanıyor ve MacBook kasalarının üretiminde %98'lik bir bakır geri kazanım oranı elde ederek bir "tasarım kullanımı geri dönüşüm" döngüsü oluşturuyor.
Popüler Etiketler: saf bakır tozu cas 7440-50-8, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın al, fiyat, toplu, satılık