Charakterystyka fizyczna, skład i cechy metalu żelaznego. Współczynnik przewodzenia ciepła metali i jego zależność od parametrów stanu substancji

23.09.2019

Ciepły- jest to jedna z form energii zawartej w ruchu atomów w materii. Energię tego ruchu mierzymy termometrem, choć nie bezpośrednio.
Podobnie jak wszystkie inne rodzaje energii, ciepło może być przenoszone z ciała na ciało. Dzieje się tak zawsze, gdy istnieją ciała o różnych temperaturach. Co więcej, nie muszą nawet stykać się, ponieważ istnieje kilka sposobów przekazywania ciepła. Mianowicie:

Przewodność cieplna. Jest to przekazywanie ciepła poprzez bezpośredni kontakt dwóch ciał. (Może istnieć tylko jedno ciało, jeśli jego części mają różną temperaturę.) Co więcej, im większa jest różnica temperatur między ciałami i im większa jest powierzchnia ich styku, tym więcej ciepła jest przekazywane w każdej sekundzie. Ponadto ilość przekazywanego ciepła zależy od materiału - np. większość metali dobrze przewodzi ciepło, ale drewno i tworzywa sztuczne są znacznie gorsze. Wielkość charakteryzująca tę zdolność do przekazywania ciepła nazywana jest także przewodnością cieplną (a dokładniej współczynnikiem przewodności cieplnej), co może prowadzić do pewnych nieporozumień.

Jeśli zachodzi potrzeba zmierzenia przewodności cieplnej materiału, zwykle przeprowadza się to w następującym eksperymencie: z badanego materiału wykonuje się pręt i jeden koniec utrzymuje się w jednej temperaturze, a drugi w innej, np. niższa, temperatura. Niech np. zimny koniec zostanie umieszczony w wodzie z lodem – w ten sposób utrzymana zostanie stała temperatura, a mierząc szybkość topnienia lodu można ocenić ilość odebranego ciepła. Dzieląc ilość ciepła (a raczej moc) przez różnicę temperatur i przekrój pręta i mnożąc przez jego długość, otrzymujemy współczynnik przewodzenia ciepła, mierzony w sposób następujący z powyższego, w J * m / K * m 2 * s, czyli w W/K*m. Poniżej znajduje się tabela przewodności cieplnej niektórych materiałów.

Tworzywo	Przewodność cieplna, W/(m·K)
Diament	1001—2600
Srebrny	430
Miedź	401
Tlenek berylu	370
Złoto	320
Aluminium	202—236
Krzem	150
Mosiądz	97—111
Chrom	107
Żelazo	92
Platyna	70
Cyna	67
Tlenek cynku	54
Stal	47
Tlenek glinu	40
Kwarc	8
Granit	2,4
Solidny beton	1,75
Bazalt	1,3
Szkło	1-1,15
Pasta termoprzewodząca KPT-8	0,7
Woda w normalnych warunkach	0,6
Cegła budowlana	0,2—0,7
Drewno	0,15
Oleje naftowe	0,12
Świeży śnieg	0,10—0,15
Wełna szklana	0,032-0,041
Wełna kamienna	0,034-0,039
Powietrze (300 K, 100 kPa)	0,022

Jak widać, przewodność cieplna różni się o wiele rzędów wielkości. Diament i niektóre tlenki metali zaskakująco dobrze przewodzą ciepło (w porównaniu do innych dielektryków); powietrze, śnieg i pasta termoprzewodząca KPT-8 słabo przewodzą ciepło.

Ale jesteśmy przyzwyczajeni do myślenia, że powietrze dobrze przewodzi ciepło, ale wata nie, chociaż może składać się w 99% z powietrza. Rzecz w tym, że konwekcja. Gorące powietrze jest lżejsze od zimnego i „unosi się” do góry, generując stałą cyrkulację powietrza wokół nagrzanego lub bardzo schłodzonego ciała. Konwekcja poprawia wymianę ciepła o rząd wielkości: bez niej bardzo trudno byłoby zagotować wodę w garnku bez ciągłego mieszania. Oraz w zakresie od 0°C do 4°C wody po podgrzaniu kurczy się, co prowadzi do konwekcji w kierunku przeciwnym do zwykłego. Prowadzi to do tego, że niezależnie od temperatury powietrza, na dnie głębokich jezior temperatura jest zawsze ustalana na poziomie 4°C.

Aby ograniczyć przenikanie ciepła, z przestrzeni pomiędzy ściankami termosów wypompowuje się powietrze. Należy jednak zauważyć, że przewodność cieplna powietrza w niewielkim stopniu zależy od ciśnienia do 0,01 mm Hg, czyli granicy głębokiej próżni. Zjawisko to wyjaśnia teoria gazów.

Inną metodą przenoszenia ciepła jest promieniowanie. Wszystkie ciała emitują energię w formie fale elektromagnetyczne, ale tylko te, które są wystarczająco nagrzane (~600°C) emitują w widzialnym dla nas zakresie. Moc promieniowania, nawet w temperaturze pokojowej, jest dość wysoka - około 40 mW na 1 cm2. W przeliczeniu na powierzchnię ciała człowieka (~1m2) będzie to 400W. Jedynym ratunkiem jest to, że w naszym zwykłym środowisku wszystkie ciała wokół nas również emitują z mniej więcej taką samą mocą. Nawiasem mówiąc, moc promieniowania silnie zależy od temperatury (jak T 4), zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna. Obliczenia pokazują, że np. w temperaturze 0°C moc promieniowania cieplnego jest około półtora razy słabsza niż w temperaturze 27°C.

W przeciwieństwie do przewodnictwa cieplnego, promieniowanie może rozprzestrzeniać się w całkowitej próżni - to dzięki niemu organizmy żywe na Ziemi otrzymują energię Słońca. Jeśli przenoszenie ciepła przez promieniowanie jest niepożądane, minimalizuje się je umieszczając nieprzezroczyste przegrody pomiędzy zimnymi i gorącymi przedmiotami lub absorpcję promieniowania (i emisję zresztą w dokładnie takim samym stopniu) zmniejsza się poprzez pokrycie powierzchni cienką warstwą lustrzana warstwa metalu, na przykład srebra.

Dane dotyczące przewodności cieplnej zaczerpnięto z Wikipedii, a zaczerpnięto je z podręczników takich jak:

„Wielkości fizyczne” wyd. I. S. Grigoriewa
Podręcznik CRC z chemii i fizyki

Bardziej rygorystyczny opis przewodności cieplnej można znaleźć w podręczniku fizyki, na przykład w „Fizyce ogólnej” D.V. Sivukhina (tom 2). W tomie 4 znajduje się rozdział poświęcony promieniowaniu cieplnemu (w tym prawu Stefana-Boltzmanna)

Strona 3

Przewodność cieplna powłoki emaliowanej, nawet w przypadku zwykłej emalii, jest dość niska, - 0,8 - 1,0 W na metr stopnia. Dla porównania: przewodność cieplna żelaza wynosi 65; stal - 70 - 80; miedź - 330 watów na metr stopnia. Jeśli w szkliwie znajdują się pęcherzyki gazu, co prowadzi do zmniejszenia jego gęstości pozornej, przewodność cieplna maleje. Na przykład przy pozornej gęstości emalii wynoszącej 2,48 grama na centymetr sześcienny przewodność cieplna jest równa 1,18 wata na metr stopnia, a następnie przy pozornej gęstości 2,20 grama na centymetr sześcienny przewodność cieplna jest już równa 0,46 wata na metr sześcienny stopień metrowy.

Sieć krystaliczna aluminium składa się, podobnie jak wielu innych metali, z sześcianów wycentrowanych na powierzchni (patrz str. Przewodność cieplna aluminium jest dwukrotnie większa od przewodności cieplnej żelaza i równa połowie przewodności cieplnej miedzi. Jego przewodność elektryczna jest znacznie wyższa niż przewodność elektryczną żelaza i osiąga 60% przewodności elektrycznej miedzi.

Skład i właściwości mechaniczne niektórych żeliw chromowych.

Stop jest bardzo podatny na powstawanie wnęk skurczowych. Przewodność cieplna stopu stanowi około połowę przewodności cieplnej żelaza, co należy wziąć pod uwagę przy produkcji urządzeń termicznych z żeliwa chromowego.

Podczas spawania łukowego miedzi należy wziąć pod uwagę, że przewodność cieplna miedzi jest około sześciokrotnie większa niż przewodność cieplna żelaza. Wytrzymałość miedzi zmniejsza się tak bardzo, że nawet przy lekkich uderzeniach tworzą się pęknięcia. Miedź topi się w temperaturze 1083 C.

Moduł sprężystości tytanu jest prawie o połowę mniejszy od żelaza, jest na tym samym poziomie co stopy miedzi i jest znacznie wyższy niż aluminium. Przewodność cieplna tytanu jest niska: wynosi około 7% przewodności cieplnej aluminium i 16-5% przewodności cieplnej żelaza. Należy to wziąć pod uwagę podczas podgrzewania metalu w celu obróbki ciśnieniowej i spawania. Oporność elektryczna tytanu jest około 6 razy większa niż żelaza i 20 razy większa niż aluminium.

Materiał ten charakteryzuje się zadowalającą wytrzymałością mechaniczną oraz wyjątkowo wysoką odpornością chemiczną na niemal wszystkie, nawet najbardziej agresywne odczynniki chemiczne, za wyjątkiem silnych utleniaczy. Ponadto różni się od wszystkich innych materiałów niemetalicznych wysoką przewodnością cieplną, ponad dwukrotnie większą przewodnością cieplną żelaza.

Wszystkie te wymagania spełniają żelazne, węglowe i niskostopowe stale konstrukcyjne o niskiej zawartości węgla: temperatura topnienia żelaza wynosi 1535 C, spalania 1200 C, temperatura topnienia tlenku żelaza 1370 C. Efekt cieplny utleniania reakcje są dość wysokie: Fe 0 5O2 FeO 64 3 kcal / g -mol, 3Fe 2O2 Fe3O4 H - 266 9 kcal / g-mol, 2Fe 1 5O2 Fe2O3 198 5 kcal / g -mol, a przewodność cieplna żelaza jest ograniczona .

Tytan i jego stopy, ze względu na swoje wysokie właściwości fizyczne, właściwości chemiczne Jest coraz częściej stosowany jako materiał konstrukcyjny w technologii lotniczej i rakietowej, inżynierii chemicznej, produkcji instrumentów, przemyśle stoczniowym i inżynierii mechanicznej, w przemyśle spożywczym i innych gałęziach przemysłu. Tytan jest prawie dwukrotnie lżejszy od stali, jego gęstość wynosi 4,5 g/cm3, ma wysokie właściwości mechaniczne, odporność na korozję w normalnych i wysokich temperaturach oraz w wielu środowiskach aktywnych, przewodność cieplna tytanu jest prawie czterokrotnie mniejsza niż przewodność cieplna przewodność żelaza.

Jednym z takich rozwiązań jest to, że rura nawinięta na schłodzoną powierzchnię jest dopiero do tej powierzchni przyspawana, po czym połączenie rury z obudową pokrywane jest żywicą epoksydową zmieszaną z proszkiem żelaza. Przewodność cieplna mieszaniny jest zbliżona do przewodności cieplnej żelaza. Dzięki temu pomiędzy obudową a rurą powstaje dobry kontakt termiczny, co poprawia warunki chłodzenia płaszcza.

Wszystkie te warunki spełniają żelazo i stale węglowe. Tlenki FeO i Fe3O4 topią się w temperaturach 1350 i 1400 C. Przewodność cieplna żelaza nie jest wysoka w porównaniu do innych materiałów konstrukcyjnych.

W przypadku metali pracujących w niskich temperaturach bardzo ważne jest również to, jak zmienia się ich przewodność cieplna wraz ze zmianami temperatury. Przewodność cieplna stali wzrasta wraz ze spadkiem temperatury. Czyste żelazo jest bardzo wrażliwe na zmiany temperatury. W zależności od ilości zanieczyszczeń przewodność cieplna żelaza może się radykalnie zmienić. Czyste żelazo (99,7%), zawierające 0,01% C i 0,21% O2, ma przewodność cieplną 0,35 cal cm-1 s - 19 C - w - 173 C i 0,85 cal cm - x Xc - 10 C - w -243 C .

Najczęściej stosuje się lutowanie za pomocą lutownicy, palników gazowych, zanurzenia w roztopionym lutowiu oraz w piecach. Ograniczenia w jej zastosowaniu wynikają jedynie z faktu, że lutownicą można lutować jedynie elementy cienkościenne w temperaturze 350 C. Części masywne, ze względu na wysoką przewodność cieplną, która jest 6 razy większa niż przewodność cieplna żelaza , lutowane są palnikami gazowymi. W przypadku rurowych miedzianych wymienników ciepła stosuje się lutowanie poprzez zanurzenie w stopionych solach i lutowiach. Podczas lutowania przez zanurzenie w stopionych solach zwykle stosuje się piece solne. Sole służą zwykle jako źródło ciepła i mają działanie topnikowe, dlatego podczas lutowania nie jest wymagane dodatkowe topnikowanie. Podczas lutowania zanurzeniowego wstępnie topione części są podgrzewane w roztopionym lutowiu, który wypełnia szczeliny złącza w temperaturze lutowania. Zabezpieczenie lustra lutowniczego węgiel aktywny lub gaz obojętny. Wadą lutowania w kąpieli solnej jest to, że w niektórych przypadkach nie można usunąć pozostałości soli lub topnika.

Wstęp

Określanie przewodności cieplnej metali odgrywa ważną rolę w niektórych dziedzinach, na przykład w metalurgii, inżynierii radiowej, inżynierii mechanicznej i budownictwie. Obecnie istnieje wiele różnych metod, które można zastosować do określenia przewodności cieplnej metali.

Praca ta poświęcona jest badaniu głównej właściwości metali - przewodności cieplnej, a także badaniu metod badania przewodności cieplnej.

Przedmiotem badań jest przewodność cieplna metali, a także różne metody badań laboratoryjnych.

Przedmiotem badań są współczynniki przewodności cieplnej metali.

Planowany wynik - produkcja praca laboratoryjna„Wyznaczanie współczynnika przewodzenia ciepła metali” w oparciu o metodę kalorymetryczną.

Aby osiągnąć ten cel, należy rozwiązać następujące zadania:

Badanie teorii przewodności cieplnej metali;

Badanie metod wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła;

Dobór sprzętu laboratoryjnego;

Eksperymentalne wyznaczanie współczynnika przewodności cieplnej metali;

Założenie pracy laboratoryjnej „Wyznaczanie współczynnika przewodności cieplnej metali”.

Praca składa się z trzech rozdziałów, w których zostały ujawnione przydzielone zadania.

Przewodność cieplna metali

Prawo Fouriera

Przewodność cieplna to molekularny transfer ciepła pomiędzy bezpośrednio stykającymi się ciałami lub cząstkami tego samego ciała o różnych temperaturach, podczas którego następuje wymiana energii ruchu cząstek strukturalnych (cząsteczek, atomów, wolnych elektronów).

Przewodność cieplna zależy od ruchu termicznego mikrocząstek ciała.

Podstawową zasadą przenoszenia ciepła poprzez przewodność cieplną jest prawo Fouriera. Zgodnie z tym prawem ilość ciepła dQ przeniesiona przez przewodność cieplną przez element powierzchniowy dF prostopadle do przepływu ciepła w czasie df jest wprost proporcjonalna do gradientu temperatury, powierzchni dF i czasu df.

Współczynnik proporcjonalności l nazywany jest współczynnikiem przewodności cieplnej. Współczynnik przewodności cieplnej jest termofizyczną cechą substancji, która charakteryzuje zdolność substancji do przewodzenia ciepła.

Znak minus we wzorze (1) oznacza, że ciepło przekazywane jest w kierunku malejącej temperatury.

Ilość ciepła przechodzącego w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni izotermicznej nazywa się strumieniem ciepła:

Prawo Fouriera ma zastosowanie do opisu przewodności cieplnej gazów, cieczy i ciał stałych, różnica będzie dotyczyć tylko współczynników przewodności cieplnej.

Współczynnik przewodzenia ciepła metali i jego zależność od parametrów stanu substancji

Współczynnik przewodności cieplnej jest termofizyczną cechą substancji, która charakteryzuje zdolność substancji do przewodzenia ciepła.

Współczynnik przewodności cieplnej to ilość ciepła przechodzącego w jednostce czasu przez jednostkę powierzchni, prostopadle do grad t.

Dla różnych substancji współczynnik przewodzenia ciepła jest inny i zależy od struktury, gęstości, wilgotności, ciśnienia i temperatury. Okoliczności te należy wziąć pod uwagę podczas korzystania z tabel przeglądowych.

Najwyższa wartość ma współczynnik przewodności cieplnej metali, dla których. Najbardziej przewodzącym ciepło metalem jest srebro, a następnie czysta miedź, złoto, aluminium itp. W przypadku większości metali wzrost temperatury prowadzi do zmniejszenia współczynnika przewodności cieplnej. Zależność tę można w przybliżeniu przybliżyć równaniem linii prostej

gdzie l, l0 to odpowiednio współczynniki przewodności cieplnej w danej temperaturze t, a w 00C, β to współczynnik temperaturowy. Współczynnik przewodności cieplnej metali jest bardzo wrażliwy na zanieczyszczenia.

Na przykład, gdy w miedzi pojawiają się nawet śladowe ilości arsenu, jej współczynnik przewodności cieplnej spada z 395 do 142; dla stali przy 0,1% węgla l = 52, przy 1,0% - l = 40, przy 1,5% węgla l = 36.

Obróbka cieplna wpływa również na współczynnik przewodności cieplnej. Zatem w przypadku hartowanej stali węglowej l jest o 10–25% niższe niż w przypadku miękkiej stali. Z tych powodów współczynniki przewodności cieplnej komercyjnych próbek metali w tych samych temperaturach mogą się znacznie różnić. Należy zauważyć, że stopy, w odróżnieniu od czystych metali, charakteryzują się wzrostem przewodności cieplnej wraz ze wzrostem temperatury. Niestety, nie udało się dotychczas ustalić żadnych ogólnych wzorców ilościowych regulujących przewodność cieplną stopów.

Współczynnik przewodzenia ciepła materiałów budowlanych i termoizolacyjnych - dielektryków jest wielokrotnie mniejszy niż metali i wynosi 0,02 - 3,0. Dla zdecydowanej większości z nich (wyjątek stanowi cegła magnezytowa) współczynnik przewodzenia ciepła wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Można w tym przypadku skorzystać z równania (3), pamiętając, że dla ciał stałych - dielektryki, β>0.

Wiele materiałów budowlanych i termoizolacyjnych ma porowatą strukturę (cegła, beton, azbest, żużel itp.). W przypadku nich i materiałów proszkowych współczynnik przewodności cieplnej zależy w znacznym stopniu od gęstości nasypowej. Wynika to z faktu, że wraz ze wzrostem porowatości większość objętości jest wypełniona powietrzem, którego współczynnik przewodności cieplnej jest bardzo niski. Jednocześnie im wyższa porowatość, tym mniejsza gęstość nasypowa materiału. Zatem zmniejszenie gęstości nasypowej materiału, przy niezmienionych innych czynnikach, prowadzi do zmniejszenia l.

Na przykład w przypadku azbestu zmniejszenie gęstości nasypowej z 800 kg/m do 400 kg/m powoduje spadek z 0,248 do 0,105. Wpływ wilgoci jest bardzo duży. Przykładowo dla cegły suchej l = 0,35, dla cieczy 0,6, a dla cegły mokrej l = 1,0.

Zjawiska te należy zwrócić uwagę przy wyznaczaniu i obliczeniach technicznych przewodności cieplnej. Współczynnik przewodności cieplnej cieczy kropelkowych mieści się w przedziale 0,08 - 0,7. Jednocześnie dla zdecydowanej większości cieczy współczynnik przewodzenia ciepła maleje wraz ze wzrostem temperatury. Wyjątkami są woda i gliceryna.

Współczynnik przewodności cieplnej gazów jest jeszcze niższy.

Współczynnik przewodności cieplnej gazów wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. W zakresie 20 mmHg. do 2000 w (bar), tj. w obszarze najczęściej spotykanym w praktyce l nie zależy od ciśnienia. Należy pamiętać, że dla mieszaniny gazów (spaliny, atmosfera pieców termicznych itp.) nie jest możliwe określenie współczynnika przewodności cieplnej metodą obliczeniową. Dlatego w przypadku braku danych referencyjnych wiarygodną wartość l można znaleźć jedynie eksperymentalnie.

Przy wartości l< 1 - вещество называют тепловым изолятором.

Aby rozwiązać problemy przewodnictwa cieplnego, niezbędna jest wiedza o niektórych właściwościach makroskopowych (parametrach termofizycznych) substancji: współczynniku przewodzenia ciepła, gęstości, pojemności cieplnej właściwej.

Wyjaśnienie przewodności cieplnej metali

Przewodność cieplna metali jest bardzo wysoka. Nie sprowadza się to do przewodności cieplnej siatki; dlatego musi tu działać inny mechanizm wymiany ciepła. Okazuje się, że w czystych metalach przewodnictwo cieplne odbywa się prawie wyłącznie za pomocą gazu elektronowego, a dopiero w metalach i stopach silnie zanieczyszczonych, gdzie przewodnictwo jest niskie, udział przewodnictwa cieplnego sieci okazuje się znaczący.

Liczbową charakterystykę przewodności cieplnej materiału można określić na podstawie ilości ciepła przechodzącego przez materiał o określonej grubości w określonym czasie. Charakterystyka numeryczna jest ważna przy obliczaniu przewodności cieplnej różnych produktów profilowanych.

Współczynniki przewodności cieplnej różnych metali

Aby nastąpiło przewodnictwo cieplne, wymagany jest bezpośredni kontakt fizyczny pomiędzy dwoma ciałami. Oznacza to, że wymiana ciepła jest możliwa tylko pomiędzy ciała stałe i ciecze stacjonarne. Bezpośredni kontakt umożliwia przeniesienie energii kinetycznej z cząsteczek najcieplejszej substancji do najzimniejszej. Wymiana ciepła zachodzi, gdy ciała o różnej temperaturze stykają się ze sobą.

Tutaj należy zwrócić uwagę na fakt, że cząsteczki ciepłego ciała nie mogą przeniknąć do zimnego ciała. Przenoszona jest tylko energia kinetyczna, co zapewnia równomierny rozkład ciepła. Ten transfer energii będzie kontynuowany, dopóki stykające się ciała nie staną się równomiernie ogrzane. W tym przypadku osiągnięta zostaje równowaga termiczna. Na podstawie tej wiedzy można obliczyć, jaki materiał izolacyjny będzie potrzebny do ocieplenia konkretnego budynku.

Wśród duża ilość parametry charakteryzujące metale, istnieje coś takiego jak przewodność cieplna. Jego znaczenie jest trudne do przecenienia. Ten parametr jest używany podczas obliczania części i złożeń. Na przykład skrzynie biegów. Ogólnie rzecz biorąc, cała dziedzina nauki zwana termodynamiką zajmuje się przewodnością cieplną.

Co to jest przewodność cieplna i opór cieplny

Przewodność cieplną metali można scharakteryzować w następujący sposób - jest to zdolność materiałów (gazu, cieczy itp.) do przenoszenia nadmiaru energii cieplnej z ogrzanych obszarów ciała do zimnych. Transfer odbywa się poprzez swobodnie poruszające się cząstki elementarne, do których zaliczają się atomy, elektrony itp.

Sam proces wymiany ciepła zachodzi w każdym ciele, ale sposób przekazywania energii w dużej mierze zależy od stan skupienia ciała.

Oprócz tego przewodność cieplną można zdefiniować jeszcze inaczej – jest to ilościowy parametr określający zdolność organizmu do przewodzenia energii cieplnej. Jeśli porównamy sieci cieplne i elektryczne, koncepcja ta jest podobna do przewodności elektrycznej.

Zdolność ciała fizycznego do zapobiegania rozprzestrzenianiu się drgań termicznych cząsteczek nazywa się oporem cieplnym. Nawiasem mówiąc, niektórzy szczerze się mylą, myląc tę koncepcję z przewodnością cieplną.

Pojęcie współczynnika przewodzenia ciepła

Współczynnik przewodzenia ciepła to wartość równa ilości ciepła przeniesionego przez jednostkę powierzchni w ciągu jednej sekundy.
Przewodność cieplna metalu została ustalona w 1863 roku. Udowodniono wtedy, że za przenoszenie ciepła odpowiadają wolne elektrony, których w metalu jest bardzo dużo. Dlatego współczynnik przewodności cieplnej metali jest znacznie wyższy niż w przypadku materiałów dielektrycznych.

Od czego zależy przewodność cieplna?

Przewodność cieplna jest wielkością fizyczną i w dużej mierze zależy od parametrów temperatury, ciśnienia i rodzaju substancji. Większość współczynników wyznaczana jest empirycznie. Opracowano w tym celu wiele metod. Wyniki zestawia się w tabele referencyjne, które następnie wykorzystuje się do przeprowadzania różnych obliczeń naukowych i inżynieryjnych.
Ciała mają różną temperaturę i podczas wymiany ciepła (temperatura) będzie ona rozkładana nierównomiernie. Innymi słowy, musisz wiedzieć, jak współczynnik przewodności cieplnej zależy od temperatury.

Liczne eksperymenty pokazują, że dla wielu materiałów zależność pomiędzy współczynnikiem a samą przewodnością cieplną jest liniowa.

Przewodność cieplna metali zależy od kształtu ich sieci krystalicznej.

Pod wieloma względami współczynnik przewodności cieplnej zależy od struktury materiału, wielkości jego porów i wilgotności.

Kiedy uwzględnia się współczynnik przewodności cieplnej?

Przy wyborze materiałów do obudowy konstrukcji - ścian, sufitów itp. Należy wziąć pod uwagę parametry przewodności cieplnej. W pomieszczeniach, w których ściany są wykonane z materiałów o wysokiej przewodności cieplnej, w zimnych porach roku będzie dość chłodno. Dekorowanie pokoju też nie pomoże. Aby tego uniknąć, ściany muszą być dość grube. To z pewnością doprowadzi do wzrostu kosztów materiałów i robocizny.

Dlatego też do budowy ścian wymagane jest zastosowanie materiałów o niskim przewodnictwie cieplnym (wełna mineralna, styropian itp.).

Wskaźniki dla stali

W materiałach referencyjnych na temat przewodności cieplnej różne materiały Szczególne miejsce zajmują dane prezentowane dla stali różnych gatunków.
Zatem materiały odniesienia zawierają dane eksperymentalne i obliczeniowe dla następujących rodzajów stopów stali:
odporny na korozję i podwyższone temperatury;
przeznaczony do produkcji sprężyn i narzędzi skrawających;
nasycone dodatkami stopowymi.

W tabelach podsumowano wskaźniki zebrane dla stali w zakresie temperatur od -263 do 1200 stopni.
Średnie wskaźniki dotyczą:

stale węglowe 50 – 90 W/(m×deg);
stopy odporne na korozję, żaroodporne i żaroodporne zaliczane do martenzytycznych - od 30 do 45 W/(m×deg);
stopy klasyfikowane jako austenityczne od 12 do 22 W/(m×deg).

Niniejsze materiały referencyjne zawierają informacje o właściwościach żeliwa.

Współczynniki przewodzenia ciepła stopów aluminium, miedzi i niklu

Projektanci korzystają z obliczeń związanych z metalami nieżelaznymi i stopami materiały referencyjne, umieszczone w specjalnych tabelach.

Prezentują materiały dotyczące przewodności cieplnej metali nieżelaznych i stopów, oprócz tych danych, informacje nt skład chemiczny stopy Badania przeprowadzono w temperaturach od 0 do 600°C.

Zgodnie z informacjami zebranymi w tych materiałach tabelarycznych jasne jest, że metale nieżelazne o wysokiej przewodności cieplnej obejmują stopy na bazie magnezu i niklu. Metale o niskiej przewodności cieplnej obejmują nichrom, inwar i kilka innych.

Większość metali ma dobrą przewodność cieplną, niektóre mają więcej, inne mniej. Metale o dobrej przewodności cieplnej obejmują złoto, miedź i kilka innych. Materiały o niskiej przewodności cieplnej obejmują cynę, aluminium itp.

Wysoka przewodność cieplna może być zarówno zaletą, jak i wadą. Wszystko zależy od zakresu zastosowania. Na przykład wysoka przewodność cieplna jest dobra przybory kuchenne. Do tworzenia trwałych połączeń części metalowych stosuje się materiały o niskiej przewodności cieplnej. Istnieją całe rodziny stopów na bazie cyny.

Wady wysokiej przewodności cieplnej miedzi i jej stopów

Miedź ma znacznie wyższą wartość niż aluminium czy mosiądz. Ale tymczasem materiał ten ma wiele wad, które wiążą się z jego pozytywnymi aspektami.
Wysoka przewodność cieplna tego metalu wymusza stworzenie specjalnych warunków jego obróbki. Oznacza to, że kęsy miedzi muszą być podgrzewane dokładniej niż stal. Ponadto często przed rozpoczęciem leczenia przeprowadza się wstępne lub pomocnicze ogrzewanie.
Nie wolno nam zapominać, że rury wykonane z miedzi wymagają starannej izolacji termicznej. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadkach, gdy system zaopatrzenia w ogrzewanie jest montowany z tych rur. To znacznie zwiększa koszty prac instalacyjnych.
Podczas spawania gazowego pojawiają się pewne trudności. Aby wykonać to zadanie, potrzebne jest potężniejsze narzędzie. Czasami do obróbki miedzi o grubości 8 – 10 mm może zaistnieć konieczność użycia dwóch, a nawet trzech palników. W tym przypadku jeden z nich spawa rurę miedzianą, a pozostali zajęci są jej podgrzewaniem. Ponadto praca z miedzią wymaga większej liczby materiałów eksploatacyjnych.

Praca z miedzią wymaga użycia specjalistycznych narzędzi. Przykładowo do cięcia części wykonanych z brązu lub mosiądzu o grubości 150 mm potrzebny będzie nóż, który poradzi sobie ze stalą z dużą ilością chromu. Jeśli zostanie użyty do obróbki miedzi, maksymalna grubość nie przekroczy 50 mm.

Czy można zwiększyć przewodność cieplną miedzi?

Niedawno grupa zachodnich naukowców przeprowadziła serię badań mających na celu zwiększenie przewodności cieplnej miedzi i jej stopów. Do swojej pracy wykorzystali folie wykonane z miedzi, na której powierzchni osadzono cienką warstwę grafenu. Do jego zastosowania wykorzystano technologię osadzania gazowego. W trakcie badań wykorzystano wiele instrumentów, które miały za zadanie potwierdzić obiektywność uzyskanych wyników.
Wyniki badań wykazały, że grafen ma jedną z najwyższych przewodności cieplnych. Po nałożeniu na podłoże miedziane przewodność cieplna nieznacznie spadła. Ale podczas tego procesu miedź nagrzewa się, a zawarte w niej ziarna zwiększają się, w wyniku czego zwiększa się przepuszczalność elektronów.

Po podgrzaniu miedzi, ale bez zastosowania tego materiału, ziarna zachowały swój rozmiar.
Jednym z celów miedzi jest usuwanie nadmiaru ciepła z urządzeń elektronicznych i schematy elektryczne. Dzięki osadzaniu grafenu problem ten zostanie rozwiązany znacznie skuteczniej.

Wpływ stężenia węgla

Stale o niskiej zawartości węgla mają wysoką przewodność cieplną. Dlatego do produkcji rur i kształtek do nich wykorzystywane są materiały tej klasy. Przewodność cieplna stali tego typu mieści się w przedziale 47-54 W/(m×K).

Znaczenie w życiu codziennym i produkcji

Zastosowanie przewodności cieplnej w budownictwie

Każdy materiał ma swój własny wskaźnik przewodności cieplnej. Im niższa jego wartość, tym odpowiednio niższy poziom wymiany ciepła pomiędzy środowiskiem zewnętrznym i wewnętrznym. Oznacza to, że budynek zbudowany z materiału o niskiej przewodności cieplnej będzie ciepły zimą i chłodny latem.

Budując różne budynki, w tym budynki mieszkalne, nie można obejść się bez wiedzy na temat przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Projektując konstrukcje budowlane należy uwzględnić dane dotyczące właściwości materiałów takich jak beton, szkło, wełna mineralna i wiele innych. Wśród nich maksymalna przewodność cieplna należy do betonu, podczas gdy w przypadku drewna jest 6 razy mniejsza.

Systemy grzewcze

Kluczowym zadaniem każdego systemu grzewczego jest przekazywanie energii cieplnej z czynnika chłodniczego do pomieszczeń. Do takiego ogrzewania stosuje się baterie lub grzejniki. Są niezbędne do przekazywania energii cieplnej do pomieszczeń.

Grzejnik to struktura wewnątrz, która przemieszcza chłodziwo. Główne cechy tego produktu to:
materiał, z którego jest wykonany;
rodzaj konstrukcji;
wymiary, w tym liczba sekcji;
wskaźniki wymiany ciepła.

Kluczowym parametrem jest przenikanie ciepła. Chodzi o to, że określa ilość energii jaka zostanie przekazana z grzejnika do pomieszczenia. Im wyższy ten wskaźnik, tym mniejsza będzie utrata ciepła.
Istnieją tabele referencyjne, które określają materiały optymalne do zastosowania w systemach grzewczych. Z danych w nich zawartych wynika, że jak najbardziej efektowny materiał uważany za miedź. Jednak ze względu na wysoką cenę i pewne trudności technologiczne związane z obróbką miedzi, ich zastosowanie nie jest tak duże.

Dlatego coraz częściej stosuje się modele wykonane ze stali lub stopów aluminium. Często stosuje się kombinację różnych materiałów, takich jak stal i aluminium.
Każdy producent grzejników przy oznaczaniu gotowych produktów musi wskazać taką cechę, jak moc wyjściowa cieplna.
Na rynku systemów grzewczych można kupić grzejniki wykonane z żeliwa, stali, aluminium i bimetalu.

Metody badania parametrów przewodności cieplnej

Badając parametry przewodności cieplnej należy pamiętać, że charakterystyka konkretnego metalu lub jego stopów zależy od metody jego wytwarzania. Przykładowo parametry metalu wytworzonego metodą odlewania mogą znacznie różnić się od właściwości materiału wytworzonego metodami metalurgii proszków. Właściwości surowca metalowego zasadniczo różnią się od tych, które zostały poddane obróbce cieplnej.

Niestabilność termiczna, czyli przemiana indywidualnych właściwości metalu pod wpływem wysokich temperatur, jest powszechna dla prawie wszystkich materiałów. Przykładowo metale są w stanie dotrzeć po długotrwałej ekspozycji na różne temperatury różne poziomy rekrystalizacji, co znajduje odzwierciedlenie w parametrach przewodności cieplnej.

Można powiedzieć, co następuje: przy prowadzeniu badań parametrów przewodności cieplnej konieczne jest wykorzystanie próbek metali i ich stopów w standardowym i określonym stanie technologicznym, na przykład po obróbce cieplnej.

Istnieją na przykład wymagania dotyczące szlifowania metalu w celu przeprowadzenia badań metodami analizy termicznej. Rzeczywiście, taki wymóg istnieje w wielu badaniach. Istnieją również takie wymagania - jak produkcja specjalnych płyt i wiele innych.

Nietermiczna stabilność metali stwarza szereg ograniczeń w stosowaniu termofizycznych metod badawczych. Faktem jest, że ta metoda prowadzenia badań wymaga co najmniej dwukrotnego nagrzania próbek, w określonym zakresie temperatur.

Jedna z metod nazywa się relaksacyjno-dynamiczną. Przeznaczony jest do wykonywania masowych pomiarów pojemności cieplnej metali. W metodzie tej rejestruje się krzywą przejściową temperatury próbki pomiędzy jej dwoma stanami stacjonarnymi. Proces ten jest konsekwencją skoku mocy cieplnej wprowadzonej do badanej próbki.

Metodę tę można nazwać względną. Wykorzystuje próbki testowe i porównawcze. Najważniejsze jest to, że próbki mają tę samą powierzchnię emitującą. Podczas prowadzenia badań temperatura oddziałująca na próbki musi zmieniać się skokowo, a po osiągnięciu zadanych parametrów konieczne jest utrzymanie określonego czasu. Kierunek zmiany temperatury i jej skok należy tak dobrać, aby próbka przeznaczona do badania nagrzewała się równomiernie.

W tych momentach przepływy ciepła będą równe, a współczynnik przenikania ciepła zostanie określony jako różnica szybkości wahań temperatury.
Niekiedy w trakcie tych badań dochodzi do pośredniego nagrzewania próbki testowej i porównawczej.
Na jednej z próbek mogą powstać dodatkowe obciążenia termiczne w porównaniu z drugą próbką.

Która metoda pomiaru przewodności cieplnej jest najlepsza dla Twojego materiału?

Istnieją metody pomiaru przewodności cieplnej, takie jak LFA, GHP, HFM i TCT. Różnią się one między sobą wielkością i parametrami geometrycznymi próbek stosowanych do badania przewodności cieplnej metali.

Skróty te można rozszyfrować jako:

GHP (metoda gorącej strefy ochronnej);
HFM (metoda przepływu ciepła);
TCT (metoda gorącego drutu).

Powyższe metody służą do wyznaczania współczynników różnych metali i ich stopów. Jednocześnie za pomocą tych metod badają inne materiały, na przykład ceramikę mineralną lub materiały ogniotrwałe.

Próbki metali, na których przeprowadzane są badania, mają wymiary gabarytowe 12,7×12,7×2.

W wielu gałęziach współczesnego przemysłu materiał taki jak miedź znajduje bardzo szerokie zastosowanie. Przewodność elektryczna tego metalu jest bardzo wysoka. To wyjaśnia celowość jego zastosowania przede wszystkim w elektrotechnice. Miedź wytwarza przewodniki o doskonałych właściwościach użytkowych. Oczywiście metal ten jest stosowany nie tylko w elektrotechnice, ale także w innych gałęziach przemysłu. Jego zapotrzebowanie wynika między innymi z jego właściwości, takich jak odporność na uszkodzenia korozyjne w wielu agresywnych środowiskach, ogniotrwałość, plastyczność itp.

Tło historyczne

Miedź jest metalem znana osoba od czasów starożytnych. Wczesną znajomość tego materiału przez ludzi tłumaczy się przede wszystkim jego szeroką dystrybucją w przyrodzie w postaci bryłek. Wielu naukowców uważa, że miedź była pierwszym metalem odzyskanym przez człowieka ze związków tlenu. Dawno, dawno temu skały po prostu podgrzewano nad ogniem i gwałtownie ochładzano, powodując ich pękanie. Później redukcję miedzi zaczęto przeprowadzać na ogniskach z dodatkiem węgla i dmuchaniem miechem. Udoskonalenie tej metody ostatecznie doprowadziło do powstania tego metalu. Później zaczęto wytwarzać ten metal metodą oksydacyjnego wytapiania rud.

Miedź: przewodność elektryczna materiału

W stanie spokojnym wszystkie wolne elektrony dowolnego metalu krążą wokół jądra. Po podłączeniu zewnętrznego źródła wpływów ustawiają się one w określonej kolejności i stają się nośnikami prądu. Stopień, w jakim metal może przejść przez siebie, nazywa się przewodnością elektryczną. Jej jednostką miary w międzynarodowym SI jest Siemens, zdefiniowany jako 1 cm = 1 om -1.

Przewodność elektryczna miedzi jest bardzo wysoka. W tym wskaźniku przewyższa wszystkie znane dziś metale nieszlachetne. Tylko srebro przepuszcza prąd lepiej od niego. Przewodność elektryczna miedzi wynosi 57x104 cm -1 w temperaturze +20°C. Ze względu na tę właściwość metal ten jest w tej chwili jest najpopularniejszym przewodnikiem ze wszystkich stosowanych do celów przemysłowych i domowych.

Miedź bardzo dobrze wytrzymuje obciążenia, jest niezawodna i trwała. Metal ten charakteryzuje się między innymi wysoką temperaturą topnienia (1083,4°C). A to z kolei pozwala miedzi pracować w stanie nagrzanym przez długi czas. Pod względem rozpowszechnienia jako przewodnika prądu z tym metalem może konkurować jedynie aluminium.

Wpływ zanieczyszczeń na przewodność elektryczną miedzi

Oczywiście w naszych czasach do wytapiania tego czerwonego metalu stosuje się znacznie bardziej zaawansowane techniki niż w czasach starożytnych. Jednak nawet dzisiaj uzyskanie całkowicie czystej Cu jest prawie niemożliwe. Miedź zawsze zawiera różnego rodzaju zanieczyszczenia. Może to być na przykład krzem, żelazo lub beryl. Tymczasem im więcej zanieczyszczeń w miedzi, tym niższa jest jej przewodność elektryczna. Na przykład do produkcji drutów odpowiedni jest tylko wystarczająco czysty metal. Zgodnie z przepisami można do tego celu stosować miedź z zawartością zanieczyszczeń nieprzekraczającą 0,1%.

Bardzo często metal ten zawiera pewien procent siarki, arsenu i antymonu. Pierwsza substancja znacznie zmniejsza plastyczność materiału. Przewodność elektryczna miedzi i siarki jest bardzo różna. Zanieczyszczenie to w ogóle nie przewodzi prądu. Oznacza to, że jest dobrym izolatorem. Jednakże siarka nie ma praktycznie żadnego wpływu na przewodność elektryczną miedzi. To samo dotyczy przewodności cieplnej. W przypadku antymonu i arsenu obserwuje się odwrotny obraz. Elementy te mogą znacznie zmniejszyć przewodność elektryczną miedzi.

Stopy

W celu zwiększenia wytrzymałości takiego plastycznego materiału, jak miedź, można zastosować różne rodzaje dodatków. Zmniejszają także jego przewodność elektryczną. Ale ich zastosowanie może znacznie wydłużyć żywotność różnego rodzaju produktów.

Najczęściej Cd (0,9%) stosuje się jako dodatek zwiększający wytrzymałość miedzi. Rezultatem jest brąz kadmowy. Jego przewodność wynosi 90% przewodności miedzi. Czasami jako dodatek zamiast kadmu stosuje się również aluminium. Przewodność tego metalu wynosi 65% przewodności miedzi. Aby zwiększyć wytrzymałość drutów, można zastosować inne materiały i substancje w postaci dodatków - cynę, fosfor, chrom, beryl. Rezultatem jest brąz określonego gatunku. Połączenie miedzi i cynku nazywa się mosiądzem.

Charakterystyka stopu

Może to zależeć nie tylko od ilości obecnych w nich zanieczyszczeń, ale także od innych wskaźników. Na przykład, wraz ze wzrostem temperatury ogrzewania, zdolność miedzi do przepuszczania prądu przez samą siebie maleje. Nawet sposób jego wytwarzania wpływa na przewodność elektryczną takiego drutu. W życiu codziennym i produkcji można stosować zarówno przewodniki z miedzi wyżarzanej miękko, jak i ciągnione na twardo. Pierwsza odmiana ma większą zdolność przepuszczania prądu przez siebie.

Największy wpływ na przewodność elektryczną miedzi mają jednak zastosowane dodatki i ich ilość. Poniższa tabela dostarcza czytelnikowi wyczerpujących informacji dotyczących obciążalności prądowej najpopularniejszych stopów tego metalu.

Przewodność elektryczna stopów miedzi

Stop	Stan (O - wyżarzany, T - ciągniony)	Przewodność elektryczna (%)
Czysta miedź
Czysta miedź
Brąz cynowy (0,75%)
Brąz cynowy (0,75%)
Brąz kadmowy (0,9%)
Brąz kadmowy (0,9%)
Brąz aluminiowy (2,5% A1, 2% Sn)
Brąz aluminiowy (2,5% A1, 2% Sn)
Brąz fosforowy (7% Sn, 0,1% P)
Brąz fosforowy (7% Sn, 0,1% P)

Przewodność elektryczna mosiądzu i miedzi jest porównywalna. Jednak w przypadku pierwszego metalu liczba ta jest oczywiście nieco niższa. Ale jednocześnie jest wyższy niż w przypadku brązów. Mosiądz jest dość szeroko stosowany jako przewodnik. Przepuszcza prąd gorzej niż miedź, ale jednocześnie kosztuje mniej. Najczęściej styki, zaciski i różne części sprzętu radiowego wykonane są z mosiądzu.

Stopy miedzi o wysokiej wytrzymałości

Takie materiały przewodzące wykorzystywane są głównie do produkcji rezystorów, reostatów, przyrządów pomiarowych i elektrycznych urządzeń grzewczych. Najczęściej stosowanymi do tego celu stopami miedzi są konstantan i mangan. Rezystywność pierwszego (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) wynosi 0,42-0,48 μOhm/m, a drugiego (60% Cu, 40% Ni) wynosi 0,48-0,52 μOhm/m.

Związek ze współczynnikiem przewodzenia ciepła

Miedź - 59 500 000 S/m. Wskaźnik ten, jak już wspomniano, jest jednak prawidłowy tylko w temperaturze +20 o C. Istnieje pewien związek między współczynnikiem przewodności cieplnej dowolnego metalu a przewodnością właściwą. Ustala się je na podstawie prawa Wiedemanna-Franza. Wykonuje się ją dla metali w wysokich temperaturach i wyraża się wzorem: K/γ = π 2 / 3 (k/e) 2 T, gdzie y to przewodność właściwa, k to stała Boltzmanna, e to ładunek elementarny .

Oczywiście podobne połączenie istnieje w przypadku metalu takiego jak miedź. Jego przewodność cieplna i przewodność elektryczna są bardzo wysokie. W obu tych wskaźnikach zajmuje drugie miejsce po srebrze.

Łączenie przewodów miedzianych i aluminiowych

W ostatnio W życiu codziennym i przemyśle zaczęto stosować urządzenia elektryczne o coraz większej mocy. W czasach radzieckich okablowanie było wykonane głównie z taniego aluminium. Niestety jego właściwości użytkowe nie spełniają już nowych wymagań. Dlatego dziś w życiu codziennym i przemyśle bardzo często przechodzą na miedź. Główną zaletą tych ostatnich, oprócz ogniotrwałości, jest to, że podczas procesu utleniania ich właściwości przewodzące nie ulegają pogorszeniu.

Często przy modernizacji sieci elektrycznych konieczne jest podłączenie przewodów aluminiowych i miedzianych. Nie można tego zrobić bezpośrednio. W rzeczywistości przewodność elektryczna aluminium i miedzi nie różni się zbytnio. Ale tylko dla samych metali. Warstwy utleniające aluminium i miedzi mają różne właściwości. Z tego powodu przewodność na złączu jest znacznie zmniejszona. Warstwa utleniająca aluminium ma znacznie większą odporność niż miedź. Dlatego połączenie tych dwóch rodzajów przewodów należy wykonać wyłącznie za pomocą specjalnych adapterów. Mogą to być np. zaciski zawierające pastę zabezpieczającą metale przed pojawieniem się tlenków. Ta opcja adaptera jest zwykle używana na zewnątrz. Sprężarki oddziałowe są częściej używane w pomieszczeniach zamkniętych. Ich konstrukcja obejmuje specjalną płytkę, która eliminuje bezpośredni kontakt aluminium z miedzią. Jeśli w domu nie ma takich przewodów, zamiast bezpośrednio skręcać przewody, zaleca się zastosowanie podkładki i nakrętki jako pośredniego „mostka”.

Właściwości fizyczne

W ten sposób dowiedzieliśmy się, jaką przewodność elektryczną ma miedź. Wskaźnik ten może się różnić w zależności od zanieczyszczeń zawartych w metalu. Jednak o popycie na miedź w przemyśle decydują także inne jej użyteczne właściwości. właściwości fizyczne, o których informacje można uzyskać z poniższej tabeli.

Charakterystyka fizyczna Cu

Parametr	Oznaczający
	Sześcienny skupiony na twarzy, a = 3,6074 Å
Promień atomowy
Ciepło właściwe	385,48 J/(kg K) w +20 o C
Przewodność cieplna	394,279 W/(m·K) w temperaturze +20 o C
Opór elektryczny	1,68 10-8 omów m
Współczynnik rozszerzalności liniowej
Twardość
Wytrzymałość na rozciąganie

Właściwości chemiczne

Zgodnie z tymi cechami miedź, której przewodność elektryczna i cieplna jest bardzo wysoka, zajmuje pozycję pośrednią między pierwiastkami pierwszej triady ósmej grupy a pierwiastkami alkalicznymi pierwszej grupy układu okresowego. Do jego głównych właściwości chemicznych należą:

tendencja do tworzenia kompleksów;

zdolność do wytwarzania związków barwnych i nierozpuszczalnych siarczków.

Najbardziej charakterystyczną cechą miedzi jest stan dwuwartościowy. Praktycznie nie ma podobieństwa z metalami alkalicznymi. Jego aktywność chemiczna jest również niska. W obecności CO2 lub wilgoci na powierzchni miedzi tworzy się zielony film węglanowy. Wszystkie sole miedzi są substancjami toksycznymi. W stanie jedno- i dwuwartościowym metal ten tworzy bardzo stabilne związki amoniaku, które mają największe znaczenie dla przemysłu.

Zakres zastosowania

Wysoka przewodność cieplna i elektryczna miedzi determinuje jej szerokie zastosowanie w wielu różnych gałęziach przemysłu. Oczywiście metal ten jest najczęściej stosowany w elektrotechnice. Nie jest to jednak jedyny obszar jego zastosowania. Miedź można stosować między innymi:

w biżuterii;

w architekturze;

przy montażu instalacji wodno-kanalizacyjnych i grzewczych;

w gazociągach.

Do produkcji różnego typu biżuteria Stosowany jest głównie stop miedzi i złota. Pozwala to zwiększyć odporność biżuterii na odkształcenia i ścieranie. W architekturze miedź może być stosowana do okładzin dachów i fasad. Główną zaletą tego wykończenia jest trwałość. Na przykład dach znanego zabytku architektury - katedry katolickiej w niemieckim mieście Hildesheim - jest pokryty arkuszami tego konkretnego metalu. Miedziany dach tego budynku niezawodnie chroni jego wnętrze przez prawie 700 lat.

Komunikacja inżynierska

Do głównych zalet miedzianych rur wodociągowych należy także trwałość i niezawodność. Ponadto metal ten jest w stanie nadawać wodzie szczególne unikalne właściwości, dzięki czemu jest ona korzystna dla organizmu. Do montażu gazociągów i instalacji grzewczych rury miedziane są również idealnie dopasowane - głównie ze względu na ich odporność na korozję i plastyczność. W przypadku awaryjnego wzrostu ciśnienia przewody takie wytrzymują znacznie większe obciążenie niż stalowe. Jedyną wadą rurociągów miedzianych jest ich wysoki koszt.