Мідь і її сплави - прекрасні матеріали, які використовуються практично у всіх сферах промислового виробництва. Буде досить важко уявити без неї сучасний світ. Це не дивно, адже будь доповідь підтверджує її виняткові характеристики.

Історичний ракурс
Мідь має велике значення для людини. Мідними були перші знаряддя праці, виконані з металу. Обробляли метал холодним способом, про що свідчать розкопки на узбережжі річки Гудзон в Північній Америці. Цю традицію індіанці зберегли до прибуття на континент Христофора Колумба.

Достеменно відомо, що наші предки почали видобуток металу з мідної руди близько 7000 років тому.
Цей піддатливий матеріал багато в чому визначив наступні тенденції в розвитку людської культури та історії.
Царювання міді в світі металів тривало всього тисячу років, рівно до того часу, поки не був відкритий перший мідний сплав, названий бронзою (на честь маленького купецького містечка). Стародавні люди швидко перейшли на виготовлення виробів з нового сплаву, оскільки він володів кращими характеристиками: бронза твердіше і щільніше міді, до того ж температура плавлення у неї нижче. Єгиптяни, ассірійці та індуси активно використовували бронзові вироби, але відливати масивні споруди навчилися тільки до V століття до нашої ери, про що свідчать знайдені археологами давньогрецькі статуї. Відоме чудо старовини - Колос Родоський - був відлитий з бронзи і встановлений над входом в гавань порту Родос в III столітті до нашої ери.

Мідні листи використовували на Русі для покрівлі храмів. Спеціальні мідні сплави застосовувалися для відливання гарматних знарядь і церковних дзвонів.
Мідь виявлена ​​в складі майже 200 мінералів, але стратегічно важливими виявилися всього 17 з них, наприклад, такі як мідний колчедан (CuFeS2), халькозин (Сu2S), бронза (Cu5FeS4) і ковеллин (CuS).
Формування покладів мідної руди в земній корі відбувалося нерівномірно. Найбільші родовища міді сьогодні розташовані в районі Конго. На території Росії перші вироблення міді вироблялися в Закавказзі і Сибіру. З літописів відомо, що перші мідні заводи в Росії з'явилися в XVII столітті.
Виявлені значні поклади руди на океанічному дні.

Фізико-хімічні властивості міді
Незначна домішка кисню забезпечила міді червонуватий відтінок. Якщо вплив кисню виключити повністю, колір металу зміниться на жовтий.

Блискуча мідь має яскраво вираженим блиском. Чим вище валентність, тим слабкіше окрас. Так, оксид CuCl має білий колір, Cu2O - червоний, CuO - чорний. Карбонати міді, як правило, синього або зеленого кольору.
Мідь - другий метал після срібла, що володіє високою електропровідністю, завдяки чому він широко використовується в електроніці.
Мідь слабо вступає в реакцію з киснем, має властивість окислюватися на повітрі і покриватися плівкою. У сухому повітрі окислення відбувається дуже повільно: 4Cu + O2 = 2Cu2O. Метали цієї групи не здатні витіснити водень із води і кислот.

Особливості оксиду міді
Цей оксид можна отримати, прожарюючи мідь, нітрат або гідрокарбонат на повітрі. Оксид міді здатний окислювати органічні сполуки, що дозволяє проводити аналіз сполук на предмет наявності в них водню або вуглецю.
Купроксние випрямлячі електричного струму мають у своїй основі закис міді.
Розчиненням міді в концентраті сірчаної кислоти отримують мідний купорос. Він необхідний в хімічній промисловості і досі застосовується для захисту врожаю.

Широко застосовуються сплави міді
Легуючий компонент практично у всіх нині використовуваних у виробництві сплавах міді становить менше 10%, винятком з цього правила є латунь. В якості легуючого компонента можуть використовуватися такі елементи, як золото, фосфор, марганець, цинк.

Все залежить від того, які властивості сплаву необхідні. Серед цікавлять характеристик особливо виділяють міцність, зносостійкість і термостійкість. Олово, алюміній і кремній покращують пластичність, велика кількість легуючого компонента, навпаки, збільшує крихкість. Так, наприклад, мідно-нікелевий сплав (його маркування - МНЖ5-1) добре обробляється тиском як в гарячому, так і в холодному стані. Саме тому його використовують при карбуванні монет, а сплав срібла і міді - в ювелірній справі.

Основні види сплавів міді та їх класифікація:
1. Сплав міді з оловом - один з перших сплавів. Чудові статуї Греції, твори, що мають і сьогодні неперевершену художню цінність, відливалися саме з оловяністих бронз. Сьогодні процес виробництва сплаву з оловом вдосконалений. У технологічному процесі задіяні електричні дугові печі, а захист сплаву від окислення виробляється у вакуумі. Для збільшення міцності і пластичності бронзи в технологічний процес виробництва включають такі етапи, як загартовування і старіння сплаву з оловом.
2. Алюмінієва бронза - це сплав алюмінію з міддю, він добре деформується і слабо піддається корозії. Його застосовують для виготовлення конструкційних елементів і деталей, що піддаються впливу високих температур.
3. Сплави міді та свинцю є неперевершеними матеріалами з антифрикційними властивостями. Додавання свинцю значно підвищує міцність.
4. Латунь. Двокомпонентний або багатокомпонентний сплав, в основі якого є мідь, такий як томпак або полутомпакі, називається латунню.

5. Нейзильбер - це мідно-нікелевий сплав з нікелем від 5 до 35% і цинком. Його вартість дешевше мельхіору, але повністю аналогічний йому за зовнішнім виглядом і властивостями.
6. Сплав міді з залізом можливий завдяки близьким фізико-хімічними параметрами металів, однак різниця в температурах плавлення надає такому сплаву високу пористість.
Латуні славляться високою міцністю завдяки вмісту в них цинку (40-45%). Легкість в обробці робить латунь предпочтительней чистої міді. Цей сплав на основі міді використовується переважно в приладобудуванні. Міцність латуні, яка містить невеликий відсоток алюмінію, марганцю та інших металів, досягає 90 кг / мм². Вона застосовується при виготовленні замочної арматури, підшипникових вкладишів.

Застосування сплавів
Мабуть, важко відшукати виробничу галузь, яка б не використовувала вироби з міді або її сплавів. У чистому вигляді такий метал, як мідь, задіяний в електротехнічних комунікаціях. Електрична проводка, електродвигуни та кабельні вироби неможливо уявити без участі міді.

Трубопроводи, вакуумні машини, теплообмінні камери на 1/3 складаються з міді.
Сплави завдяки їх вивіреним властивостям застосовують в автомобільній промисловості і сільськогосподарському машинобудуванні. Висока стійкість до корозії дозволяє мідних сплавів участь у виготовленні хімічної апаратури, а сплав міді зі свинцем використовується у виробництві сверхпроводніковой техніки.

Вироби зі складним візерунком вимагають вузьких і пластичних сплавів, наприклад, сплав срібла. Цим запитам відповідає м'яка мідь, з якої можна формувати будь шнури і елементи. Дріт легко гнути і паяти разом з такими елементами, як золото і срібло.
Мідні сплави добре взаємодіють з емалями. Емальований поверхню може зберігатися тривалий час, не відшаровуючись і не розтріскуючись, на поверхні міді. Таке застосування сплавів.