Bakar je jedan od najčešće korištenih industrijskih metala, a njegova potrošnja premašuje potrošnju čistog željeza u mnogim električnim i termičkim poslovima. Više od polovine rafiniranog bakra svake se godine pretvara u bakar visoke{1}}čistoće za elektroindustriju. Kvalitet koji se koristi za provodnike je namjerno održavan vrlo čistim, sa sadržajem bakra od 99,95% i više, jer čak i vrlo male količine nečistoća - fosfora, arsena i aluminija posebno - oštro smanjuju električnu provodljivost.
Zašto čistoća upravlja provodljivošću
Provodljivost u bakru se kontroliše time koliko je malo poremećena kristalna rešetka. Fosfor je najštetnija uobičajena nečistoća i namjerno je isključen iz razreda provodnika; arsen i sumpor imaju sličan, ako je slabiji, efekat. Kiseonik je takođe važan: mala količina kiseonika se lako pokupi tokom rafiniranja, a pošto reaguje sa vodonikom tokom žarenja ili lemljenja, može izazvati poroznost i krtost. Iz tog razloga, bakar namijenjen elektroindustriji se uglavnom isporučuje kao bakar-bez kisika.
Razredi provodnika: 99,95% bakra ili više, sa niskim sadržajem fosfora i arsena
Ocjene bez kisika-: sadržaj kiseonika kontroliran na nekoliko dijelova na milion
Deoksidirani bakar sa visokim{0}}fosfornim sadržajem: koristi se za vodovodne instalacije i krovove, ne za provodnike
Tipični referentni standardi: ASTM B49, ASTM B187/B187M, EN 13601, GB/T 3952
Električna oprema
Najveći pojedinačni izlaz za čisti bakar su električne mašine. Bakar se koristi u proizvodnji generatora, sabirnica, energetskih i komunikacionih kablova, rasklopnih uređaja i transformatora, kao i namotaja motora, komutatora i konektorskog hardvera. Razlog je jednostavan: na 100% IACS, bakar nosi više struje po jedinici poprečnog-odsjeka nego bilo koji drugi komercijalno praktični provodnik, što smanjuje otporne gubitke, porast temperature i fizičku veličinu opreme.
Termička oprema
Toplotna provodljivost bakra - oko 398 W/(m·K) na 20 stepeni - čini ga standardnim materijalom za prijenos topline. Koristi se za izmjenjivače topline, kondenzatore i isparivače, uređaje za solarno grijanje kao što su plosnati-pločasti kolektori, jezgra radijatora i cijevi u rashladnim i klima{6}}sistemima. U svakom slučaju, metal odvodi toplotu od izvora dovoljno brzo da zadrži radne temperature unutar granica projektovanih.
Obrasci i tipične specifikacije
Bakar se isporučuje u porodici mlinskih oblika, svaki sa svojim dimenzionalnim i mehaničkim zahtjevima. Usklađivanje forme sa odgovarajućom specifikacijom u fazi naručivanja izbegava probleme tokom proizvodnje i servisa.
| Forma | Tipična upotreba | Zajednička specifikacija |
|---|---|---|
| Štap i šipka | Sabirnice, izvlačenje žice, obrađeni dijelovi | ASTM B187/B187M, EN 13601 |
| Ploča, lim i traka | Krov, oblaganje, štancanje, brtve | ASTM B152/B152M |
| Cijev za vodu | Vodoinstalaterske i kućne usluge | ASTM B88, EN 1057 |
| ACR cijev | Rashladni uređaji i klima uređaji | ASTM B280 |
| Žicana šipka | Kabl i žica za namotavanje | ASTM B49, GB/T 3952 |
Arhitektura, građevinarstvo i industrija
Osim električnih i termičkih obaveza, bakar služi arhitekturi i općem inženjerstvu zbog svoje otpornosti na koroziju, izgleda i lakoće spajanja. Pojavljuje se u krovnim i zidnim oblogama, odvodu od kišnice, vodovodu i distribuciji plina, brodskom hardveru i kao legirajuća baza za mesing i bronzu. Jedinjenja bakra se takođe koriste u poljoprivredi i u nekim hemijskim procesima.
Dvije praktične točke upravljaju većinom ovih primjena. Prvo, bakar vremenom razvija zaštitnu patinu, pa se očekuje da će izloženi arhitektonski bakar promijeniti boju, a ne degradirati. Drugo, bakar i čelik u direktnom kontaktu mogu potaknuti galvansku koroziju čelika u mokroj upotrebi, tako da su spojevi između dva metala normalno izolirani.
Razmatranja o izvorima
Budući da se bakar može u potpunosti reciklirati bez gubitka svojstava, sekundarni metal je značajan dio ponude. Kupci treba da potvrde kvalitet, temperament, provodljivost i sadržaj kiseonika koji se zahteva za krajnju upotrebu, i da provere da li sertifikat mlina navodi važeći standard i izmerenu provodljivost. Za rad sa provodnicima, najsigurniji je izbor bez kiseonika-sa certificiranom vrijednošću provodljivosti; za termičke i arhitektonske zadatke, standardni ETP materijal je normalno dovoljan.
Često postavljana pitanja
P: Koja je čistoća potrebna za električni bakar?
Generalno 99,95% bakra ili više sa strogo kontrolisanim fosforom, arsenom i kiseonikom, tako da provodljivost ostaje blizu 100% IACS.
P: Zašto električni bakar mora biti-bez kisika?
Kiseonik se kombinuje sa vodonikom tokom žarenja ili lemljenja i formira paru, što uzrokuje poroznost i krhkost u provodnicima i zapečaćenim sklopovima.
P: Koje nečistoće najviše smanjuju provodljivost?
Najjače dejstvo ima fosfor, zatim arsen, sumpor i aluminijum; svi su stoga ograničeni u razredima provodnika.
P: Za šta se koristi bakar osim za ožičenje?
Izmjenjivači topline, solarni kolektori, cijevi, krovovi i obloge, brodski hardver, komponente industrijskih mašina i kao osnova za mesing i bronzu.
P: Da li je reciklirani bakar jednako dobar kao primarni bakar?
Da, kada je pravilno sortiran i rafiniran; bakar se može više puta reciklirati bez gubitka električne ili toplotne provodljivosti.
P: Kako treba naručiti bakrene komponente?
Navedite formu, dimenzije, temperament, kvalitet i referentni standard, i zahtijevajte certifikat mlina koji navodi izmjerenu provodljivost.
