Учимся отличать титан, алюминий, нержавеющую сталь, бериллий и магний

К сожалению, гарантированно отличить эти два металла друг от друга при помощи магнита не всегда получится. Дело в том, что любая марка алюминия, так или иначе, не пристает к магниту. Но нержавейка тоже далеко не всякая обладает таким же свойством.

Если же изучаемое изделие магнитится, то это точно не алюминий. Образец может относиться к нержавеющим сталям, в которых содержится достаточное количество никеля. Если же в нержавейке преобладает медь или хром, то на магнит он никак не отреагирует.

Современная домашняя лаборатория

В современных условиях отличить серебро от подделки можно и дома. К услугам людей сейчас достижения физики, наборы юного химика, медицинские препараты. Просто нужно знать, как применить тот или иной способ.

Просто и быстро

Переходящий из века в век способ — царапнуть внутреннюю сторону колечка иголкой. Когда это удается слишком легко, а под верхним слоем обнаруживается другой оттенок, налицо подделка с напылением. Но сейчас мошенники умеют делать фальшивки, которые пройдут такой примитивный тест.

Есть более надежные домашние способы:

1. Уксус. Процарапать ободок кольца. Капнуть уксусом (подальше от камней). Если появится зеленая пенка, то изделие, скорее всего, поддельное.
2. Ляпис. Он содержит ионы Ag. Работать нужно в перчатках. Потереть ляписом украшение и понаблюдать за реакцией. Нормальный сплав продемонстрирует ее отсутствие. Фальшивка почернеет.
3. Серная мазь. Нанести ее на изделие и оставить на 2−3 часа. Затем протереть украшение и сполоснуть его. Аргентум станет темным. Подделка, в зависимости от использованных металлов, либо не среагирует, либо даст желтый, розовый или зеленоватый оттенок.
4. Йод. Понадобится белая тарелочка. Положить на нее изделие. Капнуть йодом. Если нет реакции, аргентум ненастоящий (возможно, под его видом приобретен мельхиор). Появилось синее пятно — много цинка. Чернота определяет качественное украшение.
5. Мел (подойдет обычный белый). Кольцо или цепочку нужно сильно им потереть. Если украшение чернеет, оно содержит достаточно Ag.
6. Магнит. Серебро не примагнитится. Но это не очень верный метод — некоторые металлы среагируют так же. Зато этот способ может дать эффект, когда звенья цепочки изготовлены из разных сплавов. Частью украшение будет притягиваться, а частью — нет.
7. Лед. Положить его кусочек на украшение, которое хранилось при комнатной температуре либо только снято с руки. Если лед сразу начинает таять, это является хорошим показателем.

Обычная бумага

Один из самых простых способов определения отличия между алюминием и нержавейкой. Для эксперимента понадобится лист обычной бумаги. Это обязательно должна быть бумага белого цвета. Подойдет та, которая используется для принтерной печати. Чем плотнее она будет, тем лучше для дела.

Суть эксперимента в следующем. Для начала необходимо очистить кромку исследуемого изделия от грязи, жира, масел и прочих налетов. Далее этим местом нужно поводить по листу белой бумаги. Усилие нажатия при этом должно быть как можно более сильным. Выводы сделать очень просто. Нержавейка на белом листе не оставит никаких следов, тогда как от алюминия проявятся тонкие полосы серого цвета.

Как отличить серебро от посеребрения

Самый простой способ – найти клеймо. Посеребренные вещи не клеймят, поскольку для их изготовления использовали слишком мало драгоценного металла.

Если на вашей вещице клейма нет, можно внимательно посмотреть на её форму и состояние. Если вещь посеребрённая, покрытие в некоторых местах могло стереться или начать отваливаться – ищите трещинки и сколы. Наконец, украшения, сделанные целиком из серебра, не ржавеют. Если на столовом серебре или украшении заметна ржавчина – значит, перед вами посеребрение.

Цвет металла

Еще один критерий, который более или менее наглядно отличает нержавейку от алюминия – это оттенок рассматриваемого изделия. Если перед нами нержавеющая сталь, то ее поверхность, как правило, имеет блестящий бесцветный оттенок. При этом, со временем это состояние сохраняется.

Если же мы рассматриваем алюминиевое изделие, то цвет его поверхности обычно матовый (этот металл трудно отполировать до глянцевого блеска), серого или белесого цвета. После обработки наждачной бумагой отшлифованный участок быстро покроется оксидной пленкой, и приобретет матовость.

О других свойствах титана

В отдельных случаях определение металла можно произвести простыми и весьма оригинальными способами:

• титановая стружка довольно легко воспламеняется и горит;
• этот металл хороший теплоизолятор и при нагреве одного края образца остальная часть будет холодной;
• низкая теплопроводность дает ощущение теплого предмета в руках в отличие от холодной стали и алюминия.

И последнее, ударьте по образцу молотком, в результате на стали следов не останется, на титане образуется небольшая вмятина, а алюминий пострадает больше всего.

Механические нагрузки

Тоже достаточно простой способ, доступный для выполнения в домашних условиях. Суть его заключается в том, что исследуемое изделие необходимо ударить о твердый металлический предмет. Для получения более точного и наглядного результата делать это нужно в темноте.

Если изделие из нержавеющих марок стали, то мы увидим при ударе достаточно выраженное искрение. Его можно рассмотреть даже при тусклом освещении. В случае же с алюминием никакого искрения не будет, даже если очень внимательно рассматривать в полном мраке.

Проверка старых серебряных изделий

В наше время серебро доступно по цене для всех слоев населения, поэтому его нет нужды подделывать, чего не скажешь о старинных драгоценностях или предметах искусства.

Их можно встретить в антикварной лавке, частных коллекциях или у бабушки на блошином рынке. Конечно же, на них не будет современной пробы, а клеймо мастера может быть подделкой.

К таким предметам лучше не подходить с йодом или азотной кислотой. Следует обладать знаниями об эпохе того времени, спецификой декора, и, вооружившись лупой, знаток сможет визуально определить подлинность серебряной вещицы.

Теплопроводность и плавление

В случае с различными емкостями определить металл можно при помощи нагрева. Так, в алюминиевой посуде обычная вода доводится до кипения достаточно быстро. При одинаковых условиях (объем воды, нагревание) в емкости из нержавейки этот процесс занимает намного больше времени. Это связано с тем, что теплопроводность алюминия в разы лучше, чем у сталей.

Температура плавления алюминия около 660°C, тогда как у нержавейки этот показатель находится за отметкой 1800°C. При использовании обычной газовой горелки, которые применяются в качестве походного инвентаря, достичь температуры в 700°C достаточно просто. Это означает, что расплавить небольшой алюминиевый предмет на таком огне тоже возможно. Нержавейку же в обычных условиях (без наддува и подачи кислорода) расплавить не получится никак.

Особенности алюминия

Почему так ценится алюминий? Это чистый металл, относящийся к цветным. Он легок, долговечен, имеет хорошую степень деформации, проявляет устойчивость к агрессивной среде и коррозии. Все перечисленные достоинства позволяют применять его в самых разных сферах от промышленности и строительства (кроме отраслей, где изготавливаются конструкции повышенной прочности) до использования в быту. Спрос на ценный металл велик, потому важно знать, как точно его отличить от других похожих металлических сплавов.

Кислота

Для удачного эксперимента будет достаточно раствора лимонной кислоты или сока лимона. Более выраженный результат получится при воздействии на металл более агрессивными кислотами. Суть определения такая же, как и с купоросом и щелочью. При наружной обработке на алюминиевой поверхности будут оставаться пятна. Нержавейка с кислотами в реакцию не вступает.

Отличительные характеристики пищевой нержавейки от технической

Надо сказать, что разделение нержавеющей стали на два вида имеет особый характер, так как они отличаются областями использования. Главное отличие между ними заключается в обработке поверхности. Для пищевого типа поверхность имеет особое значение, так как металл будет соприкасаться с пищевой продукцией.

Отличительными чертами пищевой нержавейки является гладкая поверхность с высоким уровнем обработки. Пищевая нержавейка — высоколегированный металл, который устойчив к коррозии и ржавчине. Количество добавок отражается на качестве эксплуатации изделий. Пищевой вид подвержен влиянию агрессивной щелочной среды, поэтому в него добавляет большее количество примесей металла. По составу и маркировке можно с точностью определить, какого типа нержавейка.

Плотность

Самый долгий и сложный способ отличить рассматриваемые два металла – определение их удельной плотности. Это применимо только для небольших изделий, а также для тех, которые имеют правильную геометрическую форму. Суть заключается в том, что сначала нужно вычислить объем исследуемого образца, а затем, с помощью простой формулы узнать его удельный вес.

Полученный результат в итоге сравнивается с фиксированными значениями плотности. Для алюминия этот показатель составляет около 2,6 г/см3, тогда как нержавейка плотнее почти в три раза – от 7,6 до 8,1 г/см3.

• Цветные металлы
• Медь
• Латунь
• Алюминий
• Свинец
• АКБ
• Лом электродвигателей
• Черные металлы
• Нержавеющая сталь
• Лом стали
• Чугун
• 3A габарит

Бабушкины подсказки

В ювелирном деле металл не используется в своем первозданном, чистом виде (это же касается и производства столовых приборов). В сплав добавляются другие составляющие, которые придают дополнительную крепость. Классическим вариантом здесь является медь. Чтобы отличить настоящее серебро от подделки, нужно говорить не об Ag как таковом, а о проценте его содержания в сплаве.

Определять чистоту металла без всяких препаратов и приспособлений умели еще прабабушки живущих сегодня людей:

1. Аргентум очень теплопроводен — быстро греется, быстро остывает. Если зажать его в кулаке, он тут же приобретет температуру тела. Можно опустить в кипяток (если украшение не имеет камней), а затем взять в руки. Настоящий металл будет жечь, но совсем недолго.
2. Изделие можно несколько минут потереть в ладонях. Если кожа осталась чистой, сплав хороший, если остались темные следы — имеются лишние примеси (чаще всего цинковые).
3. Серебряный звон — не просто устойчивое словосочетание. Бижутерия при аккуратном постукивании дребезжит, аргентум легко и протяжно вибрирует. В качестве ударного инструмента следует использовать что-то сродни вязальной спице.
4. Если ложечку из Ag положить на солнце, она ярко отразит лучи, будет блестеть. Дешевый сплав даст тусклый отсвет, а то и совсем еле заметный.
5. Люди с тонким обонянием (и хорошим опытом) отличали серебро по запаху. Они уверяли, что чистый металл пахнет свежестью, ландышем. Сейчас этот способ вряд ли подходит для всех — современная парфюмерия заставит и железо пахнуть розами.
6. Аргентум обладает большой плотностью. Даже маленькое изделие из него должно чувствоваться в руке. И сегодня так легко отличить серебро от гораздо более легкого алюминия.
7. Раньше колечко облепляли мякишем ржаного хлеба и оставляли так на два дня. Если украшение за это время заметно чернело, это был хороший знак — сплав признавался качественным. С сегодняшним хлебом этот тест может и не пройти.
8. Ложку (тарелку) можно попытаться согнуть. Предмет из нормального аргентума поддастся довольно легко, почти не будет пружинить. Но стопроцентной гарантии этот способ не даст: согнуть можно и прибор из стали. Да и вернуть предмету первоначальный вид будет затруднительно.

Все эти тесты строились на знании свойств Ag. Знающие люди могли определить подлинность металла по внешнему виду. Наверное, это и сейчас доступно опытным ювелирам.

Что тверже медь или алюминий?

К группе проводниковых материалов принято относить проводники с удельным электрическим сопротивлением в нормальных условиях не более 10 -7 Ом×м. Наиболее распространенными среди этих материалов являются медь и алюминий.

Медь – элемент побочной подгруппы первой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum). Простое вещество медь – это пластичный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Медь на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.

Преимущества меди, обеспечивающие её широкое применение в качестве проводникового материала, следующие: 1) малое удельное сопротивление (из всех металлов только серебро имеет несколько меньшее удельное сопротивление, чем медь); 2) достаточно высокая механическая прочность; 3) удовлетворительная в большинстве случаев стойкость к коррозии (даже в условиях повышенной влажности медь окисляется на воздухе значительно медленнее, чем, например, железо; интенсивное окисление меди происходит только при повышенных температурах; 4) хорошая обрабатываемость: медь прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть доведена до тысячных долей миллиметра; 5) относительная легкость пайки и сварки.

Свойства меди.Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра, удельная проводимость при 20 °C 55 – 58 МСм/м). Плотность 8,96 г/см 3 , Т_пл = 1083 о С,

Существует ряд сплавов меди: латуни – с цинком, бронзы – с оловом и другими элементами, мельхиор – с никелем, баббиты – со свинцом, и другие.

Удельная проводимость меди весьма чувствительна к наличию примесей и снижается в зависимости от вида примеси: Zn, Cd, Ag – на 5% ; Ni, Sn, Al ‒ на 25–40%; Be, As, Fe, Si, P – на 55%. В то же время присадки многих металлов повышают механическую прочность и твердость меди.

Получение меди.Медь получают путем переработки сульфидных руд, чаще других встречающихся в природе. После ряда плавок руды и обжигов с интенсивным дутьем, медь обязательно подвергают электролитической очистке. Можно получить различную по физическим свойствам медь:

– методом холодной протяжки получают твердую медь (ТМ), которая имеет высокий предел прочности при растяжении, твердость и упругость при изгибе; проволока из твердой меди несколько пружинит. Имеет малое относительное удлинение при изгибе;

– методом отжига получится мягкая медь (ММ), которая пластична, обладает малой твердостью и прочностью, более высокой удельной проводимостью. Также обладает весьма большим относительным удлинением при разрыве.

Применение меди.Медь применяют в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, шин распределительных устройств, обмоток трансформаторов, электрических машин, токоведущих деталей приборов и аппаратов, анодов в гальваностегии и гальванопластике. Медные ленты используют в качестве экранов кабелей. Твердую медь употребляют в тех случаях, когда необходимо обеспечить особенно высокую механическую прочность, твердость и сопротивляемость истиранию, например, для изготовления неизолированных проводов. Если же требуется хорошая гибкость и пластичность, а предел прочности на растяжение не имеет существенного значения, то предпочтительнее мягкая медь (например, для монтажных проводов и шнуров). Из специальных электровакуумных сортов меди изготавливают детали клистронов, магнетронов, аноды мощных генераторных ламп, выводы энергии приборов СВЧ, некоторые типы волноводов и резонаторов. Кроме того, медь используют для изготовления фольгированного гетинакса и применяют в микроэлектронике в виде осажденных на подложки пленок, играющих роль проводящих соединений между функциональными элементами схемы. Несмотря на большой коэффициент линейного расширения по сравнению с коэффициентом расширения стекол, медь применяют для спаев со стеклами, поскольку она обладает рядом замечательных свойств: низким пределом текучести, мягкостью и высокой теплопроводностью. Для впаивания в стекла медному электроду придают специальную форму в виде тонкого рантика, благодаря чему такие спаи называют рантовыми.

Недостатком меди является ее подверженность атмосферной коррозии с образованием окисных и сульфидных пленок. Скорость окисления быстро возрастает при нагревании, однако прочность сцепления окисной пленки с металлом невелика. Вследствие окисления медь не пригодна для слаботочных контактов. При высокой температуре в электрической дуге окись меди диссоциирует, обнажая металлическую поверхность. Металлическое отслаивание и термическое разложение вызывает повышенный износ медных контактов при сильных токах.

Алюми́ний – элемент главной подгруппы третьей группы третьего периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 13. Обозначается символом Al (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния). Простое вещество алюминий – лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия. Плотность 2,7 г/см 3 , Т_пл = 660 о С.

Алюминий – второй по значению (после меди) проводниковый материал – металл серебристо-белого цвета, важнейший из так называемых легких металлов. Удельное сопротивление алюминия в 1,6 раза больше удельного сопротивления меди, но алюминий в 3,5 раза легче меди. Благодаря малой плотности обеспечивается большая проводимость на единицу массы, т. е. при одинаковом сопротивлении и одинаковой длине алюминиевые провода в два раза легче медных несмотря на большее поперечное сечение. К тому же по сравнению с медью алюминий намного больше распространен в природе и характеризуется меньшей стоимостью. Отмеченные обстоятельства обусловливают широкое применение алюминия в электротехнике. Алюминий получают электролизом глинозема Al₂O₃ в расплаве криолита Na₃AlF₆.

Преимущества алюминия, которые обеспечивают ему широкое применение в качестве проводникового материала, следующие:

– малая плотность (легкий материал);

– дешевизна и доступность;

– распространенность в природе (1-е место по количеству среди металлов в земной коре).

Пленки алюминия широко используют в интегральных микросхемах в качестве контактов и межсоединений. Последние обеспечивают связь между отдельными элементами схемы и внешние присоединения. Нанесение пленок на кремниевые пластинки обычно производят методом испарения и конденсации в вакууме. Требуемый рисунок межсоединений создается с помощью фотолитографии. Преимущества алюминия как контактного материала состоит в том, что этот материал легко напыляется, обладает хорошей адгезией к кремнию и плёночной изоляции из SiO₂, широко используемой в полупроводниковых интегральных схемах, обеспечивает хорошее разрешение при фотолитографии. Пленки алюминия широко используют в интегральных микросхемах в качестве контактов и межсоединений. Последние обеспечивают связь между отдельными элементами схемы и внешние присоединения. Преимущества алюминия как контактного материала состоят в том, что этот материал легко напыляется, обладает хорошей адгезией к кремнию.

Недостатком алюминия является значительная подверженность электромиграции, что приводит к увеличению сопротивления или даже разрыву межсоединения, также у алюминия низкая механическая прочность. Отожженный алюминий в три раза менее прочен на разрыв, чем отожженная медь.

Отдельно стоит поговорить о поверхности алюминия, так как он активно окисляется, покрываясь тонкой пленкой окиси с большим электрическим сопротивлением. Такая пленка предохраняет алюминий от коррозии, но создает большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов, что делает невозможным пайку алюминия обычными методами. Поэтому для пайки алюминия используют ультразвуковые паяльники или пасты-припои. Более толстый слой окисла, который создает надежную электрическую изоляцию на сравнительно высокие напряжения, получают с помощью электрохимической обработки алюминия. Наиболее широкое применение оксидная изоляция получила в электролитических конденсаторах. Ее используют также и в некоторых типах выпрямителей и разрядников. На практике важное значение имеет вопрос защиты от гальванической коррозии в местах контакта алюминия и меди. Если область контакта подвергается воздействию влаги, то возникает местная гальваническая пара с довольно высоким значением э. д. с., причем полярность этой пары такова, что на внешние поверхности контакта ток направлен от алюминия к меди, вследствие чего алюминиевый проводник может быть сильно разрушен коррозией. Поэтому места соединения медных проводников с алюминиевыми должны быть тщательно защищены от увлажнения.

|	следующая лекция ==>
Особенности электрооборудования печей сопротивления	|	Серебро

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Как отличить медь от алюминия

История открытия

История сплавов алюминия с медью начинается с опытов Х. Эрстеда в 1825 году, когда он хотел получить чистый Al методом электролиза. В действительности он получил некий состав, в который входили и другие элементы, участвующие в эксперименте.

Дальнейшие опыты по открытию чистого алюминия провёл Ф. Велер в 1827 году, когда получил 30 грамм порошка Al, а в 1845 году — расплавленные шарики. Однако метод получения был слишком трудоёмким и требовал усовершенствования.

В 1856 году А. Девиль разработал со своей исследовательской группой промышленный метод получения алюминия и открыл первое его массовое производство. В 1886 году П. Эру и Ч. Холл открыли электролитический способ, который оказался дешевле и эффективнее химического.

С 1888 по 1895 в Нейгаузене (Швейцария) открываются предприятия по массовому производству Al.

В 1906 году А. Вильм на собственном предприятии начинает разрабатывать высокопрочные алюминиево-медные сплавы. Путем опытов он получил образец, который обладал свойством самоупрочнения. Его производство было продолжено в 1911 году в Германии.

Массовые исследования сплавов пришлись на период с 1920 по 1940 год в СССР, Германии, США. Стали явно разделяться два направления экспериментов — изучение чистых и легированных составов.

Определение магнитом

Совпадение по цвету – достоверный, но не достаточный способ идентификации. Вторым шагом самостоятельных экспериментов будет проба с магнитом. Химически чистая медь относится к диамагнетикам – т.е. к веществам, не реагирующим на магнитное воздействие. Если исследуемый материал притягивается к магниту, то это – сплав, в котором содержание основного вещества не более 50%. Однако, даже если образец не среагировал на магнит, радоваться рано, поскольку нередко под медным покрытием спрятана алюминиевая основа, которая тоже не магнитится (исключить подобное можно с помощью надпиливания или среза).

Состав и структура

Фазовая диаграмма состояния алюминиевых сплавов Al-Cu имеет следующие особенности:

1. Максимальная растворимость меди в алюминии в твёрдой фазе составляет 5,65%, которая снижается с понижением температуры. Это делает возможным проведение закалки и старения. Фаза CuAl2 играет роль упрочняющей по методу растворов, придаёт механическую и термическую прочность.
2. Эвтектическая точка находится на 33% концентрации меди, состоит из хрупкой, но прочной фазы CuAl2, которая делает материал непригодным для практического применения. Большое количество меди существенно повышает плотность образцов. Для литья используются сплавы с концентрацией от 1 до 1,5% (для получения упрочнения) и от 6 до 8% (чтобы исключить количество хрупкой фазы CuAl2).
3. Хорошая растворимость Cu в Al и низкая температура плавления эвтектики +5480С становятся причиной появления широкого интервала кристаллизации.

Низкая жидкотекучесть, образование пор, трещин, ликвация — характерные признаки необходимости поиска компромисса между литейными и прочностными свойствами.

Основным легирующим элементом является медь, которая приводит к созданию неравновесной эвтектической фазы. Поэтому при термообработке закалкой проводят ступенчатый нагрев расплава до +5300С с последующей выдержкой до получения стабильной фазы.

Значительное количество электронов проводимости в сплавах Cu-Al существенно снижают удельное электросопротивление до уровня менее 0,02 мкОм*м. Наличие примесей железа или легирующих элементов на данную величину практически не влияют.

Алюминий

personal-ua.com — всё о работе в Украине!

Медь характеризуется тремя отличительными параметрами: цветом, высокой пластичностью и устойчивостью к коррозии. Антикоррозийные свойства материалу обеспечивает тонкая оксидная пленка, покрывающая его поверхность.

Чистая медь обладает розовато-красным цветом. Рассматривать металл желательно при естественном свете. Искусственное освещение придает меди желто-зелёный оттенок. Исключением являются светодиодные лампы теплых цветовых температур — цвета меди они не меняют.

Важный момент: перед осмотром изделия удалите слой оксида, придающий голубовато-зеленый оттенок.

Зрительный метод идентификации меди, безусловно, самый доступный. Однако, к сожалению, не всегда действенный. Сходной с медью окраской характеризуется обогащенный медью алюминий, имеющий желтоватый цвет. Также сложности могут возникнуть при идентификации луженой меди (обладает серебристой окраской). Кстати, оба сплава используются для изготовления кабеля. Потому, если, например, возникнет ситуация, когда нужно будет узнать из чего сделан кабель, зрительный анализ не поможет.

Проще всего отличить медь от алюминия с помощью измерения сопротивления. У стометрового медного провода сопротивление составляет 4-8 Ом, а у алюминиевого — 12-20 Ом. Главным плюсом такого способа является отсутствие повреждений кабеля.

Отличить медь от алюминия можно также испробовав изделие на прочность. Если несколько раз согнуть и разогнуть медный кабель, то с ним ничего не произойдет, а алюминиевый от аналогичных действий сломается.

Еще один метод — подержать изделие в огне. Алюминий уже при 600 °C начинает плавиться, температура же плавления меди — 1083 °C. Кстати, при нагревании медь достаточно быстро изменит цвет, поскольку покроется оксидной пленкой. Потому, используя данный способ, вы сможете отличить медь от алюминия и по цвету.

Альтернативный метод идентификации меди — использование азотной кислоты. Налейте на поверхность предмета несколько капель реактива. Если исследуемое изделие состоит из меди, то в зоне контакта окрасится в сине-зеленый цвет. Алюминий же к воздействию азотной кислоты устойчив.

Как отличить медь от бронзы Как отличить медь от латуни Как отличить медь Сдать чугун на металлолом Классификация цветных металлов

Информация для соискателя: Разместите резюме, чтобы работодатель смог найти Вас: создать резюме |разместить резюме в интернете бесплатно

Работодателю на заметку: Чтобы повысить эффективность поиска кандидатов, которые отвечают требованиям вакансии, обязательно разместите вакансию: разместить объявление о вакансии | добавить вакансию и просматривайте резюме

Характеристики и свойства сплава

Применение алюминия в чистом виде не выгодно по причине его малой прочности. Даже в изготовлении электронных компонентов он практически не применяется.

Свойства алюминия при добавлении меди существенно улучшаются: сохраняется пластичность, повышается прочность. В однофазных сплавах отсутствует текучая жидкая фаза, которая способна заполнять пустоты, образуемых в процессе усадки, снимать внутренние напряжения. Трудные составы имеют сложный процесс твердения и необходимо применять особые меры в процессе литья.

Существуют такие виды сплавов:

• деформируемые, получаемые путём термической закалки и последующего старения — используются в средне нагружаемых конструкциях, выпускаются в виде проволоки, прутка, листов, профилей и труб;
• литейные — используются для отливки сложных конструкций, обладают высокой прочностью, плохо поддаются пайке.

Чтобы улучшить литейные свойства смеси, в состав добавляют немного кремния, который увеличивает текучесть, снижает вероятность растрескивания. Негативным фактором является понижение уровня пластичности.

Механические свойства сплавов с содержанием меди от 9 до 11%:

• высокая прочность от 500 МПа;
• износостойкость;
• самоупрочнение;
• жаростойкость.

Для улучшения характеристик используются легирующие элементы:

• марганец и титан формируют интерметаллиды, которые находятся по границам дендритных ячеек Cu-Al образуют твёрдый каркас, применяются для повышения жаропрочности образцов;
• кремний повышает механические свойства, на снижает литейные, может применяться без термической обработки.

Изготовление

Медные сплавы с алюминием производят методом расплавления в электрических печах. Особенностью является возможность многократных циклов плавки и твердения, при которых не теряются основные свойства.

Сначала расплавляют алюминий, затем в него добавляют медь, а после получения однородного состава и легирующие элементы (железо, марганец, магний). Следующим этапом является закалка, которая позволяет избавиться от метастабильных фаз и добиться однородной плотности. Время выдержки выбирается на основе используемых легирующих компонентов и процентного содержания меди.

Определение по цвету

Итак, перед нами кусок неизвестного материала, который необходимо идентифицировать как медь. Упор на термин «материал», а не «металл», сделан специально, так как в последнее время появилось немало композитов, которые по внешним признакам и тактильным ощущениям очень похожи на металлы.

В первую очередь рассматриваем цвет. Это желательно делать при дневном свете или «теплом» светодиодном освещении (под «холодными» светодиодами красноватый оттенок меняется на желто-зеленый). Идеально, если для сравнения есть медная пластинка или проволока – в этом случае ошибка в цветовосприятии практически исключена.

Важно: старые медные изделия могут быть покрыты окислившимся слоем (зеленовато-голубым рыхлым налетом): в этом случае цвет металла нужно смотреть на срезе или спиле.

Где применяют сплав

Применение конструкций из алюминиево-медных сплавов:

• пищевая промышленность;
• автомобиле-, корабле- и самолётостроение;
• отделочные декоративные материалы;
• для защиты металлических изделий от коррозии;
• в электротехнике — радиоэлементы, высоковольтные линии передач, кабеля;
• в качестве отражателей света в лампах;
• для изготовления дорожных знаков, указателей, таблиц.

Изделия из сплава

Для тех, кто знаком с электротехникой

Очень часто в качестве лома цветных металлов сдаются медные жилы от электрических кабелей, и нередки случаи, когда при производстве электротехнической продукции используется медненый алюминий. Этот материал имеет значительно меньшую плотность, но из-за неправильной геометрической формы определить объем для расчета плотности довольно сложно. В этом случае определить медь можно по электрическому сопротивлению (естественно, при наличии соответствующих приборов – вольтметра, амперметра, реостата). Измеряем сечение и длину жилы, снимаем показания приборов, и – закон Ома вам в помощь. Удельное сопротивление – достаточно точная характеристика, по которой можно с высокой долей достоверности идентифицировать любой металл.

Достоинства и недостатки

• высокая прочность, пластичность;
• хорошая обрабатываемость —резание, штамповка, ковка, вытяжка, литьё;
• сохранение механических свойств до температуры +1750С;
• сверхпроводимость, позволяющая использовать образцы в научных исследованиях или применять в инновационных разработках;
• высокая коррозионная стойкость;
• возможность эксплуатации в деталях конструкций с повышенной взрывоопасностью;
• химическая нейтральность;
• простота сварки.

Основным недостатком является низкая коррозионная стойкость.

После закалки некоторое время сплав имеет отличную пластичность и ему можно придавать необходимую форму. Чтобы избежать чрезмерного образования дислокаций, требуется прогрев до +3500С с последующим остыванием в воздушной среде.

Медь или алюминий: что лучше всего подходит для проводки?

Сейчас подавляющее большинство электриков используют медную проводку вместо алюминиевой. Но почему? Чем медь лучше алюминия? Ответ в нашей статье.

В СССР вся проводка была алюминиевой, а в современных новостройках таких уже и не встретишь. Но чем медь лучше алюминия? Какую проводку лучше использовать для дома: медную или алюминиевую? Рассказываем, почему материал проводов так быстро и безспворотно изменился.

Превосходство меди над алюминием для проводки

1. Электропроводность

Медь превосходит алюминий по электропроводности. Удельное электрическое сопротивление меди составляет 0,017 Ом*мм 2 /м в то время, как у алюминия 0,028 Ом*мм 2 /м. То есть электропроводность алюминия составляет 65% электропроводности меди, поэтому для одной и той же нагрузки алюминиевый провод придется брать сечением на «ступень» выше меди.

Например, необходимо запитать нагрузку в 5 кВт. Для нее нужно будет взять или медный провод сечением 2,5 мм 2 , например, NYM 3х2,5, или алюминиевый сечением 4 мм 2 . Так как алюминиевый провод более объемный, то он будет занимать больше места в кабель-каналах, для него потребуется клеммы для розеточных групп крупнее по размеру, чем для медных. Учитывая это, медь удобнее использовать для проводки в доме.

2. Окисление

И медь, и алюминий окисляются в процессе эксплуатации под действием воздуха. Однако у меди окисление происходит значительно медленней, и сама по себе пленка (зеленоватый налет) довольно легко разрушается, поэтому неплохо проводит ток (хотя проходимость немного ухудшается).
У алюминия же окисление происходит гораздо быстрее, а сама оксидная пленка очень плотная и плохо проводит ток. Окисленные соединения на скрутках, сжимах или клеммах чаще всего становятся причиной горения контакта. Удалить оксидную пленку можно кварцево-вазелиновой смазкой, но найти ее в магазинах не так-то просто, да и это дополнительные расходы и время на обслуживание.

3. Механическая прочность

Медный провод более гибкий и прочный, чем алюминиевый. В процессе монтажа жилы приходится изгибать, например, для соединения в распредкоробках и розетках. Медные жилы могут выдержать многоразовое изгибание без повреждения, а вот алюминиевые лишь 5 — 10 изгибаний, а дальше ломаются.

Особые проблемы алюминиевая проводка создает, когда нужно ремонтировать соединения в распредкоробках — старый алюминий уже имеет микротрещины, поэтому при одном неверном движении жила может обломаться и придется снимать часть штукатурки, чтобы вытащить хоть немного провода.

4. Теплопроводность

Данный параметр характеризует способность проводника рассеивать тепло. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем лучше металл рассеивает тепло. У меди коэффициент теплопроводности составляет 389,6 Вт/м* °С, а у алюминия 209,3 Вт/м* °С. То есть медь почти в два раза лучше рассеивает тепло, чем алюминий. Особенно это важно в местах соединений, где провод греется сильнее всего. При одной и той же нагрузке медь в два раза быстрее будет отводить тепло (точнее не нагреваться).

Превосходство алюминия над медью для ЛЭП

Но алюминий вовсе не отправлен на пенсию: воздушные линии электропередач по-прежнему выполняют из этого металла. Стало быть, и у него есть преимущества? Конечно!

1. Вес

Вес во многом определяется исходя из плотности металла. Чем выше плотность, тем тяжелее проводник. Плотность меди составляет 8900 кг/м 3 , а алюминия 2700 кг/м 3 . То есть при равном объеме медный провод будет весить в 3,3 раза больше алюминиевого. Для домашней проводки это не критично, так как провод лежит в штробах, а для воздушной линии электропередач это важный показатель. Именно поэтому для ВЛЭП используют алюминиевый провод.

2. Цена

Здесь алюминий явный победитель. Все минусы алюминия сказались на относительно невысокой цене, которая примерно в 4 раза ниже цены на медь, поэтому воздушные линии, а также вводы в дом выполняют исключительно алюминиевым проводом.

Интересные факты из мира электрики:

Провода и скрутки: чем медь лучше алюминия?

Когда-то практически вся проводка в нашей стране была алюминиевой. Такие провода еще можно встретить в домах старой застройки. Сейчас чаще монтируют медь. Но чем она лучше алюминия? И почему соединять медь и алюминий не рекомендуется? Для ответов на эти вопросы достаточно вспомнить школьную физику.

Чтобы понять, почему вообще в проводах используются определенные металлы, для начала разберемся — что такое электрический ток? Это направленное движение заряженных частиц (в металлах — электронов). Эти квазичастицы при перемещении сталкиваются с сопротивлением (противодействие проводника). Низкое сопротивление алюминия и еще меньшее меди — одна из основных причин их выбора для электропроводки. Далее другие факторы — стоимость, вес металлов и т.д.

Во времена СССР электрические потребности для жилья граждан были существенно ниже сегодняшних. Розетки состояли максимум из двух гнезд. Из электроприборов в квартирах и домах были плита, холодильник, у более зажиточных — телевизор, стиральная машина, пылесос. Для таких нагрузок дешевого алюминия было достаточно.

Теперь телевизор в каждой комнате, есть минимум один компьютер, кухня нашпигована электроникой, имеются электрические системы отопления и т.д. И это изменило требования к проводке.

Медь или алюминий?

Медные провода дороже , в среднем в три раза. Но не совсем корректно сравнивать цену за погонный метр одинакового сечения. У меди удельное сопротивление ниже, чем у алюминия. И если не уходить в формулы, то на практике: для включения одного и того же прибора можно использовать более тонкие медные провода.

Медные провода более гибкие и прочные. Медь способна пережить в несколько раз больше перегибов, чем алюминий. Но, возможно, это достоинство актуально не для всех случаев — провода, замурованные в стены, как правило, не подвергаются никаким систематическим сгибам.

Алюминий склонен к окислению . На поверхности этого металла при взаимодействии с кислородом появляется пленка. Она защищает от дальнейшего распада, но сказывается на проводимости, поскольку имеет высокое сопротивление. Это приводит к уменьшению полезного сечения, а также перегреву провода , от чего металлическая жила со временем разрушается, ослабляются контактные соединения. Медь тоже окисляется, и на ней также образуется пленка, но она не сказывается на проводимости.

Масса меди почти втрое больше алюминия. Но в случае с домашней электропроводкой это не столь важно. Вес имеет значение, скорее, в случае протяженных линий электропередач.

Медь, будучи более гибкой, удобна для монтажа . Это актуально если речь идет о розетке, подключении светильников и других подобных случаев, а также при излюбленном народом способе соединения скруткой. Однако если применяются оконцеватели, клеммники и др., то особых трудностей в соединении алюминия тоже нет.

Почему нельзя соединять медь и аллюминий?

Соединять, в принципе, можно. Тем более, что в случае ремонта электрики в старых квартирах без этого не обойтись. Вопрос в том — как это делать. Если прибегнуть к скрутке, то есть прямому контакту, можно создать аварийную ситуацию. Металлы с разным удельным сопротивлением будут перегреваться в месте соединения, что грозит пожаром.

Специалисты настоятельно рекомендуют прибегать к другим способам. Например, использовать соединения типа «орешек», клеммные колодки или, хотя бы, соединять через болт.

Болтовое соединение подходит в тех случаях, когда провести работы нужно подручными материалами, без предварительных поездок в магазин. Оба провода накручиваются на болт с размещением между ними шайбы. Фиксируется конструкция гайками.

«Орешек» или «орех», это соединение тремя стянутыми пластинами, где провода вставляются сверху и снизу с разных сторон средней пластины.

Клеммные колодки — это планка из диэлектрического материала с металлическим элементом и зажимами внутри. Для соединения потребуется вставить провода с разных сторон и зажать их концы.

Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки

При планировании электромонтажных работ в доме или квартире, может возникнуть вопрос о том, что же лучше: медная или алюминиевая проводка?

В данной статье мы разберемся какой материал следует применять при разводке электрического кабеля в жилых помещениях и рассмотрим все плюсы и минусы медных и алюминиевых проводников.

Сравнение алюминиевых и медных проводов по техническим характеристикам

Для того, чтобы понять, чем отличается медь и алюминий, нужно рассмотреть и сравнить их технические характеристики.

Свойства проводников

Основными электрическими свойствами материала проводников являются их удельное электрическое сопротивление, теплопроводность и температурный коэффициент сопротивления. К механическим свойствам можно отнести вес, прочность, удлинение перед разрывом и срок службы в режиме нормальной работы.

Удельное электрическое сопротивление

Удельное электрическое сопротивление – это способность материала оказывать сопротивление электрическому току при его протекании через проводник. Эта характеристика вычисляется по формуле:

Ρ = r⋅S/l,

где l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения, r – сопротивление.

Материал проводника	Удельное электрическое сопротивление, Ом·мм²/м
Медь	0,0175
Алюминий	0,0300

Как видно из этой таблицы, у меди удельное сопротивление ниже и, соответственно, она меньше нагревается и лучше проводит электрический ток.

Теплопроводность

Теплопроводность – это свойство проводника, которое показывает количество тепла, которое проходит в единицу времени через слой вещества. Для расчёта электрического кабеля данная характеристика является достаточно важной, так как от неё зависит безопасная эксплуатация электропроводки. Чем выше теплопроводность материала, тем он меньше нагревается и лучше отдает лишнее тепло.

Материал проводника	Теплопроводность, Вт/(м·К)
Медь	401
Алюминий	202—236

Температурный коэффициент сопротивления

При нагревании различных материалов их электропроводимость изменяется. Характеристикой, которая показывает это изменение называется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Это значение выявляют с помощью специального измерителя ТКС и берут среднее значение этого коэффициента.

Обратите внимание! Температурный коэффициент сопротивления — это отношение относительного изменения сопротивления к изменению температуры. Обозначается α.

Материал проводника	Температурный коэффициент сопротивления, 10 -3 /K
Медь	4,0
Алюминий	4,3

Чем меньше температурный коэффициент сопротивления, тем большей стабильностью обладает проводник.

Вес и электропроводимость проводника

Медь намного тяжелее алюминия. Её плотность составляет 8900 кг/м³, а плотность алюминия 2700 кг/м³. Это означает, что проводник из меди будет тяжелее аналогичного по размеру алюминиевого провода в 3,4 раза.

Важно понимать, что электропроводимость меди более чем на 50% выше, чем у алюминия и, соответственно, чтобы проводник из алюминия мог провести такой же ток он должен быть больше медного на 50%.

Поэтому эффективнее использовать медный проводник, чем кабель из алюминиевого материала.

Удлинение перед разрывом и прочность

Электрический кабель может работать в различных режимах и условиях эксплуатации, поэтому при выборе проводника очень важно учитывать его стойкость к механическим нагрузкам. Сопротивление на разрыв – характеристика, которая учитывает прочность материала и противодействие разрушающей нагрузке.

Материал проводника	Предел прочности на разрыв, кг/м²
Медь	27 – 44,9
Алюминий	8 – 25

Исходя из анализа таблицы хорошо видно, что медь обладает высокой стойкостью к механическому воздействию и существенно превосходит алюминий по такой характеристике.

Срок службы

Срок службы электрической проводки зависит от условий эксплуатации и окружающей среды. Принято считать, что срок службы алюминиевого кабеля в нормальных условиях работы составляет 20-30 лет. В то же время медная проводка служит значительно дольше и срок её службы может достигать до 50 лет.

Какой материал для электропроводки нужно выбирать для квартиры

В советские времена в жилых помещениях обычным явлением было применение электропроводки из алюминия. Это происходило по тому, что в жилых домах не было высоких нагрузок на электрическую сеть ввиду небольшой мощности и малого количества электрических приборов. С развитием техники и появлением огромного разнообразия мощных электроприборов, которые используются в домашних условиях, существенно повысились требования к качеству и материалам для электрического кабеля. В современных реалиях устройство проводки из алюминиевого материала практически не применяется, так как согласно ПУЭ электрическая проводка в жилых помещениях должна выполняться из меди!

Интересный факт! Не многие знают, но чуть ранее до алюминиевой проводки, в сталинские времена, в квартирах использовалась медная проводка.

Преимущества и недостатки алюминиевой электропроводки

Основными преимуществами электрической проводки из алюминия являются:

1. Небольшая масса : плотность алюминия ниже и соответственно ниже его масса. При прокладке простых сетей с множеством кабелей, но небольшими нагрузками – это будет удобным преимуществом.
2. Небольшая цена : алюминий дешевле меди в несколько раз, поэтому изделия из такого материала также отличаются низкой ценой.
3. Стойкость к окислению : при отсутствии контакта с окружающей средой служит долго и не разрушается от окисления.

К недостаткам данного материала можно отнести:

1. Низкие показатели по электропроводимости — алюминий имеет высокое удельное сопротивление и нагревается при прохождении через него электрического тока. Поэтому ПУЭ запрещает использование такого кабеля в домашних сетях при поперечном сечении проводника менее 16 мм².
2. Плохое соединение — из-за окислительных процессов и циклов нагрев/остывание, места соединения алюминиевого кабеля постепенно разрушаются, что может привести к неисправности электрической проводки или короткому замыканию.
3. Хрупкость проводников — такие кабели легко ломаются при нагреве, что так же очень часто приводит к неисправностям.

Преимущества и недостатки медной электропроводки

Медь разрешена к использованию и широко применяется для устройства электрической проводки в жилых и промышленных зданиях. По электрическим характеристикам она превосходит многие материалы и уступает только серебру.

Преимуществами медных кабелей являются:

1. Высокая электро- и теплопроводность — медь имеет относительно низкое сопротивление и эффективно проводит электрический ток, обладает высоким КПД, а также существенно не нагревается при правильном сечении кабеля.
2. Устойчивость к коррозии — медные проводники могут работать при любых условиях эксплуатации и окружающей среды, служат долго и практически не подвергаются коррозии.
3. Устойчивость к механическим нагрузкам — медная электрическая проводка является прочной, пластичной и гибкой.
4. Гибкость и удобство монтажа — проводники из меди очень гибкие и их удобно монтировать под разными углами и подключать к розеткам и выключателям.

Главным недостатком меди является её высокая стоимость. Но нужно понимать, что при производстве такого ответственного вида работ, как монтаж проводки очень важна безопасность и долговечность. Поэтому, несмотря на свою стоимость, проводка из меди быстро окупается и при правильной эксплуатации служит очень долго без ремонтов и неисправностей.

Стоит ли менять старую алюминиевую проводку?

На этот вопрос можно с уверенностью и однозначно ответить: да, безусловно стоит! Применение старой алюминиевой проводки при нынешних современных нагрузках на электрическую сеть не только неэффективно, но и не безопасно. Более того, согласно ПУЭ алюминиевые провода нельзя применять при монтаже проводки в доме. Поэтому, если есть возможность поменять электропроводку, то её стоит обязательно сменить на медную с правильным расчетом, подбором сечения и количества электрических линий.

Электромонтажные работы – это тот случай, когда нельзя экономить на качестве материалов. От правильного подбора и расчета материалов зависит безопасность людей и правильная работа электрических приборов в доме.

Если же вы все-таки решили оставить старую электропроводку, то вам стоит переделать щиток, ограничить мощность и защитить каждую линию от превышения нагрузки выше 16 А (это позволит вам не беспокоится о том, что в какой-то момент проводка перегреется и загорится).

Пусть медная проводка значительно дороже алюминиевой, но в долгосрочной перспективе она окупается и не приносит проблем пользователю.

Какой кабель лучше одножильный или многожильный?

Какой провод лучше использовать для проводки в квартире и в частном деревянном доме?

В чём отличие проводников от диэлектриков, их свойства и сфера применения

Источник https://lux-stahl.ru/metally-i-splavy/kak-otlichit-alyuminij.html

Источник https://printeka.ru/prochee/chto-tverzhe-med-ili-aljuminij.html

Источник