- Là kim loại có màu đỏ nhạt sáng rực
- Điện trở suất ρCu nhỏ (chỉ lớn hơn so với bạc Ag nhưng do bạc đắt tiền hơn nên ít được dùng so với đồng).
- Có sức bền cơ giới đủ lớn.
- Trong đa số trường hợp có thể chịu được tác dụng ăn mòn (có sức đề kháng tốt đối với sự ăn mòn).
- Dễ gia công: cán mỏng thành lá, kéo thành sợi. - Dễ uốn, dễ hàn.
- Có khả năng tạo thành hợp kim tốt.
- Là kim loại hiếm chỉ chiếm khoảng 0,01% trong lòng đất
Đồng dùng trong kỹ thuật điện phải được tinh luyện bằng điện phân, tạp chất lẫn trong đồng dù một lượng rất nhỏ thì tính dẫn điện của nó cũng giảm đi đáng kể.
Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng: nếu trong đồng có 0,5% Zn, Ni hay Al thì điện dẫn suất của nó (γCu) giảm đi 25% ÷ 40% và nếu trong đồng có 0,5% Ba, As, P, Si thì có thể giảm đến 55%.
Vì vậy để làm vật dẫn, thường chỉ dùng đồng điện phân chứa trên 99,9% Cu.
- Điện trở suất và các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở suất
Đồng được tiêu chuẩn hóa trên thị trường quốc tế ở 200C có: - ρ = 1,7241.10-6(Ω.cm)
- γ = 0,58.106 (1/Ω.cm) - α = 0,00393 (1/0C)
Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở suất - ảnh hưởng của các tạp chất - ảnh hưởng của gia công cơ khí - ảnh hưởng của quá trình sử lý nhiệt
-Phân loại:
- Đồng khi kéo nguội được gọi là đồng cứng: nó có sức bền cao, độ giãn dài nhỏ, rắn và đàn hồi (khi uốn).
- Đồng được nung nóng rồi để nguội gọi là đồng mềm: nó ít rắn hơn đồng cứng, sức bền cơ giới kém, độ giãn khi đứt rất lớn và có điện dẫn suất γ cao.
- Đồng được sử dụng trong công nghiệp là loại đồng tinh chế, nó được phân loại trên cơ sở các tạp chất có trong đồng tức là mức độ tinh khiết, bảng 2.4
Bảng 2.4
Ký hiệu CuE Cu9 Cu5 Cu0
Cu% 99,95 99,90 99,50 99,00
Trong kỹ thuật người ta sử dụng đồng điện phân CuE và Cu9 để làm dây dẫn điện. - Tính chất cơ học và các yếu tố ảnh hưởng:
- ảnh hưởng của chất thêm vào : Các kim loại thêm vào : Al, Zn, Ni, … sẽ làm tăng sức bền cơ khí. Do đó người ta sử dụng nhiều hợp kim của đồng.
- ảnh hưởng của gia công cơ khí:
+/ ở trạng thái ủ nhiệt ( mềm) độ bền đứt khi kéo: δk = 22kG/cm2 +/ Khi kéo thành sợi (nguội ): δk = 45kG/cm2
Vì vậy, để dễ dàng khi sử dụng nên gia nhiệt vật liệu đồng
Lưư ý: Vì sức bền cơ khí của đồng giảm khi nhiệt độ 770C từ 45kG/cm2 xuống 35kG/cm2 sau khoảng thời gian là 80 ngày, nên những quy định về phương diện kỹ thuật phải làm sao cho giới hạn nung nóng bình thường của dây dẫn trần sao cho nhiệt độ của chúng không vượt quá 700C.
- Các đặc tính hóa học và sự đề kháng đối với sự ăn mòn:
- ở nhiệt độ thường , đồng là vật liệu có sức đề kháng tốt với sự ăn mòn ( do Đồng có điện hóa lớn +0,340 so với H là +0,000)
- Đồng có khả năng đè kháng tốt với tác động của nước và những khi thời tiết xấu và có tạo thành lớp ôxit đồng có tác dụng bảo vệ.
- Ứng dụng:
- Đồng cứng được dùng ở những nơi cần sức bền cơ giới cao, chịu được mài mòn như làm cổ góp điện, các thanh dẫn ở tủ phân phối, các thanh cái các trạm biến áp, các lưỡi dao chính của cầu dao, các tiếp điểm của thiết bị bảo vệ...
- Đồng mềm được dùng ở những nơi cần độ uốn lớn và sức bền cơ giới cao như: ruột dẫn điện cáp, thanh góp điện áp cao, dây dẫn điện, dây quấn trong các máy điện.
- Dây mềm - Dây cứng
- Hệ số thay đổi điện trở suất theo nhiệt độ ( ở 00 C- 1500C )
- Nhiệt dẫn suất - Nhiệt độ nóng chảy
- Nhiệt lượng riêng trung bình ở 250C - Điểm sôi ở 760mm cột thủy ngân - Hệ số giãn nở dài trung bình ở 200C - Nhiệt độ kết tinh lại
- Modun đàn hồi, E - Sức bền đứt khi kéo - Dây mềm
- Dây cứng
Thế điện hóa so với H
- - 1/0C W/cm.grd Calo/cm.s.grd 0C 0C Kcal/kg.grd 0C 1/độ ( grd) 0C kG/mm2 kG/mm2 V 0,01748 0,01786 0,00393 3,92 0,938 1083 0,0918 2325 16,42.10-6 200 13000 21 45 +0,34 2. Hợp kim của đồng
Hợp kim trong đó vật liệu đồng là thành phần cơ bản, có đặc điểm là sức bền cơ khí lớn, độ cứng cao, có độ dai tốt, màu đẹp và có tính chất dễ nóng chảy.
Hợp kim của đồng có thể đúc thành các dạng bình phức tạp; người ta dễ dàng gia công trên máy công cụ và cỏ thể phủ lên bề mặt của các kim loại khác theo phương pháp mạ điện. Những hợp kim chính của đồng được sử dụng trong kỹ thuật điện là: Đồng thanh, đồng thau, các hợp kim dùng làm điện trở.
Ngoài việc dùng đồng tinh khiết để làm vật dẫn, người ta còn dùng các hợp kim của đồng với các chất khác như: thiếc, silic, phốtpho, bêrili, crôm, mangan, cadmi..., trong đó đồng chiếm vị trí cơ bản, còn các chất khác có hàm lượng thấp. Căn cứ vào lượng và thành phần các chất chứa trong đồng, người ta chia hợp kim của đồng thành các dạng chủ yếu như sau: