Post on 07-Apr-2016
CobrePropriedades e Aplicações
Universidade SalvadorDEAR – Departamento de Engenharia e ArquiteturaCoordenação de Engenharia Elétrica
Salvador/2010
IntroduçãoHistórico
◦Primeiro metal a ser usado pelo homem
◦descoberto há mais de 10.000 anos!
◦usado em armas, utensílios e decoração
IntroduçãoÉ encontrado sob forma dos minerais:
◦CuFeS2 (Calcopirita);
◦Cu2S (Calcocita);
◦Cu3FeS3 (Bornita);
◦Cu2O e; (Cuprita)
◦CuCO3 ∙ Cu(OH)2 (Azurita)
IntroduçãoObtenção
◦Processo seco◦Por via úmida
2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2 (I)2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2 (II)
Introdução
Purificação◦Influência de impurezas
na condução◦Processo de eletrólise
Estrutura AtômicaNúmero atômico (Z): 29
Configuração eletrônica
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
Nuvem eletrônica
Ligação metálica
Isótopos
Isótopos
Isótopo Abundância Natural Meia-vida Modo de
decaimentoEnergia de decaimento
Produto de decaimento
63Cu 69,17% Cu é isótopo estável com 34 nêutrons
64Cu 12 h 42 min captura eletrônica 1,675 64Ni
64Cu 12 h 42 min emissão beta 0,579 64Zn
65Cu 30,83% Cu é estável com 36 nêutrons
Estrutura CristalinaCúbica de face centrada
Propriedades dos materiaisMecânicaTérmicaÓpticaElétricaMagnéticaDetereorativa
Propriedade MecânicaCobre encruado ou duro:
◦Elevada dureza e resistência à tração
- Aplicações: Redes elétricas aéreas, peças de contato, fios telefônicos, etc.
Cobre recozido ou mole:◦Baixa dureza e resistência à tração
- Aplicações: Cabos isolados, barramentos e enrolamentos, etc.
Propriedade TérmicaCondutividade térmica a 27 ºC
◦398 W/m· K
Temperatura de fusão◦ 1083 ºC
Coeficiente de dilatação longitudinal◦ 1,65mm/m para cada 100 ºC
Propriedade Óptica
Assim como todos os metais o cobre é brilhante;
Apresenta coloração avermelhada
Isotrópico
Propriedade ElétricaBaixa resistividade (alta
condutividade)◦R = ρ L/A
Coeficiente de temperatura positivo (PTC)
Grande quantidade de portadores de cargas (elétrons livres)
Propriedade MagnéticaNão magnético
◦Diamagnético
Propriedade DetereorativaResistente à corrosão;
Resistente a ação de água, fumaças, sulfatos, carbonatos;
Reação com o Oxigênio, Ácidos, Sais e Amoniacos.
O Cobre para Projetos Elétricos
Condutividade elétricaResistência mecânicaFlexibilidadeResistência à corrosãoCusto x Benefício
Importância Econômica e SustentávelConservação de recursos;Redução de resíduos;Diminuição dos efeitos sobre mudanças
climáticas;Reciclagem;Aumento do ciclo de vida de vários
produtos;
Aplicações Gerais do Cobre
Algumas ligas metálicas
Aplicações gerais
Aplicações do Cobre na Engenharia
Aplicações do CobreGeradorestransformadoresmotoresfios e cabos;hastes;placas;conectores;etc.
Aplicações
Aplicações
Aplicações
ReferênciasSCHMIDT, Walfredo. Materiais Elétricos:
Condutores e Semicondutores. Vol. 1. Segunda Edição. Editora Edgard Blucher LTDA. São Paulo – SP.
Callister Jr., William D. Ciência e Engenharia de Materiais - Uma Introdução. 7ª Ed. Editora LTC. São Paulo – SP.
http://www.mspc.eng.br/quim1/quim1_029.shtml