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Cobre. Universidade Salvador DEAR – Departamento de Engenharia e Arquitetura Coordenação de Engenharia Elétrica. Propriedades e Aplicações. Salvador/2010. Introdução. Histórico Primeiro metal a ser usado pelo homem descoberto há mais de 10.000 anos !
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Cobre Universidade Salvador DEAR – Departamento de Engenharia e Arquitetura Coordenação de EngenhariaElétrica Propriedades e Aplicações Salvador/2010
Introdução • Histórico • Primeiro metal a ser usadopelohomem • descobertohámais de 10.000 anos! • usadoemarmas, utensílios e decoração
Introdução • É encontrado sob forma dos minerais: • CuFeS2 (Calcopirita); • Cu2S (Calcocita); • Cu3FeS3 (Bornita); • Cu2O e; (Cuprita) • CuCO3∙ Cu(OH)2 (Azurita)
Introdução • Obtenção • Processoseco • Por via úmida 2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2 (I)2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2 (II)
Introdução • Purificação • Influência de impurezasnacondução • Processo de eletrólise
EstruturaAtômica • Númeroatômico (Z): 29 • Configuraçãoeletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s13d10 • Nuvemeletrônica • Ligaçãometálica • Isótopos
EstruturaCristalina • Cúbica de face centrada
Propriedades dos materiais • Mecânica • Térmica • Óptica • Elétrica • Magnética • Detereorativa
PropriedadeMecânica • Cobreencruadoouduro: • Elevadadureza e resistência à tração - Aplicações: Redeselétricasaéreas, peças de contato, fiostelefônicos, etc. • Cobrerecozidoou mole: • Baixadureza e resistência à tração - Aplicações: Cabosisolados, barramentos e enrolamentos, etc.
PropriedadeTérmica • Condutividadetérmica a 27 ºC • 398 W/m· K • Temperatura de fusão • 1083 ºC • Coeficiente de dilatação longitudinal • 1,65mm/m para cada 100 ºC
PropriedadeÓptica • Assimcomotodososmetais o cobre é brilhante; • Apresentacoloraçãoavermelhada • Isotrópico
PropriedadeElétrica • Baixaresistividade (altacondutividade) • R = ρL/A • Coeficiente de temperaturapositivo (PTC) • Grande quantidade de portadores de cargas (elétronslivres)
PropriedadeMagnética • Nãomagnético • Diamagnético
PropriedadeDetereorativa • Resistente à corrosão; • Resistente a ação de água, fumaças, sulfatos, carbonatos; • Reação com o Oxigênio, Ácidos, Sais e Amoniacos.
O CobreparaProjetosElétricos • Condutividadeelétrica • Resistênciamecânica • Flexibilidade • Resistência à corrosão • Custo x Benefício
ImportânciaEconômica e Sustentável • Conservação de recursos; • Redução de resíduos; • Diminuição dos efeitossobremudançasclimáticas; • Reciclagem; • Aumento do ciclo de vida de váriosprodutos;
Aplicações do Cobre • Geradores • transformadores • motores • fios e cabos; • hastes; • placas; • conectores; • etc.
Referências • SCHMIDT, Walfredo. MateriaisElétricos: Condutores e Semicondutores. Vol. 1. SegundaEdição. EditoraEdgard 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