구리(Cu)에 특성

구리의 기계적 성질과 화학적 성질을 알아보겠습니다.

 

기계적 성질
기계적 성질은 화학성분(불순물의 햠유량)과 열처리 및 가공 상태에 따라 현저히 다르며 인장강도는 온도가 상승하면 인장강도는 낮아지며 상온 가공에 의해서 경도와 인장강도는 풀림 하였을 때보다 2배 증가하게 된다. 또한 가공도 이에 따라 증가하며 상온 가공 후 풀림을 한다. 연신율은 가열하면 온도 상승에 따라 감소되어 500~600℃에서 최저가 되며 그 온도 이상에 서는 급격히 증가한다. 700℃ 이상으로 가열하면 결정입자가 성장하여 크게 거칠어지며 연신율이 감소한다. 가공 도는 질이 연하고 가공성이 풍부하며 냉간 가공에 의해 적당한 강도를 갖는다. 가구재를 풀림 하면 100~200℃에서 연화하기 시작하며 250~350℃에서 완료된다 소성변형에 의해 90% 이상의 단면 감소가 가능하다.

 

 화학적 성질

상온의 건조한 공기 중에서는 산화하지 않고 자연수 중에서 보호 피막이 형성되기 쉽고 부식률이 적다. 해수에서는 유속이 작을 때 내식성이 좋고 중성 염류 수용액에서는 비교적 강하다. 수소취성은 수소를 함유한 환원성 분위기 중에서 구리를 가열하면 구리에 수증기로 되어 이 수증기가 팽팽하여 갈라지는 현상을 말한다. 수소취성은 온도 650~850℃이며 900℃ 이상이 되면 수소취성이 없어진다.

 

 

 함유된 불순물의 영향

산소는 수소 용해도의 감소로 순도를 높으며 안티몬은 소량 첨가 시 경도를 증대하나 소성을 해치며 5%는 전기전도율을 해칩니다. 비소는 소량까지는 소성을 해치지 않으나 전기 전도율을 감소시키며 비소와 납은 소량의 첨가에도 고온 취성을 야기합니다.

 

 

구리의 종류에 대해 알아보겠습니다.

 

 전기동

전기동은 전기분해하여 음극에서 얻어지는 구리로 등 지금으로 판매됩니다. 순도 99% 이상으로 높으나 취약하여 가공이 관람하며 산화에 의한 용융 정련을 하여 형동을 만들어 판매하기도 합니다.

정련동

용해할 때 노내에 분위기를 산화성으로 해서 용융 우리 중의 산소 농도를 증가시켜 수소 함유량을 저하시킨 후 생목을 용융 중에 투입하는 작업을 하여 탈탄 시킨 동입니다. 전기동은 용융 정제하여 우리 중에 산소를 0.02% 정도로 남긴 정 제독이며 전도성, 내식성, 전연성 등이 우수하여 공업용에 많이 사용됩니다.

 

무산소 구리

산소나 인, 아연, 규소 등의 탈산제를 품지 않는 것으로 전기동으로 진공 또는 무산화 분위기에서 정련 주조한 것으로 정련 동관 탈당 동의 장점을 모두 갖춘 동입니다 산소나 탈산제를 품지 않는 구리이며 산소함량을 거의 없습니다. 전해 정련된 음극 구리를 용해하고 일산화탄소 및 질소 가스의 환원성 분위기에서 산소가 구리에 들어오는 것을 방지하면서 주조하면 무산소 구리를 만들 수 있습니다. 가장 큰 장점은 전기전도도가 극히 좋고 가공성이 우수하므로 전자기용으로 사용됩니다.

 탈산 구리

용해 시 흡수된 산소를 인으로 탈 삼하여 산소를 0.01% 이하로 한 것으로 고온에서 수소취성이 없고 산소를 흡수하지 않으며 용접성이 좋아 가스관, 열교환기 등으로 사용합니다. 또한 연화 온도가 약간 높으므로 용접용으로도 사용이 되며 판재, 가스관, 열 교환과 등에 사용이 됩니다.

 

 

동광석의 제련법에 대해서도 알아보겠습니다.

광석은 선광을 거쳐 필요에 따라 배소, 소결, 단광 등의 처리를 한 다음 용광로 또는 반사로 등에서 용융 제련을 합니다.
대표 표적으로 건식법이 있으며 건식법은 약 90%의 구리가 황동광의 건식제련에 의해서 얻어집니다. 용융 제련에 의하여 구리는 황화물의 상태로 농축됩니다. 건식제련은 황화물의 산화 과정이 특징이며 이때 황과 철을 제거하면서 산화 발 열을 이용합니다. 전기동은 조동을 정해 정련하여 순수한 전기동으로 얻으며 취학하므로 반사로에서 재정 연하여 강인 등으로 만듭니다. 습식법은 주로 정품 위광에 이용되며 동광석을 배 소하여 황산동 또는 염화동으로 합니다. 산화광은 황산으로 처리하여 구리 분을 용해해서 이 용액을 정화하여 화학적 또는 전기화학적 방법으로 금속 등을 얻습니다. 동광석의 종류에는 크게 2가지인 황화광, 산화광, 자연동이 있습니다.