Bakır ve Alaşımları

Bakır, elektrik endüstrisinde maliyetinin uygunluğu ve iletken özellikleri nedeni ile en çok kullanılan malzemedir. Bakırın önemi, başlıca üç nedenden kaynaklanmaktadır:

• Dünya'nın hemen hemen tüm bölgelerinde bulunması nedeniyle geniş ölçüde üretiminin yapılabilmesi,
• Elektriği diğer bütün metaller içinde gümüşten sonra en iyi ileten metal olması,
• Endüstriyel önemi yüksek, pirinç, bronz gibi alaşımlar yapmasıdır.

şu şekilde sınıflandırılmaktadır:

Hidrotermal orijine sahip, emprenye olmuş bakır yatakları. Bunlara porfir yataklar da denmektedir. 1970 yılı itibarıyla Dünya üretiminin yaklaşık %50 si bu çeşit yataklardan elde edilmiştir. Bu tip yataklara ABD, Şili, Peru ve Kanada'da rastlanmaktadır.
Sedimenter yapıdaki maden yatakları. Kalker veya dolomit mineralleri içinde bulunurlar. Daha ziyade orta Afrika'da rastlanır. Dünya bakır üretiminin %17 si bu yataklardan sağlanır.
Sıvı magma asıllı maden yatakları. Bakır ile birlikte çoğu zaman nikel de taşırlar. Bunlara volkanik-sedimenter yataklar da denir. Dünya'nın birçok ülkesinde, özellikle Kanada, Avustralya ve pek çok Avrupa ülkesinde rastlanılır.

 

KULLANIM ALANLARI

Elektrik ve elektronik sanayi: 

 

BAKIR ALAŞIMLARI

Endüstride bakır, saf olarak kullanılmasının yanında çeşitli maddelerle alaşım halinde kullanılır. Aşağıda incelenen beş alaşım, elektrik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar;

-Kadmiyum-bakır
-Krom-bakır
-Gümüş-bakır
-Tellür-bakır
-Kükürt-bakır

alaşımlarıdır. Her alaşımın ana ürünü, uygulama alanlarına göre belirlenmiştir. Örneğin kadmiyum-bakır alaşımları tel şeklinde üretilirken, gümüş-bakır alaşımları şeritler halinde üretilir. Krom-bakır alaşımlarının çoğu şeit tel şeklinde üretilmesine karşın, çubuk şeklinde ve döküm olarak da üretilir. Bahsedilen beş elementin, bu beş alaşımda kullanıldığı miktarlar çok azdır ve ticari sınırları aşağıdaki gibidir:

-Kadmiyum-bakır: % 0,7-1,0 kadmiyum
-Krom-bakır: % 0,4-0,8 krom
-Gümüş-bakır: % 0,03-0,1 gümüş
-Tellür-bakır: % 0,3-0,7 tellür
-Kükürt-bakır: % 0,3-0,6 kükürt

Kadmiyum-bakır alaşımları

Bu malzeme, hem statik hem de değişken gerilimler altında daha yüksek dayanıklılık göstermesi ile hem de yırtılmaya karşı sıradan bakıra göre daha iyi direnç göstermesi ile diğer malzemelerden ayrılır. Bu özellikleri ile elektrikli demiryollarının, tramvayların, troleybüslerin, gezer köprülü vinçlerin ve benzer ekipmanların temas ile elektrik aktarılan telleri için son derece uygundur. Bu malzeme ayrıca telefon telleri ve uzun aralıklı hava iletim hatları için de kullanılmaktadır.

Atmosfere maruz bırakıldığında malzeme üzerinde, bakırın özelliklerinden dolayı koruyucu bir tabaka oluşturur. Kadmiyum-bakır alaşımına lehim uygulanabilir ve bu malzemeye sıradan bakır gibi pirinç kaynağı uygulanabilir. Deokside (oksijen içermeyen) bir malzeme olduğundan bu tür işlemler sırasında kırılganlaşma riski yoktur.

Krom-bakır alaşımı

Krom-bakır alaşımları, sıradan bakırdan oldukça yüksek dayanıklılık değerlerinin gerektiği uygulamalarda için uygundur. Nokta veya dikiş tipi kaynak elektrotlarında, akım taşıyan hafif yayların üretiminde kullanılan şeritlerde ve yüksek sıcaklık gerektiren uygulamalarda kullanılır. Malzeme ısıl işlemden geçtiği için yüksek sıcaklıklarda bozulma olmadan kullanılabilir.

Bu alaşımın kesilmesi zor değildir ancak işlenmesi kolay olan bir malzeme değildir. Kadmiyum-bakır alaşımına benzer yöntemler ile birleştirilebilir. Kadmiyum-bakır alaşımında olduğu gibi belirli koşullar altında tabaka oluşturur ve özel temizleyiciler gerektirir. Bu temizleyiciler florür içermelidir. Krom-bakır alaşımı, modern gaz yalıtımlı ark kaynağı teknolojisi ile kaynaklanabilir.

Gümüş-bakır alaşımı

Bu malzeme, yüksek iletkenlik özelliklerinin yanında yüksek sıcaklık gerektiren uygulamalarda kullanılabilir. Gümüş-bakır alaşımının asıl kullanım alanları, normalden yüksek sıcaklıklarda çalışan elektrik makinaları veya üretim sırasında yüksek sıcaklığa maruz kalan malzemelerdir.

Özellikle komütatör parçaları, rotor çubukları ve benzer uygulamalar için tasarlanan gümüş-bakır alaşımı sıkı çekme veya haddelenmiş (Haddeleme; birbirine ters olarak dönen iki merdanenin arasından geçirilerek bir metalin inceltilmesi ve levha haline getirilmesi işlemidir.) çubuklar haline bulunabilmektedir.

Gümüş-bakır alaşımlarına, yumuşak lehimleme, gümüş lehimi, pirinç kaynağı veya normal kaynak uygulanabilir.

Tellür-bakır alaşımı

Bu malzemenin özellikleri yüksek elektrik iletkenliği, korozyona karşı direnç ve işleme kolaylığıdır. Yumuşak lehimleme, gümüş lehimi ve pirinç kaynağı ile birleştirilebilir. Bu malzemenin tipik bir uygulaması, katı malzeme bloklarından işlenerek üretilen manyetron gövdeleridir (Manyetron: Genel olarak mikodalga fırınlarda kullanılan, yüksek yoğunluklu ısı üretmek üzere elektromanyetik alan üreten bir osilatör).

Kükürt-bakır alaşımı

Kükürt-bakır alaşımı, orta yükseklikteki sıcaklıklarda yumuşama göstermeyen, korozyona karşı direnci yüksek ve rahat işlenebilen bir malzemedir.

Kükürt-bakır alaşımları kontaktörler, konektörler, ve diğer elektrik bağlantı elemanları gibi yüksek iletkenlik gerektiren bütün işlenmiş parçalarda kullanım alanı bulur.

 KAYNAKLAR

-http://en.wikipedia.org/wiki/Copper

-Handbook Of Electrical Installation Practice - E.A. Reeves