投稿者: ss1005yh

Was ist Aziridin?

Aziridin, auch Ethylenimin ernannt, gehört zu den Iminen, die auch als Aziridine und Aminoethylen bekannt sind. Es handelt sich um eine farblose, transparente Flüssigkeit mit starkem Ammoniakgeruch. Es ist mischbar mit Wasser und löslich in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol. Die Dämpfe sind schwerer als Luft und vermischen sich gut mit Luft, sodass sich leicht explosive Gemische bilden können. Es ist stark ätzend und greift Kunststoffe, Metalle und Glas an.

Aziridin wird durch die Reaktion von Chlorethylamin oder Aminoethylsulfat mit Natriumhydroxid gebildet.

Anwendungen von Aziridin

Aziridin wird als Rohstoff für Agrochemikalien, organische synthetische Rohstoffe wie Taurin und als Rohstoff für Polyethylenimin verwendet. Polyethylenimin wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, u. a. bei der Papierherstellung, als Bindemittel für Textilien, als Flüssigkeitsreiniger, als Dispergiermittel, als antibakterielles Sterilisationspolymer, als elektronisches Elektromaterial und als Farbe auf Wasserbasis.

Aziridin ist hochgiftig und kann beim Einatmen Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerzen, Atemnot und Lungenödeme verursachen. Außerdem verursacht es Hautverbrennungen und Blasenbildung, wenn es auf die Haut gelangt, und verursacht Schmerzen und schwere Verätzungen, wenn es in die Augen gelangt.

Was ist Ethylen?

Ethylen ist ein Kohlenwasserstoff, der aus zwei durch eine Doppelbindung verbundenen Kohlenstoffen besteht und ein Alken mit der einfachsten Struktur ist.

Es ist als Gas bei Raumtemperatur stabil, kann aber auch industriell durch thermisches Cracken von Substanzen wie Ethan, Propan und Butan oder durch Cracken von Erdölnaphtha hergestellt werden.

Anwendungen von Ethylen

Es gibt zwei Arten von Verwendungen von Ethylen: Anwendungen, bei denen Ethylen selbst verwendet wird, und Anwendungen, bei denen Ethylen als synthetisches Material für organische Verbindungen verwendet wird.

1. Anwendungen, bei denen Ethylen als solches verwendet wird

Ethylen (Gas) ist für seine verschiedenen physiologisch aktiven Wirkungen als Pflanzenhormon bekannt. Zu den spezifischen Anwendungen gehören die Reifung von Bananen und Kiwis und die Hemmung der Keimung von Kartoffeln.

Der Hauptbestandteil der Ethephonlösung, die als Pflanzenwachstumsregulator für Obstbäume und Tomaten verwendet wird, ist eine wässrige Lösung von 2-Chlorethylphosphonsäure, die sich nach dem Besprühen der Pflanzen zersetzt und Ethylen produziert, das dann als Pflanzenwachstumsregulator verwendet wird.

2. Verwendung von Ethylen als synthetisches Material

Ethylen wird als Material für verschiedene niedermolekulare und hochmolekulare Verbindungen verwendet, da es ein Kohlenwasserstoff mit einfacher Struktur und hochreaktiven Doppelbindungen ist.

Niedermolekulare Verbindungen
Ethanol, Ethylenoxid und Acetaldehyd sind typische Beispiele für niedermolekulare Verbindungen, die aus Ethylen synthetisiert werden. Für jede dieser Verbindungen gibt es folgende spezifische Verwendungszwecke:

• Ethanol: Ausgangsstoff für Kosmetika und Farben
• Ethylenoxid: Rohstoff für die Sterilisation von medizinischen Instrumenten und Ethylenglykol
• Acetaldehyd: Grundstoff für Fischkonservierungsmittel und Essigsäure

Die Monomere Vinylchlorid und Styrol, die aus Ethylen synthetisiert werden, werden durch Polymerisationsreaktionen in Polyvinylchlorid und Polystyrol umgewandelt. Die spezifischen Verwendungszwecke sind wie folgt:

• Polyvinylchlorid: Dinge des täglichen Bedarfs, Kleidung, Wasserleitungen
• Polystyrol: Teile von Haushaltsgeräten, Bauplatten, Tafelgeschirr

Polymerverbindungen
Polyethylen wird gewonnen, wenn Ethylen direkt als Monomer polymerisiert wird. Polyethylen hat ein breites Anwendungsspektrum und wird in verschiedenen Verpackungsmaterialien und Plastiktüten verwendet. Viele Materialien werden auch durch Copolymerisation von Ethylen mit anderen Monomeren gewonnen.

So ergibt die Copolymerisation mit Vinylacetat Ethylenvinylacetat (EVA), das u. a. als Klebstoff verwendet wird, und die Verseifung von EVA ergibt Ethylenvinylalkohol (EVOH), der als sauerstoffundurchlässiges Lebensmittelverpackungsmaterial verwendet wird.

Funktionsweise von Ethylen

Mit einem Schmelzpunkt von -169 °C und einem Siedepunkt von -104 °C liegt Ethylen bei Raumtemperatur als Gas vor. Ethylen hat ein spezifisches Gewicht von 0,975, das dem von Luft (spezifisches Gewicht 1) nahe kommt, und ist farblos, sodass es schwer von Luft zu unterscheiden ist.

Es ist jedoch brennbar und pyrophor und kann bei einem Brand reizende oder giftige Gase entwickeln, weshalb es mit Vorsicht zu behandeln ist.

Ethylen kommt auch in der Natur vor, und es ist bekannt, dass es in Gemüse und Obst vorkommt. Es ist ein Pflanzenhormon und hat eine Alterungsfunktion, die dazu führt, dass Gemüse und Früchte reifen und dann faulen.

Ethylen Hergestellt

Ethylen wird industriell hergestellt. Die gängigste Methode ist die Reaktion von Erdölnaphtha, das eine Vielzahl von Kohlenwasserstoffen enthält, mit Wasserdampf bei Temperaturen über 800 °C. Ethylen wird von den entstehenden Wasserstoff-, Ethylen-, Propylen- und aromatischen Verbindungen getrennt. Andere Methoden umfassen die Pyrolyse des im Schiefergas enthaltenen Ethans.

Was ist Ethan?

Ethan ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C2H6 und der Strukturformel CH3-CH3. Es ist der zweiteinfachste gesättigte Kohlenwasserstoff (Alkan) nach Methan, das nur ein Kohlenstoffatom hat.

Das Molekül kann sich um seine Längsachse drehen, und es gibt keine Isomere. Unter Standardbedingungen (Temperatur und Druck) ist es ein farbloses, geruchloses Gas mit einem Siedepunkt von -88,5 °C und einem Schmelzpunkt von -182,8 °C.

Es wird durch Destillation von Erdgas, Kohlegas und Erdölspaltgas abgetrennt. Es ist ein farbloses, geruchloses Gas, brennbar und explosiv. Es ist nicht zu verwechseln mit gefährlichen Stoffen im Sinne des Feuerwehrgesetzes. Bei der thermischen Zersetzung bei hohen Temperaturen entsteht Ethylen bei 800 °C und Acetylen bei 1300 °C.

Ethane allein ist nicht weit verbreitet, aber es wird als Rohstoff für Ethylen in vielen petrochemischen Produkten verwendet. Es wird auch als Brennstoff verwendet.

Geschichte des Ethans

Ethan wurde erstmals 1834 von Michael Faraday durch Elektrolyse einer wässrigen Kaliumacetatlösung synthetisiert. Natürlich wurde Ethan 1864 von Edmund Ronald in Pennsylvania in Leichtöl gelöst entdeckt.

Funktionsweise von Ethan

Es ist unlöslich in Wasser und löslich in organischen Lösungsmitteln. Es ist sowohl in Kohlenstoff-Wasserstoff- als auch in Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen stabil und nicht sehr reaktiv. Es reagiert kaum mit Oxidations- und Reduktionsmitteln, Säuren und Basen, kann aber durch Lichteinstrahlung und Erhitzen Substitutionsreaktionen hervorrufen.

Bei vollständiger Verbrennung entstehen außerdem Kohlendioxid und Wasser.
C2H6 + 7/2 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Verfahren zur Herstellung von Ethan

Ethan ist nach Methan die zweithäufigste Substanz in Erdgas und wird, wie andere Alkane, industriell durch fraktionierte Destillation von Erdgas gewonnen. Der Gehalt an Ethan schwankt je nach Gasfeld zwischen weniger als 1 % und mehr als 6 %.

Vor den 1960er Jahren wurden Ethan und größere Moleküle im Erdgas nicht abgetrennt und im Allgemeinen einfach zusammen mit Methan als Brennstoff verwendet. Heute wird Ethan meist von anderen Bestandteilen des Erdgases abgetrennt und ist ein wichtiger petrochemischer Rohstoff.

Ethan kann effizient von Methan getrennt werden, indem es bei sehr niedrigen Temperaturen verflüssigt wird. Ethan kann von schwereren Kohlenwasserstoffen abgetrennt werden, indem das gasförmige Methan entfernt und die Flüssigkeit weiter destilliert wird.

Ethan kann auch von Petroleumgas (einem gasförmigen Kohlenwasserstoffgemisch) abgetrennt werden, das als Nebenprodukt bei der Erdölraffination anfällt.
Im Labor wird Ethan durch Elektrolyse von wässrigen Acetatlösungen hergestellt.
2 CH3COONa + 2 H2O → C2H6 + 2 CO2 + H2 + 2 NaOH

Anwendungen von Ethan

Ethan wird als Rohstoff für eine Vielzahl von Chemikalien verwendet, insbesondere für die Herstellung von Ethylen. Ethylen wird als Zwischenprodukt in der petrochemischen Industrie verwendet, vor allem als Rohstoff für Kunstfasern und organische Chemieprodukte. So wird es beispielsweise als Rohstoff für verschiedene Produkte in unserer Umgebung verwendet, wie Polyethylentaschen, Haushaltswaren aus Polyvinylchlorid, Kleidung, Isolierungen, Ummantelungen von elektrischen Leitungen, Wasserrohre und synthetischer Kautschuk. Ethylengas wird auch zur Reifung von Gemüse und Obst verwendet.

Ethan kann auch als Brennstoff für die Stromerzeugung verwendet werden, entweder allein oder in Mischung mit Erdgas.

Was ist Kupfernickel?

Kupfernickel ist eine Legierung auf Kupferbasis, die Nickel und andere Metalle enthält.

Kupfernickel wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit, Festigkeit, Härte, Gießbarkeit und schöne Färbung in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Aufgrund seiner guten elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird es für elektrische Leitungen verwendet. Aufgrund seiner guten Gießbarkeit wird es auch für Musikinstrumente verwendet, insbesondere für Blechblasinstrumente. Aufgrund seiner schönen Farbe und hohen Korrosionsbeständigkeit eignet es sich auch für die Herstellung von Münzen und Medaillen.

Anwendungen von Kupfernickel

1. Elektrische und elektronische Bauteile

Verdrahtung, Steckverbinder, Leiterplatten, elektrische Widerstände, Spulen und Transformatoren sind Beispiele dafür.

2. Elektrische Schaltungen

Hochfrequenzschaltungen und RFID-Antennen, z. B. RFID-Antennen sind Antennen, die in der RFID-Technologie (Englisch: Radio Frequency Identification) zum Senden und Empfangen von Informationen auf Funkfrequenzen verwendet werden.

3. Kraftfahrzeuge

Es wird verwendet in Heizkörper, Kupplungskomponenten (z. B. Kupplungsscheiben), Batterieklemmen usw. Eine Kupplungsscheibe ist Teil des Kupplungsmechanismus, der den Motor und das Getriebe (den Mechanismus, mit dem die Motorkraft auf die Räder übertragen wird) in Fahrzeugen wie Autos und Motorrädern verbindet und dient der Übertragung der Motorkraft.

4. Konstruktion

Dazu gehören Dächer, Außenwände, Türklinken und Metallzäune.

5. Wärmetauscher

Dazu gehören Dampfturbinen, Klimaanlagen und Gefriergeräte.

6. Medizinische Geräte

Dazu gehören chirurgische Instrumente, künstliche Gelenke, zahnärztliche Werkzeuge usw.

7. Metallteile

Dazu gehören Schrauben, Unterlegscheiben, Federn, Zahnräder, Wellen usw.

8. Dekoration

Dazu gehören Uhren, Beleuchtungskörper, Metallornamente usw.

9. Sportgeräte

Dazu gehören Golfschläger, Tennisschläger, Motorradrahmen usw.

Arten von Kupfernickel

Zwei Arten von Kupfernickel sind spezifiziert: C7060 und C7150. Die chemische Zusammensetzung ist in der nachstehenden Tabelle angegeben (Einheit: %).

Legierung Nr.	Cu	Pb	Fe	Zn	Mn	Ni	Andere
C7060	–	0.05 oder weniger	1.0 – 1.8	0.50 oder weniger	0.20 – 1.0	9.0 – 11.0	Cu+Ni+Fe+Mn ist 99.5 oder mehr
C7150	–	0.05 oder weniger	0.40 – 1.0	0.50 oder weniger	0.20 – 1.0	29.0 – 33.0	Cu+Ni+Fe+Mn ist 99.5 oder mehr

Eigenschaften von Kupfernickel

1. Farbe

Kupfernickel ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, und da Kupfer und Zink beides Metalle sind, ist Kupfernickel ein Werkstoff mit metallischem Glanz. Außerdem hat Kupfer in reinem Zustand eine rötliche Farbe, die jedoch durch Zugabe von Zink aufgehellt werden kann, wodurch das Kupfernickel seine schöne weiße Farbe erhält. Die Oberfläche ist oxidationsbeständig, so dass der Glanz über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

2. Verarbeitbarkeit

Die Gründe für die gute Verarbeitbarkeit von Kupfernickel sind folgende: Als Legierung aus Kupfer und Zink ist Kupfernickel ein weiches und leicht zu bearbeitendes Material. Darüber hinaus verteilt das homogene Gefüge des Kupfernickels die bei der Bearbeitung entstehenden Spannungen gleichmäßig und verbessert die Bearbeitbarkeit.

Darüber hinaus hat es einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und eine niedrige Schmelztemperatur und kann leicht erwärmt und umgeformt werden, so dass eine Vielzahl von Bearbeitungsmethoden wie Gießen, Schmieden, Zerspanen und Schneiden angewandt werden können.

3. Korrosionsbeständigkeit

Kupfernickel weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Die Gründe dafür liegen in folgenden Faktoren. Erstens bildet Zink bei der Oxidation eine Oxidschicht, die die Schutzwirkung des Kupfers gegen Korrosion verstärkt und zweitens wirkt das Zink in der Kupfernickel-Legierung als Kathode, die die Oxidationsreaktion behindert und einen elektrochemischen Schutz bietet. Schließlich hat Kupfernickel eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufgrund seiner hohen Stabilität in Wasser und seiner Korrosionsbeständigkeit in Meer- und Süßwasser.

4. Wärmeleitfähigkeit

Kupfernickel ist ein Metall, das im Allgemeinen eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, was bedeutet, dass die Wärme effizient übertragen wird. Kupfernickel enthält auch Zink, das ein besserer Wärmeleiter als Kupfer ist, so dass die Wärmeleitfähigkeit insgesamt höher ist, wenn Kupfernickel Zink enthält. Die Kristallstruktur von Kupfernickel zeichnet sich durch eine zufällige Anordnung von dicht angeordneten kugelförmigen Teilchen aus, was es zu einem guten Wärmeleiter macht. Diese Faktoren zusammengenommen verleihen dem Kupfernickel eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit.

5. Elektrische Leitfähigkeit

Als Metall hat Kupfernickel im Allgemeinen eine hohe elektrische Leitfähigkeit, wodurch es Strom effizient übertragen kann. Darüber hinaus hat das in Weißkupfer enthaltene Zink eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Kupfer, was dazu beiträgt, diese insgesamt zu erhöhen und die dicht gepackte Kristallstruktur von Kupfernickel ermöglicht es den Elektronen, sich frei zu bewegen, was zu einer höheren elektrischen Leitfähigkeit führt.

6. Festigkeit, Verschleißfestigkeit

Als Legierung aus Kupfer und Zink weist Kupfernickel ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Härte und Flexibilität auf und verfügt über eine hohe Festigkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Es hat auch eine gleichmäßige Struktur mit feinen Kristallpartikeln, die zufällig angeordnet sind. Dadurch werden Spannungen gleichmäßig verteilt und die Festigkeit verbessert, während gleichzeitig feine Kristallpartikel als Verschleißmaterial aufgenommen werden.

Wenn durch Reibung verursachte Verschleißmaterialien an der Oberfläche des Kupfernickels haften, kapseln die kristallinen Partikel das Verschleißmaterial ein und verhindern dessen Fortschreiten. Die feinen kristallinen Partikel nehmen das Verschleißmaterial auf und erhöhen so die Verschleißfestigkeit des Kupfernickels. Kupfernickel hat eine glatte Oberfläche und erzeugt weniger Wärme durch Reibung, was seine Verschleißfestigkeit erhöht.

Weitere Informationen zu Kupfernickel

Magnetismus von Kupfernickel

Kupfer ist bei normaler Temperatur und normalem Druck schwach paramagnetisch und auch Zink ist bei normaler Temperatur und normalem Druck schwach paramagnetisch, aber Kupfernickel, eine Legierung der beiden, ist ein nichtmagnetisches Material.

Dies steht in engem Zusammenhang mit der hohen Leitfähigkeit von Kupfernickel. Wenn ein Metall elektromagnetischen Wellen ausgesetzt wird, entsteht ein Magnetfeld, das im Inneren des Metalls einen elektrischen Strom erzeugen kann (elektromagnetische Interferenz), was z. B. in Hochfrequenzschaltungen ein Problem darstellen kann. Kupfernickel erzeugt jedoch kein Magnetfeld und verursacht keine elektromagnetischen Störungen, weshalb es sich für elektrische Schaltungskomponenten wie Hochfrequenzschaltungen eignet.

Was ist Grauguss?

Grauguss ist eine Art von Gusseisen, bei dem der Graphit wie eine Ansammlung von Blumenflocken geformt ist.

Grauguss hat eine ausgezeichnete Fähigkeit, Schwingungen zu absorbieren und verfügt über ein hohes Dämpfungsvermögen. Darüber hinaus hat Graphit eine schmierende Wirkung und eine gute Wärmeleitfähigkeit, was die Ableitung von Reibungswärme erleichtert. Darüber hinaus verfügt er über ein hohes Vibrationsabsorptionsvermögen und ist resistent gegen Temperaturschocks.

Anwendungen von Grauguss

1. Kfz-Teile

Motorblöcke, Zylinderköpfe, usw.

2. Teile für Baumaschinen

Zylinderblöcke, Kurbelgehäuse, usw.

3. Rohrleitungsteile

Wasserleitungen, Ventile, usw. 

4. Teile für elektrische Geräte

Motorgehäuse, Trafokästen, usw.

Das Motorgehäuse ist eines der Außenteile eines Elektromotors und schützt die innere Struktur des Motors. Ein Transformatorgehäuse ist eine der Komponenten eines elektrischen Transformators (englisch: Power Transformer), ein kastenförmiges Bauteil mit einer eingebauten Spule zur Umwandlung elektrischer Energie und einer Klemmleiste zum Anschluss der Spulen im Transformator. 

5. Komponenten von Gasturbinen und Turboladern

Dazu gehören Turbinenschaufeln, Verdichterschaufeln und Laufräder.

Verdichterschaufeln sind Laufräder, die in Turbomaschinen wie Gasturbinen und Verdichtern zur Beschleunigung und Verdichtung von Fluiden eingesetzt werden. Laufräder sind rotierende Laufräder, die in Turbomaschinen und Pumpen, einer Art von Strömungsmaschinen, verwendet werden.

6. Teile von Antriebseinheiten und Drehgestellen von Schienenfahrzeugen

Dazu gehören Kurbelwellen und Räder.

Funktionsweise von Grauguss

Grauguss aus einem Stück entsteht durch schnelles Abkühlen in der Form während des Gießens. Während der raschen Abkühlung scheidet sich der im Gusseisen enthaltene Kohlenstoff in Form von Graphit aus und wird bandförmig angeordnet.

Das beim Gießen in die Form eingespritzte Gusseisen befindet sich bei hohen Temperaturen in einem flüssigen Zustand. Die Temperatur in der Form ist sehr hoch und kühlt schnell ab, wodurch das Gusseisen erstarrt. Während dieses Vorgangs bildet der im Gusseisen enthaltene Kohlenstoff Graphitkristallkerne, die allmählich wachsen.

Normalerweise gibt es im Gusseisen zwei Gefüge, Ferrit und Perlit, wobei der Kohlenstoff im Perlit enthalten ist. Während des Gießens wird jedoch durch die schnelle Abkühlung in der Form das Kristallwachstum von Ferrit und Perlit gehemmt, so dass sich der Kohlenstoff in Form von Graphit ausscheidet und charakteristischerweise in Bruchstücken angeordnet ist.

Ferrit ist ein Material, das hauptsächlich aus Eisen und einigen nichtmetallischen Elementen besteht (hauptsächlich Kohlenstoff und geringe Mengen an Silizium, Mangan, Schwefel usw.) und eine schwach magnetische Legierung ist.

Perlit ist eine Art von Stahl und besteht aus feinen Schichten von Ferrit und Zementit (Kohlenstoff-Eisen). Dieses Schichtgefüge macht Perlit sehr hart, fest und verschleißfest. Es ist das häufigste Gefüge in Stahl und wird im Allgemeinen durch Wärmebehandlung gebildet.

Eigenschaften von Grauguss

1. Hohe Temperaturbeständigkeit

Grauguss weist aus mehreren Gründen eine hohe Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Verformungen bei hohen Temperaturen auf. Zum einen erhöht die flockige Anordnung des Graphits die Beständigkeit gegenüber Belastungen und thermischen Spannungen. Außerdem erhöht die kristalline Struktur die Festigkeit, die auch bei hohen Temperaturen aufrechterhalten werden kann, und der hohe Kohlenstoffgehalt bedeutet, dass das Eisen bei hohen Temperaturen nicht erweicht, was zur Aufrechterhaltung seiner Festigkeit beiträgt.

2. Wärmeleitfähigkeit

Der Grund für die hervorragende Wärmeleitfähigkeit von Grauguss liegt in seiner feinen Kristallstruktur. Diese kristalline Struktur ermöglicht aufgrund ihrer gleichmäßigen Anordnung eine effiziente Wärmeübertragung, und die schwache Bindung zwischen Eisen und Graphit macht es sehr widerstandsfähig gegen thermische Belastungen. Darüber hinaus enthält es Zusätze, die es für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen geeignet machen und ihm so eine hohe Hitzebeständigkeit verleihen. Grauguss ist daher ein geeignetes Material für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen und dort, wo Wärmeleitfähigkeit erforderlich ist.

3. Korrosions- und Verschleißbeständigkeit

Der Grund für die hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit von Grauguss liegt in ihrem feinen Gefüge. Dieses Gefüge ist eine spezifische kristalline Struktur, die sich durch die Abkühlungsgeschwindigkeit beim Gießen bildet und Graphit enthält, in dem Eisen und Kohlenstoff kristallisiert sind.

Bei der spezifischen kristallinen Struktur handelt es sich um die feine kristalline Struktur aus Eisen und Graphit (Ferrit + Schiefergraphitstruktur), die durch die schnelle Abkühlung des Graugusses während des Gießens entsteht.

Diese kristalline Struktur bildet eine Oxidschicht auf der Oberfläche der Gussstücke und verhindert chemische Reaktionen. Darüber hinaus ist der Grauguss aufgrund seiner extremen Härte, Dichte und chemischen Stabilität sehr verschleißfest und zeichnet sich durch geringe Verformung und Beschädigung auch nach langer Nutzungsdauer aus. 

4. Schwingungsdämpfende Eigenschaften

Grauguss hat aufgrund der Form der Graphitanordnung ein hohes Schwingungsdämpfungsvermögen und wird manchmal zur Unterdrückung von Schwingungen in Maschinenteilen und Werkzeugmaschinen eingesetzt. Die flockige Anordnung des Graphits ermöglicht eine effiziente Ausbreitung der Spannungen innerhalb des Materials, wodurch die Schwingungsenergie absorbiert und zerstreut wird, was Grauguss zu einem äußerst schwingungsbeständigen Werkstoff macht.

Aufgrund seiner hervorragenden akustischen Eigenschaften wird Grauguss gelegentlich in Musikinstrumenten und Lautsprechern verwendet. Je nach den Schwingungsbedingungen der tatsächlich verwendeten Maschinenteile und Werkzeugmaschinen kann das Schwingungsdämpfungsvermögen von Grauguss jedoch nicht ausreichend sein, so dass bei der Auswahl des Werkstoffs eine umfassende Beurteilung vorgenommen werden muss.

Weitere Informationen über Grauguss

Dauerhaftigkeit von Grauguss

Die kristalline Struktur von Grauguss beeinflusst seine Festigkeit und Haltbarkeit, da der Graphit beim Gießen in Flocken angeordnet wird. Bei schneller Abkühlung während des Gießens können Eisen und Kohlenstoff jedoch kristallisieren und weißen Zementit bilden. Zementit ist härter und spröder als Graphit und kann die Festigkeit und Verschleißfestigkeit von Gussstücken verringern.

Zementit ist eine harte, spröde Verbindung, die aus Eisen und Kohlenstoff besteht und die chemische Formel Fe3C hat. Zementit kann im Mikrogefüge von Gusseisen und Stahl vorkommen, wo Eisen und Kohlenstoff eine eutektische Struktur bilden. Der Anteil an Zementit nimmt bei höheren Abkühlungsgeschwindigkeiten in Gusseisen und Stahl sowie in Stahlen mit hohem Kohlenstoffgehalt tendenziell zu.

Was ist Neusilber?

Neusilber ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer und Zink unter Zugabe von Nickel besteht.

Der Name Neusilber leitet sich von seinem weißlichen Glanz ab. Es hat die Eigenschaften von Kupfer und Zink, aber der Zusatz von Nickel verleiht ihm eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit. Es ist besonders korrosionsbeständig und rostet nicht so leicht in Meerwasser oder starken Säuren, weshalb es manchmal für Teile und Ausrüstungen in der Schifffahrt sowie für Ausrüstungen in der chemischen Industrie verwendet wird.

Es lässt sich außerdem hervorragend bearbeiten und ist durch Schmieden, Walzen und Ziehen leicht zu verarbeiten. Daher wird es auch für metallverarbeitende Produkte und Dekorationsartikel verwendet.

Anwendungen von Neusilber

1. Tafelgeschirr

Da Neusilber leicht und widerstandsfähig ist, wird es häufig für Tafelgeschirr verwendet. Beispiele sind Gabeln, Messer, Löffel, Schüsseln und Teller.

2. Musikinstrumente

Zum Beispiel Trompeten, Posaunen und Saxophone.

3. Ornamente

Neusilber hat einen schönen Glanz und wird als Material für Ornamente verwendet. Beispiele sind Figuren, Schmuck, Uhren und Kerzenständer.

4. Metallverarbeitung

Aufgrund seiner Flexibilität und leichten Verarbeitbarkeit wird Neusilber auch für die Metallbearbeitung verwendet. Beispiele hierfür sind Federn, Zahnräder und Stifte.

5. Elektrische Bauteile

Da Neusilber den elektrischen Strom gut leitet, wird es auch für elektrische Bauteile verwendet. Beispiele hierfür sind Kontakte, Relais und Wächter. Kontakte dienen hauptsächlich der Übertragung elektrischer Signale und werden als Kontaktstellen in elektrischen Schaltkreisen und Schaltkomponenten verwendet.

6. Medizinische Geräte

Neusilber wird in medizinischen Geräten verwendet, da es extrem sauber und resistent gegen das Wachstum von Bakterien ist. Beispiele sind chirurgische Instrumente, zahnmedizinische Instrumente und künstliche Gelenke.

7. Automobilteile

Neusilber wird aufgrund seiner hohen Verschleiß- und Hitzebeständigkeit als Werkstoff für Kfz-Teile verwendet. Beispiele hierfür sind Motorteile (Wasserpumpenräder), Bremsteile (Bremsbeläge, Bremsbacken) und Zahnräder.

Wasserpumpenlaufräder sind Teile, die das Kühlwasser des Motors umwälzen. Sie werden aufgrund der korrosionsbeständigen Eigenschaften des Neusilbers verwendet.

Bremsbeläge sind Teile, die gegen Bremsscheiben und -trommeln gepresst werden, um das Fahrzeug abzubremsen. Wegen seiner hohen Hitzebeständigkeit und stabilen Bremskraft wird manchmal Neusilber als Material für Bremsbeläge verwendet.

Bremsbacken sind Bauteile, die in die Trommelbremse eingebaut werden, um das Fahrzeug zu verzögern. Neusilber hat hervorragende Reibungseigenschaften und wird manchmal als Material für Bremsbacken verwendet.

8. Druckgeräte

Neusilber wird aufgrund seiner leichten Oberflächenbeschaffenheit und guten Einfärbbarkeit als Werkstoff für Druckgeräte verwendet. Beispiele hierfür sind Druckmaschinenwalzen und Zifferblätter.

9. Münzen

Neusilber wird in vielen Ländern für die Herstellung von Münzen verwendet. Dies ist auf die hohe Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit von Neusilber zurückzuführen.

Funktionsweise des Neusilbers

1. Relativ weich und leicht zu verarbeiten

Der Grund, warum Neusilber relativ weich und leicht zu verarbeiten ist, liegt in seiner Zusammensetzung. Neusilber setzt sich aus drei Hauptmetallen zusammen: Kupfer, Zink und Nickel.

Kupfer und Zink sind weiche Metalle und die Hauptbestandteile von Neusilber, was Neusilber zu einem weichen und leicht zu bearbeitenden Material macht. Kupfer und Zink sind Werkstoffe mit feiner Körnung und hoher Flexibilität, sodass sie sich leicht schmieden, walzen und anderweitig bearbeiten lassen. Die Härte von Neusilber lässt sich auch durch das Verhältnis von Kupfer zu Zink einstellen.

Nickel hingegen ist ein härteres und festeres Metall als Kupfer oder Zink. Die Zugabe von Nickel zu Neusilber verbessert die Härte und Festigkeit des Weißes. Ein zu hoher Nickelzusatz kann das Neusilber jedoch zu hart machen und seine Verarbeitbarkeit beeinträchtigen.

Kupfer und Zink, die Hauptbestandteile von Neusilber, sind hochflexibel und lassen sich leicht durch Schmieden und Walzen verarbeiten, während der Zusatz von Nickel die Festigkeit erhöht, sodass sich das Material leichter verarbeiten lässt, ohne dass eine gewisse Festigkeit verloren geht.

2. Beständigkeit gegen Oxidation und Korrosion

Der Grund für die Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit von Neusilber liegt vor allem in der Oxidschicht auf seiner Oberfläche.

Neusilber ist eine Legierung aus Kupfer und Zink, der Nickel zugesetzt wird. Auf der Oberfläche von Neusilber bildet sich eine Oxidschicht. Diese Oxidschicht besteht aus Oxiden von Metallen wie Kupfer und Zink sowie aus Verbindungen von Nickel, die die Oberfläche bedecken.

Diese Oxidschicht schützt die Metalloberfläche vor korrosiven Substanzen wie Säuren und Basen. Da die Oxidschicht sehr dünn ist, ist sie oft durchsichtig und mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen. Diese Schicht bedeckt jedoch die Metalloberfläche und schützt sie vor Säuren und Basen.

Neusilber ist außerdem korrosionsbeständig, da Kupfer und Zink sehr beständig gegen Säuren und Basen sind. Darüber hinaus wird die Korrosionsbeständigkeit durch den Zusatz von Nickel verbessert.

3. Hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Wärmeleitfähigkeit

Neusilber hat eine hohe Hitzebeständigkeit und eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit. Dies ist auf die Kristallstruktur und die physikalischen Eigenschaften des Neusilbers zurückzuführen.

Erstens hat die Kristallstruktur von Neusilber eine kubisch-flächenzentrierte Gitterstruktur. Die flächenzentrierte kubische Gitterstruktur ist durch die abwechselnde Anordnung von Kupfer- und Nickelatomen gekennzeichnet, die eine dichte Struktur mit wenigen Hohlräumen bilden. Daher ist Neusilber dicht, zäh und hochtemperaturbeständig.

Darüber hinaus hat Neusilber eine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit, was bedeutet, dass die Wärme effizient übertragen werden kann. Diese hohe Wärmeleitfähigkeit ist auf die Kristallstruktur des Neusilbers zurückzuführen. Die kubisch-flächenzentrierte Gitterstruktur ist dicht mit Atomen besetzt, sodass die Wärmeenergie effizient von Atom zu Atom übertragen wird.

4. Allergische Reaktionen

Neusilber ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer und Zink unter Zusatz von Nickel besteht. Einige Menschen können jedoch allergische Reaktionen auf die Bestandteile von Neusilber entwickeln. Es sind vor allem allergische Reaktionen auf Nickel bekannt.

Es ist wichtig zu wissen, dass Nickel in geringen Mengen in Neusilber enthalten ist und dass ein längerer Kontakt mit Nickel zu Nickelallergien führen kann. Das Risiko einer Nickelallergie ist bei Geschirr und anderen Gegenständen, bei denen häufig Neusilber verwendet wird, besonders hoch, da sie häufig in direktem Kontakt mit der Haut stehen.

Weitere Informationen über Neusilber

Rostschutz für Neusilber

Da der Hauptbestandteil von Neusilber Kupfer ist, neigt die Oberfläche von Neusilber dazu, zu oxidieren und zu rosten, wenn es Feuchtigkeit und Nässe ausgesetzt ist.

Um das Rosten zu verhindern, ist es wichtig, das Neusilber-Produkt zu trocknen. Nach der Reinigung sollten sie gründlich trocken gewischt werden. Wichtig ist auch, dass sie nicht in feuchten Räumen gelagert werden und dass geeignete Lagerungsmethoden gewählt werden. Die Reinigung mit einem neutralen Reinigungsmittel anstelle von säurehaltigen oder scheuernden Reinigungsmitteln verhindert, dass die Silberbeschichtung der Oberfläche beschädigt wird.

Was ist ein Kernspinresonanzgerät (NMR)?

Die Kernspinresonanz (NMR) ist ein Gerät, das die Struktur einer zu messenden Verbindung identifiziert, indem es die chemische Umgebung der Atome aufdeckt (welche Elemente in der Umgebung vorhanden sind und wie ihre Bindungszustände sind).

Die mit einem Kernspinresonanzgerät erzielten Ergebnisse werden auf der horizontalen Achse durch die chemische Verschiebung (die Frequenzdifferenz zwischen dem NMR-Signal der Referenz- und der gemessenen Substanz) und auf der vertikalen Achse durch die Intensität dargestellt.

Durch die Angabe der zu untersuchenden Elementspezies zum Zeitpunkt der Messung können die Informationen Element für Element erfasst werden, auch für Verbindungen mit komplexen Strukturen. Darüber hinaus kann ein breites Spektrum von Proben analysiert werden, darunter Flüssigkeiten, Feststoffe und Gelsubstanzen.

Andere Instrumente für die Strukturanalyse sind Raman-Spektrophotometer und Elektronenmikroskope, aber Kernspinresonanzgeräte ermöglichen eine einfache und zerstörungsfreie Analyse. Darüber hinaus werden sie häufig eingesetzt, weil sie Strukturinformationen über die gesamte Verbindung einschließlich benachbarter Atomspezies und nicht nur Teilinformationen liefern.

Anwendungen von Kernspinresonanzgeräten 

Kernspinresonanzanzgeräte werden nicht nur für die Materialanalyse, sondern auch im klinischen Bereich eingesetzt. Typische Anwendungen sind folgende:

1. Materialanalyse

Das Kernspinresonanzanzgerät eignet sich sehr gut für die Analyse organischer Materialien wie Harze, Biomaterialien und Batterieelektrolyte. Es ist nützlich für die Strukturanalyse organischer Materialien und für die Analyse der Ursachen des Abbaus abgebauter Materialien.

So kann beispielsweise die Struktur von Stoffen geklärt werden, die durch chemische Synthese, Extraktion oder Reinigung gewonnen wurden oder es kann festgestellt werden, ob es sich bei dem betreffenden Stoff um eine Komponente mit hohem oder niedrigem Molekulargewicht handelt. Es kann auch verwendet werden, um die Reinheit einer Substanz zu bestimmen, Verunreinigungen zu identifizieren und eine quantitative Analyse durch Vergleich mit Standardsignalen in einer Datenbank durchzuführen.

2. Klinisch

In der klinischen Praxis beruht die Magnetresonanztomographie (MRT) auf demselben Prinzip wie die NMR: Die MRT analysiert und visualisiert die räumliche Verteilung von Wasser im Körper und liefert so ein genaues Bild vom Zustand der Körpergewebe.

Die MRT sieht ähnlich aus wie die CT, verwendet aber keine Röntgenstrahlen wie die CT, so dass kein Risiko einer Strahlenbelastung besteht. Außerdem hat sie eine hohe Auflösung und kann Veränderungen erkennen, die mit CT-Scans nicht zu sehen sind.

Funktionsweise der Kernspinresonanzgeräte 

1. Kernmagnetisches Moment eines Atoms

Atomkerne haben eine positive Ladung und drehen sich um ihre eigene Achse. Diese Drehung erzeugt ein Magnetfeld, so dass jedes Atom als ein kleiner Magnet betrachtet werden kann. Die Größe dieses Magnetfelds wird als Vektorgröße ausgedrückt, die als magnetisches Kernmoment bezeichnet wird.

2. Zeemansche Aufspaltung und Resonanzphänomene

Wenn die zu untersuchende Verbindung einem starken Magnetfeld ausgesetzt wird, gehen die Kerne der Atome in einen angeregten Zustand über. In diesem angeregten Zustand spaltet sich der Kern in zwei Energieeinheiten auf. Dieses Phänomen wird als Zeeman-Spaltung bezeichnet.

Wenn der Kern mit einer elektromagnetischen Welle beaufschlagt wird, die dem Energieunterschied zwischen den beiden Niveaus entspricht, kommt es zu einer Resonanz mit den Atomen in einer bestimmten Umgebung. Unter Resonanz versteht man die Anregung eines kernmagnetischen Moments von einem niedrigeren Niveau zu einem höheren Niveau. Die Umgebung des Zielatoms lässt sich ermitteln, indem man beobachtet, welche Frequenz der elektromagnetischen Strahlung die Resonanz verursacht.

Bei der Zeeman-Aufspaltung können Atome mit einer unterschiedlichen Anzahl von Kernen, die jedes Energieniveau bilden, beobachtet werden. Atome mit gerader Masse- und Ordnungszahl (Spinquantenzahl 0), wie 12C und 16O, können dagegen nicht analysiert werden, da sie kein magnetisches Kernmoment besitzen.

3. Chemische Verschiebung

Die Resonanzfrequenzen ändern sich bei ein und demselben Kern je nach Umgebung leicht. Der Betrag dieser Änderung wird als chemische Verschiebung bezeichnet und in ppm ausgedrückt, um wie viel sie sich gegenüber der Resonanzfrequenz des Referenzmaterials verändert hat.

Weitere Informationen zu Kernspinresonanzgeräten 

Wissenswertes über Kernspinresonanzgeräte 

Kernspinresonanzgeräte erzeugen ständig ein starkes Magnetfeld, das umliegende Metallgegenstände anzieht. Es besteht auch die Gefahr der Beschädigung von Herzschrittmachern, Kreditkarten und Smartphones.

Die Magnete, die das Magnetfeld erzeugen, werden durch tiefkaltes, verflüssigtes Gas (flüssiges Helium) erhitzt und damit gekühlt. Wenn z. B. bei einem Erdbeben die Wärme des Magnetfelds entweicht und das Flüssiggas auf einmal verdampft, wird der Raum erstickend und muss entsprechend überwacht werden.

Was ist Cu-ETP?

Cu-ETP ist eine Kupferlegierung mit einem Kupfergehalt von mindestens 99,90 %.

Es hat im Allgemeinen eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit. Cu-ETP hat außerdem ein geringes spezifisches Gewicht und eine hohe Korrosionsbeständigkeit, was es zu einem Material macht, das in verschiedenen Bereichen wie elektrischen Leitungen, Maschinenteilen und Baumaterialien verwendet wird. Es lässt sich außerdem hervorragend verarbeiten und kann zu verschiedenen Formen wie Platten, Stangen und Rohren verarbeitet werden. Es handelt sich um eine Kupferlegierung mit ausgezeichneter Leistung für eine Vielzahl von Anwendungen und ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe.

Anwendungen von Cu-ETP

Die Hauptanwendungen von Cu-ETP sind:

1. Elektrische und elektronische Bauteile

Cu-ETP wird aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit und Plastizität häufig für die Herstellung elektrischer und elektronischer Bauteile verwendet. Beispiele hierfür sind Spulen, Transformatoren, Steckverbinder, Leitungen und Leiterplatten. Ein Transformator ist ein elektrisches Bauteil, das die Funktionsweise der elektromagnetischen Induktion nutzt, um Spannung oder Strom umzuwandeln. Eine Leiterplatte (PCB) ist ein plattenförmiges Bauteil, das die Grundlage für eine elektrische Schaltung bildet. Sie besteht im Allgemeinen aus glasfaserverstärktem Harz oder Polyimidharz, auf dem ein leitendes Muster auf eine dünne Schicht Kupferfolie gedruckt ist.

2. Baumaterialien

Cu-ETP wird wegen seiner Schönheit und Haltbarkeit auch als Baumaterial verwendet. Beispiele sind Türklinken, Geländer, Waschbecken, Badewannen, Decken- und Wanddekorationen.

3. Wärmeleitende Materialien

Aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit werden sie als wärmeleitende Materialien verwendet. Beispiele sind Wärmetauscher, Wärmesenken und Kühler.

4. Andere Anwendungen

Andere Anwendungen sind folgende, Automobilteile, Schiffsteile, Verarbeitungsmaschinen, medizinische Geräte, usw.

Eigenschaften von Cu-ETP

Die wichtigsten Eigenschaften von Cu-ETP sind folgende:

1. Elektrische Leitfähigkeit

Cu-ETP ist hoch leitfähig, da Kupfer selbst ein ausgezeichneter elektrischer Leiter ist. Kupfer ist eines der Metalle mit einem sehr geringen elektrischen Widerstand und hat die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle.

Cu-ETP ist eine Legierung auf der Basis von hochreinem Kupfer, was bedeutet, dass die hohe elektrische Leitfähigkeit von Kupfer selbst noch verstärkt werden kann. Es hat außerdem feine kristalline Teilchen, was bedeutet, dass es weniger Lücken gibt, die die Bewegung der Elektronen zwischen den kristallinen Teilchen behindern, was zu einer höheren elektrischen Leitfähigkeit führt. Außerdem ermöglicht die Wärmebehandlung eine gleichmäßige Ausbildung der Kristallteilchen, was die Leitfähigkeit verbessert. Die Wärmebehandlung ermöglicht es, dass die feinen Kristallteilchen eng beieinander liegen, so dass die Bewegung der Elektronen weniger behindert wird, was zu einer höheren elektrischen Leitfähigkeit führt.

2. Verarbeitbarkeit

Cu-ETP lässt sich aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der feinen Kristallpartikel und der guten Verformbarkeit und Duktilität leicht verarbeiten. Außerdem lässt es sich aufgrund seiner geringen Festigkeit und hohen Plastizität leicht verformen und behält seine Form bei, und seine hohe Wärmeleitfähigkeit sorgt dafür, dass die bei der Verarbeitung entstehende Wärme gleichmäßig entweicht und der Temperaturanstieg verringert wird.

Verformbarkeit ist die Eigenschaft eines Metalls, sich bei der Bearbeitung durch Kräfte wie Schmieden und Walzen leicht verformen zu lassen. Duktilität ist die Neigung eines Metalls, sich durch Ziehen oder Dehnen zu verformen. Plastizität ist die Eigenschaft eines Metalls, sich zu verformen und seine neue Form unter Druck oder Kraft beizubehalten. Mit anderen Worten, sie beschreibt die Fähigkeit eines Metalls, seine neue Form beizubehalten, ohne seine ursprüngliche Form zu behalten, wenn es verformt wird.

3. Korrosionsbeständigkeit

Cu-ETP ist eine Legierung auf der Basis von hochreinem Kupfer und weist die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer selbst auf. Kupfer ist im Allgemeinen gegenüber vielen Oxiden und Hydroxiden beständig, und darüber hinaus macht der auf der Kupferoberfläche gebildete Oxidfilm es zu einem korrosionsbeständigen Material. Die feinen, gleichmäßigen kristallinen Partikel stabilisieren auch die Mikrostruktur innerhalb des Materials und erhöhen seine Korrosionsbeständigkeit. Durch eine spezielle Wärmebehandlung bleiben die Kristallpartikel gleichmäßig, so dass die Korrosionsbeständigkeit nach der Wärmebehandlung höher ist.

4. Wärmeleitfähigkeit

Cu-ETP ist aufgrund seiner feinen und gleichmäßigen Kristallpartikel ein Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Cu-ETP hat auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit, weil Kupfer selbst ein ausgezeichneter Wärmeleiter ist. Der Grund dafür ist, dass die Kupferatome dicht gepackt sind, was bedeutet, dass der Abstand zwischen den Atomen kurz ist und die Wärmeenergie leicht übertragen werden kann.

Cu-ETP ist eine Legierung auf der Basis von hochreinem Kupfer, das zusätzlich zur Wärmeleitfähigkeit des Kupfers selbst durch ein spezielles Herstellungsverfahren aus feinen Kristallpartikeln gebildet wird. Daher ist die Wärmeleitung im Inneren des Materials gleichmäßig, was zu einer hohen Wärmeleitfähigkeit führt. Die hohe Gleichmäßigkeit der Kristallpartikel gewährleistet auch eine gleichmäßige Wärmeübertragung, was zu einer hohen Wärmeleitfähigkeit im gesamten Material führt.

5. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

Cu-ETP ist eine Legierung auf der Basis von hochreinem Kupfer, einem Material mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus erhält es durch eine spezielle Wärmebehandlung eine gleichmäßige kristalline Partikelstruktur, was seine Korrosionsbeständigkeit weiter erhöht. Darüber hinaus hat Cu-ETP antimikrobielle Eigenschaften gegen Mikroorganismen und wird daher als Werkstoff mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit verwendet.

6. Antimikrobielle Eigenschaften

Cu-ETP hat, wie alle Kupferwerkstoffe, antimikrobielle Eigenschaften. Kupfer hat ausgezeichnete antimikrobielle Eigenschaften und ist dafür bekannt, dass es viele Arten von Bakterien, Viren und anderen Mikroorganismen abtötet. Die antimikrobiellen Eigenschaften werden durch die auf der Oberfläche von Kupfer vorhandenen Ionen bewirkt.

Cu-ETP zeichnet sich außerdem durch einen hohen Reinheitsgrad und das Vorhandensein einheitlicher kristalliner Partikel aus, was zu einer hohen antimikrobiellen Leistung führt. Die Oberfläche von Cu-ETP neigt auch dazu, Kupferionen freizusetzen, die Zellmembranen und Enzyme schädigen können. Daher eignet es sich für Anwendungen, bei denen antimikrobielle Eigenschaften erforderlich sind, z. B. in medizinischen Geräten und in der Lebensmittelverarbeitung.

Weitere Informationen zu Cu-ETP

Alternativen zu Cu-ETP

Zu den Alternativen zu Cu-ETP gehören Kupfer-Nickel-Legierungen und versilbertes Kupfer. Diese Werkstoffe weisen ebenfalls eine hohe elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf, haben aber im Vergleich zu Cu-ETP andere Eigenschaften wie Verarbeitbarkeit und Wärmeleitfähigkeit, so dass Cu-ETP für manche Anwendungen besser geeignet sein kann.

Was ist Schlacke?

Schlacke ist ein Nebenprodukt beim Schmelzen und Raffinieren von Metallen wie Eisen und Kupfer.

Sie entsteht, wenn sich Verunreinigungen in Metallerzen auflösen und mit Oxiden wie Kalk und Kieselerde reagieren. Neben Metallen können Nebenprodukte auch als Rohstoffe für Zement und Glas verwendet oder als Material für Eisenbahnen und Straßenbeläge wiederverwendet werden. Von der Wiederverwendung wird erwartet, dass sie die Ressourcen effektiv nutzt und die Abfallmenge reduziert, aber sie kann zu Umweltverschmutzung führen und muss daher während des Produktionsprozesses entsprechend behandelt werden.

Anwendungen von Schlacken

1. Rohmaterial für Zement

Bei Schlacke handelt es sich um ein Material, das hauptsächlich Oxide wie Kieselsäure, Tonerde und Eisenoxid enthält. Kieselerde, Tonerde und Eisenoxid werden als Rohstoffe für Zement verwendet. Beim Erhitzen zusammen mit Kalk, dem Hauptbestandteil von Zement, durchläuft die Schlacke eine chemische Reaktion und wird zu einem verfestigten Material. Schlacke können in Zement verwendet werden, um Oxide zu entfernen und die Festigkeit des Zements zu verbessern.

Kieselerde ist eine Verbindung namens Siliziumoxid, deren chemische Formel SiO2 lautet. Tonerde ist eine Verbindung namens Aluminiumoxid mit der chemischen Formel Al2O3.

2. Rohstoffe für Glas

Es enthält hauptsächlich Oxide wie Kieselsäure und Tonerde, die bei der Glasherstellung verwendet werden, da diese Bestandteile der Kieselsäure und der Tonerde, den Hauptbestandteilen von Glas, ähnlich sind.

3. Material für den Unterbau von Straßen und Eisenbahnen

Seine hohe Dichte und Haltbarkeit machen es zu einem idealen Material für den Unterbau von Straßen und Schienen. Aufgrund seiner geringen Durchlässigkeit ist es außerdem gut entwässernd und damit ein hervorragendes Entwässerungsmaterial im Straßen- und Gleisbau.

4. Rohstoff für Baumaterialien, Kalkstein, etc.

Schlacken enthalten Bestandteile wie Kieselsäure, Tonerde, Eisenoxid und Kalzium, die in Baumaterialien wie Kalkstein und Zement verwendet werden. Als Feststoff kann sie so verwendet werden, wie sie als Baustoff verwendet wird.

5. Stabilisierung von Straßenbelägen

Schlacke ist auch ein Material, das zur Stabilisierung von Straßen- und Bahntrassen verwendet wird. Als Feststoff kann sie mit Erde vermischt werden, um die Stabilität des Straßenuntergrunds zu verbessern. Außerdem kann sie aufgrund ihrer hohen Dichte die Bodenverdichtung verbessern.

6. Schallschutzwände, Schutzmauern und Pflastermaterialien

Aufgrund seiner hervorragenden akustischen Eigenschaften wird es manchmal für Schallschutzwände, Schutzmauern und Pflastermaterialien verwendet.

7. Bodenverbesserer

Schlacken werden auch als Bodenverbesserungsmittel in der Landwirtschaft verwendet. Sie wird in der Landwirtschaft als Düngemittel verwendet, da sie den Säuregehalt des Bodens neutralisiert und Nährstoffe liefert. Der Eisen- und Kalziumgehalt der Schlacke wird auch als Nährstoff für das Pflanzenwachstum verwendet.

8. Bodenverbesserungsmittel

Schlacke eignet sich zur Bodenverbesserung, da sie die Dichte des Bodens erhöht und seine Kompressibilität verbessert. Als Bodenverbesserungsmittel wird sie auch im Straßen- und Eisenbahnbau eingesetzt.

9. Material zur Umweltsanierung

Die Bestandteile der Schlacke sind in der Lage, Schadstoffe zu adsorbieren und zu entfernen. Sie kann z. B. zur Wasserreinigung verwendet werden. Schlacken enthalten Metallionen wie Eisen und Aluminium, die bei der für die Wasserreinigung erforderlichen Behandlung verwendet werden.

10. Rohstoff für die Herstellung von recyceltem Eisenpulver

Schlacke wird auch als Rohstoff für die Herstellung von recyceltem Eisenpulver verwendet. Recyceltes Eisenpulver ist ein Eisenpulver, das durch die Wiederverwendung von Abfallstoffen wie Eisenzunder und Stahlschrott aus dem Eisenproduktionsprozess hergestellt wird und als Rohstoff für die Herstellung von recyceltem Eisenpulver dient.

Eigenschaften von Schlacke

Schlacken entstehen beim Schmelzen von Metallerzen bei hohen Temperaturen und beim Trennen des Metalls von den Verunreinigungen. Die grundlegenden Prozesse sind wie folgt:

1. Schmelzen von Metallerzen

Das Schmelzen von Metallerzen bei hohen Temperaturen setzt den Auflösungsprozess in Gang, der das Metall von den Verunreinigungen trennt. Die Verunreinigungen im Metallerz haben einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Erz selbst und werden daher beim Schmelzen herausgelöst.

2. Sauerstoffblasen

Die geschmolzenen Schlacke, in denen das Metallerz geschmolzen ist, enthalten neben den Metallen auch Oxide. Wenn Sauerstoff eingeblasen wird, um diese Oxide zusammen mit den Verunreinigungen zu entfernen, werden die Verunreinigungen oxidiert und zu Butzen, wodurch sie sich leichter auflösen lassen.

3. Reaktion der Verunreinigungen

Nachdem die Verunreinigungen durch das Einblasen von Sauerstoff oxidiert und in der geschmolzenen Schlacke gelöst wurden, reagieren sie mit Zusatzstoffen wie Kalk und Siliziumdioxid zu Schlacke. Diese Reaktion hinterlässt die Butzen als Flüssigkeit mit Eigenschaften, die sich von denen der Metalle unterscheiden.

4. Extraktion der Schlacke

Da die Schlacke leichter ist als das Metall, schwimmt sie in flüssiger Form auf der Oberfläche, was die Trennung der Schlacke vom Metall erleichtert. Nach der Trennung von Metall und Schlacke wird die Schlacke abgekühlt und verfestigt und als Nebenprodukt behandelt.

Arten von Schlacken

Je nach Art des Metallerzes und des Raffinationsverfahrens gibt es verschiedene Arten von Schlacken, und es gibt mehrere Klassifizierungsmethoden. Im Folgenden werden einige typische Klassifizierungsmethoden für Schlacken vorgestellt.

1. Klassifizierung nach Art des Materials

Da Schlacke je nach Art des Metallerzes aus verschiedenen Materialien hergestellt wird, kann sie nach ihrem Material klassifiziert werden. Typische Schlackenmaterialien sind Eisen-, Kupfer-, Blei-, Zink- und Aluminiumschlacken.

2. Klassifizierung nach der chemischen Zusammensetzung

Schlacken können auch nach ihrer chemischen Zusammensetzung klassifiziert werden, da Schlacken je nach den Verunreinigungen und Zusätzen im Erz eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung aufweisen. Beispiele hierfür sind Kalkschlacke, Kieselsäure-Schlacke, Aluminiumschlacke und Mangan-Schlacke.

3. Klassifizierung nach dem Herstellungsverfahren

Da Schlacke ein Nebenprodukt der Metallerzraffination ist, kann sie je nach Herstellungsverfahren unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise ist Hochofenschlacke die Schlacke, die bei der Stahlherstellung im Hochofen anfällt, während geschmolzene Schlacke die Schlacke ist, die bei der Kupferherstellung im Schmelzofen anfällt. Auf diese Weise werden Schlacken manchmal auf der Grundlage ihres Herstellungsprozesses klassifiziert.

Arten von Schlacken

Typische Arten von Schlacken, ihre Erzeugungsprozesse und Wiederverwendungsmethoden sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Bezeichnung der Schlacke	Verfahren zur Erzeugung	Methode der Wiederverwendung
Eisenschlacke	Wird durch Schmelzen von Metallerzen bei hohen Temperaturen und Einblasen von Sauerstoff erzeugt	Verwendung als Rohstoff für Zement und Beton, Material für den Straßen- und Eisenbahnunterbau, Ersatzmaterial für Schotter und Pflastersteine
Kupferschlacke	Wird bei der Kupferherstellung durch Schmelzen des Erzes bei hohen Temperaturen und Einblasen von Sauerstoff gewonnen	Wird als Material für Zement, Pflastersteine, Schleifmittel und Straßenunterbau verwendet
Aluminiumschlacke	Wird durch Schmelzen von aluminiumhaltigen Erzen bei hohen Temperaturen und Einblasen von Sauerstoff gewonnen	Wird in Zement, Bodenverbesserungsmitteln, Straßenbaumaterialien und bei der Herstellung von Metallteilen verwendet
Siliziumschlacke	Entsteht bei der Reduktion von Siliziumerzen	Wird als Zusatzstoff bei der Herstellung von Zement, Kalkstein, Bodenverbesserern, Baumaterialien und in der Stahlproduktion verwendet
Stahlschlacke	Fällt bei der Stahlherstellung an	Rohstoff für Zement und Beton, Material für den Straßen- und Schienenunterbau, Ersatzmaterial für Kies, Zusatzstoff zur Beseitigung von Verunreinigungen bei der Stahlveredelung, Brennstoff für die Stahlerzeugung
Zinkschlacke	Fällt bei der Verhüttung von Zinkerzen an	Zement, Bodenverbesserungsmittel, Material für den Straßenunterbau, Metallrecycling
Nickel-Schlacke	Fällt bei der Verhüttung von Nickelerz an	Zement, Bodenverbesserungsmittel, Material für den Straßenunterbau, Metallrecycling

Sonstige Informationen zu Schlacken

1. Verwertung von Schlacke

Neben der Metallveredelung wird Schlacke auch in zahlreichen anderen Bereichen verwendet, z. B. im Umweltschutz, im Bauwesen und in der Landwirtschaft.

Zum Beispiel wird Schlacke manchmal als Bodenverbesserungsmittel verwendet. Butzen enthalten Bestandteile wie Kalk und Eisen, die dazu beitragen, den pH-Wert des Bodens zu regulieren und die Aufnahme von Nährstoffen im Boden zu erhöhen. Schlacke verbessern auch die Luftdurchlässigkeit und die Drainage, was das Pflanzenwachstum fördern kann.

Außerdem ist sie eine wirksame Umweltmaßnahme. Schlacke werden manchmal als Adsorptionsmittel für sauren Regen und Bodenschadstoffe verwendet. Kalkschlacke ist besonders wirksam bei der Neutralisierung von saurem Regen und trägt zum Umweltschutz bei.

Im Bausektor wird Schlacke als Rohstoff für den Straßen- und Eisenbahnunterbau sowie für Baumaterialien verwendet. Sie wird als haltbares, langlebiges und umweltfreundliches Material geschätzt.

Was ist eine F-Typ-Klemme?

Eine Zwinge, auch Befestigungsmittel genannt, ist ein Werkzeug zur Befestigung von Materialien an einer Werkbank oder einer anderen Oberfläche.

F-Typ-Klemmen sind eine Art von Klemme, die Materialien durch Verschieben einer Seite der Backe (des Hufteils) festhält. Sie werden F-Typ-Klemmen genannt, weil die Form des Hauptarms und des verschiebbaren Teils wie der Buchstabe “F” aussieht.

Im Vergleich zur C-Klemme, der einfachsten Art von Klemmen, gibt es F-Typ-Klemmen in vielen verschiedenen Größen je nach Länge des Arms und sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von großen Werkzeugmaschinen bis hin zum Heim-DIT.

Anwendungen von F-Typ-Klemmen

Bewegen Sie zunächst den verschiebbaren Teil der F-Typ-Klemme entlang des Arms und passen Sie die Breite zwischen den Backen (Mundöffnung) ungefähr an die Dicke des Materials an. Am Ende des Hauptarms befindet sich ein Anschlag, so dass die Gefahr des Herausfallens des Schiebeteils nicht besteht.

Um das Material zu befestigen, drehen Sie den Griff, um das Schraubteil zu drehen und ziehen Sie es fest an.

Die Klemmkraft kann durch Betätigung des Griffs eingestellt werden, aber bei weichen Materialien wie Holz ist es ratsam, eine Holzunterlage auf das Material zu legen, um eine Beschädigung der Oberfläche zu vermeiden, wenn die Klemme zu fest angezogen wird.

Auswahl einer F-Typ-Klemme 

F-Typ-Klemmen haben den Nachteil, dass sie weniger stark sind als C-Klemmen.

Der Vorteil von F-Typ-Klemmen besteht jedoch darin, dass sie beim Befestigen von Materialien effizienter sind, da sie durch Bewegen des Schiebeteils bis zu einem bestimmten Abstand festgezogen werden können, während C-Typ-Klemmen durch einfaches Drehen des Griffs und Anziehen der Schrauben von Anfang an befestigt werden.

Daher sind F-Typ-Klemmen den C-Typ-Klemmen vorzuziehen, wenn keine sehr hohen Anzugskräfte erforderlich sind.

F-Typ-Klemmen sind in verschiedenen Größen erhältlich, mit einer Kombination aus maximaler Öffnungsgröße und Ausladung. Die maximale Öffnungsweite reicht von 100 mm bis etwa 600 mm und wird durch die Materialstärke bestimmt. Die Tiefe des Deckels ist im Allgemeinen halb so groß wie die maximale Öffnungsgröße und wird durch die Lage des zu klemmenden Materials bestimmt.

Geringere Tiefen sind akzeptabel, wenn die Kante des Materials gesichert werden soll. Eine größere Größe wird für Arbeiten empfohlen, bei denen das Material in einer tieferen Position eingespannt werden soll.

Es gibt zwei Arten von Schraubgriffen: T-Griffe, die nach dem Hebelprinzip geöffnet und geschlossen werden können, und schraubendreherähnliche Griffe. Die Wahl des Grifftyps sollte unter Berücksichtigung der Arbeitsfähigkeit erfolgen, z. B. T-Typ für starkes Anziehen der Schraube oder Grifftyp für Feineinstellung beim Anziehen.

Es gibt auch verschiedene Arten von F-Typ-Klemmen, z. B. solche mit einer gummierten Backenspitze, um das Material nicht zu beschädigen, solche mit einer schnellen Anzugsgeschwindigkeit für Schrauben und solche mit einem dickeren Arm, um schwere Materialien zu verarbeiten. Wählen Sie die geeigneten F-Typ-Klemme je nach Art der auszuführenden Arbeit.