Projeto Integrador 2020 - PRA Tecnologia e ciencias dos materiais

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UNINOVE – UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO 
 
 
 
Fabiano Mendes da Silva 
RA 911124860 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO INTEGRADOR – CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS 
Propriedade dos materiais – Cobre eletrolítico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2020 
Fabiano Mendes da Silva 
RA 911124860 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO INTEGRADOR – CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS 
Propriedades dos materiais – Cobre eletrolítico 
 
 
Relatório parcial, apresentado a Uninove Universidade Nove de Julho, como 
parte das exigências para a obtenção do título de Propriedade dos materiais. 
 
 
 
São Paulo, 25 de Novembro de 2020. 
 
 
 
EXAMINADOR 
 
 
 
________________________________________ 
Professor Francisco Siderlan dos Santos 
 
 
 
São Paulo 
2020 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 7 
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS .............................................................................. 8 
2.1. Características do Cobre ................................................................................ 8 
2.2. Condutividade elétrica do Cobre .................................................................... 8 
2.3. Estrutura cristalina.......................................................................................... 9 
2.4. Ligas de Cobre ............................................................................................... 9 
2.5. Processamento do minério de Cobre ........................................................... 11 
2.6. Cobre Eletrolítico .......................................................................................... 11 
2.6.1. Características do Cobre eletrolítico ......................................................... 11 
2.6.2. Elevada condutibilidade elétrica e térmica do Cobre eletrolítico ............... 12 
2.6.3. Resistência à corrosão do Cobre eletrolítico ............................................ 13 
2.6.4. Facilidade de fabricação do Cobre eletrolítico .......................................... 14 
2.6.5. Propriedades mecânicas do cobre eletrolítico .......................................... 15 
2.6.6 Utilização do cobre eletrolítico ................................................................... 17 
2.7. ENSAIOS MECÂNICOS ................................................................................. 18 
2.7.1. Ensaios de tração ..................................................................................... 18 
3. MÉTODO E MATERIAL ..................................................................................... 22 
3.1. Material ........................................................................................................ 22 
3.2. Metodologia .................................................................................................. 22 
4. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 23 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 24 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Este projeto tem por base, estudar as propriedades dos materiais, através de 
ensaios usados para sua caracterização, tendo em vista a importância de 
conhecimentos dessas propriedades em diversas carreiras das engenharias. O 
material usado para estes estudos é o Cobre eletrolítico C10100. 
 
Palavras-chave: Cobre eletrolítico; Material
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Cobre bruto encontrado na natureza............................................................ 8 
Figura 2: Estrutura cristalina de cubo de face centrada .............................................. 9 
Figura 3: Estrutura cristalina com nuvem de elétrons ............................................... 13 
Figura 4 - Propriedades mecânicas em temperatura ambiente, válidas para a forma e 
o grau de dureza indicados ....................................................................................... 16 
Figura 5 – Propriedades mecânicas em temperatura ambiente, válidas para a forma e 
o grau de dureza indicados ....................................................................................... 17 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Classificação das ligas de cobre no sistema UNS .................................... 10 
Tabela 2: Características tecnológicas do cobre eletrolítico ..................................... 11 
Tabela 3: Métodos de junção do cobre eletrolítico .................................................... 12 
 
 
7 
 
1. INTRODUÇÃO 
O cobre é possivelmente o metal que é utilizado há mais tempo pela 
humanidade. A história cita a utilização do bronze (que é uma liga de cobre com 
estanho), anterior mesmo à descoberta e ao uso do ferro. Atualmente o cobre é 
apenas o terceiro metal mais usado, estando atrás do ferro e do alumínio, sendo que 
este último ultrapassou o cobre somente nas últimas décadas após a Segunda Guerra 
Mundial. Diversos fatores podem explicar esse fenômeno, mas provavelmente o mais 
consistente está relacionado com o custo, uma vez que o cobre está presente na 
crosta terrestre em quantidades muito menores do que os dois metais mais utilizados. 
Porém, para determinadas aplicações, o cobre comercialmente puro e suas ligas 
ainda são insuperáveis, devido às suas características físicas e químicas. (Gomes, 
M.R. & Bresciani Filho, E, 1987) 
O cobre puro é um metal de transição cuja densidade é 8,940 kg/m3, o que 
permite dizer que é um metal mais pesado do que o ferro e muito mais denso que o 
alumínio. Seu ponto de fusão é de 1084 ºC, mais baixo do que o do ferro e mais alto 
do que o do alumínio. Mas sua propriedade física mais importante é sua elevada 
condutibilidade elétrica, uma vez que o cobre puro, no estado recozido, tem uma 
resistividade elétrica de apenas 0,15328 ohm.g/m2 a 20 ºC. Esse valor é bem mais 
alto do que o do alumínio comercialmente puro no mesmo estado e 
incomparavelmente mais alto do que o ferro puro no mesmo estado. Somente a prata 
poderia superar a condutibilidade elétrica do cobre, porém seu elevado custo 
comercial torna inviável seu uso industrial na mesma escala em que o cobre é 
utilizado. (Gomes, M.R. & Bresciani Filho, E, 1987) 
O cobre eletrolítico, também conhecido como cobre ETP, ou cobre C110, que 
possui uma estrutura cristalina CFC (cubo de face centrada). O minério de cobre 
passa por diversas etapas de processamento, com intuito de chegar em um material 
composto por cerca de 99,9% de cobre, e uma pequena parcela com 0,1% de prata. 
Dentre suas características físicas, podemos mencionar também os aspectos de 
condutividade elétrica e térmica, além de boa conformabilidade em razão de sua 
ductibilidade, boa resistência à corrosão quando é exposto a soluções aquosas e 
químicas. (Gomes, M.R. & Bresciani Filho, E, 1987) 
 
 
8 
 
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
2.1. Características do Cobre 
O cobre é um metal de transição avermelhado, que apresenta alta 
condutibilidade elétrica e térmica, só superada pela da prata. Exposto ao ar, a 
coloração vermelho-salmão inicial torna-se vermelho violeta devido à formação do 
óxido cuproso (Cu2O), para escurecer posteriormente devido à formação do óxido 
cúprico (CuO). A longa exposição ao ar úmido, forma uma capa aderente e 
impermeável de carbonato básico de coloração verde. Entre as suas propriedades 
mecânicas destacam-se sua excepcional capacidade de deformação e ductibilidade. 
É encontrado na natureza, em temperatura ambiente, no estado sólido da matéria. 
(BRITO, Dírcia Gabriela Silva et al, 2010) 
 
Figura 1: Cobre bruto encontrado na natureza 
Fonte: Wikipédia 
 
Em geral, suas propriedades melhoram em baixas temperaturas, o que 
permite utilizá-lo em aplicações criogênicas - ramo da físico-química que estuda 
tecnologias para a produção de temperaturas muito baixas, abaixo de -150°C. 
(SOUZA, Sérgio Turano de,2012) 
 
2.2. Condutividade elétrica do Cobre 
O cobre por ser um metal, faz ligação metálica com outros átomos de cobre, 
que se trata de uma ligação química diferente das outras ligações, o átomo de cobre 
possui um elétron na camada de valência. Quando ele realiza essa ligação metálica 
 
 
9 
 
com outros átomos de cobre, os elétrons da última camada formam facilmente uma 
nuvem de elétrons e por ter esta característica, praticamente todos os átomos de uma 
liga metálica de cobre, participam da condução de corrente elétrica. Por isso é um 
excelente condutor. 
 
2.3. Estrutura cristalina 
O cobre apresenta uma estrutura cristalina CFC. O fator de empacotamento 
da estrutura CFC, considerando os átomos dispostos na célula como esferas, é de 
74%. (Wikipédia) 
 
Figura 2: Estrutura cristalina de cubo de face centrada 
Fonte: Professor Rubens Caram 
 
2.4. Ligas de Cobre 
Existem vários tipos de liga de cobre. Os elementos de liga são adicionados ao 
cobre com o intuito de melhorar a resistência, a ductilidade e a estabilidade térmica, 
sem causar prejuízos à formabilidade, condutividades elétrica e térmica e resistência 
à corrosão característicos do cobre. As ligas de cobre apresentam excelente 
ductilidade a quente e a frio, ainda que um pouco inferiores às do metal puro. As 
grandes ligas de cobre são divididas nos grandes grupos, que são cobre 
comercialmente puro, ligas de alto teor de cobre, latões, bronzes, ligas de Cobre-
níquel e ligas de Cobre-níquel-zinco. As ligas de cobre podem ser encontradas como 
produtos trabalhados mecanicamente, fundidos e metalurgia do pó. Entre os produtos 
trabalhados estão os arames, planos (placas, chapas, tiras e folhas), tubos, fio-
máquinas, perfis extrudados e forjados. Já os produtos fundidos podem ser 
 
 
10 
 
produzidos por vários métodos, tais como em areia, contínua, centrífuga, sob pressão, 
cera perdida, gesso e coquilha. (Philips, A, 1971) 
O Cobre e suas ligas encontram aplicações nos mais diversos setores: 
construção civil, elétrica, automobilística, arquitetura, eletro-eletrônica, mecânica, 
objetos decorativos, bélica, mineração, construção naval e exploração petrolífera, 
entre outras. A tabela 1 a seguir mostra o sistema de classificação unificado do UNS. 
 
Tabela 1: Classificação das ligas de cobre no sistema UNS 
Liga Classificação UNS Composição 
Cobre comercialmente puro C80100 – C81100 > 99% Cu 
Ligas de alto teor de cobre C81300 – C82800 > 94% Cu 
Latões vermelhos ao 
chumbo 
C83300 – C85800 Cu-Zn-Sn-Pb (75-89% Cu) 
Latões amarelos ao chumbo C85200 – C85800 Cu-Zn-Sn-Pb (57-74% Cu) 
Bronzes ao chumbo e ao 
manganês 
C86100 – C86800 Cu-Zn-Mn-Fe-Pb 
Bronzes e latões ao silício C87300 – C87900 Cu-Zn-Si 
Bronzes ao estanho e ao 
chumbo 
C90200 – C94500 Cu-Sn-Zn-Pb 
Bronzes ao níquel e ao 
estanho 
C94700 – C94900 Cu-Ni-Sn-Zn-Pb 
Bronzes ao alumínio C95200 – C95810 Cu-Al-Fe-Ni 
Cobre-níquel C96200 – C96800 Cu-Ni-Fe 
Níquel prata C97300 – C97800 Cu-Ni-Zn-Pb-Sn 
Cobres ao chumbo C98200 – C98800 Cu-Pb 
Ligas especiais C99300 – C99750 - 
Cobre comercialmente puro C10100 – C15760 > 99% Cu 
Ligas de alto teor de cobre C16200 – C19600 > 96% Cu 
Latões C20500 – C28580 Cu-Zn 
Latões ao chumbo C31200 – C38590 Cu-Zn-Pb 
Latões ao estanho C40400 – C49080 Cu-Zn-Sn-Pb 
Bronzes C50100 – C52400 Cu-Sn-P 
Bronzes ao Fósforo e ao 
Chumbo 
C53200 – C54800 Cu-Sn-Pb-P 
Cobres ao fósforo e prata C55180 – C55284 Cu-P-Ag 
Bronzes ao alumínio C60600 – C64400 Cu-Al-Ni-Fe-Si-Sn 
Bronzes ao silício C64700 – C66100 Cu-Si-Sn 
Outras ligas Cobre-zinco C66400 – C69900 Cu-Zn 
Cobres ao níquel C70000 – C79900 Cu-Ni-Fe 
Alpaca C73200 – C79900 Cu-Ni-Zn 
Cobre comercialmente puro C10100 – C15760 > 99% Cu 
Ligas de alto teor de cobre C16200 – C19600 > 96% Cu 
 
Fonte: Infomet 
 
 
 
11 
 
2.5. Processamento do minério de Cobre 
Disposto na natureza, o minério de cobre, apresenta até 2,5 % de cobre no 
composto; através de processos de moagem e imersão química obtém-se a 
concentração de cobre com cerca de 30 à 38 % de pureza; sequencialmente 
aplicando-se metodologia de pirometalurgia (oxidação em estado líquido por fundição) 
o produto apresenta pureza de 98,5%; posteriormente com aproximadamente 99,7% 
de pureza têm-se o anodo de cobre, após eliminação de impurezas como enxofre, 
ferro, cobalto, níquel, arsênio, chumbo, zinco, entre outros; por fim é obtido o cobre 
eletrolítico, com 99,9% de pureza, nos catodos de cobre, utilizando-se técnicas de 
refinamento por eletrólise (íons de cobre suspensos migram do anodo para o catodo); 
o teor de oxigênio deve estar com valores menores que 450 ppm. (Metais, 2007) 
 
2.6. Cobre Eletrolítico 
2.6.1. Características do Cobre eletrolítico 
Dentre suas características, podemos citar sua elevada condutibilidade 
elétrica e térmica, sua resistência à corrosão e sua facilidade de fabricação. O Cobre 
Eletrolítico é uma liga de cobre, que possui uma designação específica segundo as 
normas correspondentes, a norma utilizada pelo continente americano segue o padrão 
dos Estados Unidos que é UNS – C11000. Também há designações para suas formas 
moldadas. A tabela 2 indica as características tecnológicas do cobre eletrolítico. 
(Coppermetal) 
Tabela 2: Características tecnológicas do cobre eletrolítico 
CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS 
Faixa de Temperatura de Recozimento 475-750°C 
Faixa de Temperatura para Trabalho a Quente 750-875°C 
Temperatura de Solidificação 1065°C 
Conformabilidade a Quente Excelente 
Conformabilidade a Frio Excelente 
Usinabilidade relativa (Latão CLA = 100%) 20% 
 
Fonte: Coppermetal 
 
 
12 
 
A tabela 3 apresenta a qualidade de cada método de junção da liga de cobre 
eletrolítico. 
 
Tabela 3: Métodos de junção do cobre eletrolítico 
MÉTODOS DE JUNÇÃO 
Soldagem fraca Excelente 
Brasagem Boa 
Soldagem Oxiacetilênica Não recomendada 
Soldagem a Arco com Atmosfera Protetora Razoável 
Soldagem a Arco com Eletrodo Revestido Não recomendada 
Soldagem por Resistência: A Ponto e a Disco Não recomendada 
A Topo por Faísca Boa 
 
Fonte: Coppermetal 
 
2.6.2. Elevada condutibilidade elétrica e térmica do Cobre 
eletrolítico 
 J. R. V. Fogaça et. Al. estudou que no estado sólido, os átomos dos metais se 
agrupam, de forma geométrica ordenada, dando origem a reticulados cristalinos. 
Os cientistas propuseram um modelo de ligação química que explica grande 
parte das propriedades apresentadas pelos metais. Essa ligação metálica se baseia 
no fato de que os metais são elementos altamente eletropositivos, tendo, portanto, a 
tendência de formar cátions. 
Assim, alguns átomos dos metais perdem os seus elétrons mais externos (da 
camada de valência) formando cátions. Os elétrons liberados são chamados de 
semilivres ou de elétrons livres. Esses elétrons não abandonam o cristal, mas 
possuem mobilidade, transitam livremente, formando uma espécie de “nuvem 
eletrônica” ou “mar de elétrons” que envolve a estrutura e causa uma força que faz 
com que os átomos do metal permaneçam unidos. 
 
 
13 
 
 
Figura 3: Estrutura cristalina com nuvem de elétrons 
 
Esses cátions são estabilizados pelos elétrons livres, pois os cátions podem 
receber esses elétrons, voltando a ser neutros. Depois eles voltam a perder elétrons 
e, assim, sucessivamente. A estabilidade da ligação é obtida pelo ganho de energia 
na formação da ligação envolvendo diversos átomos. Seus elevados pontos de fusão 
e ebulição, bem como sua resistência à tração são consequências da grande força da 
ligação metálica, porque os átomos ficam unidos com muita intensidade. Assim, para 
desfazer esse tipo de ligação é necessário fornecer muita energia ao sistema. A 
densidade elevada e o fato da maioria dos metais serem sólidos em temperatura e 
pressões ambientes é consequência das estruturas compactas e cristalinas. E a 
maleabilidade e a ductibilidade vêm do fato de que os átomos dos metais podem 
“escorregar” uns sobreos outros. (J.R.V. Fogaça, 2017) 
 
2.6.3. Resistência à corrosão do Cobre eletrolítico 
O cobre comercialmente puro e os chamados cobres ligados apresentam 
excelente resistência à corrosão causada por águas salgadas e por agentes 
biológicos, mas são suscetíveis à corrosão-erosão causada por águas em movimento 
com altas velocidades. O processamento mecânico com o objetivo de melhorar a 
resistência mecânica de cobres ligados também aumenta sua resistência à corrosão-
erosão, sem prejudicar sensivelmente sua condutividade térmica e elétrica e sua 
resistência à corrosão atmosférica. (Cobre4v, 2008) 
 
 
14 
 
A corrosão sob tensão praticamente não ocorre no cobre comercialmente 
puro. Elementos de liga adicionados com o objetivo de aumentar a usinabilidade, 
como o chumbo, ou a resistência mecânica, como berílio, telúrio, cromo, fósforo e 
manganês, praticamente não têm efeito, ou têm um efeito muito limitado sobre a 
resistência à corrosão do cobre comercialmente puro. (Cobre4v, 2008) 
 
2.6.4. Facilidade de fabricação do Cobre eletrolítico 
Segundo Chiaverini, o começo do processo de extração do cobre é a 
“concentração” de seu minério. Este é peneirado, britado, moído e submetido ao 
processo de “floração”, que consiste na adição de água, misturada com produtos 
químicos adequados. E essa mistura entra em contato somente com partículas 
chamadas “estéreis” que se decantam, formando um lodo. Por insuflação de ar, 
origina-se uma agitação e formam-se pequenas bolhas de ar onde ficam as partículas 
sólidas de sulfeto de cobre e de ferro, que vão para a superfície, formando uma 
espuma rica em cobre. Esse concentrado é levado para o forno de revérbero, junto ao 
fundente, cujo a função é formar a escória pela sua combinação com as impurezas do 
concentrado e essa primeira fase dura em média 20 horas e, ao aproximar-se do fim, 
procura-se aquecer o material a uma temperatura de 1.200ºC. (Chiaverini, p.169, 
1986) 
A segunda fase dura de 4 a 7 horas e a temperatura final e de 1.100ºC. O 
material resultante chama-se “cobre blister” contendo em geral de 98 a 99,5 de cobre. 
O “cobre blister” é refinado no modo clássico que é a “refinação a fogo". O blister 
carrega quantidade suficiente de fundente (sílica) para fixar óxidos de alumínio e 
magnésio que deformam durante o processo. (Chiaverini, p.169, 1986) 
Numa primeira fase formam-se óxidos de cobre. O ferro é eliminado pela 
sílica, e junta-se a escória. O enxofre, antimônio e o arsênio são eliminados na forma 
de vapor. O chumbo e o zinco se incorporam à escória e então esta escória é 
eliminada. Segue-se a fase na qual se introduz uma tora de madeira verde no banho. 
O vapor que resulta da evaporação da seiva da Madeira verde acelera a remoção do 
enxofre. Ao mesmo tempo esses vapores, que contém vapor de água, hidrogênio e 
hidrocarbonetos, promovem a remoção parcial do Cu2O. A redução é completa, 
 
 
15 
 
cobrindo-se o banho com uma camada de antracito, carvão vegetal ou coque. 
(Chiaverini, p.169, 1986) 
Normalmente, o produto final originário dos produtores de cobre, são os 
catodos refinados e os vergalhões de cobre, cuja produção é vendida quase que 
inteiramente para a indústria de transformação do cobre. Já esta indústria, processa 
o catodo ou o vergalhão e, através de processos de laminação, extrusão, forjamento, 
fundição e metalurgia do pó, obtém uma larga variedade de produtos. (Infomet) 
 
2.6.5. Propriedades mecânicas do cobre eletrolítico 
Segundo a empresa Coppermetal, que realizou vários ensaios de tração e 
dureza no cobre eletrolítico, o material apresenta grande resistência à tração. 
Apresenta grande alongamento, pois deforma-se facilmente nos estados: recozido, 
encruado e fundido (Elongação ~60%). Apresenta baixa dureza e elevada resistência 
à corrosão, conforme mostram as figuras 4 e 5 abaixo (Coppermetal). A professora S. 
P. T. Borges do curso de materiais metálicos para a indústria química (MIQ) do 
Departamento de Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia de Lorena da 
Universidade de São Paulo (DEMAR/EEL/USP), apresenta o cobre como um material 
criogênico, pois suas propriedades mecânicas melhoram à baixa temperatura. À 
temperatura do nitrogênio líquido sua resistência é 50% superior à da temperatura 
ambiente. As propriedades mecânicas do cobre permanecem satisfatórias até 150 -
200ºC. 
 
 
16 
 
 
Figura 4 - Propriedades mecânicas em temperatura ambiente, válidas para a forma e o grau de dureza indicados 
Fonte: Coppermetal 
 
 
17 
 
 
Figura 5 – Propriedades mecânicas em temperatura ambiente, válidas para a forma e o grau de dureza indicados 
Fonte: Coppermetal 
 
2.6.6 Utilização do cobre eletrolítico 
Numerosas aplicações especializadas, tais como: componentes de radar e 
outros equipamentos eletroeletrônicos, ânodos para válvulas, selos vidrometal em 
equipamentos eletrônicos, componentes de termostatos, enrolamentos de rotores 
para geradores e motores de grande porte, guias de onda e cabos flexíveis, 
componentes de equipamentos elétricos que trabalham em temperaturas elevadas na 
presença de gases redutores, ânodos para eletrodeposição em banhos de cianeto, 
tubos catódicos, condutores para lâmpadas e válvulas. Diversas Aplicações que 
requerem elevada condutibilidade e nas quais haja aquecimento na presença de 
gases redutores, inclusive nos processos de soldagem e brasagem. (Spectru 
Metalurgia) 
O cobre eletrolítico é utilizado na fabricação de cabos condutores para 
estradas de ferro e linhas telefônicas, motores geradores, transformadores, bobinas 
de instrumentos, fios esmaltados, barras coletoras, contatos elétricos, fios para 
instalações domésticas e industriais, peças de aparelhos de rádio e televisão, 
 
 
18 
 
interruptores, peças para trocadores de calor, radiadores de automóveis, 
equipamentos de indústrias de processamento químico (caldeiras, destiladores e 
alambiques), equipamentos para processamento de alimentos, construção civil e 
arquitetura (telhados, fachadas, calhas, para-raios, painéis e revestimentos). (Infomet) 
O cobre isento de oxigênio (OFHC ou C 102) é usado na fabricação de 
componentes para aparelhos eletroeletrônicos em geral, e na fabricação de peças 
para serviço em elevadas temperaturas e atmosferas redutoras. 
A indústria automobilística é uma das maiores consumidoras de cobre do 
mundo. Nela, é comum encontrar cobre em componentes do motor, fios para 
condução elétrica, nos radiadores, nos sistemas de freio e, também nos conjuntos de 
conectores. Calcula-se que apenas um veículo tenha mais de 1km de fios de cobre. 
O cobre também é amplamente utilizado na indústria náutica. Ele está em ligas que 
são usadas nos cascos de barcos e navios, hélices e outros equipamentos que 
precisam resistir à corrosão provocada pela água do mar. (DuBronze, 2018) 
 
2.7. ENSAIOS MECÂNICOS 
2.7.1. Ensaios de tração 
S. M. Barcelos, estudou a influência da temperatura e corrente de trabalho nas 
características elétricas e mecânicas do cobre eletrolítico, usando o material 
caracterizado como fio de cobre nu rígido de 4,515mm (aprox. 16,00mm²) que foi 
cortado em cinco amostras de 800mm, aos quais foram impostas variações de 
corrente elétricas, respectivamente, à 143A, 214,5A, 286A, 400A e 700A, em 
diferentes intervalos de tempo. Também foram realizadas medições de temperatura 
durante a exposição à corrente elétrica e ensaios de tração, para medir os efeitos da 
temperatura e corrente de trabalho. Ele observou que as amostras apresentaram uma 
ótima condutividade e dissipação de calor e que as mesmas retornaram às condições 
de resistividade elétrica nominal do cobre à 20º. Ele concluiu que como característica 
intrínseca dos metais, a temperatura influencia no valor da resistividade elétrica em 
média 0,65% a cada 1ºC variado. Também influencia nas características mecânicas 
do material pois a partir de sobre correntes produzidas por sobrecargaou curto circuito 
 
 
19 
 
o condutor deverá ser substituído por equipes de manutenção, devido ao desgaste 
funcional. (S.M. Barcelos, 2010) 
M. O. Santos, estudou o processamento do cobre por EACI, extrusão angular 
em canais iguais. Para tentar aumentar a resistência do material, após realizar ensaios 
de tração e compressão ele passou o corpo de prova pelo processo e após cada 
passagem realizou mais ensaios de tração e compressão. Ele concluiu que o processo 
EACI proporcionou ao cobre uma microestrutura com grãos mais refinados. Além 
disso, a EACI também aumentou a resistência mecânica do material, porém as 
maiores alterações ocorreram no primeiro passe do processo, durante os outros 3 
passes subsequentes, houve mudanças, porém muito poucas, sendo consideradas 
irrelevantes. (M.O. Santos, 2008) 
R. Barbour, estudou a determinação de impurezas em cobre eletrolítico por 
espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), para 
determinar o grau de pureza do cobre eletrolítico após o processamento de amostras 
industriais. Este método tem sido muito utilizado nos setores industriais para a 
determinação elementar devido as suas características, principalmente as 
relacionadas a capacidade multielementar, a rapidez e a alta sensibilidade. As 
principais desvantagens são interferências isobáricas e poliatômicas, além daquelas 
relacionadas a matriz. Ele estudou se o método seria apropriado para utilização 
industrial e se não interferiria na composição do material. Após realizar o processo de 
ICP-MS ele empregou técnicas de comparação e constatou que a maioria dos 
resultados obtidos foram excelentes e concluiu que o método proposto é adequado 
para determinação multielementar na rotina de controle do processo de produção do 
cobre eletrolítico. (R. Barbour, 2011) 
Rodrigo Prestes Couto, estudou a importância do cobre no decorrer do tempo, 
em relação à sociedade humana desde os tempos antigos, até os tempos atuais. Ele 
descreve que este metal possui excepcional importância na vida moderna, pela sua 
condutibilidade, que o torna indispensável em toda aplicação elétrica, mas sua 
importância não foi menor nos albores da civilização. Nos tempos antigos, realmente, 
foi o primeiro metal empregado pelo homem na fabricação de utensílios, e sua história 
milenária tem acompanhado o nosso progresso técnico. Como o ouro, que 
provavelmente foi conhecido e trabalhado antes do cobre, não se pode obter senão 
 
 
20 
 
objetos ornamentais; foi, portanto, o cobre que substituiu a pedra na fabricação de 
objetos úteis. Na produção de utensílios e na procura de material adequado, 
distinguem-se as grandes idades da pedra, do cobre, do bronze e do ferro. O cobre 
caracteriza uma época que pode ser considerada como intermediária entre a da pedra 
e a do bronze. Na Mesopotâmia e no Egito, ele procedeu outros metais e, talvez, 
mesmo, em alguma zona de Baixa Mesopotâmia, nasceu a metalurgia do cobre, ou 
seja, a técnica do seu preparo. A princípio, usou-se o metal encontrado em estado 
livre, embora ele fosse escasso em natureza; foi trabalhado a frio ou a fogo, com 
martelo, reduzindo-se a pouco e pouco à forma desejada. Mais tarde, ele foi extraído 
da calcopirita. Um grande progresso no preparo foi obtido quando se conseguiu 
reduzir o cobre ao estado líquido. Ele funde-se a 1083 graus. Um fogo ao ar livre não 
atinge nunca essa temperatura, e a fusão do cobre torna-se possível somente com a 
invenção das fornalhas a tiragem forçada, a qual pode produzir 1200 graus de calor. 
Neste modo, o cobre podia ser coado em moldes diferentes e misturado a outros 
metais, obtendo-se ligas. (R.P. Couto, 2008) 
 O cobre puro é, entre os metais, um dos melhores condutores de eletricidade 
(somente a prata o suplanta) e, portanto, seu consumo aumentou 
extraordinariamente, com o desenvolvimento da indústria elétrica. As instalações 
telefônicas e telegráficas, as centrais hidrelétricas, os motores, os dínamos, os 
transformadores, os aparelhos de rádio, os cabos, os fios absorvem, hoje, uma 
quantidade enorme de cobre puro, que não pode ser substituído na maior parte dos 
casos, por nenhum outro metal. E como as aplicações elétricas se multiplicam, os 
pedidos de cobre se tornam sempre mais prementes. (R.P. Couto, 2008) 
M. C. R. da Costa, estudante do Curso Superior de Graduação de Tecnologia 
em Projetos Mecânicos da Faculdade de Tecnologia de Mogi Mirim, estudou que o 
cobre foi o primeiro metal usado pelo homem. Acredita-se que por volta de 13.000 
a.C. ele foi encontrado na superfície da Terra em forma de cobre nativo, um metal 
puro em seu estado metálico. Usado inicialmente para substituir a pedra como 
ferramenta de trabalho e na confecção de armas e objeto de decoração, o cobre foi 
uma descoberta fundamental na história da evolução humana. 
Processo de obtenção de cobre eletrolítico e redução de teor de cianetos de 
efluentes cianídricos concentrados provenientes da sangria de cubas de 
 
 
21 
 
eletrodeposição de cobre. A presente invenção se refere a um processo eletrolítico 
para obtenção de cobre a partir de efluente cianídrico concentrado proveniente de 
cubas para a eletrodeposição de cobre, denominado de sangria, cuja composição 
aproximada é: de 23 a 25 g/l de cobre, de 12 a 14 g/l de hidróxido de potássio, de 27 
a 20 g/l de cianeto de potássio e superior a 300g/l de carbonato de potássio. A sangria 
é eletrolisada, com catodos de aço inoxidável e anodos de titânio revestidos com 
óxidos metálicos, dando origem a um depósito de cobre. Esses catodos são 
transferidos para uma segunda cuba eletrolítica, de geometria semelhante, onde 
desempenharão a função de anodos, possibilitando a dissolução de cobre que é então 
eletrodepositado sobre catodos planos constituídos por chapas de aço inoxidável ou 
titânio, num eletrólito constituído por uma solução ácida de sulfato de cobre, com uma 
tensão anodo-catodo de 0,2 a 1,0v. Além disso, o processo promove a oxidação dos 
cianetos diminuindo a carga de poluentes a ser tratada. Uma remoção de 99,9% do 
cobre e 99,6% do cianeto total foi obtida após cinco horas de eletrólise, com a 
circulação de um litro de sangria por uma célula com 0,5l de volume. (M.C.R. da Costa, 
2011) 
 
 
 
22 
 
3. MÉTODO E MATERIAL 
3.1. Material 
O material utilizado foi o Cobre Eletrolítico C11000, uma liga de cobre, pois, é 
um material muito importante hoje em dia, utilizado em muitas áreas, tanto tecnológica 
quanto artística. Isso é devido às suas características mecânicas como sua 
maleabilidade elevada e suas propriedades de condutibilidade elétrica e térmica 
elevada, sendo somente superado pela prata. Este material é considerado 
relativamente raro na crosta terrestre. 
 
3.2. Metodologia 
A pesquisa foi feita através do estudo de pesquisas universitárias, artigos 
científicos sobre o material, sites da internet contendo acervo digital de pesquisas e 
livros de engenharia. 
 
 
 
23 
 
4. CONCLUSÃO 
 
Com base nas pesquisadas realizadas podemos concluir que o cobre é muito 
útil devido às suas propriedades de maleabilidade elevada e sua condutibilidade 
elétrica e térmica elevadas que são usadas em muitas áreas da engenharia. O metal 
é utilizado há muito tempo, desde muito antes do descobrimento de sua 
condutibilidade elevada, pelas civilizações antigas, como elemento de decoração ou 
de ornamento para recipientes ou enfeites. Após o entendimento de suas 
propriedades mecânicas descobriu-se que o cobre é um excelente condutor elétrico. 
Podendo ser utilizado em quase todos os aparelhos que utilizam a energia elétrica 
para seu funcionamento. Hoje vemos o cobre em abundancia na área tecnológica, 
como computadores, celulares, aparelhos elétricos e afins. É também grandemente 
utilizado nas vias aéreas de condução de energia, disponibilizada pelo governo, nos 
postes que percorrem as cidades abastecidas com energia elétrica.24 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas - Ligações Metálicas e as Propriedades dos 
Metais. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/ligacoes-
metalicas-as-propriedades-dos-metais.htm>. Acesso em 15 de Novembro de 2020. 
 
Efeito dos Elementos de Liga na Resistência à Corrosão do Cobre. Disponível 
em: <http://cobre4vdaiedani.blogspot.com.br/2008/09/efeito-dos-elementos-de-liga-
na.html>. Acesso em 15 de Novembro de 2020. 
 
CHIAVERINI, Marcelo – Tecnologia mecânica – Processos de fabricação e 
tratamento, Volume III. 2. ed – São Paulo: Editora McGraw-Hill, 1986. 
 
SPECTRU, Metalurgia – Cobres e suas ligas. Disponível em: 
<http://www.spectru.com.br/Metalurgia/diversos/cu3.pdf. Acesso em 14 de Novembro 
de 2020. 
 
Gomes, M.R. & Bresciani Filho, E. - Propriedades e Usos de Metais Não-ferrosos. 
Ed. ABM, São Paulo, 1987. 
 
Infomet - Cobre comercialmente puro e cobre ligado (Série C 1XX). Disponível em: 
<http://www.infomet.com.br/site/metais-e-ligas-conteudo-ler.php?codAssunto=62>. 
Acesso em 14 de abril de 2020. 
 
Infomet - Processos de Conformação Mecânica: Laminação e Trefilação de Aços. 
Disponível em: <http://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-
ler.php?codConteudo=238>. Acesso em 18 de novembro de 2020. 
 
Du Bronze - Saiba quais são as principais aplicações do cobre. Disponível em: 
<http://dubronze.com.br/saiba-quais-saacoes-do-cobre/>. Acesso em 25 de 
Novembro de 2020 
 
 
 
25 
 
Coppermetal - Informações Técnicas Cobre eletrolítico. Disponível em: 
<http://www.coppermetal.com.br/pdf/cobre/info-tec-copp_cobre_eletrolitico.pdf>. 
Acesso em 18 de Novembro de 2020. 
 
SANTOS, Mateus Oliveira - Processamento do cobre por EACI. Disponível em: 
<http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/bitstream/handle/1843/MAPO-
7R7GS8/mateus_santos.pdf?sequence=1>. 18 de Novembro de 2020. 
 
BARBOUR, Reinaldo - Determinação de impurezas em cobre eletrolítico por 
espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado. Disponível em: 
<https://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/9876>. 18 de Novembro de 2020. 
 
COUTO, Rodrigues Prestes – A importância do cobre no decorrer do tempo. 
Disponível em: <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgaawAC/cobre>. 18 de 
Novembro de 2020. 
 
COSTA, Marcelo Cristiano Rodrigues da - Cobre Eletrolítico: Composição, Utilização 
e Análise Metalográfica. Disponível em: 
<www.ebah.com.br/content/ABAAAepB0AJ/trabalho-mcm>. 18 de Novembro de 
2020. 
 
BARCELOS, Sérgio Martins - Influência da temperatura e corrente de trabalho, 
nas características elétricas e mecânicas do cobre eletrolítico. Disponível em: 
<https://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/25847>. 22 de Novembro de 2020.