Cuprul de înaltă puritate este un metal moale, maleabil și ductil, cu conductivitate termică și electrică foarte ridicată. O suprafață proaspăt expusă de cupru pur are o culoare roșiatică-portocalie. Cuprul este utilizat ca conductor de căldură și energie electrică, ca material de construcție și ca constituent al diferitelor aliaje de metal, cum ar fi argintul sterlin folosit în bijuterii, Cupronickel folosit pentru a face hardware și monede marine și constante utilizate în calibrele de tulpini și termocouple pentru măsurarea temperaturii. Cuprul cu puritate ridicată are rezistența finală de aproximativ 210 MPa și rezistența la randament de 33 MPa, ceea ce limitează capacitatea de utilizare a aplicațiilor industriale. Dar, în mod similar, ca și pentru alte aliaje, cuprul poate fi consolidat. Principalul mecanism de întărire este aliajarea în aliaje bazate pe CU.
Aliajele de cupru sunt aliaje bazate pe cupru, în care principalele elemente de aliere sunt Zn, SN, SI, AL, NI. Aliajele bazate pe CU constituie în mare parte soluții solide substituționale, pentru care atomii de solut sau impuritate înlocuiesc sau înlocuiesc atomilor gazdă. Mai multe caracteristici ale atomilor de solut și solvent determină gradul în care primul se dizolvă în cel de -al doilea. Acestea sunt exprimate ca reguli Hume - Rothery. Există până la 400 de compoziții diferite de cupru și aliaj de cupru grupate în categorii: cupru, aliaj de cupru înalt, alimente, bronze, nicheluri de cupru, cupru - nickel - zinc (nichel argint), cupru cu plumb și aliaje speciale. În plus, un număr limitat de aliaje de cupru pot fi consolidate prin tratamentul termic.; În consecință, trebuie utilizată aliere de lucru la rece și\/sau cu soluție solidă pentru a îmbunătăți aceste proprietăți mecanice.
Proprietățile cuprului
Cuprul este un material moale, dur, ductil și maleabil. Aceste proprietăți fac ca cuprul să fie extrem de potrivit pentru formarea tubului, desen de sârmă, învârtire și desen profund. Celelalte proprietăți cheie expuse de Copper și aliajele sale includ:
Conductivitate termică excelentă. Cuprul are un rating de conductivitate termică cu 60% mai mare decât aluminiul, astfel încât este mai capabil să reducă punctele fierbinți termice în sistemele de cablare electrică. Conductivitățile electrice și termice ale metalelor provin din faptul că electronii lor exteriori sunt delocalizați.
Conductivitate electrică excelentă. Conductivitatea cuprului este de 97% cea a argintului. Datorită costurilor sale mult mai mici și a abundenței mai mari, în mod tradițional, cuprul a fost materialul standard utilizat pentru aplicațiile de transmisie a energiei electrice. Cu toate acestea, aluminiul este de obicei utilizat în liniile electrice de înaltă tensiune, deoarece are aproximativ jumătate din greutate și costul mai mic al unui cablu de cupru cu rezistență comparabilă. La o temperatură dată, conductivitățile termice și electrice ale metalelor sunt proporționale, dar creșterea temperaturii crește conductivitatea termică în timp ce scade conductivitatea electrică. Acest comportament este cuantificat în legea Wiedemann -Franz.
O bună rezistență la coroziune. Cuprul nu reacționează cu apa, dar reacționează încet cu oxigenul atmosferic pentru a forma un strat de oxid de cupru negru maro, care, spre deosebire de rugina care se formează pe fier în aerul umed, protejează metalul de bază de coroziunea suplimentară (pasivarea). Aliajele de nichel de cupru, alama de aluminiu și aluminiul demonstrează o rezistență superioară la coroziunea apei sărate.
Rezistență bună la biofouling
Machinabilitate bună. Prelucrarea cuprului este posibilă, deși aliajele sunt preferate pentru o bună utilizare în crearea unor piese complexe.
Reținerea proprietăților mecanice și electrice la temperaturi criogene
Diamagnetic
Utilizarea aliajelor de cupru și cupru
Istoric, aliarea cuprului cu un alt metal, de exemplu, staniu pentru a face bronz, a fost practicat pentru prima dată la aproximativ 4000 de ani de la descoperirea topitoriei de cupru și la aproximativ 2000 de ani după „bronzul natural” a intrat în uz general. O civilizație antică este definită ca în epoca bronzului, fie prin producerea de bronz, prin topirea propriului cupru și alierea cu staniu, arsenic sau alte metale. Principalele aplicații ale cuprului sunt sârmă electrică (60%), acoperișuri și instalații sanitare (20%) și utilaje industriale (15%). Cuprul este utilizat mai ales ca metal pur, dar atunci când este necesară o duritate mai mare, acesta este pus în aliaje precum alama și bronzul (5% din utilizarea totală). Aliajele bazate pe cupru și cupru, inclusiv alimentele (Cu-Zn) și bronzele (Cu-SN) sunt utilizate pe scară largă în diferite aplicații industriale și sociale. Unele dintre utilizările obișnuite pentru aliaje de aramă includ bijuterii de costume, încuietori, balamale, angrenaje, rulmenți, carcase de muniție, radiatoare auto, instrumente muzicale, ambalaje electronice și monede. Bronzul, sau aliajele și amestecurile asemănătoare bronzului, au fost utilizate pentru monede pe o perioadă mai lungă. este încă utilizat pe scară largă astăzi pentru arcuri, rulmenți, bucșe, rulmenți de pilot de transmisie auto și accesorii similare și este deosebit de frecventă în rulmenții motoarelor electrice mici. Aama și bronzul sunt materiale de inginerie comună în arhitectura modernă și sunt utilizate în principal pentru acoperișuri și placare a fațadei datorită aspectului lor vizual.
Cupru cu ton electrolitic (ETP)
Electrolitic Tough Pitch Copper, UNS C11 0 0 0, este cupru pur (cu un maxim de 0,0355% din impurități) rafinat de procesul de rafinare electrolitică și este cel mai larg utilizat grad de cupru din întreaga lume. ETP are un rating minim de conductivitate de 100% IAC și trebuie să fie 99,9% pur. Are un conținut de oxigen de la 0,02% până la 0,04% (tipic). Cablarea electrică este cea mai importantă piață pentru industria cuprului. Aceasta include cablurile structurale de energie, cablul de distribuție a energiei, sârmă de aparate, cablu de comunicații, sârmă auto și cablu și sârmă de magnet. Aproximativ jumătate din totalul de cupru este utilizat pentru conductoarele de sârmă electrică și cablu. Pure Copper are cea mai bună conductivitate electrică și termică a oricărui metal comercial. Conductivitatea cuprului este de 97% cea a argintului. Datorită costurilor sale mult mai mici și a abundenței mai mari, în mod tradițional, cuprul a fost materialul standard utilizat pentru aplicațiile de transmisie a energiei electrice.
Alamă
Brass este termenul generic pentru o serie de aliaje de cupru-zinc. Aama poate fi aliat cu zinc în proporții diferite, ceea ce duce la un material cu proprietăți mecanice, coroziune și termice variate. Cantități crescute de zinc oferă materialului o rezistență și ductilitate îmbunătățită. Brass -urile cu un conținut de cupru mai mare de 63% sunt cele mai ductile din orice aliaj de cupru și sunt modelate de operații complexe de formare la rece. Brass are o malleabilitate mai mare decât bronzul sau zincul. Punctul de topire relativ scăzut al alamă și fluiditatea acestuia îl fac un material relativ ușor de turnat. Alama poate varia în culoare de suprafață de la roșu la galben la aur la argint, în funcție de conținutul de zinc. Unele dintre utilizările obișnuite pentru aliaje de aramă includ bijuterii de costume, încuietori, balamale, viteze, rulmenți, cuplaje cu furtun, carcase de muniție, radiatoare auto, instrumente muzicale, ambalaje electronice și monede. Aama și bronzul sunt materiale de inginerie comună în arhitectura modernă și sunt utilizate în principal pentru acoperișuri și placare a fațadei datorită aspectului lor vizual.
De exemplu, aliajul de aramă al cartușului UNS C26000 (70\/30) este din seria de alamă galbenă, care are cea mai mare ductilitate. Brass -urile din cartuș sunt formate în mare parte la rece și pot fi, de asemenea, ușor prelucrate, ceea ce este necesar în fabricarea carcaselor de cartuș. Poate fi utilizat pentru nuclee și rezervoare, cochilii de lanternă, corpuri de fixare, elemente de fixare, încuietori, balamale, componente de muniție sau accesorii pentru instalații sanitare.
Bronz
Bronzele sunt o familie de aliaje bazate pe cupru aliate în mod tradițional cu staniu, dar se pot referi la aliaje de cupru și alte elemente (de exemplu, aluminiu, siliciu și nichel). Bronzurile sunt ceva mai puternice decât altele, dar mai au un grad ridicat de rezistență la coroziune. În general, acestea sunt utilizate atunci când, pe lângă rezistența la coroziune, sunt necesare proprietăți bune de tracțiune. De exemplu, cuprul de beriliu atinge cea mai mare putere (la 1.400 MPa) a oricărui aliaj pe bază de cupru.
Istoric, aliarea cuprului cu un alt metal, de exemplu, staniu pentru a face bronz, a fost practicat pentru prima dată la aproximativ 4000 de ani de la descoperirea topitoriei de cupru și la aproximativ 2000 de ani după „bronzul natural” a intrat în uz general. O civilizație antică este definită ca în epoca bronzului, fie prin producerea de bronz, prin topirea propriului cupru și alierea cu staniu, arsenic sau alte metale. Bronzul, sau aliajele și amestecurile asemănătoare bronzului, au fost utilizate pentru monede pe o perioadă mai lungă. este încă utilizat pe scară largă astăzi pentru arcuri, rulmenți, bucșe, rulmenți de pilot de transmisie auto și accesorii similare și este deosebit de frecventă în rulmenții motoarelor electrice mici. Aama și bronzul sunt materiale de inginerie comună în arhitectura modernă și sunt utilizate în principal pentru acoperișuri și placare a fațadei datorită aspectului lor vizual.
