1. Cyfernod Ehangu Thermol o Gopr Pur
Mae gan gopr pur (ocsigen{0}}copr rhydd neu gopr pur masnachol fel T2, C11000) gyfernod ehangu thermol llinol cymharol uchel, sef un o'i briodweddau ffisegol pwysig mewn cymwysiadau peirianneg.
O 20 gradd i 100 gradd: tua 16.5 × 10⁻⁶ / gradd
O 20 gradd i 200 gradd: tua 17.3 × 10⁻⁶ / gradd
O 20 gradd i 300 gradd: tua 17.7 × 10⁻⁶ / gradd
Mae hyn yn golygu, pan fydd tymheredd yn cynyddu, bod copr pur yn ehangu'n amlwg, y mae'n rhaid ei ystyried mewn dyluniad thermol, ffitiau cydosod, a-cydrannau strwythurol tymheredd uchel.
2. A yw Copr Pur yn Addas ar gyfer Gwasanaeth Tymheredd Hir-Tymor Uchel-?
2.1 Casgliad
NID yw copr pur yn addas ar gyfer defnydd hirdymor ar dymheredd uchel, yn enwedig uwchlaw 250 gradd.
Dim ond mewn atmosfferau nad ydynt yn gyrydol y gall gynnal perfformiad sefydlog ar gyfer-gwasanaeth hirdymor ar lai na 150 gradd. Yn uwch na'r tymheredd hwn, mae ocsidiad, meddalu, colli cryfder, a diraddio strwythurol yn dod yn ddifrifol ac yn cyfyngu ar ei fywyd gwasanaeth.
2.2 Perfformiad Diraddio Copr Pur ar Dymheredd Uchel
(1) Ocsidiad Cyflymedig
O dan 300 gradd, mae copr yn ffurfio ffilm ocsid tenau (Cu₂O a CuO) sy'n darparu amddiffyniad cyfyngedig.
Yn uwch na 300 gradd, mae ocsidiad yn cyflymu'n sylweddol. Mae'r haen ocsid yn dod yn drwchus, yn rhydd, ac yn anamddiffynnol, gan dreiddio i mewn yn barhaus. Uwchben 500 gradd, mae ocsidiad yn gyflym iawn, gan arwain at ddefnydd deunydd, brithiad arwyneb, a chracio.
Mewn amgylcheddau sy'n cynnwys sylffwr, clorin, neu elfennau cyrydol eraill, mae cyrydiad tymheredd uchel yn cael ei gyflymu ymhellach, gan achosi methiant cynnar.
(2) Colled Sylweddol o Nerth Mecanyddol
Mae gan gopr pur gryfder tymheredd uchel isel ac mae'n dueddol o feddalu ac ymgripiad.
Ar 100-200 gradd, mae cryfder yn gostwng tua 10% -20%. Ar 300-400 gradd, mae cryfder yn gostwng 30% -50%, ac mae'n anochel bod dadffurfiad plastig o dan lwyth yn anochel.
Yn uwch na 500 gradd, mae cryfder gweddilliol yn llai na thraean o gryfder tymheredd yr ystafell, gan ei gwneud yn anaddas ar gyfer unrhyw strwythur cynnal llwyth.
(3) Dirywiad Dargludedd Trydanol a Thermol
Er bod copr yn parhau i fod yn ddargludol iawn ar dymheredd uchel, mae ei wrthedd trydanol yn cynyddu gyda thymheredd (tua +0.4% fesul gradd ).
Ar 500 gradd, mae gwrthedd bron yn dyblu, gan leihau effeithlonrwydd dargludiad a chynyddu cynhyrchu gwres.
Mae dargludedd thermol hefyd yn gostwng yn raddol ar dymheredd uchel, gan wanhau ei fantais afradu gwres.
2.3 Ystodau Tymheredd Gweithredu Hirdymor a Argymhellir
Llai na neu'n hafal i 120 gradd: Tymheredd gwasanaeth hir safonol ar gyfer cydrannau trydanol, ceblau a chyfnewidwyr gwres; sefydlog a dibynadwy.
120–250 gradd : Derbyniol ar gyfer gwasanaeth tymor canolig ond gyda heneiddio cyflymach; angen arolygiad rheolaidd.
>250 gradd: Heb ei argymell ar gyfer defnydd hirdymor parhaus.
>500 gradd : Dim ond ar gyfer amlygiad tymor byr iawn; bydd defnydd hirdymor yn arwain at fethiant cyflym.
2.4 Mesurau Gwella ar gyfer Cymwysiadau Tymheredd Uchel
Os oes rhaid defnyddio copr pur ar dymheredd uchel, gall y mesurau canlynol ymestyn oes y gwasanaeth:
Gorchudd arwyneb: Platio nicel, platio tun, neu blatio arian i ynysu ocsigen.
Awyrgylch dan reolaeth: Defnyddiwch mewn atmosffer anadweithiol neu rhydwythol (nitrogen, hydrogen) i atal ocsidiad.
Amnewid aloi: Mae aloion pres, efydd neu gopr-nicel yn darparu sefydlogrwydd tymheredd uchel llawer gwell.
Dyluniad strwythurol: Caniatáu gofod ehangu thermol a lleihau straen thermol.
2.5 Crynodeb
Mae copr pur yn ardderchog ar gyfer dargludiad thermol a thrydanol ar dymheredd isel i gymedrol (Llai na neu'n hafal i 150 gradd).
Fodd bynnag, oherwydd ocsidiad cyflym, meddalu difrifol, a phriodweddau mecanyddol sy'n dirywio, nid yw'n addas ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel hirdymor uwchlaw 250 gradd. Ar gyfer cymwysiadau peirianneg tymheredd uchel, dylai dewis deunydd ffafrio aloion copr sy'n gwrthsefyll gwres neu gydrannau copr a warchodir gan yr wyneb, gyda chyfyngiadau llym ar dymheredd gweithredu ac amgylchedd gwasanaeth.
