Mae'r defnydd mwyaf mwyaf o gopr yn fyd -eang i mewnCymwysiadau Trydanol- Yn benodol, cynhyrchu gwifrau trydanol, ceblau pŵer, a chydrannau cysylltiedig ar gyfer trosglwyddo a dosbarthu ynni. Mae'r oruchafiaeth hon yn deillio o gyfuniad digymar copr o ddargludedd trydanol uchel (yn ail yn unig i arian), hydwythedd (gallu i gael ei dynnu i mewn i wifrau tenau ultra -), a chost gymharol - effeithiolrwydd.
Manylion allweddol yr achos defnydd hwn:
Gwifrau cartref a masnachol: Mae gwifrau copr yn safonol mewn adeiladau preswyl, masnachol a diwydiannol ar gyfer pweru goleuadau, offer a pheiriannau. Mae eu gwrthiant trydanol isel yn lleihau colli ynni ac adeiladu gwres, gan leihau risgiau tân.
Gridiau pŵer: - Mae ceblau copr foltedd yn trosglwyddo trydan o weithfeydd pŵer i ddinasoedd a threfi ar draws pellteroedd maith. Hyd yn oed gyda chynnydd alwminiwm mewn rhai llinellau uwchben, mae copr yn parhau i fod yn hollbwysig ar gyfer ceblau tanddaearol a segmentau effeithlonrwydd - uchel (lle mae gwrthiant isel yn - y gellir ei drafod).
Electroneg: Mae copr yn hanfodol ar gyfer byrddau cylched (fel olion dargludol), dirwyniadau modur (mewn moduron trydan ar gyfer ceir, offer, ac offer diwydiannol), a batris (ee, lithiwm - Mae batris ïon yn defnyddio casglwyr cerrynt copr).
Yn gyfan gwbl, mae ceisiadau trydanol yn cyfrif am~ 60% o'r galw copr byd -eang- yn llawer uwch na defnyddiau eraill fel adeiladu (pibellau, toi) neu beiriannau diwydiannol.
Er gwaethaf ei amlochredd, mae gan gopr gyfyngiadau nodedig sy'n cyfyngu ar ei ddefnydd mewn rhai senarios:
Ymwrthedd cyrydiad gwael mewn amgylcheddau garw
Mae copr yn llychwino'n hawdd mewn amodau llaith, asidig neu ddŵr hallt (gan ffurfio "verdigris" gwyrdd neu gyrydu'n gyflym). Mae'n anaddas ar gyfer cymwysiadau dŵr y môr (ee, pibellau morol) neu amlygiad i gemegau cryf (ee, asidau crynodedig), lle mae metelau fel nicel neu ditaniwm yn perfformio'n well.
Meddalwch a chryfder isel
Mae copr pur yn gymharol feddal (caledwch Brinell ~ 35 Hb Annealed) ac mae ganddo gryfder tynnol isel (~ 220 MPa wedi'i anelio). Mae'n dadffurfio'n hawdd o dan lwythi trwm neu ffrithiant, gan ei wneud yn anymarferol ar gyfer cydrannau straen - uchel fel gerau, berynnau, neu rannau strwythurol - cymwysiadau sydd angen metelau anoddach (ee, dur) neu aloion copr (ee EG, Efydd).
Ehangu Thermol Uchel
Mae gan gopr gyfernod uchel o ehangu thermol (~ 16.5 × 10⁻⁶/ gradd), sy'n golygu ei fod yn ehangu ac yn contractio'n sylweddol gyda newidiadau tymheredd. Gall hyn achosi gollyngiadau mewn systemau plymio neu ddifrod i electroneg fanwl os na chaiff ei gyfrif, yn wahanol i fetelau â chyfraddau ehangu is (ee, invar, nicel - aloi haearn).
Tueddiad i embrittlement hydrogen
Pan gaiff ei gynhesu mewn hydrogen - amgylcheddau cyfoethog (ee, rhai prosesau diwydiannol), mae copr yn amsugno hydrogen, sy'n gwanhau ei strwythur ac yn achosi cracio (ffenomen o'r enw "hydrogen embrittlement"). Mae hyn yn cyfyngu ei ddefnydd mewn tymheredd - uchel, hydrogen - cymwysiadau agored fel rhai adweithyddion cemegol.
Anwadalrwydd cost a chyflenwad cymharol
Er ei fod yn rhatach na metelau fel nicel neu ditaniwm, mae copr yn ddrytach nag alwminiwm (dewis arall cyffredin mewn ceblau trydanol) neu ddur. Yn ogystal, mae cyflenwadau copr byd -eang wedi'u crynhoi mewn ychydig o wledydd (ee Chile, Periw), gan arwain at anwadalrwydd prisiau oherwydd risgiau geopolitical, aflonyddwch mwyngloddio, neu bigau galw.
Mae defnydd eang copr yn deillio o'i briodweddau unigryw, gwerthfawr iawn:
Dargludedd trydanol eithriadol
Copr sydd â'r dargludedd trydanol uchaf o unrhyw fetel cyffredin (ac eithrio arian), gyda sgôr dargludedd o ~ 58 ms/m (ar 20 gradd). Mae hyn yn lleihau colli egni mewn trosglwyddiad trydanol - yn hanfodol ar gyfer gridiau pŵer, gwifrau ac electroneg, lle mae effeithlonrwydd yn effeithio'n uniongyrchol ar gost a pherfformiad.
Dargludedd thermol rhagorol
Mae dargludedd thermol copr (~ 401 w/m · k ar 20 gradd) yn llawer uwch na'r mwyafrif o fetelau. Mae'n trosglwyddo gwres yn gyflym, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer sinciau gwres (mewn cyfrifiaduron/electroneg), rheiddiaduron, offer coginio, a chyfnewidwyr gwres - cymwysiadau lle mae rheoli gwres yn effeithlon yn hanfodol.
Hydwythedd uchel a ffurfioldeb
Mae copr yn hynod hydwyth, sy'n golygu y gellir ei dynnu i mewn i wifrau tenau ultra - (mor denau â 0.001 mm) neu eu plygu, ei stampio, neu ei rolio i siapiau cymhleth heb gracio. Mae'r amlochredd hwn yn caniatáu iddo gael ei gynhyrchu yn gynhyrchion amrywiol, o olion bwrdd cylched bach i bibellau dŵr mawr.
Biocompatibility
Mae copr yn anadweithiol yn fiolegol ac yn - gwenwynig i fodau dynol, gan ei wneud yn addas ar gyfer cymwysiadau meddygol. Fe'i defnyddir mewn offer llawfeddygol, dyfeisiau y gellir eu mewnblannu (ee, arweinyddion rheolydd calon), ac arwynebau gwrthficrobaidd (mae aloion copr yn lladd bacteria fel E. coli a MRSA, gan leihau risgiau haint mewn ysbytai).
Ailgylchadwyedd uchel
Gellir ailgylchu copr 100% heb golli ei eiddo. Mae ailgylchu copr yn defnyddio ~ 10% yn unig o'r egni sy'n ofynnol i fwyngloddio a mireinio copr newydd, gan leihau allyriadau carbon ac effaith amgylcheddol. Mae copr wedi'i ailgylchu yn cwrdd â thua 35% o'r galw copr byd -eang, gan gefnogi gweithgynhyrchu cynaliadwy.
