1. Pam Efydd yn lle Copr?
Mae efydd yn aml yn cael ei ddewis dros gopr oherwydd ei eiddo gwell sy'n mynd i'r afael â chyfyngiadau allweddol copr pur, gan ei wneud yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau penodol:
Cryfder a chaledwch uwch: Mae copr pur yn gymharol feddal a hydrin, a all arwain at ddadffurfiad o dan straen. Mae efydd, aloi o gopr (yn nodweddiadol â thun, ac weithiau elfennau eraill fel ffosfforws neu alwminiwm), yn sylweddol anoddach a chryfach. Mae hyn yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cydrannau, offer, gerau a rhannau mecanyddol sy'n dwyn llwyth lle byddai copr yn methu oherwydd ei feddalwch.
Gwell gwrthiant gwisgo: Mae caledwch efydd yn lleihau ffrithiant a gwisgo, gan ei wneud yn berffaith ar gyfer symud rhannau fel Bearings, colfachau a gerau. Mewn cyferbyniad, mae copr yn gwisgo i lawr yn gyflym o dan gynnig dro ar ôl tro, gan ei gwneud yn anaddas at y defnyddiau hyn.
Gwell ymwrthedd cyrydiad mewn amgylcheddau garw: Er bod copr yn ffurfio patina amddiffynnol (haen wyrdd) mewn amodau sych neu gymedrol, mae'n fwy agored i gyrydiad mewn amgylcheddau ymosodol fel dŵr hallt neu doddiannau asidig. Mae efydd, fodd bynnag, yn gwrthsefyll cyrydiad o'r fath yn fwy effeithiol, a dyna pam y mae'n cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn cymwysiadau morol (ee propelwyr llongau, ffitiadau cragen) a phlymio diwydiannol.
Eiddo castio uwchraddol: Mae gan efydd bwynt toddi is na chopr ac mae'n llifo'n fwy llyfn wrth doddi, gan ganiatáu ar gyfer castiau cymhleth (ee cerfluniau, clychau, caledwedd addurniadol). Mae copr, gyda'i bwynt toddi uwch a llai o gyflwr tawdd hylif, yn llawer llai ymarferol ar gyfer castio cymhleth.
Amlochredd swyddogaethol: Mae cyfuniad Efydd o gryfder, gwydnwch ac ymarferoldeb yn ei gwneud yn well dewis i gymwysiadau sy'n amrywio o arteffactau hanesyddol (ee, arfau hynafol, cerfluniau) i gydrannau peirianneg fodern, lle mae cyfyngiadau copr (meddalwch, ymwrthedd gwisgo gwael) yn broblemus.
2. Pa un sy'n gostus: Efydd neu gopr?
Mae cost efydd yn erbyn copr yn dibynnu ar sawl ffactor, gan gynnwys amodau'r farchnad, cyfansoddiad aloi, a phrosesau cynhyrchu, ondmae efydd yn gyffredinol yn ddrytach na chopr pur. Dyma pam:
Cyfansoddiad Alloy: Mae efydd yn aloi, sy'n golygu ei fod yn cael ei wneud trwy gyfuno copr â metelau eraill (tun yn fwyaf cyffredin, ond hefyd alwminiwm, nicel, neu ffosfforws). Mae'r elfennau ychwanegol (ee, TIN) yn cynyddu costau cynhyrchu, gan fod yn rhaid eu ffynonellau, eu puro a'u cymysgu â chopr. Mewn cyferbyniad, nid oes angen unrhyw elfennau aloi ychwanegol ar gopr pur, gan leihau ei gost sylfaenol.
Cymhlethdod prosesu: Mae cynhyrchu efydd yn cynnwys mesur camau ychwanegol, toddi a chymysgu metelau lluosog i gyflawni'r cyfansoddiad a ddymunir i gostau gweithgynhyrchu. Mae gan gopr, gan ei fod yn fetel pur, broses gynhyrchu symlach, gan ostwng ei gost gyffredinol.
Galw a Chyflenwad y Farchnad: Mae prisiau'r ddau fetelau yn amrywio yn seiliedig ar gyflenwad a galw byd -eang. Fodd bynnag, mae tun (prif gydran o efydd traddodiadol) yn aml yn ddrytach ac yn llai niferus na chopr, a all yrru prisiau efydd ymhellach ymhellach. Er enghraifft, os yw prisiau tun yn pigo, mae costau efydd yn codi'n gyfrannol, tra bod prisiau copr yn parhau i fod yn annibynnol ar dueddiadau'r farchnad tun.
Aloion arbenigol: Mae aloion efydd perfformiad uchel (ee, efydd ffosffor, efydd alwminiwm) gydag eiddo wedi'u teilwra (ee, cryfder ychwanegol, ymwrthedd cyrydiad) hyd yn oed yn fwy costus oherwydd eu union lunio a'u cymwysiadau arbenigol.
I grynhoi, tra bod copr yn rhatach yn ei ffurf bur, mae'r deunyddiau a'r prosesu ychwanegol sy'n ofynnol i wneud efydd fel arfer yn ei wneud yr opsiwn drutach.
3. Pa un sy'n fwy dargludol, copr neu efydd?
Mae copr yn sylweddol fwy dargludol nag efydd-Both yn drydanol ac yn thermol. Mae'r gwahaniaeth hwn yn deillio o'u strwythur atomig a'u cyfansoddiad:
Dargludedd trydanol: Copr yw un o'r dargludyddion trydanol gorau ymhlith metelau, yn ail yn unig i arian. Mae ei ddargludedd uchel (tua 58 miliwn o siemens y metr, neu IACs 100%, safon ar gyfer dargludedd) yn deillio o'i strwythur atomig pur, unffurf, sy'n caniatáu i electronau lifo heb lawer o wrthwynebiad.
Mae efydd, fel aloi, yn cynnwys amhureddau (ee tun, alwminiwm, neu ffosfforws) sy'n tarfu ar y strwythur unffurf hwn. Mae'r elfennau ychwanegol hyn yn creu "canolfannau gwasgaru" ar gyfer electronau, gan gynyddu gwrthiant. Er enghraifft, mae gan Efydd Tin traddodiadol ddargludedd trydanol o ddim ond 15-30% IACs, sy'n llawer is na chopr. Mae gan hyd yn oed bronau arbenigol (ee efydd ffosffor) werthoedd dargludedd ymhell islaw 50% IACs.
Dargludedd thermol: Yn yr un modd, mae copr yn ddargludydd thermol rhagorol, gyda dargludedd thermol o tua 401 wat y metr-kelvin (w/m · k). Mae'r eiddo hwn yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer sinciau gwres, offer coginio a systemau oeri.
Mae gan efydd, oherwydd ei elfennau aloi, ddargludedd thermol is. Er enghraifft, mae efydd tun fel arfer yn amrywio o 50–100 w/m · k, tra gall efydd alwminiwm gyrraedd hyd at 120 w/m · k-still yn sylweddol llai na chopr.
Y rheswm allweddol dros y bwlch hwn yw bod aloi yn tarfu ar y bondio metelaidd a symudedd electronau sy'n galluogi dargludedd uchel mewn metelau pur. Felly, copr yw'r dewis a ffefrir ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am drosglwyddo trydanol neu thermol effeithlon (ee gwifrau trydanol, ceblau pŵer, cyfnewidwyr gwres), tra bod efydd yn cael ei brisio am ei gryfder a'i wydnwch, nid dargludedd.
