Kupferblock
1. Die elektrische Leitfähigkeit von reinem Kupfer beträgt ca. 58,5 MS/m
2. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt ca. 401 W/(m·K)
3. Lila-roter metallischer Glanz
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Unter Kupferblöcken versteht man massive metallische Werkstoffe aus reinem Kupfer (Cu) oder Kupferlegierungen, die je nach Zusammensetzung meist in Form von Barren, Platten, Stäben, Blöcken usw. vorliegen.
Es kann wie folgt klassifiziert werden:
Reiner Kupferblock (elektrolytisches Kupfer, Reinheit größer oder gleich 99,9 %): Purpurrotes Aussehen, mit ausgezeichneter Duktilität.
Kupferlegierungsblöcke: Verbessern Sie die Leistung durch Hinzufügen anderer Elemente (wie Zn, Sn, Ni, Be usw.), zum Beispiel:
Messing (Cu-Zn-Legierung): Korrosion-beständig und leicht zu verarbeiten.
Bronze (Cu-Sn-Legierung): Hohe Verschleißfestigkeit.
Weißes Kupfer (Cu-Ni-Legierung): Beständig gegen Meerwasserkorrosion.
Korrosionsbeständigkeit:
Es ist in trockener Luft stabil und bildet in feuchter Umgebung eine Schutzschicht aus basischem Kupfercarbonat (Grünspan).
Es ist beständig gegen nicht-oxidierende Säuren (wie Salzsäure und verdünnte Schwefelsäure), wird jedoch durch Salpetersäure leicht korrodiert.
Oxidationsverhalten: Oxidiert bei hohen Temperaturen zu CuO (schwarz) oder Cu₂O (rot).
Mechanische Eigenschaften
Festigkeit: Die Zugfestigkeit von reinem Kupfer beträgt etwa 200–250 MPa und kann nach der Kaltumformung 400 MPa erreichen.
Härte: Die HV von geglühtem reinem Kupfer beträgt etwa 50 und kann nach dem Kaltwalzen auf 120 ansteigen.
Kaltverfestigung: Nach der Kaltverformung steigt die Festigkeit und zur Wiederherstellung der Plastizität ist ein Glühen erforderlich
Die Hauptanwendungen von Kupferblöcken
1. Elektrische und elektronische Bereiche
Drähte und Kabel: machen über 60 % des weltweiten Kupferverbrauchs aus (z. B. Stromübertragungsleitungen und Motorwicklungen).
Halbleitergehäuse: Kupferleiterrahmen ersetzen herkömmliche Eisen-{0}Nickellegierungen, um den Widerstand zu verringern.
Supraleitende Materialien: Kupfer dient als Basis für supraleitende Hochtemperatur-Streifen (z. B. YBCO-beschichtete Leiter).
2. Architektur und Ingenieurwesen
Dach und Vorhangfassade: Kupferplatten weisen eine hervorragende Witterungsbeständigkeit und eine Lebensdauer von über 100 Jahren auf (z. B. die Außenschicht der Freiheitsstatue in New York).
Wasserleitungssystem: Starke antibakterielle Eigenschaft. . 80 % der High-End-Gebäude in der Europäischen Union verwenden Kupferwasserleitungen.
3. Maschinenbau
Lager und Zahnräder: Bronze (z. B. SAE 660) wird für Hoch-Last- und Niedrig-Lager verwendet.
Wärmetauscher: Kupferlegierungen (z. B. Marinemessing) werden in Schiffskondensatoren verwendet und sind beständig gegen Meerwasserkorrosion.
4. Dinge des täglichen Bedarfs und Kunst
Münzen und Küchengeschirr: Geschirr aus weißem Kupfer (z. B. C7521) hat sowohl Glanz als auch antibakterielle Eigenschaften.
Skulpturen und Kunsthandwerk: Komplexe Kupferskulpturen, die im Wachsausschmelzverfahren hergestellt wurden (z. B. die Bronzeware „Houmuwu Ding“).
5. Hohe und neue Technologie
Nuklearindustrie: Kupfer wird in der Strahlenschutzschicht von Kernreaktoren verwendet (mit hoher Dichte und Wärmeleitfähigkeit).
Luft- und Raumfahrt: Berylliumkupferlegierung (C17200) wird zur Herstellung hochtemperaturbeständiger Komponenten für Raketentriebwerke verwendet.
Kupferblöcke sind mit ihren einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten zum „roten Metallskelett“ der modernen Industrie geworden. Mit der Entwicklung neuer Energie- und 5G-Technologien wird der Kupferverbrauch in Bereichen wie Batterien, Ladesäulen und Hochfrequenzschaltkreisen weiter zunehmen.
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