Perustiedot kuparista
Kupari on metalli, jota ihmiset käyttivät aikaisemmin. Jo esihistoriallisina aikoina ihmiset alkoivat louhia avoloupparia ja käyttää saamaansa kuparia aseiden, työkalujen ja muiden välineiden valmistukseen. Kuparin käytöllä on syvällinen vaikutus varhaisen ihmissivilisaation kehitykseen. Kupari on metalli, jota esiintyy maankuoressa ja valtamerissä. Maankuoren kuparipitoisuus on noin 0,01 %, ja joissakin kupariesiintymissä kuparipitoisuus voi olla 3-5 %. Suurin osa luonnossa olevasta kuparista on yhdisteitä, nimittäin kuparimineraaleja. Kuparimineraalit aggregoituvat muiden mineraalien kanssa muodostaen kuparimalmia. Louhittu kuparimalmi muuttuu rikastuksen jälkeen kuparirikasteeksi, jolla on korkea kuparilaatu.
1. Suorituskyky
Kuparilla on hyvät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, kuten sähkönjohtavuus, lämmönjohtavuus, korroosionkestävyys ja sitkeys. Sähkönjohtavuus ja lämmönjohtavuus ovat hopean toisella sijalla. Puhdas kupari voidaan vetää erittäin hienoksi kuparilangaksi ja tehdä siitä erittäin ohut kuparifolio. Puhtaan kuparin tuore poikkileikkaus on ruusunpunainen, mutta kun kuparioksidikalvo on muodostunut pinnalle, ulkonäkö on purppuranpunainen, joten sitä kutsutaan usein punaiseksi kupariksi.
Puhtaan kuparin lisäksi kuparia voidaan yhdistää tinaan, sinkkiin, nikkeliin ja muihin metalleihin, jolloin muodostuu seoksia, joilla on erilaisia ominaisuuksia, nimittäin pronssia, messinkiä ja valkokuparia. Kun sinkkiä lisätään puhtaaseen kupariin (99,99 %), sitä kutsutaan messingiksi. Esimerkiksi tavallisia messinkiputkia, joiden kuparipitoisuus on 80 % ja sinkkipitoisuus 20 %, käytetään voimalaitosten lauhduttimissa ja autojen jäähdyttimissä; nikkelin lisäämistä kutsutaan valkokupariksi ja loput pronssiksi. Sinkkiä ja nikkeliä lukuun ottamatta kaikkia muita metallielementtejä sisältäviä kupariseoksia kutsutaan pronssiksi. Mitä elementtiä lisätään, kutsutaan mitä elementiksi. Pääpronssit ovat tinafosforipronssi ja berylliumpronssi. Esimerkiksi tinapronssilla on hyvin pitkä käyttöhistoria maassani. Sitä käytetään kellojen, kolmijalkojen, soittimien ja uhrivälineiden valamiseen. Tinapronssia voidaan käyttää myös laakereina, holkeina ja kulutusta kestävinä osina.
Puhtaan kuparin johtavuudesta poiketen seostuksen avulla kuparin lujuutta ja korroosionkestävyyttä voidaan parantaa huomattavasti. Jotkut näistä seoksista ovat kulutusta kestäviä ja niillä on hyvät valuominaisuudet, kun taas toisilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet ja korroosionkestävyys.
2. Käyttötarkoitukset
Edellä mainittujen erinomaisten ominaisuuksien ansiosta kuparilla on laaja käyttöalue teollisuudessa. Mukaan lukien sähköteollisuus, koneiden valmistus, kuljetus, rakentaminen ja muut näkökohdat. Tällä hetkellä kuparia käytetään pääasiassa sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa johtojen, tietoliikennekaapeleiden ja muiden valmiiden tuotteiden, kuten moottoreiden, generaattoriroottoreiden ja elektronisten instrumenttien, mittarien jne. valmistukseen, mikä muodostaa noin puolet teollisuuden kokonaiskysynnästä. . Kupari ja kuparilejeeringit ovat tärkeässä asemassa tietokonesiruissa, integroiduissa piireissä, transistoreissa, painetuissa piirilevyissä ja muissa laitteissa ja laitteissa. Esimerkiksi transistorijohdoissa käytetään erittäin johtavia ja lämpöä johtavia kromi-zirkoniumkupariseoksia. Hiljattain kansainvälisesti tunnettu tietokoneyritys IBM on ottanut käyttöön kuparin korvaamaan alumiinin piisiruissa, mikä merkitsee uutta läpimurtoa ihmiskunnan vanhimman metallin soveltamisessa puolijohdeteknologiassa.
Puolivälissä-1980 sähköteollisuuden osuus jalostetun kuparin kulutuksesta oli suuri Yhdysvalloissa, Japanissa ja Länsi-Euroopan maissa, eikä Kiina ollut poikkeus. 1990-luvulta lähtien kuparin käyttö putkissa rakennusteollisuudessa on lisääntynyt merkittävästi ja siitä on tullut suurin kuparin kuluttaja ulkomailla. Copper Development Associationin (CDA) New Yorkissa julkaiseman raportin mukaan: Vuonna 1997 rakennusteollisuus oli edelleen suurin kuparituotteiden loppukäyttömarkkinat Yhdysvalloissa. Rakennusteollisuus käyttää usein kuparin korroosionkestävyyttä vesiputkien, kattojen ja muiden vesihuolto- ja viemärilaitosten valmistukseen. Lisäksi sitä käytetään myös rakennusten sisustamiseen kauniin ulkonäön vuoksi. Kuparin käyttö rakennusteollisuudessa on ensimmäinen kuparituotteiden kokonaiskulutus Yhdysvalloissa.
China Nonferrous Metals Groupin sisäisten tilastojen mukaan vuonna 1997 sähköteollisuuden (mukaan lukien johdot ja kaapelit) osuus maani kuparin kulutuksesta oli 77,7 prosenttia, ja siitä tuli suurin kuparin markkina.
