D. Sovellus kuljetusteollisuudessa
※ Laivat
Hyvän meriveden korroosionkestävyyden ansiosta monet kupariseokset, kuten alumiinipronssi, mangaanipronssi, alumiinimessinki, gunmetal (tina-sinkkipronssi), nikkelihopea ja nikkeli-kupariseos (monellilejeerinki), ovat tulleet vakiomateriaaleiksi laivanrakennuksessa. . Yleensä kupari ja kupariseokset muodostavat 2-3 % sotalaivojen ja kauppa-alusten kantavuudesta.
Sotalaivojen ja useimpien suurten kauppalaivojen potkurit on valmistettu alumiinipronssista tai messingistä. Jokainen suuren laivan potkuri painaa 20-25 tonnia. Queen Elizabethin ja Queen Maryn lentotukialusten potkurit painavat kumpikin 35 tonnia. Suurten laivojen raskaissa peräakseleissa käytetään usein "Admiral" -metalia, ja samasta materiaalista valmistetaan myös peräsimen ja potkurin kartiomaiset pultit. Kuparia ja kupariseoksia käytetään suuria määriä myös moottoreissa ja kattilahuoneissa. Maailman ensimmäinen ydinkäyttöinen kauppalaiva käytti 30 tonnia nikkelihopeaa lauhdutinputkia. Viime aikoina alumiinia messinkiputkia on käytetty suurina öljysäiliöiden lämmityspattereina. Tällaisia öljysäiliöitä on 100,000-tonnisessa laivassa 12, ja vastaava lämmitysjärjestelmä on melko suuri. Myös aluksen sähkölaitteet ovat erittäin monimutkaisia. Moottorit, moottorit, tietoliikennejärjestelmät jne. ovat lähes täysin riippuvaisia kuparista ja kupariseoksista. Suurten ja pienten laivojen hytit on usein koristeltu kuparilla ja kupariseoksilla. Myös puuveneissä on parasta käyttää kupariseosta (yleensä piipronssia) ruuveja ja nauloja puurakenteen kiinnittämiseen. Tällaisia ruuveja voidaan valmistaa massatuotantona valssaamalla.
Sen estämiseksi, että runko ei saastuisi meren eliöistä ja vaikuttaisi merenkulkuun, sen suojaamiseen käytettiin aikaisemmin usein kuparipinnoitetta; nyt se yleensä ratkaistaan sivelemällä kuparia sisältävää maalia.
Toisessa maailmansodassa suojatakseen saksalaisia magneettimiinoja aluksia vastaan kehitettiin antimagneettisia miinoja. Teräsrungon ympärille kiinnitettiin kuparihihnojen ympyrä ja johdettiin sähkövirtaa neutraloimaan aluksen magneettikenttä, jotta miinat eivät räjähtäisi.
※ Autot
Autot käyttävät 10-21 kiloa kuparia autoa kohden auton tyypistä ja koosta riippuen ja autojen painosta noin 6-9 %. Kuparia ja kupariseoksia käytetään pääasiassa jäähdyttimissä, jarrujärjestelmän putkistoissa, hydraulilaitteissa, hammaspyörissä, laakereissa, jarrujen kitkapaloissa, voimanjakelu- ja voimajärjestelmissä, tiivisteissä sekä erilaisissa liitoksissa, lisävarusteissa ja lisävarusteissa. Niistä patterit käyttävät suhteellisen paljon kuparia. Nykyaikaisissa putkihihnapattereissa käytetään messinkiliuskoja hitsaamaan jäähdyttimen putkia ja ohuita kupariliuskoja taivuttamaan jäähdyttimen ripoihin.
Viime vuosina on tehty monia parannuksia kuparipatterien suorituskyvyn parantamiseksi ja niiden kilpailukyvyn parantamiseksi alumiinipatterien suhteen. Materiaalien osalta kupariin lisätään hivenaineita sen lujuuden ja pehmenemispisteen lisäämiseksi ilman lämmönjohtavuuden menettämistä, mikä vähentää nauhan paksuutta ja säästää terästä; Valmistustekniikan osalta käytetään kupariputkien suurtaajuista tai laserhitsausta ja jäähdyttimen ytimen kokoamiseen käytetään kuparipehmojuotetta lyijylle alttiiden juotteiden sijaan. Verrattuna juotettuihin alumiinipattereihin samoissa lämmönpoistoolosuhteissa, eli samalla ilman ja jäähdytysnesteen painehäviöllä, uusi kuparipatteri on kevyempi ja kooltaan huomattavasti pienempi; yhdessä teräksen hyvän korroosionkestävyyden ja pitkän käyttöiän kanssa kuparipatterien edut ovat ilmeisempiä.
※ Rautatiet
Rautateiden sähköistäminen vaatii suuren määrän kuparia ja kupariseoksia. Jokainen kilometri ilmajohtoa vaatii yli 2 tonnia erikoismuotoiltua kuparilankaa. Sen lujuuden parantamiseksi lisätään usein pieni määrä kuparia (noin 1 %) tai hopeaa (noin %). Lisäksi junan moottorit, tasasuuntaajat sekä ohjaus-, jarru-, sähkö- ja signaalijärjestelmät ovat kaikki riippuvaisia kuparista ja kupariseoksista.
※ Ilma-alus
Lentokoneen navigointi on myös erottamaton kuparista. Esimerkiksi: lentokoneen johdotus-, hydrauli-, jäähdytys- ja pneumaattiset järjestelmät vaativat kuparimateriaaleja, laakerinpidikkeissä ja laskutelineiden laakereissa käytetään alumiinipronssiputkia, navigointilaitteissa käytetään antimagneettisia terässeoksia ja monissa instrumenteissa käytetään rikkinäisiä kuparisia elastisia elementtejä.
E. Sovellukset kone- ja metallurgisessa teollisuudessa
※ Mekaaninen suunnittelu
Kupariosia löytyy melkein kaikista koneista. Moottoreissa, piireissä, hydraulijärjestelmissä, pneumaattisissa järjestelmissä ja ohjausjärjestelmissä käytetyn suuren teräsmäärän lisäksi tarjolla on laaja valikoima messingistä ja pronssista valmistettuja voimansiirto- ja kiinnitysosia, kuten hammaspyörät, kierukkavaihteet, matot, kytkimet. , kiinnikkeet, vääntyvät osat, ruuvit, mutterit jne. Lähes kaikissa koneessa toisiinsa nähden liikkuvissa osissa on käytettävä kitkaa estävistä kupariseoksista valmistettuja laakereita tai holkkeja. Erityisesti suurten 10, 000 tonnin ekstruudereiden ja takopuristimien sylinteriholkit ja liukukappaleet ovat lähes kaikki pronssia, ja valukappaleiden paino voi nousta useisiin tonneihin. Monet elastiset elementit on lähes kaikki valmistettu piipronssista ja tinapronssista. Hitsaustyökalut, painevalumuotit jne. ovat vieläkin erottamattomia kupariseoksista ja niin edelleen.
※ Metallurgiset laitteet
Metallurgiateollisuus on suuri sähkönkuluttaja, ja se tunnetaan nimellä "sähkötiikeri". Metallurgisten laitosten rakentamisessa täytyy yleensä olla valtava siirto- ja jakelujärjestelmä sekä voimankäyttölaitteet, joiden toiminta perustuu kupariin. Lisäksi pyrometallurgiassa jatkuvavalutekniikka on noussut hallitsevaan asemaan, ja avainkomponentti, kiteytyslaite, on enimmäkseen valmistettu lujista ja korkean lämmönjohtavuuden omaavista kupariseoksista, kuten kromikuparista ja hopeakuparista. Tyhjiökaariuunien ja sähkömetallurgian sähkökuonauunien vesijäähdytteiset upokkaat valmistetaan teräsputkista ja kupariputkilla tai erikoismuotoisilla kupariputkilla kierretään erilaisia induktiolämmitysinduktiokeloja, joiden läpi johdetaan vettä jäähdytykseen.
※ Seosten lisäaineet
Kupari on tärkeä lisäaine seoksissa, kuten teräksessä ja alumiinissa. Pieni määrä kuparia (0.2-0,5 %) lisättynä niukkaseosteiseen rakenneteräkseen voi parantaa teräksen lujuutta ja sen kestävyyttä ilmakehän ja meren aiheuttamaa korroosiota vastaan. Kuparin lisääminen korroosionkestävään valuraudaan ja ruostumattomaan teräkseen voi parantaa niiden korroosionkestävyyttä entisestään. Runsasnikkeliset seokset, jotka sisältävät noin 30 % kuparia, ovat kuuluisia erittäin lujia korroosionkestäviä "moneliseoksia", joita käytetään laajalti ydinteollisuudessa.
Monet lujat alumiiniseokset sisältävät kuparia. Karkaisun ja vanhentamisen lämpökäsittelyn kautta seokseen saostuu dispergoituneita hienojakoisia hiukkasia, mikä parantaa merkittävästi sen lujuutta, joita kutsutaan vanhenemiskarkaistuiksi alumiiniseoksiksi. Niistä kuuluisin on duralumiini tai kova alumiini, joka on kuparia, mangaania ja magnesiumia sisältävä alumiiniseos, ja se on tärkeä rakennemateriaali lentokoneiden ja rakettien valmistuksessa.
