Metallinen trendi: Kuparin ja sen seosten termofysikaaliset ominaisuudet: Kuparin ja sen seosten termofysikaaliset ominaisuudet

Kuparin kasvava tarve

Kuparilla on poikkeuksellinen sähkön- ja LämmönjohtavuusLämmönjohtavuus (λ, yksikkö W/(m-K)) kuvaa lämmön muodossa olevan energian kulkeutumista massakappaleen läpi lämpötilagradientin vaikutuksesta (ks. kuva 1). Termodynamiikan toisen lain mukaan lämpö virtaa aina alemman lämpötilan suuntaan.lämmönjohtavuus, ja se on hopean jälkeen yksi parhaista johtimista. S&P Globalin hiljattain julkaisemassa raportissa ennustetaan, että vuoteen 2035 mennessä kuparin maailmanlaajuinen tarve saattaa kasvaa ja mahdollisesti kaksinkertaistua nykyisestä 25 miljoonasta tonnista 50 miljoonaan tonniin. Lisätutkimukset osoittavat myös, että kupariseosten, kuten pronssin, messingin ja muiden seosten kaltaisten materiaalien, hankinta lisääntyy valtavasti. Niitä käytetään pääasiassa ilmailu- ja avaruusalalla, koneiden valmistuksessa ja teollisuuden komponenttimarkkinoilla.

Nykyään kupari on keskeisessä asemassa myös nykyaikaisissa innovaatioissa, kuten sähkökoneissa, kestävässä energiainfrastruktuurissa, elektronisissa laitteissa ja kehittyneissä jäähdytys- ja lämmönsiirtojärjestelmissä. Lisäksi kuparia käytetään nykyaikaisissa mukavuustoiminnoissa, kuten automaatiossa, robotiikassa, laskentatehossa ja nopeassa energiansiirrossa.

Kuparin kulutusta lisäävät tekijät

• Sähköinfrastruktuuri: Kuparin Sähkönjohtavuus (SBA)Sähkönjohtavuus on fysikaalinen ominaisuus, joka ilmaisee materiaalin kykyä siirtää sähkövarausta.sähkönjohtavuus ja kestävyys ovat tehneet siitä ensisijaisen materiaalin sekä kotitalouksien että teollisuuden sähköjärjestelmissä.
• Uusiutuva energia: Siirtyminen uusiutuviin energialähteisiin edellyttää kuparin käytön lisääntymistä, sillä aurinko- ja tuulienergiajärjestelmät vaativat huomattavasti enemmän kuparia kuin perinteiset fossiilisia polttoaineita käyttävät järjestelmät.
• Sähköautot ja -kuorma-autot: Lisääntyvä saatavuus ja parannetut akkuteknologiat ovat jo nyt lisänneet sähköajoneuvojen myyntiä. Koska jokainen sähköauto ja -kuorma-auto käyttää huomattavasti enemmän kuparia kuin perinteiset polttomoottorit, sähköajoneuvojen tuotannon kasvu viittaa kuparin kysynnän kasvuun.
• Terveydenhuolto: Kuparia käytetään laajalti lääketieteellisessä teknologiassa paitsi sen korkean sähkönjohtavuuden vuoksi, joka on erittäin tärkeää erilaisille lääkinnällisille laitteille, myös sen luonnollisten antibakteeristen ominaisuuksien vuoksi.

Kuparin ja sen seosten termofysikaaliset ominaisuudet

Kuparin ja sen seosten lämpöfysikaaliset ominaisuudet ovat syynä niiden laajaan käyttöön eri teollisuudenaloilla, kuten elektroniikassa, sähkötekniikassa, ilmailu- ja avaruusalalla, autoteollisuudessa ja lämmönsiirtosovelluksissa. Ominaisuudet ovat myös ratkaisevia teknisen suunnittelun ja materiaalivalintojen kannalta, jotta voidaan varmistaa optimaalinen suorituskyky tietyissä sovelluksissa.

Vaikka puhtaan kuparin tärkeimmät ominaisuudet tunnetaan jo, on edelleen suuri tarve määrittää kokeellisesti sen seosten ja väliyhdisteiden mekaanisia, termodynaamisia ja termofysikaalisia ominaisuuksia sekä kuparin erityismuotoja, kuten ohuita kalvoja tai kuparia, jolla on eri raekokoja. (Kuva 1)

Tutustu siihen, miten NETZSCH Analyzing & Testing voi auttaa kuparia sisältävien seosten ominaisuuksien määrittämisessä!

Laser Flash Analysis (LFA ) mahdollistaa esimerkiksi kuparin ja sen seosten lämmönjohtavuuden nopeat ja tarkat mittaukset laajalla lämpötila-alueella. LFA:ta voidaan soveltaa myös ohuille kalvoille ja small näytteille, mikä on hyödyllistä nykyaikaisissa teknologiasovelluksissa, joissa kupari esiintyy tällaisissa muodoissa. Tässä yhteydessä on mahdollista käyttää myös PicoTR/NanoTR aikatason heijastustekniikkaa erityisen ohuille kalvoille.
.

Lue lisää sovellusohjeistamme: