Tendance métallique : A propos des propriétés thermophysiques du cuivre et de ses alliages

Le besoin croissant de cuivre

Le cuivre se caractérise par une conductivité électrique et thermique exceptionnelle, se classant juste derrière l'argent comme l'un des meilleurs conducteurs. Un rapport récemment publié par S&P Global prévoit que jusqu'en 2035, les besoins mondiaux en cuivre pourraient connaître une forte augmentation, doublant potentiellement par rapport à leur niveau actuel, passant de 25 à 50 millions de tonnes métriques. D'autres études illustrent également une augmentation massive de l'approvisionnement en alliages de cuivre, qui comprennent des matériaux tels que le bronze, le laiton et d'autres alliages. Ils sont principalement utilisés dans l'aérospatiale, la fabrication de machines et les marchés de composants industriels.

De nos jours, le cuivre est également au cœur des innovations contemporaines telles que les machines électriques, les infrastructures énergétiques durables, les gadgets électroniques et les systèmes avancés de refroidissement et de transfert de chaleur. En outre, le cuivre est utilisé dans les commodités modernes, y compris l'automatisation, la robotique, la puissance de calcul et la transmission rapide de l'énergie.

Facteurs d'amplification de la consommation de cuivre

• Infrastructure électrique: La conductivité électrique et la durabilité du cuivre en ont fait un matériau de choix pour les systèmes électriques domestiques et industriels.
• Énergies renouvelables: La transition vers les sources d'énergie renouvelables implique une augmentation de l'utilisation du cuivre, car les systèmes d'énergie solaire et éolienne nécessitent beaucoup plus de cuivre que les systèmes traditionnels alimentés par des combustibles fossiles.
• Voitures et camions électriques: L'accessibilité croissante et les technologies de batterie améliorées ont déjà stimulé les ventes de véhicules électriques. Comme chaque voiture ou camion électrique utilise beaucoup plus de cuivre que les moteurs à combustion conventionnels, l'essor de la production de véhicules électriques laisse présager une augmentation de la demande de cuivre.
• Soins médicaux: Le cuivre est largement utilisé dans la technologie médicale, non seulement pour sa conductivité électrique élevée, qui est très importante pour différents appareils médicaux, mais aussi pour ses propriétés antibactériennes naturelles.

Propriétés thermophysiques du cuivre et de ses alliages

Les propriétés thermophysiques du cuivre et de ses alliages contribuent à leur large utilisation dans diverses industries, notamment l'électronique, l'électrotechnique, l'aérospatiale, l'automobile et les applications de transfert de chaleur. Ces propriétés sont également cruciales pour la conception technique et la sélection des matériaux afin de garantir des performances optimales dans des applications spécifiques.

Bien que les principales propriétés du cuivre pur soient déjà connues, il reste encore beaucoup à faire pour déterminer expérimentalement les propriétés mécaniques, thermodynamiques et thermophysiques de ses alliages et de ses composés intermédiaires, ainsi que du cuivre se présentant sous des formes spéciales telles que des films minces ou des grains de tailles différentes. (Figure 1)

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Par exemple, l'analyse par flash laser (LFA) fournit des mesures rapides et précises de la conductivité thermique du cuivre et de ses alliages dans une large gamme de températures. L'analyse par flash laser peut également être appliquée aux films minces et aux échantillons small, ce qui est utile dans les applications technologiques modernes où le cuivre apparaît sous de telles formes. Dans ce cas, il est également possible d'utiliser la technologie de réflectance dans le domaine temporel (PicoTR / NanoTR ) pour les films particulièrement fins.

Lisez nos notes d'application pour en savoir plus :