21.08.2023 by Aileen Sammler, Dr. Dmitry Sergeev
Fémes trend: A réz és ötvözeteinek termofizikai tulajdonságairól
A réz kivételes elektromos és hővezető képességgel rendelkezik, és az ezüst mögött az egyik legjobb vezető. A tanulmányok a réz és a rézötvözetek beszerzésének hatalmas növekedését mutatják, amely olyan anyagokat foglal magában, mint a bronz, a sárgaréz és más ötvözetek. Ezeket főként a repülőgépiparban, a gépgyártásban és az ipari alkatrészek piacán használják.
A réz iránti növekvő igény
A réz kivételes elektromos és hővezető képességgel rendelkezik, és az ezüst mögött az egyik legjobb vezető. Az S&P Global nemrégiben közzétett jelentése szerint 2035-ig a réz iránti világszintű igény ugrásszerűen megnövekedhet, és a jelenlegihez képest megduplázódhat, 25 millió tonnáról 50 millió tonnára. További tanulmányok a rézötvözetek beszerzésének hatalmas növekedését is mutatják, amely olyan anyagokat foglal magában, mint a bronz, a sárgaréz és más ötvözetek. Ezeket főként a repülőgépiparban, a gépgyártásban és az ipari alkatrészpiacokon használják.
Napjainkban a réz olyan kortárs innovációkban is kulcsfontosságú, mint az elektromos gépek, a fenntartható energetikai infrastruktúra, az elektronikus kütyük, valamint a fejlett hűtési és hőátviteli rendszerek. A réz továbbá a modern kényelmi berendezésekben is felhasználásra kerül, beleértve az automatizálást, a robotikát, a számítási teljesítményt és a gyors energiaátvitelt.
A rézfogyasztást erősítő tényezők
- Elektromos infrastruktúra: A réz elektromos vezetőképessége és tartóssága miatt a háztartások és az ipari elektromos rendszerek kedvelt anyagává vált.
- Megújuló energia: A megújuló energiaforrásokra való áttérés a réz felhasználásának növekedésével jár, mivel a nap- és szélenergia-rendszerek lényegesen több rezet igényelnek, mint a hagyományos fosszilis tüzelőanyaggal működő rendszerek.
- Elektromos személygépkocsik és teherautók: A növekvő hozzáférhetőség és a továbbfejlesztett akkumulátortechnológiák máris fellendítették az elektromos járművek értékesítését. Mivel minden egyes elektromos személygépkocsi és teherautó lényegesen több rezet használ, mint a hagyományos belső égésű motorok, az elektromos járművek gyártásának felfutása a réz iránti kereslet növekedését vetíti előre.
- Orvosi ellátás: A rezet széles körben használják az orvostechnikában, nemcsak nagy elektromos vezetőképessége miatt, ami nagyon fontos a különböző orvosi eszközök számára, hanem természetes antibakteriális tulajdonságai miatt is.
A réz és ötvözeteinek termofizikai tulajdonságai
A réz és ötvözeteinek termofizikai tulajdonságai hozzájárulnak ahhoz, hogy széles körben használják őket különböző iparágakban, többek között az elektronikában, az elektrotechnikában, a repülőgépiparban, az autóiparban és a hőátviteli alkalmazásokban. A tulajdonságok a mérnöki tervezés és az anyagválasztás során is döntő fontosságúak, hogy biztosítsák az optimális teljesítményt az egyes alkalmazásokban.
Bár a tiszta réz főbb tulajdonságai már ismertek, még mindig nagy szükség van az ötvözetek és köztes vegyületek, valamint a különleges formákban, például vékonyrétegekben vagy különböző szemcseméretekben előforduló réz mechanikai, termodinamikai és termofizikai tulajdonságainak további kísérleti meghatározására. (1. ábra)
Fedezze fel, hogyan segíthet a NETZSCH Analízis és vizsgálat a réztartalmú ötvözetek tulajdonságainak meghatározásában!
A lézeres villanáselemzés (LFA ) például gyors és pontos méréseket biztosít a réz és ötvözeteinek Hővezető képességA hővezető képesség (λ, mértékegysége W/(m-K)) az energia - hő formájában történő - szállítását írja le egy tömegtestben a hőmérséklet-gradiens hatására (lásd az 1. ábrát). A termodinamika második törvénye szerint a hő mindig az alacsonyabb hőmérséklet irányába áramlik.hővezető képességére széles hőmérséklettartományban. Az LFA vékony filmek és a small minták esetében is alkalmazható, ami előnyös a modern technológiai alkalmazásokban, ahol a réz ilyen formában jelenik meg. Itt a PicoTR/NanoTR Time Domain Reflectance Technology használata különösen vékony filmek esetében is lehetséges.