21.08.2023 by Aileen Sammler, Dr. Dmitry Sergeev
Tendință metalică: Despre proprietățile termofizice ale cuprului și ale aliajelor sale
Cuprul prezintă o conductivitate electrică și termică excepțională, fiind unul dintre cei mai buni conductori, imediat după argint. Studiile ilustrează o creștere masivă a aprovizionării cu cupru și aliaje de cupru, care includ materiale precum bronzul, alama și alte aliaje. Acestea sunt utilizate în principal în industria aerospațială, în producția de mașini și pe piețele componentelor industriale.
Nevoia tot mai mare de cupru
Cuprul prezintă o conductivitate electrică și termică excepțională, situându-se imediat după argint ca unul dintre cei mai buni conductori. Un raport publicat recent de S&P Global prevede că, până în 2035, necesarul de cupru la nivel mondial ar putea înregistra o creștere, dublându-se potențial față de situația actuală, de la 25 la 50 de milioane de tone metrice. Alte studii ilustrează, de asemenea, o creștere masivă a aprovizionării cu aliaje de cupru, care includ materiale precum bronzul, alama și alte aliaje. Acestea sunt utilizate în principal în industria aerospațială, în producția de mașini și pe piețele componentelor industriale.
În prezent, cuprul este esențial și pentru inovațiile contemporane, cum ar fi mașinile electrice, infrastructura energetică durabilă, gadgeturile electronice și sistemele avansate de răcire și transfer de căldură. În plus, cuprul este utilizat în facilitățile moderne, inclusiv automatizarea, robotica, puterea de calcul și transmiterea rapidă a energiei.
Factorii care amplifică consumul de cupru
- Infrastructura electrică: Conductivitatea electrică și durabilitatea cuprului au făcut din acesta un material preferat atât pentru sistemele electrice casnice, cât și pentru cele industriale.
- Energie regenerabilă: Tranziția către sursele de energie regenerabile implică o creștere a utilizării cuprului, deoarece sistemele de energie solară și eoliană necesită mult mai mult cupru decât sistemele tradiționale alimentate cu combustibili fosili.
- Mașini și camioane electrice: Accesibilitatea crescândă și tehnologiile îmbunătățite ale bateriilor au stimulat deja vânzările de vehicule electrice. Deoarece fiecare mașină și camion electric utilizează mult mai mult cupru decât motoarele convenționale cu combustie, creșterea producției de vehicule electrice sugerează o creștere a cererii de cupru.
- Asistență medicală: Cuprul este utilizat pe scară largă în tehnologia medicală nu numai pentru conductivitatea sa electrică ridicată, care este foarte importantă pentru diferite dispozitive medicale, ci și pentru proprietățile sale antibacteriene naturale.
Proprietățile termofizice ale cuprului și ale aliajelor sale
Proprietățile termofizice ale cuprului și ale aliajelor sale contribuie la utilizarea lor pe scară largă în diverse industrii, inclusiv în electronică, inginerie electrică, industria aerospațială, industria auto și aplicații de transfer termic. Proprietățile sunt, de asemenea, esențiale în proiectarea tehnică și selectarea materialelor pentru a asigura performanțe optime în aplicații specifice.
Deși principalele proprietăți ale cuprului pur sunt deja cunoscute, există încă o mare nevoie de determinare experimentală suplimentară a proprietăților mecanice, termodinamice și termofizice ale aliajelor sale și ale compușilor intermediari, precum și ale cuprului care apare în forme speciale, cum ar fi filmele subțiri sau cu diferite dimensiuni ale granulelor. (Figura 1)
Descoperiți cum NETZSCH Analyzing & Testing vă poate ajuta în determinarea proprietăților aliajelor care conțin cupru!
De exemplu, Laser Flash Analysis (LFA) oferă măsurători rapide și precise ale conductivității termice a cuprului și a aliajelor sale pe o gamă largă de temperaturi. LFA poate fi aplicată, de asemenea, filmelor subțiri și probelor small, fiind benefică în aplicațiile tehnologiei moderne în care cuprul apare în astfel de forme. În acest caz, este posibilă și utilizarea tehnologieiPicoTR / NanoTR Time Domain Reflectance Technology pentru filme deosebit de subțiri.