21.08.2023 by Aileen Sammler, Dr. Dmitry Sergeev
Metallisk trend: Om de termofysikaliska egenskaperna hos koppar och dess legeringar
Koppar har en exceptionell elektrisk och termisk ledningsförmåga och rankas strax efter silver som en av de bästa ledarna. Studier visar på en massiv ökning av inköp av koppar och kopparlegeringar, vilket inkluderar material som brons, mässing och andra legeringar. De används främst inom flyg- och rymdindustrin, maskintillverkning och på marknader för industrikomponenter.
Det ökande behovet av koppar
Koppar har en exceptionell elektrisk och termisk ledningsförmåga och rankas strax efter silver som en av de bästa ledarna. En nyligen publicerad rapport från S&P Global förutspår att fram till 2035 kan det globala kravet på koppar bevittna en kraftig ökning, potentiellt fördubblas från sitt nuvarande tillstånd, från 25 till 50 miljoner ton. Ytterligare studier illustrerar också en massiv ökning av inköp av kopparlegeringar, vilket inkluderar material som brons, mässing och andra legeringar. De används främst inom flyg- och rymdindustrin, maskintillverkning och på marknader för industrikomponenter.
Numera är koppar också avgörande för moderna innovationer som elektriska maskiner, hållbar energiinfrastruktur, elektroniska prylar och avancerade kyl- och värmeöverföringssystem. Dessutom används koppar i moderna bekvämligheter, inklusive automatisering, robotteknik, beräkningskraft och snabb energiöverföring.
Faktorer som ökar kopparförbrukningen
- Elektrisk infrastruktur: Kopparns elektriska ledningsförmåga och hållbarhet har gjort den till ett förstahandsmaterial för både hushållens och industrins elsystem.
- Förnybar energi: Övergången till förnybara energikällor innebär en ökad användning av koppar, eftersom sol- och vindenergisystem kräver betydligt mer koppar än traditionella fossilbränsledrivna system.
- Elektriska bilar och lastbilar: Ökad tillgänglighet och förbättrad batteriteknik har redan ökat försäljningen av elfordon. Eftersom varje elbil och lastbil använder betydligt mer koppar än konventionella förbränningsmotorer, tyder den kraftiga ökningen av produktionen av elfordon på en ökad efterfrågan på koppar.
- Medicinsk vård: Koppar används i stor utsträckning inom medicinteknik, inte bara för sin höga elektriska ledningsförmåga, som är mycket viktig för olika medicintekniska produkter, utan också för sina naturliga antibakteriella egenskaper.
Termofysikaliska egenskaper hos koppar och dess legeringar
De termofysiska egenskaperna hos koppar och dess legeringar bidrar till deras utbredda användning i olika branscher, inklusive elektronik, elektroteknik, flyg-, fordons- och värmeöverföringstillämpningar. Egenskaperna är också avgörande vid teknisk design och materialval för att säkerställa optimal prestanda i specifika applikationer.
Även om de viktigaste egenskaperna hos ren koppar redan är kända finns det fortfarande ett stort behov av ytterligare experimentell bestämning av de mekaniska, termodynamiska och termofysiska egenskaperna hos dess legeringar och mellanliggande föreningar, liksom koppar som förekommer i speciella former som tunna filmer eller med olika kornstorlekar. (Bild 1)
Upptäck hur NETZSCH Analyzing & Testing kan hjälpa till att bestämma egenskaperna hos legeringar som innehåller koppar!
Laser Flash Analysis (LFA) ger till exempel snabba och exakta mätningar av värmeledningsförmågan hos koppar och dess legeringar över ett brett temperaturintervall. LFA kan också tillämpas på tunna filmer och small prover, vilket är fördelaktigt i moderna teknikapplikationer där koppar förekommer i sådana former. Här är det också möjligt att använda PicoTR/NanoTR Time Domain Reflectance Technology för särskilt tunna filmer.