Grundkenntnisse über Kupfer
Kupfer ist ein Metall, das schon früher von Menschen verwendet wurde. Schon in prähistorischen Zeiten begannen die Menschen, Kupfer im Tagebau abzubauen und das gewonnene Kupfer zur Herstellung von Waffen, Werkzeugen und anderen Utensilien zu verwenden. Die Verwendung von Kupfer hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf den Fortschritt der frühen menschlichen Zivilisation. Kupfer ist ein Metall, das in der Erdkruste und im Ozean vorkommt. Der Kupfergehalt in der Erdkruste beträgt etwa 0,01 %, und in einigen Kupfervorkommen kann der Kupfergehalt 3-5 % erreichen. Der größte Teil des Kupfers in der Natur kommt in Form von Verbindungen vor, nämlich Kupfermineralien. Kupfermineralien verbinden sich mit anderen Mineralien zu Kupfererz. Das abgebaute Kupfererz wird nach der Aufbereitung zu einem Kupferkonzentrat mit hohem Kupfergehalt.
1. Leistung
Kupfer hat gute physikalische und chemische Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Duktilität. Die elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit sind nach Silber die zweitbesten. Reines Kupfer kann zu sehr feinen Kupferdrähten gezogen und zu sehr dünner Kupferfolie verarbeitet werden. Der frische Querschnitt von reinem Kupfer ist rosarot, aber nachdem sich der Kupferoxidfilm auf der Oberfläche gebildet hat, ist das Aussehen purpurrot, weshalb es oft als Rotkupfer bezeichnet wird.
Neben reinem Kupfer kann Kupfer mit Zinn, Zink, Nickel und anderen Metallen kombiniert werden, um Legierungen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu bilden, nämlich Bronze, Messing und Weißkupfer. Wenn reinem Kupfer (99,99 %) Zink zugesetzt wird, nennt man es Messing. Beispielsweise werden gewöhnliche Messingrohre mit einem Kupfergehalt von 80 % und einem Zinkgehalt von 20 % in Kondensatoren von Kraftwerken und Autokühlern verwendet; mit Nickelzusatz wird Weißkupfer genannt, und der Rest wird Bronze genannt. Mit Ausnahme von Zink und Nickel werden alle Kupferlegierungen mit anderen Metallelementen als Bronze bezeichnet. Welches Element hinzugefügt wird, wird als welches Element bezeichnet. Die wichtigsten Bronzen sind Zinnphosphorbronze und Berylliumbronze. Beispielsweise hat Zinnbronze in meinem Land eine sehr lange Anwendungsgeschichte. Sie wird zum Gießen von Glocken, Stativen, Musikinstrumenten und Opferutensilien verwendet. Zinnbronze kann auch als Lager, Buchsen und verschleißfeste Teile verwendet werden.
Anders als die Leitfähigkeit von reinem Kupfer können die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Kupfer mithilfe von Legierungen erheblich verbessert werden. Einige dieser Legierungen sind verschleißfest und haben gute Gusseigenschaften, während andere gute mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
2. Verwendung
Aufgrund der oben genannten hervorragenden Eigenschaften hat Kupfer ein breites Anwendungsspektrum in der Industrie. Darunter Elektroindustrie, Maschinenbau, Transport, Bauwesen und andere Bereiche. Derzeit wird Kupfer hauptsächlich im Bereich der Elektro- und Elektronikindustrie zur Herstellung von Drähten, Kommunikationskabeln und anderen Fertigprodukten wie Motoren, Generatorrotoren und elektronischen Instrumenten, Messgeräten usw. verwendet, was etwa die Hälfte der gesamten Industrienachfrage ausmacht. Kupfer und Kupferlegierungen nehmen eine wichtige Position in Computerchips, integrierten Schaltkreisen, Transistoren, Leiterplatten und anderen Geräten und Vorrichtungen ein. Beispielsweise werden für Transistorleitungen hochleitfähige und wärmeleitfähige Chrom-Zirkonium-Kupferlegierungen verwendet. Vor kurzem hat IBM, ein international renommiertes Computerunternehmen, Kupfer als Ersatz für Aluminium in Siliziumchips eingeführt, was einen neuen Durchbruch bei der Anwendung des ältesten Metalls der Menschheit in der Halbleitertechnologie darstellt.
Mitte der 1990er Jahre entfiel ein großer Teil des Verbrauchs von raffiniertem Kupfer in den USA, Japan und westeuropäischen Ländern auf die Elektroindustrie, und China bildete da keine Ausnahme. Seit den 1990er Jahren hat die Verwendung von Kupfer für Rohre in der Bauindustrie erheblich zugenommen, und das Baugewerbe ist mittlerweile der größte Kupferverbraucher im Ausland. Laut einem Bericht der Copper Development Association (CDA) in New York war die Bauindustrie 1997 noch der größte Endverbrauchermarkt für Kupferprodukte in den USA. Die Bauindustrie nutzt die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer häufig zur Herstellung von Wasserrohren, Dächern und anderen Wasserversorgungs- und Entwässerungseinrichtungen. Darüber hinaus wird es aufgrund seines schönen Aussehens auch zur Gebäudedekoration verwendet. Die Verwendung von Kupfer in der Bauindustrie steht beim Gesamtverbrauch von Kupferprodukten in den USA an erster Stelle.
Laut internen Statistiken der China Nonferrous Metals Group entfielen im Jahr 1997 77,7 % des Kupferverbrauchs meines Landes auf die Elektroindustrie (einschließlich Drähte und Kabel), womit sie zum größten Markt für Kupfer wurde.
