Kupfer ist ein chemisches Element mit dem chemischen Symbol Cu und der Ordnungszahl 29 und ist ein Übergangsmetall. Am häufigsten wird Kupfer zur Herstellung von Drähten verwendet. Normalerweise werden heute Drähte aus reinem Kupfer hergestellt. Dies liegt daran, dass seine elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit nur von Silber übertroffen werden, es aber viel billiger ist als Silber.
Gemeinsame Klassifizierung
Viele Leute denken, dass es nur eine Art von Kupfer gibt. Es ist die einzige. Aber es gibt tatsächlich noch andere Arten von Kupfer. Zum Beispiel legiertes Kupfer; Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink; weißes Kupfer ist eine Legierung aus Kupfer und Nickel; Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und anderen Elementen als Zink und Nickel, hauptsächlich Zinnbronze, Aluminiumbronze usw.; rotes Kupfer ist Kupfer mit einem hohen Kupfergehalt und der Gesamtgehalt anderer Verunreinigungen beträgt weniger als 1 %.
Klassifizierung von Kupferverarbeitungsmaterialien: Kupfersulfat, Kupferchlorid, Kupferstangen, Kupferbarren, Kupferplatten, Kupferdrähte, Kupferlegierungen, Rohkupfer, Kupferstreifen, Kupferoxid, Kupferfolie, Kupferrohre, Kupferfolie, Kupferschlamm, Kupferguss, Elektrolytkupfer und andere Kupferlegierungen.
Kupfermaterialien werden aus reinem Kupfer oder Kupferlegierungen in verschiedenen Formen hergestellt, darunter Stangen, Drähte, Platten, Streifen, Stangen, Rohre, Folien usw. Kupfermaterialien werden durch Walzen, Extrudieren und Ziehen verarbeitet. Platten und Stangen werden warmgewalzt und kaltgewalzt; Streifen und Folien werden kaltgewalzt; Rohre und Stangen werden in extrudierte und gezogene Produkte unterteilt; Drähte sind allesamt gezogene Produkte.
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Reines Kupfer
Reines Kupfer ist ein rosarotes Metall, das sich violett verfärbt, wenn sich auf seiner Oberfläche ein Kupferoxidfilm bildet. Industrielles reines Kupfer wird daher oft als Rotkupfer oder Elektrolytkupfer bezeichnet. Die Dichte beträgt 8 bis 9 g/cm³ und der Schmelzpunkt liegt bei 1083 Grad. Reines Kupfer hat eine gute elektrische Leitfähigkeit und wird häufig zur Herstellung von Drähten, Kabeln, Bürsten usw. verwendet. Es hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und wird häufig zur Herstellung magnetischer Instrumente und Messgeräte verwendet, die vor magnetischen Störungen geschützt werden müssen, wie z. B. Kompasse, Fluginstrumente usw. Es hat eine ausgezeichnete Plastizität und lässt sich leicht heiß- und kaltpressen und kann zu Rohren, Stäben, Drähten, Streifen, Platten, Folien und anderen Kupfermaterialien verarbeitet werden. Es gibt zwei Arten von reinen Kupferprodukten: geschmolzene Produkte und verarbeitete Produkte.
Nach ihrer Zusammensetzung können chinesische Kupferverarbeitungsmaterialien in vier Kategorien unterteilt werden: gewöhnliches Kupfer (T1, T2, T3, T4), sauerstofffreies Kupfer (TU1, TU2 und hochreines, vakuum-sauerstofffreies Kupfer), desoxidiertes Kupfer (TUP, TUMn) und Spezialkupfer mit einer geringen Menge an Legierungselementen (Arsenkupfer, Tellurkupfer, Silberkupfer).
Die elektrische und thermische Leitfähigkeit von reinem Kupfer ist nach Silber die zweithöchste und wird häufig zur Herstellung leitfähiger und wärmeleitender Geräte verwendet. Kupfer weist eine gute Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre, im Meerwasser, in bestimmten nicht oxidierenden Säuren (Salzsäure, verdünnte Schwefelsäure), in Laugen, Salzlösungen und verschiedenen organischen Säuren (Essigsäure, Zitronensäure) auf und wird in der chemischen Industrie verwendet. Darüber hinaus ist Kupfer gut schweißbar und kann durch Kalt- und Heißkunststoffverarbeitung zu verschiedenen Halbzeugen und Fertigprodukten verarbeitet werden. In den 1970er Jahren übertraf die Kupferproduktion die Gesamtproduktion anderer Arten von Kupferlegierungen.
Spurenverunreinigungen in reinem Kupfer haben einen erheblichen Einfluss auf die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer. Unter ihnen verringern Titan, Phosphor, Eisen, Silizium usw. die elektrische Leitfähigkeit erheblich, während Cadmium, Zink usw. wenig Einfluss haben. Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur usw. haben eine sehr geringe Feststofflöslichkeit in Kupfer und können mit Kupfer spröde Verbindungen bilden. Sie haben wenig Einfluss auf die Leitfähigkeit, können aber die Verarbeitungsplastizität verringern. Wenn gewöhnliches Kupfer in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird, die Wasserstoff oder Kohlenmonoxid enthält, reagiert Wasserstoff oder Kohlenmonoxid leicht mit Kupferoxid (Cu2O) an der Korngrenze und erzeugt Hochdruckwasserdampf oder Kohlendioxidgas, was zu Rissen im Kupfer führen kann. Dieses Phänomen wird oft als „Wasserstoffkrankheit“ des Kupfers bezeichnet. Sauerstoff ist schädlich für die Schweißbarkeit von Kupfer. Wismut oder Blei bildet mit Kupfer ein Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt, wodurch Kupfer heiß und spröde wird; und wenn sich sprödes Wismut in Form eines dünnen Films an der Korngrenze verteilt, macht es Kupfer kalt und spröde. Phosphor kann die Leitfähigkeit von Kupfer deutlich verringern, aber die Fließfähigkeit von Kupferflüssigkeit erhöhen und die Schweißbarkeit verbessern. Entsprechende Mengen an Blei, Tellur, Schwefel usw. können die Bearbeitbarkeit verbessern.
