Af hverju að nota kopar? Hverjir eru helstu eiginleikar þess?
Kopar hefur framúrskarandi raf- og hitaleiðni og er í fyrsta sæti yfir öll verkfræðileg málmefni. Þetta er megingrundvöllur lykilhlutverks þess í núverandi rafvæðingar- og rafrænu upplýsingasamfélagi. Kopar hefur einnig marga framúrskarandi alhliða eiginleika: það hefur sterka tæringarþol gegn andrúmsloftinu, sjó, jarðvegi og mörgum efnafræðilegum miðlum; það er notað í uppbyggingu til að vera bæði stíft og sveigjanlegt, teygjanlegt, núningsþolið og slitþolið; það hefur litríkt útlit og er tákn um einfaldleika og glæsileika sem fólk elskar. Til viðbótar við ofangreinda fjölmarga frammistöðueiginleika, hefur það einnig röð af góðum vinnslu, steypu, suðu, auðveldum skurði og öðrum vinnslueiginleikum, sem gerir það hagkvæmt og mikið notað.
-Húsnæðisframkvæmdir standa fyrir 48%: þar á meðal: leiðslukerfi (vatn, hiti, gas, brunaúðar o.s.frv.); húsnæðisaðstaða (loftkælir, ísskápar osfrv.); byggingarskreytingar (þök, trog, skreytingar osfrv.); samskiptalínur (hljóð, mynd, gögn osfrv.); aflgjafakerfi.
--Tækjaframleiðsla er 41%: þar á meðal: iðnaðarbúnaður (mótorar, spennar o.s.frv.); flutningstæki (bifreiðar, járnbrautir, flugvélar osfrv.); raftæki; léttar iðnaðarvörur (heimilistæki, tæki, verkfæri osfrv.)
--Innviðir eru 11%: þar á meðal: stór verkefni (flutningsaðstaða, jarðolíuiðnaður, námu- og málmvinnsluiðnaður osfrv.); stóriðja (orkuflutningur, orkudreifing osfrv.); samskiptanet.
Vert er að taka fram að húsnæðisbyggingar eru í beinu samhengi við að bæta framleiðslustig fólks og er notkun kopars í því sambandi stærsta hlutfallið; sérstaklega landið mitt lítur á íbúðabyggingar sem mikilvægan hlekk til að knýja fram þróun alls þjóðarbúsins. Það má sjá að virk kynning á notkun kopar gegnir mikilvægu hlutverki í þjóðarbúskapnum og afkomu fólks.
A. Umsókn í rafiðnaði
※ Aflflutningur
Mikið magn af mjög leiðandi kopar er neytt í orkuflutningi, aðallega notað fyrir rafmagn, vír og snúrur, rútur, spennubreyta, rofa, tengihluti og tengi osfrv.
Í flutningsferli víra og strengja fer raforka til spillis vegna mótstöðuhitunar. Frá sjónarhóli orkusparnaðar og hagkerfis er nú verið að kynna "ákjósanlegur þversniðsstrengur" staðall í heiminum. Staðallinn „ákjósanlegur kapalþversnið“ tekur tillit til bæði einskiptis uppsetningarkostnaðar og orkunotkunar og stækkar kapalstærðina á viðeigandi hátt til að ná fram orkusparnaði og sem bestum alhliða efnahagslegum ávinningi. Samkvæmt nýja staðlinum er þversnið kapalsins oft meira en tvöfaldað en gamli staðallinn, sem getur náð um 50% orkusparnaðaráhrifum.
Á undanförnum tíma, vegna skorts á stáli í mínu landi, miðað við að eðlisþyngd áls er aðeins 30% af kopar, hefur verið gripið til ráðstafana til að skipta kopar út fyrir ál í háspennuflutningslínum í lofti. að draga úr þyngd. Sem stendur, frá sjónarhóli umhverfisverndar, verður flutningslínum í lofti breytt í að leggja jarðstrengi. Í þessu tilviki hefur ál ókosti lélegrar leiðni og stærri kapalstærð samanborið við kopar og það bliknar í samanburði.
Af sömu ástæðu er það líka skynsamlegt val að skipta út álvindaspennum í Bandaríkjunum og Japan fyrir orkusparandi og skilvirka koparvindaspenna.
※ Mótorframleiðsla
Í vélaframleiðslu eru mikil leiðni og hárstyrkur koparblendi mikið notaðar. Helstu koparhlutarnir eru statorar, snúningar og skafthausar. Í stórum mótorum eru vafningarnar kældar með vatni eða vetni sem kallast tvöfaldur vatnskæling eða vetniskælimótorar sem krefjast langra holra víra.
Mótorar eru stórnotendur raforku og eru um 60% af heildarrafmagni. Uppsafnaður rafmagnsreikningur fyrir mótor er mjög hár. Almennt nær það kostnaði við mótorinn sjálfan á fyrstu 500 vinnustundum, sem jafngildir 4 til 16 sinnum kostnaði innan árs, og getur náð 200 sinnum kostnaði á öllu starfsævi. Lítil aukning á skilvirkni hreyfilsins getur ekki aðeins sparað orku heldur einnig fengið verulegan efnahagslegan ávinning. Þróun og notkun hagkvæmra mótora er heitt umræðuefni í heiminum í dag. Þar sem orkunotkunin inni í mótornum kemur aðallega frá viðnámstapi vindans; því að auka þversnið koparvírs er lykilráðstöfun til að þróa afkastamikla mótora. Á undanförnum árum hafa sumir afkastamiklir mótorar sem hafa verið þróaðir fyrst aukið notkun koparvinda um 25% til 100% samanborið við hefðbundna mótora. Um þessar mundir fjármagnar bandaríska orkumálaráðuneytið þróunarverkefni til að nota steypta kopartækni til að framleiða mótorhjól.
※ Samskiptasnúrur
Frá níunda áratugnum, vegna kosta mikillar straumflutningsgetu ljósleiðarastrengja, hafa þeir stöðugt verið að skipta um koparstrengi á samskiptastofnlínum og hafa verið kynntar og beitt hratt. Hins vegar vantar enn mikið magn af kopar til að breyta raforku í ljósorku og til að leggja línurnar til notenda. Með þróun fjarskiptaiðnaðarins er fólk í auknum mæli háð fjarskiptum og eftirspurn eftir ljósleiðara og koparvírum mun halda áfram að aukast.
※ Rafmagnslínur fyrir íbúðarhúsnæði
Undanfarin ár, með bættum lífskjörum fólks í mínu landi, hafa heimilistæki notið mikilla vinsælda og raforkuálag íbúða hefur vaxið hratt. Rafmagnsnotkun í heimalandi mínu mun enn hafa mikla þróun í framtíðinni, sem hefur aukið notkun koparvíra til muna.
B. Umsókn í rafeindaiðnaði
Rafeindaiðnaðurinn er vaxandi atvinnugrein. Í blómlegu þróunarferli þess eru nýjar vörur og ný notkunarsvæði stáls stöðugt í þróun. Um þessar mundir hefur notkun þess þróast frá tómarúmstækjum og prentuðum hringrásum til örrafeinda og hálfleiðara samþættra hringrása.
※ Tómarúm tæki
Tómarúmstæki eru aðallega hátíðni og ofur-hátíðni sendingarrör, bylgjuleiðarar, segulmagnaðir osfrv., sem krefjast hárhreins súrefnislauss kopar og dreifingarstyrkts súrefnisfrís kopar.
※ Prentaðar hringrásir
Koparprentaðar hringrásir eru gerðar með því að líma koparþynnu á plastplötu sem stuðning með koparþynnu sem yfirborð; prentun rafrásarmyndarinnar á koparplötuna með ljósmyndun; fjarlægja umframhlutana með því að æta og skilja samtengdu rafrásirnar eftir. Sláðu síðan göt á tenginguna við ytri hringrásina á prentplötunni, settu skauta stakra íhlutana eða annarra hluta í og soðið þau á þetta op, þannig að heil hringrás sé sett saman. Ef dýfingarhúðunaraðferðin er notuð er hægt að ljúka suðu á öllum samskeytum í einu. Á þennan hátt, fyrir þau tækifæri sem krefjast fínrar uppsetningar á rafrásum, eins og útvarpi, sjónvarpi, tölvu o.s.frv., getur notkun prentaðra rafrása sparað mikla vinnu við raflögn og festingu rafrása; því er það mikið notað og þarf mikið magn af koparþynnu. Að auki þarf ýmis kopar-undirstaða lóðaefni með lágt verð, lágt bræðslumark og góða vökva í tengingu rafrása.
※ Innbyggt hringrás
Kjarninn í öreindatækni er samþætt hringrás. Samþætt hringrás vísar til smækkaðrar hringrásar sem notar hálfleiðara kristalefni sem hvarfefni (flísar) og notar sérstaka vinnslutækni til að samþætta íhlutina og samtengingar sem mynda hringrásina inni, á yfirborði eða á undirlaginu. Þessi örhringrás er þúsund sinnum minni að stærð og þyngd en fyrirferðarmesta staka íhlutarásin að uppbyggingu. Útlit hennar hefur valdið miklum breytingum í tölvum og hefur orðið grunnurinn að nútíma upplýsingatækni. Hinar ofurstóru samþættu rafrásir sem hafa verið þróaðar hingað til eru með fjölda smára sem hægt er að búa til á einu flíssvæði sem er minna en þumalfingursnögl og ná hundruðum þúsunda eða jafnvel milljónum. Nýlega hefur IBM (International Business Machines Corporation), heimsþekkt tölvufyrirtæki, slegið í gegn með því að nota kopar til að skipta um ál í kísilflögum sem samtengingar. Þessi nýja gerð kopar örflögu getur náð 30% afköstum, hægt er að minnka hringrásarlínuna í 0,12 míkron og fjöldi smára sem eru samþættir á einni flís getur náð 2 milljónum. Þetta hefur opnað nýjar aðstæður fyrir beitingu hins forna málmkopars á nýjustu tæknisviði hálfleiðara samþættra hringrása.
※ Blý rammi
Til að vernda eðlilega notkun samþættra hringrása eða blendingarása er nauðsynlegt að pakka þeim; og við pökkun er mikill fjöldi tengi í hringrásinni leiddur út úr lokuðu líkamanum. Þessar leiðslur þurfa að hafa ákveðinn styrk og mynda stoðbeinagrind samþættu pakkarásarinnar, sem kallast blýgrind. Í raunverulegri framleiðslu, fyrir háhraða- og fjöldaframleiðslu, eru blýrammar venjulega stöðugt stimplaðir á málmrönd í ákveðnu fyrirkomulagi. Rammaefnið er 1/3 til 1/4 af heildarkostnaði samþættu hringrásarinnar og magnið sem notað er er stórt; þess vegna verður það að hafa lágan kostnað.
Koparblendi er ódýrt, hefur mikla styrkleika, rafleiðni og hitaleiðni, framúrskarandi vinnsluárangur, nálarsuðu og tæringarþol. Frammistöðu þess er hægt að stjórna á breitt svið með málmblöndu og getur betur uppfyllt kröfur um frammistöðu blýramma. Það er orðið mikilvægt efni í blýgrindur. Það er sem stendur mest notaða efnið í örrafrænum tækjum.
