銅は重要な工業用金属です. この金属はほぼすべてのガジェットに含まれています, 電化製品から医療器具まで. それ以降、その需要は大幅に増加しています 2010. 研究によると, 銅 要求 おそらく～までに増えるだろう 20% に 30 百万トン/年 2035. この成長は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源への関心の高まりによるものです。. 記事上で, 銅について議論します, その応用例, 利点, そして課題.
銅とその歴史
銅原子の原子番号は 29. 非常に展性の高い金属です. 熱伝導性と電気伝導性に優れています. 結果として, さまざまな重要な産業で広く使用されています. 厨房用品や産業機械に銅を使用しています. さらに, 人間にも動物にも必要な栄養素です. 赤血球の生成などの多くの生物学的活動にも不可欠です.
人類が初めて銅を使用した 10,000 数年前. 考古学者がイラク北部で銅のネックレスを発見. コインに豊富に使われていました, 芸術, そして当時の工芸品. しかし中世には, 鉄鋼金属がより目立つようになった. それで, 銅の需要が減少した. 突然, 現代では銅の需要が高まっていました. 科学機器での使用が増加しています. 電気システムの主要な要素です, 電気通信, そして運送業界では.
銅の製造プロセスとは何ですか?
銅ができるまでの工程を順番に見ていきましょう;
- マイニング: 銅は主に硫化物として得られます (黄銅鉱) と酸化物 (第二銅) 鉱山から大量に採掘される.
- 粉砕・粉砕: 銅鉱物は鉱山の廃岩に埋め込まれています. それで, 銅鉱石を細かい粒子サイズに粉砕して銅を入手します.
- 集中: 泡浮選法により銅鉱物が廃棄物から浮遊します。. 製品に影響を与える可能性があります, つまり. 約30パーセントの銅を含む銅精鉱.
- 製錬: 次に、銅精鉱は炉に入れられ、硫黄やその他の不純物から分離されます。. それで, 結果はほぼ銅マットです。 60% 銅.
- 変換中: 約のブリスター銅 98 – 99% 純粋な銅マットはコンバーターで加熱することによって得られます。. 次に、空気によって残りの鉄と硫黄を追い出します。.
- 電解精製: ブリスター銅は、電気分解と呼ばれるプロセスを通じてさらに精製されます。. それで, 純度の高い金属銅が得られます。 99. 99%.
- 鋳造: ここ, 精製された銅はその後加工されます。, つまり. 削減, そして変換. そうすると棒のような形になります, ビレット, とシーツ.
- 製造業: 鋳造された形状は圧延されます, 描かれた, または最終用途に合わせて押し出される. これらはワイヤーでも構いません, チューブ, さまざまな用途に使用できるコンポーネントと.
銅の主な特徴
銅は今日非常に有名な元素であることはご存知でしょう. それでは、他の金属と区別する特性について説明しましょう.
1. 優秀な指揮者
銅は非常に効率的な熱伝導体です. 熱をある媒体から別の媒体に簡単に伝えます. その熱伝導率はおよそ 386 W/mK. これは熱交換器に役立ちます, ラジエーター, そして調理器具も. 熱伝導率が高いのは自由電子によるもの. これらの電子は移動可能で、近くの電子とエネルギーを交換します。. したがって、彼らは完全な導体になります.
2. 反応性が高い
銅は反応性の高い金属です. 他の元素と容易に化合物を形成します. プラス, それは水と反応します, 空気, と酸でさまざまな化合物を形成します. 酸化銅, 水酸化銅, および硫酸銅は最も有用な化合物の一部です. 銅の反応性は、電子を失ってイオンを形成する傾向があるためです。.
3. 耐食性
銅には自然に腐食に強いコーティングが施されています. これにもかかわらず, それは水と反応します, 酸素, そして空気. しかし, 銅抵抗は環境によって変化します. 水や乾燥した空気の影響が少ない. しかし, 塩分と酸性の気候は金属を深刻に腐食する可能性があります.
4. 延性と展性
銅は展性が高い. 延性があります 50-60%. 銅は巻いたり曲げたりして、さまざまな形状や形状に加工できます。. さらに, 切れることなく細いワイヤーやシートに伸ばすことができます。. 銅は展性が高いため、ジュエリーや装飾品での使用に最適です。. 同様に, 延性があるため、電気部品に最適です.
5. 電気化学的特性
優れた熱伝導性に加えて、, 最高の導電体でもあります. およそ100%の高い電気伝導率を持っています。 59.6 × 10^7 S/m. さらに, 銅は電極触媒特性を示します. 酸化還元反応の触媒として機能します. したがって, バッテリーに役立ちます, 燃料電池, と電気メッキ.
6. 強度と融点
銅は比較的強い金属です. さらに, 融点が高いです. その高い強度は次の範囲にあります。 33,000 に 55,000 psi. これは、銅が高圧下でも変形しにくいことを示しています。. 銅の強さは結晶構造に由来します.
銅の融点 1,085℃の温度で. これは、銅が固体から液体に変化するには大量の熱エネルギーが必要であることを意味します。. 銅の高い融点は、原子間の強い結合によって引き起こされます.
銅の種類とは何ですか?
銅の種類は次のとおりです。:
| 銅の種類 | プロパティ | 用途 |
| 純銅 (C11000) | 高い電気伝導率・熱伝導率, 順応性のある | 電気配線, エレクトロニクス, 配管 |
| 無酸素銅 (C10200, C10100) | 高純度, 優れた導電性, 耐水素性 | オーディオケーブル, 超電導体, 真空装置 |
| DHP カッパー (C12200) | リンを含む, 改良された溶接/ろう付け | 配管, 加熱, 屋根ふき |
| ETP銅 (C11000) | 酸素を含む, 高い導電性, 費用対効果の高い | 電気用途, 動力伝達 |
| 真鍮 (銅と亜鉛) | 優れた強度, 耐食性, 機械加工可能 | 楽器, 配管器具 |
| ブロンズ (銅と錫) | 難しい, 強い, 耐食性 | ベアリング, 船のプロペラ, 彫刻 |
用途 銅の
これで、銅とその特性についての十分な知識が得られました。. それで, その応用について話しましょう.
電気機器
銅は電気配線に最適な材料です, 回路, および電子部品. 最小限の抵抗でエネルギーを伝達します. したがって, 一般的に使用されているのは:
- 配電システム
- スマートフォン, ラップトップとタブレット
- 照明器具と配線
- モーターと発電機
建築業界
あなたが知っているように, 銅は丈夫な金属です. さらに、その明るい色は非常に魅力的です. そのため、魅力的な建築物の製作に使用されます。. ここではその応用例をいくつか紹介します.
- 屋根材
- ドアハンドルとヒンジ
- 配管および配管システム
- 彫刻と彫像
産業機械
銅には独特の特性があります. それで, さまざまな産業プロセスにおいて非常に価値のある材料です。. あらゆる種類の過酷な環境に簡単に耐えることができます. 低摩擦です. 水生環境でも腐食に耐えることができます. この柔軟性のおかげで, アプリケーションが含まれています:
- 熱交換器と凝縮器
- 化学反応の触媒
- 船舶用ハードウェアとプロペラ
- 産業用機械・装置
ヘルスケア産業
銅には抗菌効果がある. ウイルスや細菌の増殖を防ぎます. したがって, 病院の表面は病気の伝染を防ぐために銅でコーティングされています. 傷の治癒にも役立ちます. したがって、医療分野で有用な物質です.
- インプラントと手術器具
- 創傷被覆材および包帯
- 表面の抗菌コーティング
- 浄水システム
銅の限界
この宇宙のすべてのものには長所と短所があるので、, 銅の場合も同様です. こんなにたくさんのメリットがあるにも関わらず、, いくつかの制限もあります. そのうちのいくつかは、:
- 銅は他の金属に比べて高価です
- 腐食のリスクがあるため寿命が短くなります.
- 非常にかさばる厚い金属です.
- 銅線は長距離に信号を伝送できません.
- 銅線は環境からのノイズをキャッチする可能性があります. 結果として, 重大な歪みを引き起こす.
結論
総括する, 銅は貴重な金属です. 導電性などの特性, 反応性, 耐食性が他の金属とは異なります. これらすべての機能により、, さまざまな用途があります. さまざまな業界で使用されています. 医療分野での応用が見出されています, 自動車, および電気産業, 等. 人々は日々クリーンエネルギー源に切り替えています. それで, 銅の必要性は急速に高まっている.
よくある質問
- 銅にはどんな種類があるの？?
銅にはいろいろな種類がある. 最も一般的なタイプは純銅です, 銅合金 例:. 真鍮, ブロンズ, 酸化第二銅などの酸化銅.
- 銅はどのように抽出されるのか?
銅の抽出にはさまざまな方法があります. 採掘および精製プロセスを通じて銅を抽出できます. 手順には粉砕も含まれます, 研削, 浮力, と電気分解.
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13 』への思い銅とは何ですか? その歴史, 主な機能と用途”