מחיווט חשמל ביתי נפוץ ועד מדחפי סירות ומתאים פוטו וולטאיים לסקסופונים, נחושת, וזה סגסוגות מועסקים בשלל שימושים סופיים.
למעשה השימוש במתכת במגוון רחב של תעשיות ליבה הביא לקהילת ההשקעות פונה למחירי נחושת כאינדיקטור לבריאות הכלכלית הכללית, מדרבן את דר 'המונקר. נחושת '.
על מנת להבין טוב יותר את היישומים השונים של נחושת, עמותת פיתוח נחושת (CDA) סיווג אותם לארבעה מגזרי שימוש קצה: חשמל, בנייה, הובלה ואחרים.
אחוז ייצור הנחושת העולמי הנצרך על ידי כל מגזר מוערך על ידי CDA כך:
- חשמל: 65%
- בנייה: 25%
- תחבורה: 7%
- אחר: 3%
חשמל
מלבד כסף, נחושת היא היעילה ביותר מוליך חשמל. זה, בשילוב עם זה קורוזיה התנגדות, משיכות, גמישותוהיכולת לעבוד במגוון רחב של רשתות חשמל הופכת את המתכת לאידיאלית לחיווט חשמל.
כמעט כל החיווט החשמלי, חסוך בקווי חשמל עיליים (העשויים מקלים קלים יותר) אלומיניוםנוצרים עם נחושת.
פסי פסי חשמל, מוליכים המפיצים כוח, שנאים, ופיתולי מנוע תלויים כולם גם במוליכות הנחושת. בגלל יעילותו כמוליך חשמל, שנאי נחושת יכולים להיות יעילים עד 99.75 אחוז.
יישומים חשמליים, כולל טכנולוגיית מחשבים, טלוויזיות, טלפונים ניידים ומכשירים אלקטרוניים ניידים, הפכו בעשורים האחרונים לצרכן גדול של נחושת. בתוך מכשירים אלה נחושת חיונית לייצור:
- מחברים אלקטרוניים
- חיווט למעגלים ואנשי קשר
- מעגלים מודפסים
- מיקרו-צ'יפס
- מוליכים למחצה
- מגנטרון במיקרוגל
- אלקטרומגנטים
- צינורות ואקום
- קומוטטורים
- אלקטרודות ריתוך
- מערכות ממטרת כיבוי
- כיורי חום
ענף נוסף שנשען מאוד על המרכיב הוא טלקומוניקציה. חוטי נחושת מפותלים דק משמשים בחיווט ADSL ו- HDSL לקווי אינטרנט מקומיים ברשת (LAN). קווי זוג מפותלים (UTP) לא מסוככים מכילים שמונה מוליכים עם קידוד צבע, אשר בנויים מארבעה זוגות של חוטי נחושת דקים. ולמרות הגידול בטכנולוגיה האלחוטית, התקני ממשק כמו מודמים ונתבים נותרים תלויים בנחושת.
תחום האנרגיה המתחדשת נהנה גם מתכונות המוליכות של הנחושת. המתכת הבסיסית משמשת לייצור שניהם נחושת-אינדיום-גליום-סלניום (CIGS) תאים פוטו וולטאיים וטורבינות רוח. טורבינת רוח יחידה, למשל, יכולה להכיל עד 1 טון מטרי (MT) מהמתכת. מלבד ייצור חשמל, נחושת היא גם אינטגרלית למנועים ולמערכות ההפצה הקשורות בטכנולוגיית אנרגיה חלופית.
בנייה
צינורות נחושת הם כיום החומר הסטנדרטי למים לשתייה ומערכות חימום ברוב המדינות המפותחות. זה נובע בחלקו מתכונותיו הבקטריוסטטיות, או במילים אחרות היכולת של נחושת לעכב את צמיחתם של אורגניזמים חיידקיים ויראליים במים.
יתרונות נוספים של נחושת כחומר צינורות כוללים את הזמישות וההלחמה שלו - ניתן לכופף ולהרכיב אותו בקלות, כמו גם את ההתנגדות שלו בפני קורוזיית חום קיצונית.
הנחושת וסגסוגותיו נחשבות ליציבות ועמידות בפני קורוזיה, מה שהופך אותם לאידיאליים לא רק להובלת מי שתייה אלא גם לשימוש במי מלח וסביבות תעשייתיות. כמה דוגמאות ליישומים כאלה כוללים:
- צינורות מחליפי חום למעבים בתחנות כוח קיטור ובמתקנים כימיים
- מערכות השקיה וממטרות חקלאיות
- צנרת במפעלי זיקוק
- קווי הזנה של מי ים
- משאבות מלט לאספקת מי קידוח
- צינורות להפצת נפט טבעי ונוזל
- צנרת חלוקת דלק
במשך מאות שנים משמש נחושת גם כמתכת אדריכלית. כמה מהדוגמאות העתיקות ביותר לשימוש בנחושת כמתכת אסתטית ומבנית כוללות את הדלתות של מחוז אמון-ריי בקרנק, במצרים, שמתוארך 3000-4000 שנה, וגג הרעפים הנחושת בראשו של מקדש Loha Maha Paya בגובה 162 סנטימטרים, שנבנה במאה השלישית. B.C.
נחושת טהורה מעטרת את כיפותיהם וצריחיהם של כנסיות וקתדרלות מימי הביניים, ובזמנים מודרניים יותר נעשה שימוש ב בנייני ממשלה, כמו בנייני הפרלמנט של קנדה, ובתי מגורים פרטיים, כולל רבים שעוצבו על ידי פרנק לויד-רייט.
סיבה אחת לשימוש נרחב בנחושת כחומר בנייה היא היווצרותו הטבעית של כתם ירוק מושך חזותית - המכונה פטינה - הנובעת מבליה ובחמצון של נחושת. מלבד המראה האסתטי והנעים שלה, אדריכלים ומעצבים מעדיפים את המתכת מכיוון שהיא קלה, עמידה, עמידה בפני קורוזיה וקלה לחיבור.
חומרה דקורטיבית ואדריכלית נחושת, לעומת זאת, אינה מוגבלת ליישומים חיצוניים. מעצבי פנים משתמשים לעיתים קרובות במתכת ובסגסוגות שלה, פליז וברונזה לאביזרים כגון:
- ידיות
- ידיות דלת
- מנעולים
- שולחנות
- גופי תאורה ושירותים
- ברזים
- צירים
בתי חולים ומתקנים רפואיים, במיוחד, מעריכים נחושת עבור תכונותיו הבקטריוסטטיות, שיש לה הביא לשימושו הגובר כמרכיב בגופי פנים, כמו ברזים וידיות דלתות, בתחום הרפואי בניינים.
הובלה
רכיבי ליבה של מטוסים, רכבות, מכוניות וסירות תלויים כולם בתכונות החשמליות והתרמיות של הנחושת. במכוניות, רדיאטורים נחושת ופליז ומקררי נפט הם התקן התעשייתי מאז שנות השבעים. לאחרונה, השימוש הגובר ברכיבים אלקטרוניים, כולל מערכות ניווט משובצות, מערכות בלימה נגד נעילה, ומושבים מחוממים, המשיכו להגביר את הביקוש למתכת מכך מגזר.
רכיבי רכב אחרים המכילים נחושת כוללים:
- חיווט למערכות הפשרה מזכוכית
- אבזרים, מחברים וברגי פליז
- קווים הידראוליים
- מסבי שרוול מברונזה
- חיווט לבקרות חלונות ומראות
הביקוש הגובר למכוניות היברידיות וחשמליות יגדיל עוד יותר את צריכת הנחושת העולמית. בממוצע מכוניות חשמליות מכילות 25 ק"ג נחושת בערך.
רדיד מתכת וכימיקלים נחושת משולבים בשניהם ניקל-מתכת הידריד וסוללות ליתיום-יון המפעילות כלי רכב חסכוני בדלק, בעוד שסיבובי נחושת יצוקים שימשו כחלופה למנועי מגנט אדירים נדירים.
רכבות במהירות גבוהה יכולות להשתמש בנפח של עד 10 מט"ט לקילומטר של מסלול ואילו קטרים עוצמתיים מכילים עד 8 מט"ט של מתכת בסיסית.
חוטי קשר עיליים עבור חשמליות ועגלות כמו אלה שמשמשים בסן פרנסיסקו ובווינה מיוצרים באמצעות סגסוגות נחושת-כסף או סגסוגות נחושת-קדמיום.
ניתן לייחס שני אחוזים ממשקל המטוס לנחושת הכוללת חיווט של 190 מיילים (190 ק"מ).
בגלל עמידותם המצוינת בפני קורוזיה במי מלח מנגן- וברונזי ניקל-אלומיניום משמשים ליציקת מדחפי סירות שיכולים לשקול עד מספר טונות. רכיבי ספינה, כולל צינורות, אביזרי, משאבות ושסתומים, עשויים גם הם עם סגסוגות דומות.
אחר
רשימת יישומי הנחושת נמשכת. כמה שימושים ידועים יותר כוללים:
כלי בישול ויישומים תרמיים: המאפיינים התרמיים של קופר הופכים אותו לאידיאלי לכלי בישול, כמו סירים ומחבתות, כמו גם יחידות מזגן, כיורי חום, קלוריות לחימום מים וקירור.
שעונים ושעוניםכי זה לא-מגנטי נחושת אינה מפריעה להפעלת מכשירים מכניים קטנים. כתוצאה מכך, שענים ושעוני שעונים משתמשים בסיכות נחושת והילוכים בעיצוב של שעונים.
אומנות: נחושת וסגסוגותיו נפוצות גם ביצירות אמנות, אולי המפורסמת שבהן היא פסל החירות. הפסל היה מצופה במעל 80 טונות של יריעות נחושת, מחוברות עם מעל 1500 אוכפי נחושת ו -300,000 מסמרות נחושת, והתוצאה היא צבע הפטינה הירוק שלה.
מטבע: עד 1981, היצירה של אגורה אחת - או אגורה - נטבעה בעיקר מנחושת (95 אחוז), אך מאז אותה תקופה הוטבעה כציפוי נחושת אבץ (0.8-2.5 אחוז נחושת).
כלי נגינה: מה תהיה להקת פליז ללא נחושת? פליז משמש לייצור קרניים, חצוצרות, טרומבונים וסקסופונים בגלל העמידות בפני קורוזיה ותכונות אנטי בקטריאליות של נחושת.
מקורות
- מכון הנחושת האירופי. יישומים.
- האיגוד לפיתוח נחושת בע"מ יישומים