구리 합금의 응용 분야는 무엇입니까?

첫째, 전기 산업

1, 전력 전송

힘 전달에는 전기 와이어 케이블, 버스, 변압기, 스위치, 플러그인 및 커넥터에 주로 사용되는 높은 전도율이 필요한 구리가 많이 필요합니다.

전선 케이블 전송 과정에서 전기 저항이 가열되어 전기를 낭비한다. 에너지 절약과 경제적 관점에서 볼 때,' 최고의 케이블 단면' 표준은 전 세계적으로 보급되고 있다. 과거에 유행했던 표준은 단순히 일회성 설치 투자를 줄이는 관점에서 케이블의 최소 허용 크기를 결정하는 것으로, 케이블 단면을 최소화하고 설계에 필요한 정격 전류 하에서 위험한 과열을 방지하기 위한 것이다. 이 기준에 따라 설치된 케이블은 설치 비용이 낮지만 그러나 장기적으로 사용하는 과정에서 저항의 에너지 소비가 비교적 크다. "최적의 케이블 단면" 표준은 1 회 설치 비용과 전력 소비의 두 가지 요소를 모두 고려하며, 에너지 절약과 종합경제 효율을 위한 최적의 목적을 달성하기 위해 케이블 크기를 적절히 늘렸다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 케이블, 케이블, 케이블, 케이블, 케이블, 케이블) 새로운 표준에 따르면 케이블 단면은 종종 기존 표준보다 두 배 이상 크며 약 50% 정도의 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다.

과거에는 중국 강재 부족으로 알루미늄의 비율이 구리의 30% 에 불과하다는 점을 감안하여 상공 고압 송전선로에서 구리 대신 알루미늄을 사용했기 때문에 무게를 줄이길 희망했다. 지하 케이블. 이 경우 알루미늄은 구리에 비해 전도성이 좋지 않고 케이블 크기가 크기 때문에 부족함을 알 수 있다.

마찬가지로, 오래된 알루미늄 권선 변압기를 에너지 효율이 높은 구리 권선 변압기로 교체하는 것도 현명한 선택이다.

2. 자동차 제조

구리 합금은 전도성과 강도가 높아 모터 제조에 광범위하게 사용된다. 주요 구리는 고정자, 로터, 샤프트 헤드이다. 대형 모터에서는 권선에 물이나 수소냉각이 필요한데, 이를 쌍수내냉이나 수소냉모터라고 하며, 긴 중공도체가 필요하다.

모터는 전기 에너지 사용의 대량으로, 총 전력량의 약 60% 를 차지한다. 모터 한 대의 누적 전기 요금은 매우 높아서 일반적으로 처음 500 시간 동안 모터의 원래 비용에 이르며, 1 년 내 비용의 4 ~ 16 배, 전체 작업 수명 기간 비용의 200 배에 해당한다. 모터 효율의 소폭 향상은 에너지 절약 일뿐만 아니라 상당한 경제적 이득을 얻을 수 있습니다. 고효율 모터의 개발과 응용은 오늘날 세계에서 가장 핫한 화제이다. 모터 내부의 에너지 소비로 인해 주로 권선의 저항 손실로 인해 발생합니다. 따라서 구리선의 단면적을 늘리는 것은 고효율 모터를 개발하는 중요한 조치이다. 기존 모터에 비해 구리 권선의 사용량이 25 ~ 100% 증가했습니다. 미국 에너지부는 구리 주조를 통해 모터 회전자를 생산하는 개발 프로젝트에 자금을 지원하고 있다.

3. 통신 케이블

1980 년대 이후, 전류용량이 큰 장점으로 인해 광케이블은 통신 간선에서 줄곧 구리선을 교체하고 있으며, 신속하게 보급되어 응용되고 있다. 그러나 전기를 빛 에너지로 변환하고 회로를 사용자에게 입력하기 위해서는 여전히 많은 양의 구리가 필요합니다. 통신이 발전함에 따라 통신에 대한 의존도가 높아지고 광섬유 케이블과 구리선에 대한 수요도 계속 증가할 것이다.

4, 주거용 전기 배선

인민의 생활수준이 높아지고 가전제품이 급속히 보급됨에 따라 주민용 전기 부하가 급속히 증가하였다. 1987 년 주민전력량 269 억 6 천만 킬로와트시 (L 킬로와트시 = 1 킬로와트? 시간), 10 년 후 1 13 1 억도로 치솟아 3.2 배 증가했다. 그럼에도 선진국과 비교하면 여전히 큰 차이가 있다. 예를 들어 1995 년 미국인의 1 인당 전력은 중국의 14.6 배, 일본은 중국의 8.6 배였다. 앞으로 중국인의 전기 사용은 여전히 큰 발전을 이룰 것이다. 1996 에서 2005 년까지 1.4 배 증가할 것으로 예상됩니다.

5. 전자 산업

전자공업은 신흥 산업이다. 왕성한 발전 과정에서 강재의 신상품과 새로운 응용 분야가 끊임없이 개발되고 있다. 그 응용은 이미 전기 진공기와 인쇄 회로에서 마이크로전자 및 반도체 집적 회로로 발전했다.

6, 전기 진공 장치

전기 진공 장치는 주로 고주파 및 초고주파 발사관, 파도, 마그네트론 등이다. 그들은 고순도 무산소 구리와 분산 강화 무산소 구리가 필요하다.

7. 인쇄 회로

구리 인쇄 회로, 동박을 면으로 하여 플라스틱 판에 붙여서 지탱한다. 사진을 찍는 방법으로 회로 배선도를 동판에 인쇄하다. 에칭을 통해 불필요한 부분을 제거하여 상호 연결된 회로를 남기다. 그런 다음 인쇄 회로 보드와 외부 연결에 구멍을 뚫어 개별 구성요소나 다른 부품의 터미널을 삽입하고 이 포트에 용접하여 완전한 회로로 조립합니다. 침지 도금을 사용하면 모든 커넥터를 한 번에 용접할 수 있습니다. 이렇게 하면 라디오, 텔레비전, 컴퓨터 등과 같이 정밀한 배치 회로가 필요한 상황에 대해. 인쇄 회로를 사용하면 대량의 배선 및 고정 회로의 노동력을 절약할 수 있습니다. 그래서 응용이 광범위하여 대량의 동박을 소비해야 한다. 또한 회로 연결에는 가격이 낮고 용융점이 낮으며 유동성이 좋은 구리 기반 땜납이 필요합니다.

8. 집적 회로

마이크로 일렉트로닉스 기술의 핵심은 집적 회로입니다. 집적 회로 (Integrated circuit) 는 반도체 결정체 재료를 기판 (칩) 으로 사용하여 회로를 구성하는 구성요소와 상호 연결을 내부, 표면 또는 라이닝에 통합하는 소형 회로입니다. 이런 마이크로회로는 크기와 무게면에서 가장 촘촘한 분립 구성요소 회로보다 수천 배 작다. 그것의 출현은 컴퓨터의 거대한 변화를 불러일으켜 현대 정보기술의 기초가 되었다. 초대형 집적 회로가 개발되어 작은 손톱보다 작은 단일 칩 면적에서 제조할 수 있는 트랜지스터 수가 이미100,000 개, 심지어 백만 개가 넘는다. 국제적으로 유명한 컴퓨터회사인 IBM (International Commercial Machine Corporation) 은 상호 연결 실리콘에서 알루미늄 대신 구리로 돌파를 했다. 구리로 만든 이 새로운 마이크로칩은 30% 의 효율 이득을 얻을 수 있으며, 회로의 회선 크기는 0. 12 미크론으로 축소될 수 있고, 단일 통합 트랜지스터 수는 200 만 개에 이를 수 있다. 이것은 반도체 집적 회로의 최신 기술 분야에서 오래된 금속 구리의 응용에 새로운 국면을 열었다.

9. 지시선 프레임

집적 회로 또는 혼합 회로의 정상적인 작동을 보호하기 위해서는 캡슐화가 필요합니다. 패키지화할 때 회로의 많은 커넥터가 밀봉체로 빠져나옵니다. 이러한 지시선은 통합 패키지 회로의 지지 골격을 구성하는 일정한 강도를 필요로 하며, 이를 지시선 프레임이라고 합니다. 실제 생산에서 고속 대량 생산의 경우 지시선 프레임은 일반적으로 특정 배열로 금속 밴드에 연속적으로 스탬핑됩니다. 프레임 재료는 집적 회로의 총 비용의 1/3 ~ L/4 를 차지하며 양이 많다. 따라서 반드시 저비용이 있어야 한다.

구리 합금은 저렴한 가격, 강도, 전도성 및 열전도도, 우수한 가공성, 핀 용접성 및 내식성을 갖추고 있습니다. 그 성능은 합금화를 통해 넓은 범위에서 제어할 수 있어 지시선 프레임의 성능 요구 사항을 더 잘 충족시킬 수 있으며 지시선 프레임의 중요한 재질이 되었습니다. 현재, 구리는 마이크로전자 장치 중에서 가장 널리 사용되는 재료이다.

둘째, 운송업

1, 배

알루미늄 청동, 망간 청동, 알루미늄 황동, 포동 (주석 아연 청동), 백강, 니켈 구리 합금 (몬넬 합금) 등 많은 구리 합금이 조선의 표준 재료가 되었다. 보통 구리와 구리 합금은 군함과 상선의 자중 2 ~ 3% 를 차지한다.

군함과 대부분의 대형 상선의 프로펠러는 알루미늄 청동이나 황동으로 만들어졌다. 이 큰 배의 각 프로펠러의 무게는 20 ~ 25 톤이다. 엘리자베스 여왕호와 메리 여왕호 항공모함의 프로펠러는 각각 무게가 35 톤이다. 대형 선박의 중형 () 축은 왕왕' 제독' 과' 포동' 으로 만들어졌으며, 키와 프로펠러의 테이퍼 볼트도 같은 재료를 사용한다. 강철과 구리 합금은 엔진과 보일러실에도 광범위하게 사용된다. 세계 최초의 원자력 상선은 30 톤의 구리 응축관을 사용했다. 알루미늄 황동관을 유석의 대형 난방 코일로 사용하고, 65438 만 톤 이상의 배에 12 개의 유실이 있어 해당 난방 시스템이 상당히 크다. 배의 전기 설비도 매우 복잡하여 엔진, 모터, 통신 시스템은 거의 전적으로 구리와 구리 합금으로 작동한다. 크고 작은 배의 선실은 보통 강철과 구리 합금으로 장식되어 있다. 목선이라도 합금강 (보통 실리콘 청동) 나사와 못을 이용해 나무 구조를 고정시키는 것이 좋다. 이런 나사는 압연을 통해 대량 생산할 수 있다.

선체가 해양 생물 오염에 의해 항행에 영향을 주는 것을 막기 위해, 항상 구리 도금으로 보호한다. 아니면 구리 페인트를 칠해서 해결할 수도 있습니다.

제 2 차 세계대전 중 독일군 자뢰가 함선을 공격하는 것을 막기 위해 반자뢰 장치를 개발했다. 강철 선체 주위에 구리 띠가 묶여 있어 배의 자기장을 중화시켜 지뢰가 폭발하지 못하게 했다. 1944 부터 모든 연합군 함선, 약 18000 척은 이 소자기의 보호를 받았다. 일부 대형 주력함은 이를 위해 대량의 구리를 필요로 한다. 예를 들어, 그 중 하나는 길이가 28 마일이고 무게가 약 30 톤이다.

2. 자동차

자동차용 구리는 10 ~ 2i kg/ 차량으로 자동차의 유형과 크기에 따라 자동차 무게의 약 6 ~ 9% 를 차지한다. 구리 및 구리 합금은 주로 라디에이터, 브레이크 시스템 런, 유압 장치, 기어, 베어링, 브레이크 마찰판, 배전 및 동력 시스템, 워셔 및 다양한 접합, 부속품 및 장식품에 사용됩니다. 그중 라디에이터는 강철량이 많은 그런 것이다. 현대관대 라디에이터는 놋쇠 끈으로 용접하고 얇은 구리 끈으로 구부려 열침으로 만들었다.

구리 라디에이터의 성능을 더욱 향상시키기 위해 알루미늄 라디에이터에 비해 경쟁력을 높이기 위해 많은 개선이 이루어졌습니다. 재료의 경우 구리에 미량 원소를 첨가하여 열전도도를 잃지 않고 강도와 연화점을 높여 스트립 두께를 줄이고 강철 소비를 절약합니다. 제조 과정에서 고주파수 또는 레이저 용접으로 황동을 용접하고 납으로 오염되기 쉬운 소프트 용접이 아닌 강철 땜납으로 라디에이터 코어를 조립합니다. 이러한 노력의 결과는 표 6.2 에 나와 있습니다. 납땜 알루미늄 라디에이터보다 같은 열 조건, 즉 공기와 냉각수의 압력 강하가 같은 경우 새로운 구리 라디에이터는 무게가 가볍고 크기가 훨씬 작습니다. 게다가 강철의 내식성과 수명이 길면 구리 라디에이터의 장점이 더욱 두드러진다. 또한 환경을 보호하기 위해 전기 자동차를 대대적으로 보급하고 발전시키기 위해 차당 용강량이 배로 증가할 것이다.

3. 철도

철도 전기화에는 대량의 구리와 구리 합금이 필요하다. 킬로미터 당 오버 헤드 라인에는 2 톤 이상의 모양의 구리 와이어가 필요합니다. 강도를 높이기 위해 소량의 구리 (약 1%) 나 은 (약%%) 을 자주 넣는다. 또한 열차의 모터, 정류기, 제어, 제동, 전기 및 신호 시스템은 모두 구리와 구리 합금으로 작동해야 한다.

4. 비행기

비행기의 항법도 구리를 빼놓을 수 없다. 예를 들어, 비행기의 배선, 유압, 냉각, 공압 시스템에는 구리, 베어링 시트, 랜딩 기어 베어링용 알루미늄 청동 튜브, 내비게이터용 자기강 합금, 그리고 구리단탄성 부품을 사용하는 장비들이 많이 있습니다.

5. 경공업

경공업 상품은 인민 생활과 밀접한 관련이 있으며, 종류가 다양하고 품종이 다양하다. 구리의 종합 성능이 좋아 곳곳에서 볼 수 있다. 다음은 몇 가지 예입니다.

6. 에어컨과 냉동고

에어컨과 냉장고의 온도 제어 기능은 주로 열교환기 동관의 증발과 응축을 통해 이뤄진다. 열 전달 열 파이프의 크기와 열 전달 성능은 전체 에어컨 및 냉각 장치의 효율성과 소형화를 크게 결정합니다. 이 모든 기계는 열 전도성이 높은 이형 금관을 사용한다. 강철의 우수한 가공성을 바탕으로 에어컨, 냉장, 화공, 여열 수집 장치의 열 교환기를 만드는 데 사용할 수 있는 내부 슬롯 고핀 라디에이터 파이프를 개발했습니다. 신형 열 교환기의 총 열전도도는 일반 파이프의 2 ~ 3 배, 일반 저핀 튜브의 1.2 ~ 1.3 배로 증가할 수 있습니다. 국내에서 사용하면 40% 를 절약할 수 있다.

7. 시계

시계, 시계, 태엽 매커니즘이 있는 장치를 생산하는데, 대부분의 작업 부품은' 시계 황동' 으로 만든다. 이 합금은 1.5-2% 의 납을 함유하고 있어 가공 성능이 뛰어나 대량 생산에 적합하다. 예를 들어, 톱니바퀴는 긴 압착 황동봉에서 절단되고, 플랫 바퀴는 해당 두께의 스트립에서 스탬핑되며, 조각한 시계, 나사 및 커넥터는 황동 또는 기타 구리 합금으로 만들어집니다. 대량의 값싼 시계는 포동 (주석 아연 청동) 또는 니켈 도금 은 (백동) 이다. 몇몇 유명한 대종은 강철과 구리 합금으로 만든 것이다. 영국의' 빅 벤 시계' 는 솔리드 포동봉을 시침으로, 14 피트 길이의 구리 파이프를 분침으로 사용한다.

현대 시계 공장, 구리 합금을 주요 재료로 프레스와 정밀 금형을 이용하여 매일 1 만 ~ 3 만 개의 시계를 생산할 수 있어 비용이 저렴합니다.

8, 제지

정보가 끊임없이 변화하는 사회에서는 종이 소비가 매우 크다. 종이의 표면은 단순 해 보이지만 제지 공정은 매우 복잡하며 냉각기, 증발기, 리파이너, 제지 기계 등 많은 단계가 필요합니다. 각종 교환관, 롤러, 충격봉, 반유체 펌프, 스크린 등과 같은 많은 부품은 대부분 강철 합금으로 제조된다.

예를 들어, 긴 메쉬 제지 기계를 사용하면 준비된 펄프를 빠르게 움직이는 메쉬 패브릭 (40-60 목) 에 뿌립니다. 그물망은 황동과 인청동으로 만들어졌으며 폭이 크며 보통 20 피트 (6m) 이상, 완전히 평평해야 한다. 그물은 일련의 작은 황동이나 구리 롤러 위로 이동하는데, 그 위에 뿌려진 펄프를 가지고 통과하면 수분이 아래에서 빠진다. 스크린은 동시에 진동하여 펄프의 작은 섬유를 한데 붙였다. 대형 제지기의 직물 크기는 매우 커서 26 피트 8 인치 (8. 1 미터) 폭과 100 피트 (30.5 미터) 길이에 이를 수 있다. 젖은 펄프는 수분뿐만 아니라 제지 과정에서 사용되는 화학물질도 함유하고 있어 부식성이 강하다. 종이의 품질을 보장하기 위해, 메쉬 재료에 대한 요구는 매우 엄격하며, 강도와 신축성이 있어야 한다. 또한 구리 합금은 펄프 부식에 완전히 저항 할 수 있습니다.

9. 인쇄

인쇄의 경우, 동판은 사진판에 쓰인다. 광택이 나는 놋쇠판은 감광유제로 증감을 느끼며 그 위에 사진을 찍는다. 노출된 놋쇠판은 가열하여 접착제를 단단하게 해야 한다. 가열 연화를 피하기 위해서, 구리에는 왕왕 소량의 은이나 비소가 함유되어 연화 온도를 높인다. 그런 다음 판을 에칭하여 범프 점 패턴이 있는 인쇄된 표면을 형성합니다.

자동조판기에서 황동 글꼴 블록을 배열하여 판재를 만드는 것은 구리가 인쇄에서 또 다른 중요한 용도이다. 서체 블록은 보통 납 황동으로 만들어졌으며, 때로는 구리나 청동으로 만들어졌다.

10 약

제약 공업에서는 각종 증기, 요리, 진공을 뽑는 기구가 모두 순수 구리로 만들어졌다. 아연백동은 의료기기에 광범위하게 사용된다. 구리 합금도 안경테의 상용소재이다.

셋째, 건설업

아연도금 강관과 플라스틱 튜브에 비해 R 동관은 외관이 아름답고 내구성이 뛰어나며 설치가 쉽고 안전방화, 위생 보건 등 여러 가지 장점을 가지고 있어 가격 대비 성능이 월등하다. 주택과 공공건물에서는 급수, 난방, 가스 공급, 화재 방지를 위한 자동 스프링클러 시스템이 점점 더 인기를 끌고 있어 현재 선호되고 있다. 선진국에서는 구리 급수 시스템이 이미 큰 비중을 차지하고 있다. 미국 뉴욕에 위치한 세계 6 위 고층 맨해튼 빌딩 (Manhattan Building) 은 6 만 피트 (L km) 의 금관만 사용하여 수계 통일을 했다. 유럽에서는 식수용 강관의 소비가 매우 많다. 영국의 식수 동관 평균 소비량은 1 인당 연간1.6kg, 일본은 0.2kg 이다. 아연 도금 강관은 녹이 잘 슬기 때문에 많은 나라에서 사용을 금지하고 있습니다. 홍콩은 일찌감치 1996 65438+ 10 월에 사용을 금지했고 상하이도 1998 5 월부터 시행했습니다. 우리나라 주택 건설에서 황동 시스템의 사용을 보급하는 것은 필수적이다.

넷째, 항공 우주

최근' 고온 초전도 재료' 라는 임계 온도가 더 높은 재료가 발견됐으며, 대부분 복합 산화물이다. 이전에 발견된 유명한 납 구리 기반 산화물 (YB2Cu3O7) 은 임계 온도가 90K 로 액체 질소 온도에서 작동할 수 있다. 임계 온도가 실온에 가까운 재료는 아직 얻지 못했다. 그리고 이 재료들은 대형 물체를 만들기 어렵고, 이를 통해 초전도성을 유지하는 전류 밀도도 높지 않다. 따라서, 그것은 아직 고전압 상황에서 적용되지 않았으며, 더 많은 연구와 발전이 필요하다.

우주 기술, 로켓, 위성, 우주 왕복선에서는 마이크로전자 제어 시스템과 계기 외에도 많은 주요 부품들이 구리와 구리 합금을 사용합니다. 예를 들어, 로켓 엔진의 연소실과 스러스트 실내 벽은 강철의 우수한 열전도도를 이용하여 냉각하여 온도를 허용 범위 내에 유지할 수 있습니다. 아리온의 5 번 로켓의 연소실 안감은 구리-은-금으로 만들어졌으며, 이 안감에 360 개의 냉각 통로를 가공했다. 로켓이 발사될 때 액체 수소를 도입하여 냉각하다.

또한 구리 합금은 위성 구조에서 부품을 운반하는 표준 재료이기도 합니다. 위성의 태양전지판은 보통 구리와 기타 몇 가지 원소로 만들어진다. 구리 합금은 금속 재료에 속한다.