El coure d’alta puresa és un metall suau, maleable i dúctil amb conductivitat tèrmica i elèctrica molt alta. Una superfície recent exposada de coure pur té un color vermellós-taronja. El coure s’utilitza com a conductor de calor i electricitat, com a material de construcció, i com a component de diversos aliatges metàl·lics, com la plata esterlina que s’utilitza en joies, el cupronickel utilitzat per fer maquinari i monedes marines, i ConstantAn utilitzat en els calibres de tensió i termoparells per a la mesura de la temperatura. El coure d’alta puresa té la força definitiva d’aproximadament 210 MPa i una resistència de rendiment de 33 MPa, cosa que limita la seva usabilitat en aplicacions industrials. Però de la mateixa manera que per a altres aliatges, es pot reforçar el coure. El principal mecanisme d’enfortiment és l’aliatge en els aliatges basats en Cu.
Els aliatges de coure són aliatges basats en coure, en els quals els principals elements d’aliatge són Zn, Sn, Si, Al, Ni. Els aliatges basats en Cu constitueixen majoritàriament solucions sòlides substitucionals, per les quals els àtoms de solut o impuresa substitueixen o substitueixen els àtoms hostes. Diverses característiques dels àtoms de solut i dissolvent determinen el grau en què el primer es dissol en el segon. S’expressen com a regles de la roteria Hume. Hi ha fins a 400 composicions d’aliatge de coure i coure diferents agrupades de manera fluïda a les categories: coure, aliatge de coure alt, llautons, bronzes, sobrenoms de coure, coure - nicel -zinc (plata de níquel), coure de plom i aliatges especials. A més, es pot reforçar un nombre limitat d’aliatges de coure mitjançant tractament tèrmic.; En conseqüència, cal utilitzar el treball en fred i\/o l’aliatge de resolució sòlida per millorar aquestes propietats mecàniques.
Propietats del coure
El coure és un material suau, dur, dúctil i maleable. Aquestes propietats fan que el coure sigui extremadament adequat per formar tubs, dibuix de filferro, filar i dibuix profund. Les altres propietats clau que exposen el coure i els seus aliatges inclouen:
Excel·lent conductivitat tèrmica. El coure té una qualificació de conductivitat tèrmica del 60% més elevada que l’alumini, de manera que és millor reduir els punts calents tèrmics en els sistemes de cablejat elèctric. Les conductivitats elèctriques i tèrmiques dels metalls provenen del fet que els seus electrons exteriors es deslocalitzen.
Excel·lent conductivitat elèctrica. La conductivitat del coure és del 97% la de la plata. A causa del seu cost molt inferior i una major abundància, el coure ha estat tradicionalment el material estàndard utilitzat per a les aplicacions de transmissió elèctrica. No obstant això, l'alumini s'utilitza generalment en línies elèctriques d'alta tensió a sobre, ja que té aproximadament la meitat del pes i el cost inferior d'un cable de coure de resistència comparable. A una temperatura determinada, les conductivitats tèrmiques i elèctriques dels metalls són proporcionals, però augmentar la temperatura augmenta la conductivitat tèrmica alhora que disminueix la conductivitat elèctrica. Aquest comportament es quantifica a la llei de Wiedemann -Franz.
Bona resistència a la corrosió. El coure no reacciona amb l’aigua, però reacciona lentament amb l’oxigen atmosfèric per formar una capa d’òxid de coure marró-negre que, a diferència del rovell que es forma en ferro en aire humit, protegeix el metall subjacent de la corrosió posterior (passivació). Els aliatges de níquel de coure, llautó d'alumini i alumini demostren una resistència superior a la corrosió de l'aigua salada.
Bona resistència al biofouling
Bona maquinària. El mecanitzat de coure és possible, tot i que els aliatges es prefereixen per a una bona maquinària per crear peces complexes.
Retenció de propietats mecàniques i elèctriques a temperatures criogèniques
Diamagnètic
Usos d’aliatges de coure i coure
Històricament, aliatge de coure amb un altre metall, per exemple, llauna per fer bronze, es va practicar per primera vegada uns 4.000 anys després del descobriment de la fosa de coure i uns 2000 anys després que el "bronze natural" hagués entrat en ús general. Es defineix una civilització antiga que es troba a l’època del bronze, produint el bronze fosa el seu propi coure i aliatge amb llauna, arsènic o altres metalls. Les principals aplicacions de coure són el fil elèctric (60%), la coberta i la fontaneria (20%) i la maquinària industrial (15%). El coure s’utilitza principalment com a metall pur, però quan es requereix una duresa més gran, es posa en aliatges com el llautó i el bronze (5% d’ús total). Els aliatges basats en coure i coure, inclosos llautons (Cu-Zn) i bronzes (Cu-SN), s’utilitzen àmpliament en diferents aplicacions industrials i socials. Alguns dels usos comuns per a aliatges de llautó inclouen joies de vestuari, panys, frontisses, engranatges, coixinets, carcasses de municions, radiadors automobilístics, instruments musicals, envasos electrònics i monedes. El bronze o aliatges i barreges semblants al bronze es van utilitzar per a monedes durant un període més llarg. Avui encara s’utilitza àmpliament per a fonts, coixinets, casquets, coixinets de pilot de transmissió d’automòbils i accessoris similars, i és particularment freqüent en els coixinets de petits motors elèctrics. El llautó i el bronze són materials d'enginyeria habituals en l'arquitectura moderna i s'utilitzen principalment per a cobertes i revestiments de façana a causa del seu aspecte visual.
Coure electrolític (ETP) coure (ETP)
Copper de pas dur electrolític, inscrolític C11 0 0 0, és coure pur (amb un màxim de 0,0355% de les impureses) refinat pel procés de refinació electrolítica i és el grau de coure més utilitzat a tot el món. L’ETP té una qualificació mínima de conductivitat del 100% IACS i ha de ser del 99,9% pura. Té un 0,02% a 0,04% de contingut d’oxigen (típic). El cablejat elèctric és el mercat més important per a la indústria del coure. Inclou cablejat de potència estructural, cable de distribució de potència, cable d'aparells, cable de comunicacions, cable i cable d'automòbils i fil d'imant. Aproximadament la meitat de tots els mines de coure s’utilitzen per a conductors elèctrics i cables. El coure pur té la millor conductivitat elèctrica i tèrmica de qualsevol metall comercial. La conductivitat del coure és del 97% la de la plata. A causa del seu cost molt inferior i una major abundància, el coure ha estat tradicionalment el material estàndard utilitzat per a les aplicacions de transmissió elèctrica.
Llautó
El llautó és el terme genèric per a una gamma d’aliatges de coure-zinc. El llautó es pot aliat amb zinc en diferents proporcions, cosa que dóna lloc a un material de propietats mecàniques, corrosions i tèrmiques variades. Les quantitats augmentades de zinc proporcionen al material una resistència i una ductilitat millorats. Els llautons amb un contingut de coure superiors al 63% són els més dúctils de qualsevol aliatge de coure i es configuren per operacions complexes de formació en fred. El llautó té una mal·leabilitat més alta que el bronze o el zinc. El punt de fusió relativament baix del llautó i la seva fluïdesa el converteixen en un material relativament fàcil de llançar. El llautó pot anar en color superficial de vermell a groc a or a plata, segons el contingut de zinc. Alguns dels usos comuns per a aliatges de llautó inclouen joies de vestuari, panys, frontisses, engranatges, coixinets, acoblaments de mànega, carcasses de municions, radiadors automobilístics, instruments musicals, envasos electrònics i monedes. El llautó i el bronze són materials d'enginyeria habituals en l'arquitectura moderna i s'utilitzen principalment per a cobertes i revestiments de façana a causa del seu aspecte visual.
Per exemple, l'aliatge de llautó de cartutx C26000 UNS C26000 (70\/30) és de la sèrie de llautó groc, que té la ductilitat més alta. Els llautons de cartutxos es formen majoritàriament en fred i també es poden mecanitzar fàcilment, cosa que és necessària per fer casos de cartutxos. Es pot utilitzar per a nuclis i dipòsits del radiador, closques de llanterna, accessoris de làmpades, fixadors, panys, frontisses, components de municions o accessoris de fontaneria.
Bronza
Els bronzes són una família d’aliatges basats en coure tradicionalment aliat amb estany, però poden referir-se a aliatges de coure i altres elements (per exemple, alumini, silici i níquel). Els bronzes són una mica més forts que els llautons, però encara tenen un alt grau de resistència a la corrosió. Generalment s’utilitzen quan, a més de la resistència a la corrosió, calen bones propietats a la tracció. Per exemple, el coure de beril·li aconsegueix la major força (a 1.400 MPa) de qualsevol aliatge basat en coure.
Històricament, aliatge de coure amb un altre metall, per exemple, llauna per fer bronze, es va practicar per primera vegada uns 4.000 anys després del descobriment de la fosa de coure i uns 2000 anys després que el "bronze natural" hagués entrat en ús general. Es defineix una civilització antiga que es troba a l’època del bronze, produint el bronze fosa el seu propi coure i aliatge amb llauna, arsènic o altres metalls. El bronze o aliatges i barreges semblants al bronze es van utilitzar per a monedes durant un període més llarg. Avui encara s’utilitza àmpliament per a fonts, coixinets, casquets, coixinets de pilot de transmissió d’automòbils i accessoris similars, i és particularment freqüent en els coixinets de petits motors elèctrics. El llautó i el bronze són materials d'enginyeria habituals en l'arquitectura moderna i s'utilitzen principalment per a cobertes i revestiments de façana a causa del seu aspecte visual.
