Cuprul are o conductivitate termică 394 W / (m * K) la o temperatură cuprinsă între 20 și 100 ° C Ea poate concura doar cu argint. Și în oțel și fier în figura de mai jos 9 și 6 ori, respectiv (a se vedea. Tabelul). Trebuie remarcat faptul că conductivitatea termică a articolelor fabricate din cupru, în mare măsură depinde de impurități (cu toate acestea, acest lucru se aplică și altor metale). De exemplu, viteza de conducție termică este redusă în cazul în care o substanță de cădere de cupru, cum ar fi:
Dacă adăugăm la zinc cupru, se transformă din alamă, a cărui conductivitate termică este mult mai mic. În același timp, adăugarea altor substanțe din cupru pot reduce semnificativ costul produsului finit și care le conferă caracteristici, cum ar fi rezistența și rezistența la uzură. De exemplu, pentru alamă este caracterizat printr-un nivel ridicat de proprietăți tehnologice, mecanice și anti-frecare.
Deoarece răspândirea rapidă tipic de energie termică în jurul subiectului de conductivitate termică ridicată, cuprul este folosit pe scară largă în sistemele de transfer termic. În acest moment este fabricat din radiatoare și tuburi pentru frigidere, sisteme de vid și vehicule pentru îndepărtarea rapidă a căldurii. De asemenea, elementele de cupru sunt utilizate în sistemele de încălzire, ci pentru încălzire.
cupru radiator
Pentru a menține conductivitatea termică a metalului la un nivel ridicat (ceea ce înseamnă că dispozitivele funcționează cupru ca eficient), sistemele de schimb de căldură orice utilizare forțată ventilatoarele de răcire a aerului. O astfel de soluție se datorează faptului că o creștere a conductivității termice temperatură medie a oricărui material scade semnificativ, deoarece transferul de căldură încetinește.
Aluminiu și cupru - care este mai bine?
Y este un minus aluminiu comparativ cu cupru: conductivitatea termică este mai mică de 1,5 ori mai mare, și anume 201-235 W / (m * K). Cu toate acestea, în comparație cu alte metale este suficient de mare. Aluminiu precum cupru, are proprietăți de anti-coroziune. În plus, are avantaje, cum ar fi:
- densitate mică (greutate specifică este de 3 ori mai mică decât cea a cuprului);
- valoarea scăzută (de 3,5 ori mai mică decât cea a cuprului).
aluminiu radiator
Datorită calcule simple, se pare că piesele de aluminiu poate fi mai ieftin de cupru este de aproape 10 de ori, deoarece cântărește mult mai puțin și este realizat dintr-un material mai ieftin. Acest fapt, împreună cu conductivitate termică ridicată permite utilizarea aluminiului ca material pentru cuptoare cu alimente și folie tacamuri. Principalul dezavantaj al aluminiului este că acesta este mai moale, deci este posibil să utilizeze numai compoziția aliajelor (de exemplu, duraluminiu).
Pentru un transfer de căldură eficient joacă un rol important în viteza de impactul mediului de căldură, și promovează în mod activ radiatoare suflare. Ca urmare a conductivității căldură mai mică de aluminiu (în raport cu cupru) este nivelat, iar greutatea și costul echipamentului este redus. Aceste avantaje importante permit înlocuirea treptată de aluminiu de cupru de la utilizarea în sistemele de aer condiționat.
Utilizarea cuprului în electronică
În unele industrii, de exemplu, în electronică și radio, cupru este indispensabilă. Faptul că metalul este prin natura sa un foarte maleabil: acesta poate fi întins sârmă foarte subțire (0,005 mm), precum și pentru a crea alte elemente conductoare specifice pentru dispozitivele electronice. O conductivitate termică ridicată a cuprului permite extrem de eficient în mod inevitabil elimina apar atunci când se utilizează căldura electrică, ceea ce este foarte important pentru astăzi de înaltă precizie, dar în același timp echipamente compacte.
Utilizarea efectivă a cuprului, în aceste cazuri, atunci când este necesar pentru a face o anumită formă la suprafață pe partea de oțel. Atunci când acest șablon este aplicat din cupru, care nu este conectat la partea sudată. utilizarea aluminiului în aceste scopuri nu este posibilă, deoarece acesta va fi topit sau ars prin. De asemenea, trebuie menționat că cuprul este capabil să-și îndeplinească rolul de sudare cu arc electric cu catod de carbon.
1 - pinion 2 - modele de fixare 3 - suprafață dinte de angrenaj, 4 - modele de cupru
Dezavantajele conductivitatea termică ridicată a cuprului și a aliajelor sale
Cuprul are o valoare mult mai mare decât alamă sau aluminiu. În același timp, acest metal are dezavantajele sale, este direct legată de avantajele sale. conductivitate termică ridicată conduce la necesitatea de a crea condiții speciale la momentul elementelor de tăiere, sudură și lipire cupru. Deoarece elementele de cupru de căldură nevoie de mult mai concentrată decât oțelul. Este, de asemenea, de multe ori este necesar și componentele de încălzire asociate.
Nu uitați că tuburile din cupru necesită izolație atentă dacă unul este țeavă sau cabluri a sistemului de încălzire. Aceasta duce la o creștere a costului rețelei de instalare în comparație cu exemplele de realizare în cazul în care sunt utilizate alte materiale.
tevi de cupru de izolare EXEMPLU
Dificultățile apar cu sudarea cu gaz de cupru: pentru acest proces ar necesita arzatoare mai puternice. La sudarea cu grosimea de metal de 8-10 mm va necesita două sau trei arzatoare. In timp ce un arzător este folosit pentru sudarea, alte părți fiind încălzite. În general, sudura cupru cer costuri mai mari consumabile.
Ar trebui să fie spus despre necesitatea unor unelte speciale. Astfel, pentru tăierea alamă și bronz cu grosimea de 15 cm va avea nevoie de un dispozitiv de tăiere capabil de a lucra cu oțel înalt de crom, cu o grosime de 30 cm. În plus, același instrument va fi suficient pentru cupru pur, cu o grosime de numai 5 cm.
Decupare cu plasmă de cupru
Este posibil pentru a crește conductivitatea termică a cuprului?
Cuprul este utilizat pe scară largă în crearea de chips-uri și dispozitive electronice proiectate pentru a elimina căldura din părțile fierbinți ale șocului electric. Atunci când încercarea de a crește viteza de calculatoare moderne, dezvoltatorii se confruntă cu problema de răcire a procesorului și a altor componente. Ca una dintre soluțiile utilizate pentru spargerea multiple nuclee ale procesorului. Cu toate acestea, modul de a face cu supraîncălzirea a epuizat în sine, iar acum trebuie să caute noi conductori cu o conductivitate termică ridicată și conductivitate electrică.
O soluție la această problemă este un element de grafen descoperit recent. Datorită conductivității termice a depunerilor graphene elementului de cupru este crescut cu 25%. Cu toate acestea, în timp ce invenția este la nivelul de dezvoltare.