Eigenschaften von Kupfer

Kupferist eine relativ reine Kupfersorte. Es kann im Allgemeinen als reines Kupfer betrachtet werden. Es hat eine gute elektrische Leitfähigkeit und Plastizität, aber eine geringe Festigkeit und Härte. Kupfer verfügt über eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit. Spurenverunreinigungen im Kupfer haben schwerwiegende Auswirkungen auf die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer. Unter ihnen verringern Titan, Phosphor, Eisen, Silizium usw. die elektrische Leitfähigkeit erheblich, während Cadmium, Zink usw. nur geringe Auswirkungen haben. Die feste Löslichkeit von Schwefel, Selen, Tellur usw. in Kupfer ist sehr gering und sie können mit Kupfer spröde Verbindungen bilden, die kaum Auswirkungen auf die Leitfähigkeit haben, aber die Verarbeitungsplastizität verringern können.

Kupfer hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre, Meerwasser, bestimmten nicht oxidierenden Säuren (Salzsäure, verdünnte Schwefelsäure), Laugen, Salzlösungen und verschiedenen organischen Säuren (Essigsäure, Zitronensäure) und wird in der chemischen Industrie verwendet. Darüber hinaus ist Kupfer gut schweißbar und kann durch Kalt- und Heißplastikverarbeitung zu verschiedenen Halbzeugen und Fertigprodukten verarbeitet werden. In den 1970er Jahren überstieg die Kupferproduktion die Gesamtproduktion anderer Arten von Kupferlegierungen.

Spurenverunreinigungen im Kupfer haben schwerwiegende Auswirkungen auf die elektrische und thermische Leitfähigkeit von Kupfer. Unter ihnen verringern Titan, Phosphor, Eisen, Silizium usw. die elektrische Leitfähigkeit erheblich, während Cadmium, Zink usw. nur geringe Auswirkungen haben. Die feste Löslichkeit von Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur usw. in Kupfer ist sehr gering und kann mit Kupfer spröde Verbindungen bilden, was sich kaum auf die Leitfähigkeit auswirkt, aber die Plastizität der Verarbeitung verringern kann. Wenn gewöhnliches Kupfer in einer reduzierenden Atmosphäre, die Wasserstoff oder Kohlenmonoxid enthält, erhitzt wird, interagiert der Wasserstoff oder das Kohlenmonoxid leicht mit dem Kupferoxid (Cu2O) an der Korngrenze und erzeugt unter hohem Druck Wasserdampf oder Kohlendioxidgas, das das Kupfer zerstören kann knacken. Dieses Phänomen wird oft als „Wasserstoffkrankheit“ des Kupfers bezeichnet. Sauerstoff beeinträchtigt die Schweißbarkeit von Kupfer. Wismut oder Blei bilden mit Kupfer ein Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt, wodurch Kupfer thermisch spröde wird. und wenn sich sprödes Wismut in einem dünnen Film an den Korngrenzen verteilt, führt es dazu, dass Kupfer kalt spröde wird. Phosphor kann die Leitfähigkeit von Kupfer erheblich verringern, aber die Fließfähigkeit der Kupferflüssigkeit erhöhen und die Schweißbarkeit verbessern. Angemessene Mengen an Blei, Tellur, Schwefel usw. können die Bearbeitbarkeit verbessern. Die Zugfestigkeit des kupfergeglühten Blechs bei Raumtemperatur beträgt 22–25 kgf/mm, die Dehnung beträgt 45–50 % und die Brinellhärte (HB) beträgt 35–45. Die Wärmeleitfähigkeit von reinem Kupfer beträgt 386,4 W/(mk).