Сегодня более половины мировой меди используется в энергетике и телекоммуникациях. обогащенная медная руда широко используется в электроэнергетике, машиностроении, транспортных средствах, кораблях, строительной промышленности и в бытовых приборах.
1. Применение меди в электротехнической промышленности.
Передача энергии
Большое количество меди с высокой проводимостью расходуется на передачу энергии, которая в основном используется для питания, кабелей, шин, трансформаторов, переключателей, соединительных устройств, соединителей и т. Д.
За прошедший период приняты меры по замене меди на алюминий в воздушных высоковольтных линиях электропередачи. С учетом защиты окружающей среды ЛЭП будут заменены подземными кабелями. В этом случае алюминий уступает медь своей плохой проводимостью и большим размером кабеля.
По той же причине также разумно заменить трансформатор с алюминиевой обмоткой на энергоэффективный трансформатор с медной обмоткой.
Энергоэффективный трансформатор с медной обмоткой
Производство двигателей
Медные сплавы с высокой проводимостью и высокой прочностью широко используются в производстве двигателей. Внутреннее потребление энергии двигателем в основном связано с потерей сопротивления обмотки. Таким образом, увеличение сечения медного провода - ключевая мера при разработке эффективного двигателя. В последние годы, по сравнению с традиционными двигателями, были разработаны некоторые высокоэффективные двигатели с использованием медных обмоток, увеличенных на 25-100%.
Медь, используемая в производстве двигателей
Кабель связи
Поскольку люди все больше и больше полагаются на связь, спрос на оптоволоконные кабели и медные провода будет продолжать расти.
Медные провода в волоконно-оптических кабелях
Электропроводка в жилых домах
В последние годы, с повышением уровня жизни людей и быстрой популяризацией бытовой техники, электрическая нагрузка в жилых домах быстро увеличивается. Потребление электроэнергии в жилых домах все еще будет иметь большое развитие в будущем, что также значительно расширит применение медных проводов.
2. Применение меди в электронной промышленности.
В настоящее время применение меди в электронной промышленности развернулось от электровакуумных устройств и печатных схем до микроэлектроники и полупроводниковых интегральных схем.
Применение меди в микроэлектронике и полупроводниковых интегральных схемах
Электровакуумное устройство
Электровакуумные устройства - это в основном высокочастотные и сверхвысокочастотные пусковые трубы, волноводы, магнетроны и т. Д., Для которых требуется бескислородная медь высокой чистоты и бескислородная медь с упрочненной дисперсией.
Печатная схема
В тех случаях, когда требуется точная компоновка схем, таких как радиоприемники, телевизоры, компьютеры и т. Д., Использование печатных схем может сэкономить много труда при прокладке проводов и фиксированных контурах, что потребует большого количества медной фольги.
Кроме того, для соединения контура требуются разнообразные припои на основе меди с низкой стоимостью, низкой температурой плавления и хорошей текучестью.
Применение меди в печатной плате
Интегральная схема
Ядро технологии микроэлектроники - интегральные схемы. Новый микрочип, использующий медь, может обеспечить 30-процентный прирост эффективности, уменьшить размер линии схемы до 0.12 микрона и позволить количеству транзисторов, интегрированных в один кристалл, достичь 2 миллионов. Это создает новую ситуацию для применения меди, древнего металла, в новейшей технической области полупроводниковых интегральных схем.
Применение меди в интегральных схемах
3. Применение меди в энергетике и нефтехимии.
Энергетика
Поскольку медь имеет хорошую теплопроводность и может противостоять коррозии под воздействием воды, основной конденсатор для выработки тепловой энергии изготовлен из латуни, алюминиевой латуни или белой меди.
Использование солнечной энергии также требует большого количества медных трубок. Например, бассейн в отеле недалеко от Лондона, Великобритания, оборудован солнечным нагревателем, который может поддерживать температуру воды от 18 до 24 °C летом. Солнечный нагреватель содержит 784 фунта (356 кг) медных трубок.
Медные трубы в солнечной энергии
Нефтехимическая промышленность
Коррозионная стойкость
Он широко используется в нефтехимической промышленности для производства различных контейнеров, трубопроводных систем, фильтров, насосов, клапанов и т. Д., Которые подвергаются воздействию агрессивных сред.
Теплопроводность
Из меди можно делать различные испарители, теплообменники и конденсаторы.
Пластичность
Медь особенно подходит для изготовления теплообменников сложной конструкции и поперечных латуней в современной химической промышленности. Инструменты для производства бронзы также используются на нефтеперерабатывающих заводах.
Морская промышленность
Поскольку ионы меди, растворенные в воде, обладают бактерицидным действием, которое может предотвратить биологическое обрастание морской воды, в дополнение к коррозионной стойкости меди в морской воде, медь и медные сплавы являются очень важными материалами в морской промышленности и широко используются при опреснении морской воды. заводы, морские нефтегазовые платформы и другие прибрежные объекты и объекты морского дна.
Системы трубопроводов, насосы и клапаны, используемые при опреснении морской воды, а также оборудование, используемое на нефтегазовых платформах, в том числе затворы для зон разбрызгивания и подводные болты, дни бурения, насосные клапаны и трубопроводы и т. Д.
Использование меди на платформах с морской водой
4. Применение меди в транспортной отрасли.
Судно
Многие медные сплавы, такие как алюминиевая бронза, марганцевая бронза, алюминиевая латунь, пушечная медь (оловянно-цинковая бронза), белая медь и медно-никелевый сплав (сплав Монель), стали стандартными материалами для судостроения благодаря своей превосходной коррозионной стойкости к морской воде.
Медь и медные сплавы обычно составляют 2 ~ 3% собственного веса военных кораблей и торговых судов. Винты военных кораблей и большинства крупных торговых судов массой 20-25 тонн изготавливаются из алюминиевой бронзы или латуни.
Военный корабль, содержащий 2 ~ 3% меди и медных сплавов.
Машина
Медь, используемая для автомобилей, весит 10 ~ 21 кг каждая, в зависимости от типа и размера автомобиля , что составляет около 6 ~ 9% собственного веса небольших автомобилей. Медь и медные сплавы в основном используются для радиаторов, тормозных трубопроводов, гидроагрегатов, шестерен, подшипников, тормозных колодок, систем распределения мощности и питания, прокладок, различных соединений, фитингов и отделки и т. Д.
железная дорога
Электрификация железных дорог требует большого количества меди и медных сплавов. На каждый километр ВЛ требуется более 2 тонн медных проводов специальной формы. Для повышения его прочности часто добавляют небольшое количество меди (около 1%) или серебра. Кроме того, двигатели, выпрямители, системы управления, торможения, электрические и сигнальные системы в поезде используют медь и медные сплавы.
Медь и медные сплавы на железных дорогах
Самолет
Самолеты не могут плавать без меди. Например, медь необходима в электропроводке, гидравлических, охлаждающих и пневматических системах самолетов; опоры подшипников и подшипники шасси изготовлены из алюминиевой бронзовой трубы; навигационные приборы изготовлены из магнитостойких стальных сплавов; медные эластичные элементы используются во многих инструментах.
5. Применение меди в механической и металлургической промышленности.
Машиностроение
Медные детали можно найти почти во всех машинах, таких как шестерни, червячные передачи, червяки, муфты, крепежные детали, скрученные детали, винты, гайки и т. Д.
Подшипники или втулки из устойчивого к истиранию медного сплава используются почти во всех деталях для относительного механического движения.
Практически все эластичные компоненты используют в качестве материалов силиконовую бронзу и оловянную бронзу. Сварочные инструменты, формы для литья под давлением и т. Д. Больше зависят от медных сплавов.
Металлургическое оборудование
При строительстве металлургических заводов обычно необходимо иметь огромную систему передачи и распределения, а также оборудование для работы с электроэнергией, которое в своей работе полагается на медь.
Добавки к сплавам
Медь является важным добавочным элементом в сплавах, таких как сталь и алюминий. Добавление небольшого количества меди (0.2 ~ 0.5%) в низколегированную сталь может улучшить ее прочность и коррозионную стойкость к атмосферной и океанской коррозии. Высоконикелевые сплавы, содержащие около 30% меди, - это известные высокопрочные коррозионно-стойкие "монелевые сплавы", широко используемые в атомной промышленности.
Медь: важный добавочный элемент в сплавах
6. Применение меди в легкой промышленности.
Продукция легкой промышленности тесно связана с жизнью людей. Из-за хороших общих характеристик медь можно увидеть повсюду.
Кондиционер и морозильная камера
Благодаря хорошей обрабатываемости меди, производится теплообменник с внутренними канавками и высокими ребрами, который можно использовать в теплообменнике кондиционера, холодильной машины, химической промышленности, отвода отработанного тепла и т. Д. новый теплообменник может быть увеличен в 2–3 раза по сравнению с обычным типом.
Теплообменник из меди
Часы
Большинство рабочих частей выпускаемых в настоящее время часов, таймеров и устройств с часовым механизмом изготовлено из "часовой латуни".
Современная часовая фабрика, использующая медный сплав в качестве основного материала, обрабатываемая на прессах и точных формах, может производить от 10 000 до 30 000 часов в день по невысокой цене.
Медный сплав: основной материал на современном часовом заводе
Производство бумаги
Бумага кажется простой, но процесс изготовления бумаги очень сложен, требует множества этапов и множества машин, включая охладители, испарители, измельчители, бумагоделательные машины и т. Д. Многие из этих компонентов, такие как различные теплообменные трубки, ролики, выдувные стержни, -жидкостные насосы и проволочная сетка, в основном, из медного сплава.
Печать
Медная пластина используется для фотомеханического процесса в печати. Изображение будет создано после того, как полированная медная пластина будет сенсибилизирована светочувствительной эмульсией.
Пивоварение
Медь играет важную роль в пивоварении во всем мире. Его часто используют в качестве футеровки для солодовых бочек и бродильных чанов. Некоторые известные пивоварни хранят более дюжины таких бочек вместимостью более 20 000 галлонов.
Лекарство
В фармацевтической промышленности все виды паровых, варочных и вакуумных устройств изготавливаются из чистой меди. Цинк-белая медь широко используется в медицинских устройствах. Медный сплав также является распространенным материалом для оправ для очков.
7. Применение меди в архитектуре и искусстве.
Трубопроводная система
Поскольку медные водопроводные трубы обладают множеством преимуществ, таких как красота, долговечность, простота установки, безопасность, противопожарная безопасность, охрана здоровья и т. Д., Люди в жилых и общественных зданиях все чаще используют их для водоснабжения, отопления, газоснабжения и пожаротушения. системы.
Здание "Манхэттен", которое претендует на шестое место в мире по высоте в Нью-Йорке, США, использовало медные трубы длиной 60 000 футов (10 000 км) только для водоснабжения.
Украшение дома
Медь обладает хорошей стойкостью к атмосферной коррозии, долговечностью и пригодностью для вторичной переработки. Он обладает хорошей технологичностью и легко превращается в изделия сложной формы. Кроме того, он также имеет красивые цвета. Таким образом, он очень подходит для украшения дома.
Кроме того, люди очень любят его использование в внутренней отделке дома, например, дверных ручек, замков, жалюзи, светильников, настенных украшений, кухонных принадлежностей и т. Д.
Статуи и артефакты
В мире нет другого металла, который так широко использовался бы для изготовления всех видов декоративно-прикладного искусства, как медь. Он существует с древних времен.
- Строительство городов. Литые медные сплавы используются в различных памятниках, литых колоколах, статуях, статуях Будды, антикварных изделиях и т. Д.
- Современные музыкальные инструменты. Флейта изготовлена из белой меди, а саксофон - из латуни.
- Произведения искусства, позолота и имитация золота, а также бижутерия из серебра.
Монета
Медь и медные сплавы использовались для изготовления монет с тех пор, как наши предки использовали монеты для транзакций, и это передавалось через века.
Только Королевский монетный двор в Лондоне производит 700 миллионов медных монет ежегодно, что требует около 7000 тонн металла.
Медные монеты
8. Применение меди в высоких технологиях.
Медь не только широко используется в традиционных отраслях промышленности, но также играет важную роль в развивающихся отраслях и областях высоких технологий. Вот примеры:
Сверхпроводимость и низкая температура
В последние годы были разработаны некоторые сверхпроводящие сплавы, но их применение неотделимо от меди. Медь по-прежнему обладает хорошей вязкостью и пластичностью при сверхнизких температурах. Незаменимая конструкция и материал трубопроводного транспорта в низкотемпературной технике.
Аэрокосмическая техника
В ракетах, спутниках и космических челноках, помимо микроэлектронных систем управления и контрольно-измерительного оборудования, медь и медные сплавы также используются для многих других ключевых компонентов.
Кроме того, медные сплавы также являются стандартными материалами для несущих элементов в сателлитных конструкциях. Солнечные пластины на спутнике обычно изготавливаются из сплава меди и нескольких других элементов.
Использование меди в микросистемных технологиях
9. Применение соединений меди.
К соединениям меди в основном относятся: сульфат меди (пентагидрат, моногидрат и безводный), ацетат меди, оксид меди, оксид меди, хлорид меди, хлорид меди, оксихлорид меди, нитрат меди, цианид меди, жирная кислота меди, нафтенат меди и т. Д., Которые широко используются в различных областях, таких как сельское хозяйство, животноводство, промышленность, медицина и здравоохранение.
Применение в сельском хозяйстве и животноводстве
Соединения меди являются эффективными бактерицидными пестицидами для уничтожения болезней и насекомых-вредителей и могут контролировать все болезни, вызываемые плесенью или грибами. Помимо прямого использования пузырьковых семян сульфата меди, некоторые смеси солей меди часто используются в садах и сельскохозяйственных угодьях.
Применение в промышленности
Соединения меди широко используются в промышленности и используются на определенном уровне почти во всех отраслях. Вот несколько примеров.
- Сульфат меди может улучшить долговечность и устойчивость к стирке и широко используется в текстильной и кожевенной промышленности.
- Соединения меди имеют синий, зеленый, красный, черный и другие цвета, поэтому их можно использовать в качестве красителей для стекла, керамики, цемента и эмали. Они также входят в состав некоторых красок для волос.
- Некоторые соединения меди являются важными химическими агентами в процессе производства каучука, нефти и искусственных волокон, которые играют роль в катализе и очистке.
- Электролит из сульфата меди используется для меднения, производства электролитической медной фольги и очистки меди.
- В горнодобывающей промышленности сульфат меди используется в качестве активатора для плавучести таких полезных ископаемых, как свинец, цинк, алюминий и золото.
Применение в здравоохранении
Всемирная организация здравоохранения рекомендует взрослым для поддержания здоровья потреблять 0.03 мг меди на килограмм массы тела в день.
- Медь - незаменимый микроэлемент для здоровья человека.
- Ионы меди можно использовать для дезинфекции, стерилизации и профилактики эпидемий.
- Соединения меди используются для лечения таких заболеваний, как заболевание легких, психические расстройства, язвы и кожные заболевания.
