銅とその一般的な用途

銅、その合金、および無数の最終用途について

銅管は、配管および加熱用途に使用されます。画像提供：Wolseley/Newscast

一般的な家庭用電気配線からボートのプロペラまで、太陽電池からサックスまで、 銅 、およびその 合金 無数の最終用途で採用されています。

実際、幅広いコア産業で金属が使用されているため、投資コミュニティは全体的な経済の健全性の指標として銅の価格に目を向けるようになり、「博士.銅'。

銅のさまざまな用途をよりよく理解するために、 銅開発協会 (CDA) は、それらを 4 つの最終用途部門 (電気、建設、輸送、およびその他) に分類しています。

CDA は、各セクターが消費する世界の銅生産量の割合を次のように推定しています。

• 電気: 65%
• 建設: 25%
• 輸送: 7%
• その他: 3%

電気

銀を除けば、銅が最も効果的です 電気の導体 .これは、それと組み合わせて腐食抵抗、 延性 、 可鍛性 、および幅広い電力ネットワーク内で機能する能力により、金属は電気配線に最適です。

事実上すべての電気配線、架空送電線を除く (より軽量な素材で作られています) アルミニウム ) は銅で形成されます。

バスバー、電力を分配する導体、変圧器、モーター巻線もすべて銅の導電率に依存しています。電気の導体としての有効性により、銅製変圧器は最大 99.75% の効率を実現できます。

コンピュータ技術、テレビ、携帯電話、携帯電子機器などの電気用途は、ここ数十年で銅の主要な消費者になっています。これらのデバイス内で、銅は以下の生産に不可欠です。

• 電子コネクタ
• 回路配線と接点
• プリント基板
• マイクロチップ
• 半導体
• マイクロ波のマグネトロン
• 電磁石
• 真空管
• 整流子
• 溶接電極
• 消火スプリンクラーシステム
• ヒートシンク

この要素に大きく依存している別の業界は、電気通信です。ローカルエリアネットワーク（LAN）のインターネット回線のADSLやHDSLの配線には、細く撚った銅線が使われています。非シールド ツイスト ペア (UTP) 回線には、8 つの色分けされた導体が含まれており、4 対の細い銅線で構成されています。また、ワイヤレス テクノロジの進歩にもかかわらず、モデムやルーターなどのインターフェイス デバイスは依然として銅線に依存しています。

再生可能エネルギー部門も、銅の導電特性から恩恵を受けています。卑金属は、銅-インジウム-銅の製造に使用されます。 ガリウム -セレン化物 (CIGS) 太陽電池および風力タービン。たとえば、単一の風力タービンには、最大 1 メートルトン (MT) の金属が含まれる可能性があります。電気の生産に加えて、銅は代替エネルギー技術に関連するモーターや配電システムにも不可欠です。

工事

現在、ほとんどの先進国では、飲料水および暖房システムの標準的な素材として銅管が使用されています。これは、その静菌特性、つまり水中での細菌およびウイルス生物の増殖を阻害する銅の能力によるものです。

チューブ材料としての銅のその他の利点には、その可鍛性とはんだ付け性 (簡単に曲げて組み立てることができる) と、極端な熱腐食に対する耐性が含まれます。

銅とその合金は安定性と耐食性に優れているため、飲料水の輸送だけでなく、塩水や工業環境での使用にも理想的です。このようなアプリケーションの例には、次のものがあります。

• 蒸気発電所や化学プラントの復水器用伝熱管
• 灌漑および農業用スプリンクラー システム
• 蒸留所の配管
• 海水供給ライン
• ドリル給水用セメントポンプ
• 天然および液化石油の分配用チューブ
• 燃料ガス分配配管

何百年もの間、銅は建築用金属としても使用されてきました。美的構造金属としての銅の使用の最も古い例のいくつかには、エジプトのカルナックにあるアメン・レ地区のドアがあり、これは 3000 ～ 4000 年前にさかのぼり、スリランカの 162 フィートの高さのロハの頂上にある銅板の屋根です。紀元前 3 世紀に建設されたマハ パヤ寺院。

純粋な銅は、多くの中世の教会や大聖堂のドームや尖塔を飾り、より近代的には、カナダの国会議事堂などの政府の建物や、フランク ロイド ライトが設計したものを含む個人の住居に使用されています。

建築材料として銅が広く使用されている理由の 1 つは、視覚的に魅力的な緑色の変色が自然に形成されることです。 緑青として知られる — 銅の風化と酸化が原因です。見た目が美しいだけでなく、軽量で耐久性があり、耐腐食性があり、接合が容易なため、建築家やデザイナーはこの金属を好みます。

ただし、銅の装飾および建築用ハードウェアは、外部アプリケーションに限定されません。インテリア デザイナーは、多くの場合、金属とその合金、真鍮、青銅を次のような器具に使用します。

• ハンドル
• ドアノブ
• ロック
• テーブル
• 照明とバスルームの備品
• 蛇口
• ヒンジ

特に病院や医療施設では、銅の静菌特性が評価されており、その結果、医療用建物の蛇口やドアハンドルなどの内装部品としての使用が増えています。

輸送

飛行機、列車、自動車、ボートのコア コンポーネントはすべて、銅の電気的および熱的特性に依存しています。自動車では、1970 年代以降、銅と真鍮のラジエーターとオイル クーラーが業界標準となっています。最近では、オンボード ナビゲーション システム、アンチロック ブレーキ システム、シートヒーターなどの電子部品の使用が増加しているため、この分野での金属の需要が増加し続けています。

その他の銅含有自動車部品には次のものがあります。

• ガラス除霜システムの配線
• フィッティング、留め具、真鍮ネジ
• 油圧ライン
• ブロンズスリーブベアリング
• ウィンドウとミラーのコントロールの配線

ハイブリッド車や電気自動車の需要の高まりにより、世界の銅消費量はさらに増加し​​ます。平均して、電気自動車には約 55 ポンド (25 kg) の銅が含まれています。

両方に金属箔と銅薬品を配合 ニッケル水素 希土類磁石モーターの代替として鋳造銅ローターが使用されている一方で、燃料効率の高い車両に電力を供給するリチウムイオンバッテリー。

高速列車は線路 1 km あたり最大 10MT の銅を使用できますが、強力な機関車には 8MT もの銅が含まれています。 ベースメタル .

サンフランシスコやウィーンで使用されているようなトラムやトロリーの架線は、銅-銀または銅-カドミウム合金を使用して作られています。

旅客機の重量の 2% は、118 マイル (190 km) もの配線を含む銅に起因する可能性があります。

塩水腐食に対する優れた耐性があるため マンガン - ニッケル アルミニウム青銅は、重量が数トンにもなるボート プロペラの鋳造に使用されます。パイプ、継手、ポンプ、バルブなどの船舶部品も同様の合金で作られています。

他の

銅の用途のリストは延々と続きます。よりよく知られている用途には次のものがあります。

調理器具と熱用途 : 銅の熱特性により、鍋やフライパンなどの調理器具、エアコン ユニット、ヒートシンク、給湯器および冷蔵ユニットの加熱器に最適です。

時計と時計 ：非対応ですので 磁気 銅は小さな機械装置の動作を妨げません。その結果、時計職人やクロックメーカーは、時計の設計に銅製のピンや歯車を使用しています。

美術 : 銅とその合金は芸術作品にもよく見られます。おそらく最も有名なのは自由の女神です。この像は 80 トン以上の銅板でメッキされ、1500 個以上の銅製サドルと 300,000 個以上の銅製リベットが取り付けられており、その結果、彼女の緑色の緑青色が生まれました。

貨幣 : 1981 年まで、米国の 1 セント硬貨 (またはペニー) は大部分が銅 (95%) で鋳造されていましたが、それ以降は銅メッキとして鋳造されています。 亜鉛 (0.8 ～ 2.5 パーセントの銅)。

楽器 : ブラスバンドは銅なしではどうなるでしょうか?黄銅は、銅の耐食性と抗菌特性により、ホーン、トランペット、トロンボーン、サックスの製造に使用されます。

_ソース

• ヨーロッパ銅協会。アプリケーション。
• 一般社団法人銅開発協会 アプリケーション