Cuprul nu este utilizat doar pe scară largă în industriile tradiționale, dar joacă un rol vital în numeroase industrii emergente și domenii de înaltă tehnologie. Astăzi, vom explora aplicațiile de cupru în industrii precum calculatoare, superconductori și criogeni, tehnologie aerospațială și fizică cu energie mare.
Calculatoare
Tehnologia informației este în fruntea tehnologiei înalte. Se bazează pe calculatoare-cristalizarea ingeniozității umane moderne pentru procesarea și procesarea în schimbare rapidă și cantități vaste de informații. Inima unui computer este formată dintr -un microprocesor (inclusiv o unitate aritmetică și un controler) și memorie. Aceste componente de bază (hardware) sunt circuite integrate la scară largă (LICIS). Pe cipuri minuscule, milioane de tranzistoare interconectate, rezistențe, condensatoare și alte componente sunt distribuite pentru a efectua operațiuni numerice și logice rapide și pentru a stoca cantități mari de informații. Aceste circuite integrate funcționează numai atunci când sunt asamblate folosind rame de plumb și plăci de circuit imprimate. După cum se vede în capitolul precedent „Aplicațiile din industria electronică”, aliajele de cupru și cupru nu sunt doar materiale importante în cadre de plumb, lipire și plăci de circuite tipărite, dar joacă și un rol vital în interconectarea componentelor minuscule ale circuitelor integrate. Superconductivitate și temperaturi scăzute
Rezistența electrică a materialelor generale (cu excepția semiconductorilor) scade odată cu scăderea temperaturii. La temperaturi foarte scăzute, rezistența unor materiale dispare complet, un fenomen cunoscut sub numele de superconductivitate. Temperatura maximă la care apare superconductivitatea se numește temperatura de supraconducție critică a materialului. Descoperirea superconductivității a deschis noi căi pentru utilizarea energiei electrice. Cu o rezistență zero, o tensiune aplicată foarte mică poate genera un curent foarte mare (teoretic infinit), ceea ce duce la un câmp și o forță magnetică imens. În mod alternativ, când curentul trece prin el, nu există nicio scădere de tensiune sau pierderi de energie. Aplicația sa practică este clar pregătită să revoluționeze producția și viața și atrage o atenție considerabilă.
Cu toate acestea, pentru metalele obișnuite, superconductivitatea apare numai atunci când temperatura scade foarte aproape de zero absolut (-273 grade), ceea ce face dificilă realizarea în inginerie. În ultimii ani, unele aliaje superconductoare au fost dezvoltate cu temperaturi critice mai mari decât cele ale metalelor pure, cum ar fi aliajul NB3SN, care are o temperatură critică de 18,1k. Cu toate acestea, aplicația lor este legată în mod inextricabil de cupru. În primul rând, aceste aliaje trebuie să funcționeze la temperaturi ultra-scăzute, obținute prin lichefierea gazelor. De exemplu, temperaturile de lichefiere ale heliu lichid, hidrogen lichid și azot lichid sunt 4K (-269 grade), 20K (-253 grade) și, respectiv, 77K (-196 grade). Cuprul menține o duritate și o ductilitate excelentă la temperaturi atât de scăzute, ceea ce îl face un material structural și conducte indispensabil în inginerie criogenică. Mai mult, aliajele superconductoare, cum ar fi NB3SN și NBTI, sunt foarte fragile și dificil de prelucrat în piese în formă, necesitând că scuturarea de cupru pentru a le ține împreună. Aceste materiale superconductoare sunt utilizate în prezent la fabricarea de magneți puternici, găsite în scanere RMN medicale și separatoare magnetice cu putere mare în unele mine. Trenurile Maglev în curs de dezvoltare, capabile să depășească 500 de kilometri pe oră, se vor baza, de asemenea, pe acești magneți superconductori pentru a levita trenul, evitând frecarea contactului cu șinele cu rotile și permițând funcționarea de mare viteză.
Tehnologia aerospațială
Pe lângă sistemele de control microelectronice, instrumente și instrumente, multe componente cheie în rachete, sateliți și navete spațiale folosesc aliaje de cupru și cupru. De exemplu, camerele de ardere și tracțiune ale motoarelor rachete pot fi răcite folosind o conductivitate termică excelentă a oțelului pentru a menține temperaturile în limite acceptabile. Camera de ardere a rachetei Ariana V este construită dintr-un aliaj de cupru-argint cu 360 de canale de răcire prelucrate în ea, permițând hidrogenului lichid să răcească camera în timpul lansării.
Aliajele de cupru sunt, de asemenea, un material standard pentru componentele purtătoare de încărcare în structurile satelitului. Panourile solare prin satelit sunt de obicei fabricate din aliaje de cupru și alte câteva elemente.
Fizică cu energie mare
Dezvăluirea misterelor structurii materiei este un subiect de cercetare fundamental major urmărit de oamenii de știință. Fiecare pas înainte în înțelegerea acestei probleme are un impact semnificativ asupra umanității. Utilizarea curentă a energiei atomice este un caz. Cercetările recente în fizica modernă au relevat faptul că cele mai mici blocuri de materie nu sunt molecule și atomi, ci quarks și leptoni, de miliarde de ori mai mici. Studiul acestor particule fundamentale necesită adesea energii de reacție extrem de mari, de sute de ori mai mari decât cele din reacția nucleară a unei explozii cu bombe atomice. Aceasta este cunoscută sub numele de fizică cu energie mare. Astfel de energii ridicate sunt obținute prin accelerarea particulelor încărcate pe distanțe lungi într-un câmp magnetic puternic și apoi bombardând o țintă fixă (în acceleratoare cu energie mare) sau prin coliziunea a două fluxuri de particule care accelerează în direcții opuse (la collari). Pentru a realiza acest lucru, canalele de câmp lungi și magnetice sunt construite folosind înfășurări de oțel. Structuri similare sunt de asemenea necesare în reactoarele termonucleare controlate. Pentru a reduce creșterea temperaturii cauzate de curenții mari care curg prin ei, aceste canale magnetice sunt înfășurate cu tije de cupru în formă scobită, pentru a permite răcirea.
Compania are un grup de linii de producție de prelucrare a cuprului în China, inclusiv:
Linia de producție a tubului de cupru de cupru de precizie germană (producție anuală de 30.000 tone)
Linia de rulare a foliei de cupru tehnologice japoneze (cea mai subțire până la 6μm)
Linie de extrudare continuă automată de cupru automată
Foaie inteligentă de cupru și unitate de moară de finisare a benzii
Controlul și gestionarea digitalizată a întregului proces de producție este realizată prin sistemul MES, iar precizia dimensională a produselor poate atinge ± 0,01mm.
