.Core per a arquitectura i art
※ Sistema de canonades
A causa dels avantatges de les canonades d'aigua de coure, com ara belles i duradores, fàcils d'instal·lar, ignífugues i sanitàries, té una relació preu-rendiment significativament superior en comparació amb les canonades d'acer galvanitzat i les canonades de plàstic. En edificis residencials i públics, les canonades de coure són cada cop més afavorides per al subministrament d'aigua, calefacció, subministrament de gas i sistemes d'aspersió contra incendis, i s'han convertit en el material preferit en l'actualitat. Als països desenvolupats, els sistemes de subministrament d'aigua de coure han representat una gran proporció. L'edifici Manhattan de Nova York, el sisè edifici més alt del món, utilitza 60,000 peus (10,000 quilòmetres) de canonades de coure només per al sistema de subministrament d'aigua. A Europa, el consum de canonades d'acer per a l'aigua potable és molt gran. El consum mitjà de canonades d'acer per a aigua potable al Regne Unit és d'1,6 quilograms per persona i any, i al Japó és de 0,2 quilograms. Com que les canonades d'acer galvanitzat són propenses a l'oxidació, molts països les han prohibit. És imprescindible que el meu país promogui l'ús de sistemes de canonades de coure en la construcció d'habitatges.
※ Decoració de la casa
A Europa, és una tradició utilitzar plaques passant per fer teulades i ràfecs. Als països nòrdics, fins i tot s'utilitza com a decoració de parets. El coure té una bona resistència a la corrosió atmosfèrica, és durador i es pot reciclar. Té una bona processabilitat i es pot fer fàcilment en formes complexes. També té colors bonics, per la qual cosa és molt adequat per a la decoració de la casa. Té una llarga història d'aplicació a les teulades d'edificis antics com les esglésies, i encara emet una brillantor atractiva. També s'utilitza cada cop més en la construcció de grans edificis moderns i fins i tot d'apartaments i cases. Per exemple, a Londres, l'edifici del "Commonwealth Council", que representa l'art arquitectònic britànic modern, té una forma de sostre complexa, construïda amb plaques de coure, amb un pes d'unes 25 tones; el Crystal Palace Sports Center, inaugurat el 1966, utilitza 60 tones de coure per fer un sostre ondulat, etc. Segons les estadístiques, el consum mitjà anual de plaques de coure utilitzades per als sostres a Alemanya és de {{6} },8 quilograms per persona, i als Estats Units és de 0,2 quilograms.
A més, la decoració de la casa, com ara tiradors de portes, panys, persianes, baranes, llums, decoracions de paret i estris de cuina, etc., utilitza productes d'acer que no només són duradors i desinfectats, sinó que també decoren amb un ambient elegant. , i són profundament estimats per la gent.
※ Estàtues i artesania
No hi ha cap altre metall al món que es pugui utilitzar tan àmpliament com el coure per fer diverses manualitats. Ha estat popular des de l'antiguitat fins a l'actualitat. En la construcció urbana actual, diversos monuments, campanes de fosa, trípodes, estàtues, estàtues de Buda, productes antics, etc., utilitzen una gran quantitat d'aliatges de coure fosos. Els instruments musicals moderns, com les flautes, estan fets de coure blanc, i els saxos són de llautó. Diverses obres d'art exquisides, xapat en or de baix cost i joies d'or i plata d'imitació també requereixen l'ús d'aliatges de coure de diversos components.
El Buda Tian Tan de Hong Kong, construït l'any 1996, està fet de peces de fosa d'estany, zinc i bronze de plom. Fa 26 metres d'alçada i pesa 206 tones. El Buda Nanhai Guanyin a la muntanya Putuo, Zhejiang, construït l'any 1997, fa 20 metres d'alçada i pesa 70 tones. És la primera estàtua de bronze gegant del món construïda amb materials d'imitació d'or. Posteriorment, es va completar una estàtua de bronze de 88-metre d'alçada del Buda Sakyamuni a Wuxi.
※ Monedes
Des que els nostres avantpassats utilitzaven monedes per a les transaccions, el coure i els aliatges de coure s'han utilitzat per fer monedes, que s'han transmès de generació en generació. Amb el desenvolupament dels telèfons moderns que funcionen amb monedes, anar a cavall i comprar, etc., la quantitat d'acer utilitzat en la fabricació de monedes ha augmentat.
En l'aplicació de monedes de coure, a més de canviar la mida, és molt convenient utilitzar diferents components d'aliatge i canviar el color de l'aliatge per fer i distingir diferents denominacions de moneda. S'utilitzen habitualment les "monedes de plata" que contenen un 25% de níquel, les monedes de llautó que contenen un 20% de zinc i un 1% d'estany i les monedes de "coure" que contenen una petita quantitat d'estany (3%) i zinc (1,5%). Milers de tones de coure es consumeixen cada any en la producció de monedes de coure arreu del món. Només la Royal Mint de Londres produeix 700 milions de monedes de coure cada any, la qual cosa requereix unes 7,000 tones de metall.
H. Aplicació en alta tecnologia
El coure no només s'utilitza àmpliament en les indústries tradicionals, sinó que també té un paper important en les indústries emergents i els camps d'alta tecnologia. Per exemple:
※ Ordinadors
La tecnologia de la informació és la precursora de l'alta tecnologia. Es basa en la cristal·lització de la saviesa humana moderna: l'ordinador, una eina per processar i gestionar la informació extensa i en constant canvi. El cor de l'ordinador està format per un microprocessador (incloent una unitat aritmètica i un controlador) i una memòria. Aquests components bàsics (maquinari) són circuits integrats a gran escala, amb desenes de milions de transistors, resistències, condensadors i altres components interconnectats distribuïts en xips petits per realitzar càlculs numèrics ràpids, operacions lògiques i grans quantitats d'emmagatzematge d'informació. Els xips d'aquests circuits integrats s'han d'acoblar mitjançant marcs de plom i circuits impresos per funcionar. A partir del capítol anterior "Aplicacions a la indústria electrònica", podem veure que el coure i els aliatges de coure no només són materials importants en marcs de plom, soldadures i plaques de circuits impresos; també poden tenir un paper important en la interconnexió de components diminuts en circuits integrats.
※ Superconductivitat i baixa temperatura
La resistència dels materials generals (excepte els semiconductors) disminueix a mesura que disminueix la temperatura. Quan la temperatura baixa molt, la resistència d'alguns materials desapareixerà completament. Aquest fenomen s'anomena superconductivitat. La temperatura més alta a la qual apareix la superconductivitat s'anomena temperatura crítica superconductora del material. El descobriment de la superconductivitat ha obert un nou món per a l'ús de l'electricitat. Quan la resistència és zero, es pot generar un corrent molt gran (teòricament infinit) aplicant una tensió molt petita, i es pot obtenir un camp magnètic i una força magnètica enormes; o quan hi passa el corrent, no hi ha reducció de tensió ni pèrdua d'energia elèctrica. Òbviament, la seva aplicació pràctica provocarà canvis en la producció humana i la vida, i ha cridat molt l'atenció.
Tanmateix, per als metalls ordinaris, la superconductivitat només apareix quan la temperatura es redueix molt a prop del zero absolut (-273 graus C), cosa que és difícil d'aconseguir en enginyeria. En els darrers anys, s'han desenvolupat alguns aliatges superconductors i les seves temperatures crítiques són superiors a les dels metalls purs. Per exemple, la temperatura crítica de l'aliatge Nb3Sn és de 18,1K. No obstant això, la seva aplicació és inseparable del coure. En primer lloc, aquests aliatges han de treballar a temperatures molt baixes i obtenir temperatures baixes mitjançant la liqüefacció dels gasos. Per exemple, les temperatures de liqüefacció de l'heli líquid, l'hidrogen líquid i el nitrogen líquid són 4K (-269 graus C), 20K (-253 graus C) i 77K (-196 graus C) respectivament. El coure encara té una bona duresa i plasticitat a temperatures tan baixes, i és un material de transport estructural i de canonades indispensable en l'enginyeria criogènica. A més, els aliatges superconductors com Nb3Sn i NbTi són molt fràgils i difícils de processar en perfils. S'han de combinar amb coure com a material de revestiment. Actualment, aquests materials superconductors s'han utilitzat per fabricar imants forts i s'han aplicat en dispositius de ressonància magnètica nuclear per al diagnòstic mèdic i alguns separadors magnètics forts a les mines. Els trens maglev que es preveu que tinguin una velocitat de més de 500 quilòmetres per hora també depenen d'aquests imants superconductors per suspendre els trens, evitar la resistència del contacte roda-rail i aconseguir un funcionament a gran velocitat dels vagons.
※ Tecnologia aeroespacial
En coets, satèl·lits i llançadores espacials, a més dels sistemes i instruments de control microelectrònics i equips d'instrumentació, molts components clau també utilitzen coure i aliatges de coure. Per exemple: la cambra de combustió i la cambra d'empenta del motor del coet es poden refredar per l'excel·lent conductivitat tèrmica de l'acer per mantenir la temperatura dins del rang admissible. La cambra de combustió del coet Ariana 5 utilitza un aliatge combinat de coure-plata. En aquesta cambra es processen 360 canals de refrigeració i s'introdueix hidrogen líquid per refredar-se quan es llança el coet.
A més, els aliatges de coure també són materials estàndard per a components de càrrega en estructures de satèl·lit. Els panells solars dels satèl·lits solen estar fets de coure i aliatges de diversos altres elements.
※ Física d'altes energies
Descobrir el misteri de l'estructura de la matèria és un tema bàsic important que els científics persegueixen constantment. Cada pas més profund en la comprensió d'aquest problema tindrà un impacte significatiu en la humanitat. L'ús actual de l'energia atòmica n'és un exemple. Les últimes investigacions de la física moderna han descobert que els blocs de construcció més petits de la matèria no són molècules i àtoms, sinó quarks i leptons que són milers de milions de vegades més petits que ells. Ara, la investigació sobre aquestes partícules elementals sovint es porta a terme amb una energia de reacció extremadament alta que és centenars de vegades superior a l'acció nuclear durant l'explosió d'una bomba atòmica, que s'anomena física d'altes energies. Aquesta energia tan alta s'obté per partícules carregades en un camp magnètic fort, després d'una acceleració a llarga distància, "bombardejar" un objectiu fix (accelerador d'alta energia), o per dues partícules que s'acceleren en direccions oposades que xoquen entre elles (colisionador). Per a això, cal utilitzar acer com a bobinatges per construir un canal de camp magnètic fort a llarga distància. A més, també es requereix una estructura similar en un dispositiu de reacció termonuclear controlada. Per tal de reduir l'augment de temperatura a causa de la calor generada pel gran corrent, aquests canals magnètics s'enrotllen amb varetes de coure buides de forma especial perquè el medi pugui passar-hi per refredar-se.
