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당신은 구리와 다른 금속으로 만들어진 오래된 동전에서 가장 좋은 금속 구리를 알고있을 것입니다. 그러나 구리는 독특한 특성으로 인해 전세계에서 많은 중요한 역할을합니다. 이러한 특성 중 하나는 전도성 또는 전기 전도 능력입니다. 구리의 높은 전도성으로 인해 전기 용도에 이상적입니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
구리는 전기 전도성이 높은 비 귀중한 금색의 금속입니다. 실제로, 구리의 전도성은 너무 높아서 다른 비 귀금속 및 합금을 비교하는 표준으로 간주됩니다. 구리의 전도성은 합금을 만들기 위해 다른 금속을 첨가함으로써 영향을받습니다.
구리의 성질
구리는 매력적인 금색 금속입니다. 이 단어는 키프로스의 금속에 대한 라틴어 인 "Cyprium aes"에서 유래 한 구 영어 단어 "coper"의 이름을 따서 구리로 명명됩니다. 구리의 원자 기호는 "Cu"이고 원자 번호는 29입니다. 구리는 인간이 처음으로 일한 금속이었습니다. 결국 사람들은 구리를 금속 주석과 결합하면 청동이라는 새로운 종류의 금속을 만들 수 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 우리가 청동기 시대라고 부르는 것을 시작했으며, 여기서 금속 구리의 도움으로 문명이 발전했습니다. 청동은 사회를 변화시키는 데 도움이되는 통화 및 도구에 사용되었습니다.
구리는 종종 황과 함께 발견됩니다. 구리의 중요한 공급원에는 chalcopyrite와 bornite가 있습니다. 구리는 제련 및 이후 전기 분해를 통해 정제 된 황화 구리 광석에서 추출됩니다.
구리의 유용한 특성은 연성 또는 신장 능력이다. 구리는 잡아 당겨서 꼬일 수 있지만 끊어지지는 않습니다. 이것은 와이어로 사용하기에 이상적입니다. 구리는 가단성 금속이므로 쉽게 성형하고 조작 할 수 있습니다. 따라서 다소 부드럽습니다. 구리의 또 다른 특성은 열을 전도하는 탁월한 능력입니다. 구리는 다른 금속과 같이 부식되지 않으며 철처럼 산화되거나 녹슬지 않습니다. 실제로 구리는 많은 유기 화합물에 내성이 있으며 아마도 가장 귀중한 속성은 높은 전도성입니다.
구리는 성형 및 납땜이 용이하여 가공 및 접합에 탁월한 금속입니다. 또한, 구리의 우수하고 귀중한 특성은 재활용 능력입니다. 구리 공급원이 광산인지 재활용 재료인지는 중요하지 않습니다. 소스에 관계없이 많은 유용한 속성이 남아 있습니다.
합금은 구리보다 더 단단한 금속 인 청동을 만들기 위해 구리와 주석의 혼합물과 같은 금속의 혼합물입니다. 금속 합금은 모재 금속과 동일한 특성을 가지지 만 거동에 있어서도 상당히 다른 것으로 판명 될 수 있습니다. 합금 혼합물은 예를 들어 금속의 전기 전도성에 영향을 줄 수 있습니다. 다양한 금속과 구리의 조합은 각 합금마다 고유 한 특성을 나타냅니다. 구리가은과 결합 될 때, 생성 된 합금은 순수한 구리와 동일한 특징을 많이 갖는다. 그러나 구리가 인과 결합되면 결과 합금은 상당히 다른 방식으로 작동합니다.
다른 구리 합금은 다른 용도를 제공합니다. 종종 합금은 구리를 강화하거나 전기 전도성 품질을 높이기 위해 만들어집니다.
구리의 전도도
금속의 전도성은 금속이 전기를 전도하는 능력을 말합니다. 합금을 만들 때와 같이 다른 금속을 첨가하면 전도성이 바뀔 수 있습니다. 전도성이 가장 높은 금속은 귀금속은입니다. 실버의 비용으로 인해 광범위한 전기 용도로 경제적으로 실현되지 않습니다. 귀금속이 아닌 금속 중에서 구리 또는 Cu 전도성이 가장 높습니다. 이는 구리가 다른 비 귀금속보다 더 많은 전류를 전달할 수 있음을 의미합니다. 실제로, 다른 비 귀금속의 전도성은 구리가 최고의 표준이 되었기 때문에 구리와 비교됩니다.
전도성 표준을 국제 소둔 구리 표준 또는 IACS라고합니다. 물질의 IACS 백분율은 전기 전도도를 나타내며 순수 구리의 IACS 백분율은 100 %로 간주됩니다. 대조적으로, 알루미늄의 전도도는 61 % IACS입니다. Cu 전도성은 다양한 금속을 첨가하여 합금을 형성함으로써 영향을 받는다. 구리 함량이 99.3 %를 초과하는 구리 합금을 "구리"라고합니다. 일부 합금에는 매우 높은 비율의 구리가 포함되어 있으며 "높은 구리 합금"이라고합니다. 구리의 비율은 Cu 전도도에 영향을 미치지 만 구리의 비율은 가장 큰 영향을받습니다. 결합 된 재료의 종류. 구리 합금을 강하게 만들 때 일반적으로 트레이드 오프가 발생합니다. 일반적으로 이러한 합금은 전도성이 낮습니다.
Cu-ETP (Electronic Touch Pitch)는 IACS가 100 %이며 전선, 케이블 및 버스 바에 사용되는 구리 종류를 나타냅니다. 캐스트 구리 또는 Cu-C는 98 % IACS이므로 전도성도 높습니다. 주석, 마그네슘, 크롬, 철 또는 지르코늄을 첨가하여 구리와 합금을 만들면 금속의 강도는 높아지지만 전도성은 떨어집니다. 예를 들어, 구리 주석 또는 CuSnO.15는 64 %의 IACS만큼 낮은 Cu 전도도를 갖습니다. 합금 기능에 따라 Cu 전도도가 상당히 떨어질 수 있습니다. 우수한 가공성과 높은 전도성을 모두 제공하는 합금이 여전히 있습니다. 그의 예로는 구리-텔 루륨 (CuTep) 및 구리-황 (CuSP) 합금이 있습니다. 이들의 전도도는 64 ~ 98 % IACS입니다. 이 합금은 반도체 마운트 및 저항 용접 팁에 매우 유용한 것으로 입증되었습니다. 때때로 구리 계 물질은 적당한 Cu 전도성으로 높은 경도와 강도를 요구합니다. 예를 들어 구리, 니켈 및 실리콘의 혼합물이 45 ~ 60 %의 IACS Cu 전도성을 제공합니다. 스케일의 저 전도도에서 황동은 주조에 우수한 구리 합금입니다. IACS의 백분율은 약 20을 차지한다. 이러한 낮은 Cu- 전도성 합금의 일례는 구리-아연이다. 때때로 균형 잡힌 합금은 낮은 또는 중간 정도의 Cu 전도성을 제공하여 전기 요구에 유용합니다. 구리-아연 황동은이 범주에 속하며 전도성 범위는 28-56 % IACS입니다. 구리의 다재다능 성과 다양한 금속으로 유용한 합금을 형성하는 능력은 놀랍습니다.
Cu 전도성이 매우 높기 때문에 열을 전달하는 능력도 상당히 높다. 전도성이 높은 구리 합금을 만들려면 전류를 전달할 때 합금이 과열되지 않도록해야합니다. 높은 열은 저항에 영향을 미치므로 이는 에너지 전송에 중요합니다.
구리의 용도
구리는 물리적, 생물학적으로 여러 가지 방법으로 사용됩니다. 그것은 또한 농업에서 독으로 사용됩니다. 구리 용액은 일반적으로 화학 시험의 일부로 사용됩니다. 몸에서 구리는 세포의 에너지 전달에 필요한 필수 요소로 작용합니다. 일부 갑각류는 철 대신 기본 구리 수송기로 구리를 사용하기도합니다.
구리는 물론 동전을 만드는 데 사용됩니다. 나이 든 동전은 하나의 예입니다. 실제로 대부분의 동전에는 적어도 약간의 구리가 들어 있습니다.
구리는 주로 사용하는 모든 일상적인 물건에 전기를 전달하고 전달하는 데 사용됩니다. 구리는 전기 배선, 건축, 기계, 통신, 전력 전송, 운송 및 기타 산업 용도로 광범위하게 사용됩니다. 케이블, 변압기 및 커넥터 부품에 사용할 수 있습니다. 구리는 컴퓨터와 미세 회로에도 사용됩니다.
지속 가능한 에너지 시장이 성장함에 따라 구리에 대한 수요도 증가합니다. 구리는 많은 지역에서 매우 유용하며 반복해서 재활용 할 수 있습니다. 따라서 재생 에너지 시스템의 핵심 요소입니다. 실제로 태양, 풍력 및 전기 자동차 산업은 구리를 사용하여 전력망에 연결합니다. 전기 자동차는 가스 구동 자동차보다 훨씬 더 많은 구리를 필요로합니다. 구리의 높은 전도성으로 인해 매우 효율적입니다. 인간이 사용하는 가장 오래된 금속은 앞으로도 계속해서 혜택을 제공 할 것입니다.