Γιατί να χρησιμοποιήσετε χαλκό; Ποιες είναι οι βασικές του ιδιότητες;
Ο χαλκός έχει εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, καταλαμβάνοντας την πρώτη θέση μεταξύ όλων των μεταλλικών υλικών μηχανικής. Αυτή είναι η κύρια βάση για τον κεντρικό ρόλο της στην τρέχουσα ηλεκτροδότηση και την ηλεκτρονική κοινωνία της πληροφορίας. Ο χαλκός έχει επίσης πολλές εξαιρετικές περιεκτικές ιδιότητες: έχει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση στην ατμόσφαιρα, το θαλασσινό νερό, το έδαφος και πολλά χημικά μέσα. Χρησιμοποιείται στη δομή για να είναι και άκαμπτο και εύκαμπτο, ελαστικό, ανθεκτικό στην τριβή και ανθεκτικό στη φθορά. έχει πολύχρωμη εμφάνιση και είναι σύμβολο απλότητας και κομψότητας που αγαπούν οι άνθρωποι. Εκτός από τις προαναφερθείσες πολυάριθμες ιδιότητες απόδοσης, έχει επίσης μια σειρά από καλές ιδιότητες επεξεργασίας, χύτευσης, συγκόλλησης, εύκολης κοπής και άλλων διεργασιών, γεγονός που το καθιστά οικονομικό και ευρέως χρησιμοποιούμενο.
-Οι κατασκευές κατοικιών αντιπροσωπεύουν το 48%: συμπεριλαμβανομένων: συστημάτων σωληνώσεων (νερό, θερμότητα, φυσικό αέριο, πυροσβέστες, κ.λπ.); εγκαταστάσεις στέγασης (κλιματιστικά, ψυγεία κ.λπ.). διακόσμηση κτιρίου (στέγες, γούρνες, διακοσμητικά κ.λπ.). γραμμές επικοινωνίας (ήχος, εικόνα, δεδομένα κ.λπ.) συστήματα τροφοδοσίας.
--Η παραγωγή εξοπλισμού αντιπροσωπεύει το 41%: συμπεριλαμβανομένων: βιομηχανικού εξοπλισμού (κινητήρες, μετασχηματιστές κ.λπ.) εργαλεία μεταφοράς (αυτοκίνητα, σιδηρόδρομοι, αεροπλάνα κ.λπ.). ηλεκτρονικές συσκευές; ελαφριά βιομηχανικά προϊόντα (οικιακές συσκευές, όργανα, εργαλεία κ.λπ.)
--Οι υποδομές αντιπροσωπεύουν το 11%: συμπεριλαμβανομένων: έργων μεγάλης κλίμακας (μεταφορικές εγκαταστάσεις, πετροχημική βιομηχανία, βιομηχανία εξόρυξης και μεταλλουργίας κ.λπ.) βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας (μεταφορά ενέργειας, διανομή ηλεκτρικής ενέργειας κ.λπ.) δίκτυο επικοινωνίας.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η κατασκευή κατοικιών σχετίζεται άμεσα με τη βελτίωση του επιπέδου παραγωγής των ανθρώπων και η εφαρμογή του χαλκού από αυτή την άποψη κατέχει το μεγαλύτερο ποσοστό. ειδικά η χώρα μου θεωρεί την κατασκευή κατοικιών ως σημαντικό κρίκο για την ανάπτυξη ολόκληρης της εθνικής οικονομίας. Μπορεί να φανεί ότι η ενεργή προώθηση της εφαρμογής του χαλκού διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην εθνική οικονομία και τα προς το ζην.
Α. Εφαρμογή στην ηλεκτρική βιομηχανία
※ Μετάδοση ισχύος
Μεγάλη ποσότητα χαλκού υψηλής αγωγιμότητας καταναλώνεται στη μετάδοση ισχύος, που χρησιμοποιείται κυρίως για τροφοδοσία, καλώδια και καλώδια, λεωφορεία, μετασχηματιστές, διακόπτες, εξαρτήματα βυσμάτων και συνδέσεις κ.λπ.
Στη διαδικασία μεταφοράς καλωδίων και καλωδίων, η ηλεκτρική ενέργεια σπαταλιέται λόγω της θέρμανσης με αντίσταση. Από την άποψη της εξοικονόμησης ενέργειας και της οικονομίας, το πρότυπο «βέλτιστης διατομής καλωδίων» προωθείται αυτή τη στιγμή στον κόσμο. Το πρότυπο "βέλτιστης διατομής καλωδίου" λαμβάνει υπόψη τόσο το εφάπαξ κόστος εγκατάστασης όσο και την κατανάλωση ενέργειας και διευρύνει κατάλληλα το μέγεθος του καλωδίου για να επιτύχει εξοικονόμηση ενέργειας και τα καλύτερα ολοκληρωμένα οικονομικά οφέλη. Σύμφωνα με το νέο πρότυπο, η διατομή του καλωδίου συχνά υπερδιπλασιάζεται από το παλιό πρότυπο, γεγονός που μπορεί να επιτύχει αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας περίπου 50%.
Την προηγούμενη χρονική περίοδο, λόγω της έλλειψης χάλυβα στη χώρα μου, δεδομένου ότι το ειδικό βάρος του αλουμινίου είναι μόνο το 30% του χαλκού, έχουν ληφθεί μέτρα για την αντικατάσταση του χαλκού με αλουμίνιο σε εναέριες γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης με την ελπίδα της μείωσης του βάρους. Προς το παρόν, από την άποψη της προστασίας του περιβάλλοντος, οι εναέριες γραμμές μεταφοράς θα μετατραπούν σε τοποθέτηση υπόγειων καλωδίων. Σε αυτή την περίπτωση, το αλουμίνιο έχει τα μειονεκτήματα της κακής αγωγιμότητας και του μεγαλύτερου μεγέθους καλωδίου σε σύγκριση με τον χαλκό, και είναι ωχρό σε σύγκριση.
Για τον ίδιο λόγο, είναι επίσης μια σοφή επιλογή να αντικαταστήσετε τους μετασχηματιστές περιελίξεων αλουμινίου στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία με μετασχηματιστές περιελίξεως χαλκού που εξοικονομούν ενέργεια και είναι αποδοτικοί.
※ Κατασκευή κινητήρα
Στην κατασκευή κινητήρων, χρησιμοποιούνται ευρέως κράματα χαλκού υψηλής αγωγιμότητας και υψηλής αντοχής. Τα κύρια χάλκινα μέρη είναι στάτορες, ρότορες και κεφαλές αξόνων. Στους μεγάλους κινητήρες, οι περιελίξεις ψύχονται με νερό ή υδρογόνο, το οποίο ονομάζεται κινητήρες εσωτερικής ψύξης διπλού νερού ή ψύξης υδρογόνου, το οποίο απαιτεί μακριά κούφια καλώδια.
Οι κινητήρες είναι μεγάλοι χρήστες ηλεκτρικής ενέργειας, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 60% της συνολικής παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Ο σωρευτικός λογαριασμός ηλεκτρικής ενέργειας για έναν κινητήρα είναι πολύ υψηλός. Γενικά, φτάνει το κόστος του ίδιου του κινητήρα εντός των πρώτων 500 ωρών λειτουργίας, το οποίο ισοδυναμεί με 4 έως 16 φορές το κόστος μέσα σε ένα χρόνο και μπορεί να φτάσει το 200 φορές το κόστος σε όλη τη διάρκεια ζωής. Μια μικρή αύξηση στην απόδοση του κινητήρα όχι μόνο μπορεί να εξοικονομήσει ενέργεια, αλλά και να αποφέρει σημαντικά οικονομικά οφέλη. Η ανάπτυξη και η εφαρμογή κινητήρων υψηλής απόδοσης είναι ένα καυτό θέμα στον κόσμο σήμερα. Δεδομένου ότι η κατανάλωση ενέργειας στο εσωτερικό του κινητήρα προέρχεται κυρίως από την απώλεια αντίστασης της περιέλιξης. Επομένως, η αύξηση της διατομής του χάλκινου σύρματος είναι ένα βασικό μέτρο για την ανάπτυξη κινητήρων υψηλής απόδοσης. Τα τελευταία χρόνια, ορισμένοι κινητήρες υψηλής απόδοσης που αναπτύχθηκαν πρώτοι έχουν αυξήσει τη χρήση περιελίξεων από χαλκό κατά 25% έως 100% σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς κινητήρες. Επί του παρόντος, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ χρηματοδοτεί ένα αναπτυξιακό έργο για τη χρήση τεχνολογίας χυτού χαλκού για την παραγωγή ρότορων κινητήρα.
※ Καλώδια επικοινωνίας
Από τη δεκαετία του 1980, λόγω των πλεονεκτημάτων της μεγάλης ικανότητας μεταφοράς ρεύματος των καλωδίων οπτικών ινών, αντικαθιστούν συνεχώς τα χάλκινα καλώδια στις γραμμές κορμού επικοινωνίας και προωθούνται και εφαρμόζονται γρήγορα. Ωστόσο, απαιτείται ακόμη μεγάλη ποσότητα χαλκού για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε φωτεινή ενέργεια και για την εισαγωγή των γραμμών στους χρήστες. Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας επικοινωνιών, οι άνθρωποι εξαρτώνται όλο και περισσότερο από τις επικοινωνίες και η ζήτηση για καλώδια οπτικών ινών και σύρματα χαλκού θα συνεχίσει να αυξάνεται.
※ Οικιακές ηλεκτρικές γραμμές
Τα τελευταία χρόνια, με τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων στη χώρα μου, οι οικιακές συσκευές έχουν διαδοθεί γρήγορα και το ηλεκτρικό φορτίο των κατοικιών έχει αυξηθεί ραγδαία. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για κατοικίες της χώρας μου θα έχει ακόμα μεγάλη ανάπτυξη στο μέλλον, γεγονός που έχει αυξήσει σημαντικά την εφαρμογή χάλκινων συρμάτων.
Β. Εφαρμογή στη βιομηχανία ηλεκτρονικών
Η βιομηχανία ηλεκτρονικών είναι μια αναδυόμενη βιομηχανία. Στην ακμάζουσα διαδικασία ανάπτυξής του, αναπτύσσονται συνεχώς νέα προϊόντα και νέοι τομείς εφαρμογής του χάλυβα. Προς το παρόν, η εφαρμογή του έχει αναπτυχθεί από συσκευές κενού και τυπωμένα κυκλώματα έως μικροηλεκτρονικά και ολοκληρωμένα κυκλώματα ημιαγωγών.
※ Συσκευές κενού
Οι συσκευές κενού είναι κυρίως σωλήνες εκπομπής υψηλής συχνότητας και υπερυψηλής συχνότητας, κυματοδηγοί, μαγνητρόνια κ.λπ., οι οποίοι απαιτούν χαλκό χωρίς οξυγόνο υψηλής καθαρότητας και χαλκό χωρίς οξυγόνο ενισχυμένο με διασπορά.
※ Τυπωμένα κυκλώματα
Τα χάλκινα τυπωμένα κυκλώματα κατασκευάζονται με επικόλληση φύλλου χαλκού σε πλαστική πλάκα ως στήριγμα με φύλλο χαλκού ως επιφάνεια. εκτύπωση του διαγράμματος καλωδίωσης του κυκλώματος στη χάλκινη πλάκα με φωτογράφηση. αφαιρώντας τα πλεονάζοντα μέρη με χάραξη και αφήνοντας τα διασυνδεδεμένα κυκλώματα. Στη συνέχεια, ανοίξτε τρύπες στη σύνδεση με το εξωτερικό στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, τοποθετήστε τους ακροδέκτες των διακριτών εξαρτημάτων ή άλλων εξαρτημάτων και συγκολλήστε τους σε αυτό το άνοιγμα, έτσι ώστε να συναρμολογηθεί ένα πλήρες κύκλωμα. Εάν χρησιμοποιηθεί η μέθοδος εμβάπτισης, η συγκόλληση όλων των αρμών μπορεί να ολοκληρωθεί ταυτόχρονα. Με αυτόν τον τρόπο, για εκείνες τις περιπτώσεις που απαιτούν λεπτή διάταξη κυκλωμάτων, όπως ραδιόφωνο, τηλεόραση, υπολογιστής κ.λπ., η χρήση τυπωμένων κυκλωμάτων μπορεί να εξοικονομήσει πολύ εργατικό δυναμικό στην καλωδίωση και τη στερέωση κυκλωμάτων. ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ευρέως και απαιτεί μεγάλη ποσότητα φύλλου χαλκού. Επιπρόσθετα, στη σύνδεση των κυκλωμάτων απαιτούνται επίσης διάφορα υλικά συγκόλλησης με βάση τον χαλκό με χαμηλές τιμές, χαμηλά σημεία τήξης και καλή ρευστότητα.
※ Ενσωματωμένο κύκλωμα
Ο πυρήνας της μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας είναι το ολοκληρωμένο κύκλωμα. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα αναφέρεται σε ένα μικροσκοπικό κύκλωμα που χρησιμοποιεί κρυστάλλινα υλικά ημιαγωγών ως υποστρώματα (τσιπ) και χρησιμοποιεί ειδικές τεχνολογίες διεργασίας για να ενσωματώσει τα εξαρτήματα και τις διασυνδέσεις που συνθέτουν το κύκλωμα στο εσωτερικό, στην επιφάνεια ή στο υπόστρωμα. Αυτό το μικροκύκλωμα είναι χιλιάδες φορές μικρότερο σε μέγεθος και βάρος από το πιο συμπαγές κύκλωμα διακριτών εξαρτημάτων στη δομή. Η εμφάνισή του έχει προκαλέσει τεράστια αλλαγή στους υπολογιστές και έχει γίνει το θεμέλιο της σύγχρονης τεχνολογίας πληροφοριών. Τα εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας ολοκληρωμένα κυκλώματα που έχουν αναπτυχθεί μέχρι στιγμής έχουν έναν αριθμό τρανζίστορ που μπορούν να κατασκευαστούν σε μια ενιαία επιφάνεια τσιπ μικρότερη από ένα καρφί αντίχειρα, φτάνοντας τις εκατοντάδες χιλιάδες ή και τα εκατομμύρια. Πρόσφατα, η IBM (International Business Machines Corporation), μια παγκοσμίου φήμης εταιρεία υπολογιστών, έκανε μια σημαντική ανακάλυψη χρησιμοποιώντας χαλκό για να αντικαταστήσει το αλουμίνιο σε τσιπ πυριτίου ως διασυνδέσεις. Αυτός ο νέος τύπος μικροτσίπ χαλκού μπορεί να επιτύχει κέρδος απόδοσης 30%, το μέγεθος της γραμμής κυκλώματος μπορεί να μειωθεί στα 0,12 μικρά και ο αριθμός των τρανζίστορ που είναι ενσωματωμένα σε ένα μόνο τσιπ μπορεί να φτάσει τα 2 εκατομμύρια. Αυτό άνοιξε μια νέα κατάσταση για την εφαρμογή του αρχαίου μετάλλου χαλκού στον τομέα της τελευταίας τεχνολογίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών.
※ Μολύβδινο πλαίσιο
Για την προστασία της κανονικής λειτουργίας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή των υβριδικών κυκλωμάτων, είναι απαραίτητο να συσκευάζονται. και κατά τη συσκευασία, ένας μεγάλος αριθμός συνδέσμων στο κύκλωμα οδηγείται έξω από το σφραγισμένο σώμα. Αυτά τα καλώδια απαιτείται να έχουν μια ορισμένη αντοχή και να αποτελούν τον σκελετό στήριξης του κυκλώματος ολοκληρωμένου πακέτου, το οποίο ονομάζεται πλαίσιο ηλεκτροδίων. Στην πραγματική παραγωγή, για παραγωγή υψηλής ταχύτητας και μαζικής παραγωγής, τα κουφώματα μολύβδου συνήθως σφραγίζονται συνεχώς σε μια μεταλλική λωρίδα σε μια συγκεκριμένη διάταξη. Το υλικό του πλαισίου αντιπροσωπεύει το 1/3 έως το 1/4 του συνολικού κόστους του ολοκληρωμένου κυκλώματος και η ποσότητα που χρησιμοποιείται είναι μεγάλη. επομένως, πρέπει να έχει χαμηλό κόστος.
Το κράμα χαλκού είναι φθηνό, έχει υψηλή αντοχή, ηλεκτρική αγωγιμότητα και θερμική αγωγιμότητα, εξαιρετική απόδοση επεξεργασίας, συγκόλληση με βελόνα και αντοχή στη διάβρωση. Η απόδοσή του μπορεί να ελεγχθεί σε ένα ευρύ φάσμα μέσω κράματος και μπορεί να ανταποκριθεί καλύτερα στις απαιτήσεις απόδοσης των πλαισίων μολύβδου. Έχει γίνει ένα σημαντικό υλικό για κουφώματα μολύβδου. Αυτή τη στιγμή είναι το πιο χρησιμοποιούμενο υλικό σε μικροηλεκτρονικές συσκευές.
