Od zwykłych domowych przewodów elektrycznych do śmigieł łodzi i ogniw fotowoltaicznych po saksofony, miedź i jej stopy są wykorzystywane w niezliczonych końcowych zastosowaniach.
W rzeczywistości wykorzystanie metalu w szerokim zakresie głównych gałęzi przemysłu spowodowało, że społeczność inwestorów zaczęła stosować ceny miedzi jako wskaźnik ogólnego stanu zdrowia gospodarczego, co zachęciło Miedź'.
Aby lepiej zrozumieć różne zastosowania miedzi, Copper Development Association (CDA) podzielił je na cztery sektory użytkowania końcowego: elektryczne, budowlane, transportowe i inne.
Procent globalnej produkcji miedzi zużytej przez każdy sektor jest oceniany przez CDA jako:
- Elektryczne 65%
- Budownictwo 25%
- Transport 7%
- Inne 3%
Elektryczny:
Poza srebrem, miedź jest najskuteczniejszym przewodnikiem elektryczności . To, w połączeniu z odpornością na korozję , plastycznością , ciągliwością i możliwością pracy w szerokim zakresie sieci energetycznych, czyni metal idealnym do okablowania elektrycznego.
Praktycznie wszystkie przewody elektryczne, z wyjątkiem przewodów napowietrznych (wykonanych z bardziej lekkiego aluminium ), są wykonane z miedzi.
Szyny zbiorcze, przewodniki, które dystrybuują energię, transformatory i uzwojenia silnika również zależą od przewodnictwa miedzi. Ze względu na swoją efektywność jako przewodnika elektryczności, transformatory miedziowe mogą być wydajne nawet do 99,75 procent.
Zastosowania elektryczne, w tym technologia komputerowa, telewizory, telefony komórkowe i przenośne urządzenia elektroniczne, stały się w ostatnich dziesięcioleciach głównym konsumentem miedzi.
W tych urządzeniach miedź jest niezbędna do produkcji:
- Złącza elektroniczne
- Okablowanie obwodów i kontakty
- Obwody drukowane
- Mikroukłady
- Półprzewodniki
- Magnetrony w kuchenkach mikrofalowych
- Elektromagnesy
- Rury próżniowe
- Komutatory
- Elektrody spawalnicze
- Systemy tryskaczy przeciwpożarowych
- Radiatory
Kolejną branżą silnie uzależnioną od tego elementu jest telekomunikacja.
Drobno skręcone druty miedziane są używane w przewodach ADSL i HDSL dla linii internetowych sieci lokalnej (LAN). Linie nieekranowanej pary skręconej (UTP) zawierają osiem przewodników oznaczonych kolorami, które są zbudowane z czterech par cienkich drutów miedzianych. Pomimo wzrostu liczby technologii bezprzewodowych urządzenia interfejsowe, takie jak modemy i routery, pozostają zależne od miedzi.
Sektor energii odnawialnej również skorzystał z właściwości przewodzących miedzi. Metal nieszlachetny wykorzystywany jest do produkcji ogniw fotowoltaicznych miedziano-galusowo- galwanicznych (CIGS) i turbin wiatrowych. Pojedyncza turbina wiatrowa może na przykład zawierać do 1 tony metrycznej (MT) metalu. Oprócz produkcji energii elektrycznej, miedź jest również integralną częścią silników i systemów dystrybucyjnych związanych z alternatywną technologią energetyczną.
Budowa:
Rura miedziana jest obecnie standardowym materiałem do wody pitnej i systemów grzewczych w większości krajów rozwiniętych. Częściowo wynika to z jego właściwości bakteriostatycznych lub, innymi słowy, zdolności miedzi do hamowania rozwoju organizmów bakteryjnych i wirusowych w wodzie.
Inne zalety miedzi jako materiału rurek to jej ciągliwość i możliwość lutowania - można go łatwo zginać i montować - jak również odporność na korozję wysokotemperaturową.
Miedź i jej stopy są uważane za stabilne i odporne na korozję, dzięki czemu idealnie nadają się nie tylko do transportu wody pitnej, ale także do użytku w słonej wodzie i w środowisku przemysłowym. Niektóre przykłady takich aplikacji obejmują:
- Rury wymienników ciepła do skraplaczy w elektrowniach parowych i zakładach chemicznych
- Nawadnianie i tryskacze rolnicze
- Rurociągi w zakładach destylacyjnych
- Linie zasilające wody morskiej
- Pompy cementowe do zasilania wodą wiertniczą
- Rury do dystrybucji ropy naftowej naturalnej i płynnej
- Rozdzielenie paliwa gazowego
Przez setki lat miedź była również wykorzystywana jako metal architektoniczny. Niektóre z najstarszych przykładów użycia miedzi jako estetycznego, strukturalnego metalu obejmują drzwi Okręgu Amun-Re w Karnaku w Egipcie, którego początki sięgają 3000-4000 lat, oraz miedziany dach gontowy na wysokości 160 stóp Sri Loany Świątynia Maha Paya, zbudowana w III wieku p.n.e.
Czysta miedź zdobi kopuły i wieże wielu średniowiecznych kościołów i katedr, a w czasach współczesnych była wykorzystywana w budynkach rządowych, takich jak budynki parlamentu w Kanadzie i prywatne rezydencje, w tym wiele zaprojektowanych przez Franka Lloyda-Wrighta.
Jednym z powodów szerokiego zastosowania miedzi jako materiału konstrukcyjnego jest jej naturalne tworzenie atrakcyjnego wizualnie zielonego nalotu - znanego jako patyna - wynikającego z wietrzenia i utleniania miedzi. Oprócz estetycznego wyglądu, architekci i projektanci preferują metal, ponieważ jest lekki, wytrzymały, odporny na korozję i łatwy do łączenia.
Miedziany sprzęt dekoracyjny i architektoniczny nie jest jednak ograniczony do zastosowań zewnętrznych. Projektanci wnętrz często używają metalu i jego stopów, mosiądzu i brązu do opraw takich jak:
- Uchwyty
- Klamki do drzwi
- Blokady
- Tabele
- Oświetlenie i armatura łazienkowa
- Krany
- Zawiasy
W szczególności szpitale i placówki medyczne cenią miedź za swoje właściwości bakteriostatyczne, co powoduje, że jest ona coraz częściej wykorzystywana jako element wyposażenia wnętrz, takich jak krany i klamki drzwi, w budynkach medycznych.
Transport:
Podstawowe elementy samolotów, pociągów, samochodów i łodzi zależą od elektrycznych i cieplnych właściwości miedzi. W samochodach chłodnice miedziane i mosiężne oraz chłodnice oleju są standardem przemysłowym od lat 70. XX wieku. Niedawno rosnące wykorzystanie podzespołów elektronicznych, w tym pokładowych systemów nawigacyjnych, układów przeciwblokujących i ogrzewanych siedzeń, nadal zwiększa popyt na metal z tego sektora.
Inne komponenty samochodowe zawierające miedź obejmują:
- Okablowanie do systemów odszraniania szkła
- Złączki, łączniki i mosiężne śruby
- Przewody hydrauliczne
- Łożyska z brązowym tuleją
- Okablowanie dla kontroli okien i lusterek
Rosnący popyt na samochody hybrydowe i elektryczne jeszcze bardziej zwiększy globalne zużycie miedzi. Średnio samochody elektryczne zawierają około 55 funtów (25 kg) miedzi.
Folie metalowe i miedziane chemikalia są wbudowane zarówno w wodorki niklu jak i akumulatory litowo-jonowe, które zasilają paliwooszczędne pojazdy, natomiast wirniki z miedzi miedzianej są alternatywą dla silników z magnesami ziem rzadkich.
Pociągi dużych prędkości mogą zużywać do 10MT miedzi na kilometr toru, podczas gdy potężne lokomotywy zawierają aż 8MT metalu nieszlachetnego .
Kable napowietrzne dla tramwajów i wózków, takie jak te używane w San Francisco i Wiedniu, wykonane są ze stopów miedzi-srebra lub miedzi i kadmu.
Dwa procent ciężaru samolotu można przypisać miedzi, która obejmuje nawet 118 mil (190 km) okablowania.
Ze względu na ich doskonałą odporność na korozję w postaci słonej wody mangan - i brązy niklowo-aluminiowe są używane do rzucania śmigłami łodzi, które mogą ważyć do kilku ton. Elementy statku, w tym rury, kształtki, pompy i zawory, są również wykonane z podobnych stopów.
Inny:
Lista zastosowań miedzi jest ciągła. Niektóre bardziej znane zastosowania obejmują:
Naczynia do gotowania i zastosowania termiczne : Właściwości termiczne miedzi sprawiają, że idealnie nadaje się do naczyń kuchennych, takich jak garnki i patelnie, a także do klimatyzatorów, radiatorów, kaloryferów do ogrzewania wody i urządzeń chłodniczych.
Zegary i zegarki : Ponieważ jest to niemagnetyczna miedź, nie zakłóca działania małych urządzeń mechanicznych. W rezultacie zegarmistrzowie i zegarmistrzowie używają miedzianych pinezek i kół zębatych w projektowaniu zegarków.
Sztuka : Miedź i jej stopy są powszechnie widywane w dziełach sztuki, a być może najbardziej znanym z nich jest Statua Wolności. Posąg został pokryty ponad 80 tonami blachy miedzianej, przymocowanej ponad 1500 miedzianymi siodłami i 300 000 miedzianych nitów, co daje jej zielony patynowy kolor.
Coinage : Do 1981 r. Amerykańskie centy - lub centy zostały wybite głównie z miedzi (95 procent), ale od tego czasu wybijano jako cynk miedziany (0,8-2,5 procent miedzi).
Instrumenty muzyczne : Co by było, gdyby mosiężna opaska była bez miedzi? Mosiądz jest używany do produkcji rogów, trąbek, puzonów i saksofonów ze względu na odporność na korozję i właściwości antybakteryjne miedzi.
Źródła: Europejski Instytut Miedzi. Aplikacje. (http://www.eurocopper.org/copper/index.html) Aplikacje Copper Development Association Inc. (http://www.copper.org/applications/homepage.html)