Baker in njegova običajna uporaba

Vse o bakru, njegovih zlitinah in številnih končnih uporabah

Bakrene cevi se uporabljajo za vodovodne in ogrevalne aplikacije. Avtor slike Wolseley/Newscast

Od navadne gospodinjske električne napeljave do propelerjev čolnov in od fotovoltaičnih celic do saksofonov, baker , in njegov zlitine se uporabljajo v neštetih končnih uporabah.

Pravzaprav je uporaba kovine v številnih ključnih panogah povzročila, da se je investicijska skupnost obrnila na cene bakra kot kazalca splošnega gospodarskega zdravja, kar je spodbudilo vzdevek 'Dr. Baker'.

Da bi bolje razumeli različne uporabe bakra, je Društvo za razvoj bakra (CDA) jih je razvrstil v štiri sektorje končne uporabe: električni, gradbeni, transportni in drugi.

CDA ocenjuje, da je odstotek svetovne proizvodnje bakra, ki ga porabi vsak sektor:

• Električni: 65 %
• Gradnja: 25 %
• Prevoz: 7%
• Drugo: 3 %

Električni

Poleg srebra je najučinkovitejši baker prevodnik električne energije . To v kombinaciji s svojimkorozijaodpornost, duktilnost , kovnost , in sposobnost delovanja v širokem razponu električnih omrežij, naredi kovino idealno za električno napeljavo.

Skoraj vsa električna napeljava, razen nadzemnih daljnovodov (ki so narejeni iz lažjih aluminij ) nastanejo z bakrom.

Zbirke, vodniki, ki distribuirajo moč, transformatorji in navitja motorjev so prav tako odvisni od prevodnosti bakra. Zaradi svoje učinkovitosti kot prevodnika električne energije so lahko bakreni transformatorji učinkoviti do 99,75 odstotka.

Električne aplikacije, vključno z računalniško tehnologijo, televizorji, mobilnimi telefoni in prenosnimi elektronskimi napravami, so v zadnjih desetletjih postale velik porabnik bakra. V teh napravah je baker ključnega pomena za proizvodnjo:

• Elektronski priključki
• Ožičenje vezja in kontakti
• Tiskana vezja
• Mikročipi
• Polprevodniki
• Magnetroni v mikrovalovnih pečicah
• Elektromagneti
• Vakuumske cevi
• Komutatorji
• Varilne elektrode
• Požarni brizgalni sistemi
• Toplotni odvodi

Druga panoga, ki je močno odvisna od elementa, so telekomunikacije. Fino zvite bakrene žice se uporabljajo v ožičenju ADSL in HDSL za internetne linije lokalnega omrežja (LAN). Vodi z neoklopljenim sukanim parom (UTP) vsebujejo osem barvno kodiranih vodnikov, ki so sestavljeni iz štirih parov tankih bakrenih žic. Kljub povečanju brezžične tehnologije so vmesniške naprave, kot so modemi in usmerjevalniki, še vedno odvisne od bakra.

Tudi sektor obnovljive energije je imel koristi od prevodnih lastnosti bakra. Navadna kovina se uporablja pri proizvodnji bakra in indija. galij -selenidne (CIGS) fotovoltaične celice in vetrne turbine. Ena vetrna turbina lahko na primer vsebuje do 1 metrično tono (MT) kovine. Poleg proizvodnje električne energije je baker sestavni del motorjev in distribucijskih sistemov, povezanih z alternativno energetsko tehnologijo.

Gradnja

Bakrene cevi so zdaj standardni material za pitno vodo in ogrevalne sisteme v večini razvitih držav. To je deloma posledica njegovih bakteriostatičnih lastnosti ali, z drugimi besedami, sposobnosti bakra, da zavira rast bakterijskih in virusnih organizmov v vodi.

Druge prednosti bakra kot materiala za cevi vključujejo njegovo kovnost in sposobnost spajkanja - zlahka ga je upogniti in sestaviti - ter odpornost proti ekstremni toplotni koroziji.

Baker in njegove zlitine veljajo za stabilne in odporne proti koroziji, zaradi česar so idealne ne samo za transport pitne vode, ampak tudi za uporabo v slani vodi in industrijskih okoljih. Nekaj ​​primerov takih aplikacij vključuje:

• Toplotne izmenjevalne cevi za kondenzatorje v parnih elektrarnah in kemičnih obratih
• Namakalni in kmetijski škropilni sistemi
• Cevovodi v destilacijskih obratih
• Napajalne linije za morsko vodo
• Cementne črpalke za oskrbo z vrtalno vodo
• Cevi za distribucijo naravne in utekočinjene nafte
• Distribucijske cevi za gorivo

Že več sto let se baker uporablja tudi kot arhitekturna kovina. Nekateri najstarejši primeri uporabe bakra kot estetske, konstrukcijske kovine vključujejo vrata okrožja Amun-Re v Karnaku v Egiptu, ki segajo v preteklost 3000–4000 let, in streho iz bakrenih skodel na vrhu 162 metrov visoke Lohe na Šrilanki. Tempelj Maha Paya, zgrajen v tretjem stoletju pr.

Čisti baker krasi kupole in zvonike številnih srednjeveških cerkva in katedral, v novejših časih pa se uporablja na vladnih zgradbah, kot so zgradbe kanadskega parlamenta, in zasebnih rezidencah, vključno z mnogimi, ki jih je zasnoval Frank Lloyd-Wright.

Eden od razlogov za široko uporabo bakra kot gradbenega materiala je njegova naravna tvorba vizualno privlačnega zelenega madeža - znan kot patina — ki je posledica preperevanja in oksidacije bakra. Poleg njenega estetsko prijetnega videza imajo arhitekti in oblikovalci raje kovino, ker je lahka, trpežna, odporna proti koroziji in enostavna za spajanje.

Bakreno dekorativno in arhitekturno okovje pa ni omejeno na zunanje aplikacije. Notranji oblikovalci pogosto uporabljajo kovino in njene zlitine, medenino in bron za napeljave, kot so:

• Ročaji
• Kljuke na vratih
• Ključavnice
• Mize
• Razsvetljava in kopalniška oprema
• Pipe
• Tečaji

Bolnišnice in zdravstvene ustanove še posebej cenijo baker zaradi njegovih bakteriostatičnih lastnosti, kar je povzročilo njegovo vse večjo uporabo kot sestavnega dela notranjih elementov, kot so pipe in vratne kljuke, v zdravstvenih zgradbah.

Transport

Glavni sestavni deli letal, vlakov, avtomobilov in čolnov so odvisni od električnih in toplotnih lastnosti bakra. V avtomobilih so bakreni in medeninasti radiatorji ter hladilniki olja industrijski standard že od sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Nedavno je naraščajoča uporaba elektronskih komponent, vključno z vgrajenimi navigacijskimi sistemi, protiblokirnimi zavornimi sistemi in ogrevanimi sedeži, še naprej povečevala povpraševanje po kovini v tem sektorju.

Druge avtomobilske komponente, ki vsebujejo baker, vključujejo:

• Ožičenje za sisteme za odtaljevanje stekla
• Pribor, pritrdilni elementi in medeninasti vijaki
• Hidravlični vodi
• Bronasti drsni ležaji
• Ožičenje za upravljanje oken in ogledal

Naraščajoče povpraševanje po hibridnih in električnih avtomobilih bo še povečalo svetovno porabo bakra. V povprečju električni avtomobili vsebujejo približno 55 lbs (25 kg) bakra.

V oboje so vključene kovinske folije in bakrene kemikalije nikelj-kovinski hidrid in litij-ionske baterije, ki poganjajo varčna vozila, medtem ko so rotorji iz litega bakra uporabljeni kot alternativa motorjem z magneti iz redkih zemelj.

Vlaki za visoke hitrosti lahko porabijo do 10 ton bakra na kilometer proge, medtem ko močne lokomotive vsebujejo kar 8 ton bakra navadna kovina .

Nadzemne kontaktne žice za tramvaje in vozičke, kot so tisti, ki se uporabljajo v San Franciscu in na Dunaju, so izdelane iz zlitin bakra in srebra ali bakra in kadmija.

Dva odstotka teže potniškega letala lahko pripišemo bakru, ki vključuje kar 118 milj (190 km) napeljave.

Zaradi njihove odlične odpornosti na korozijo v slani vodi mangan - in nikelj-aluminijeve bronze se uporabljajo za ulivanje propelerjev čolnov, ki lahko tehtajo do nekaj ton. Ladijski deli, vključno s cevmi, priključki, črpalkami in ventili, so prav tako izdelani iz podobnih zlitin.

drugo

Seznam aplikacij bakra se nadaljuje in nadaljuje. Nekatere bolj znane uporabe vključujejo:

Kuhinjska posoda in toplotne aplikacije : Zaradi toplotnih lastnosti bakra je idealen za kuhinjsko posodo, kot so lonci in ponve, pa tudi za klimatske naprave, hladilna telesa, kalorične naprave za ogrevanje vode in hladilne enote.

Ure in ure : Ker ni- magnetni baker ne moti delovanja majhnih mehanskih naprav. Zato izdelovalci ur in urarski mojstri uporabljajo bakrene zatiče in zobnike pri oblikovanju ur.

Umetnost : Baker in njegove zlitine pogosto vidimo tudi v umetniških delih, med katerimi je morda najbolj znan Kip svobode. Kip je bil obložen z več kot 80 tonami bakrene pločevine, pritrjen z več kot 1500 bakrenimi sedli in 300.000 bakrenimi zakovicami, kar ima za posledico njegovo zeleno patinasto barvo.

Kovanci : Do leta 1981 je bil ameriški kos za en cent – ​​ali peni – kovan večinoma iz bakra (95 odstotkov), od takrat pa je bil kovan kot bakren cink (0,8-2,5 odstotka bakra).

Glasbila : Kaj bi bil pihalni orkester brez bakra? Medenina se uporablja za izdelavo rogov, trobent, pozavnih in saksofonov zaradi odpornosti proti koroziji in protibakterijskih lastnosti bakra.

_Viri

• Evropski inštitut za baker. Aplikacije.
• Aplikacije Copper Development Association Inc