Apa Konduktivitas Tembaga?

Anda mungkin mengetahui logam tembaga paling baik dari uang logam yang lebih tua, yang terbuat dari tembaga dan logam lainnya. Tetapi tembaga memainkan banyak peran penting di seluruh dunia karena sifatnya yang unik. Salah satu sifat ini adalah konduktivitasnya, atau kemampuannya untuk menghantarkan listrik. Konduktivitas tembaga yang tinggi membuatnya ideal untuk keperluan listrik.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Tembaga adalah logam berwarna merah-emas yang tidak berharga dengan konduktivitas listrik yang tinggi. Faktanya, konduktivitas tembaga sangat tinggi sehingga dianggap sebagai standar yang digunakan untuk membandingkan logam dan paduan non-mulia lainnya. Konduktivitas tembaga dipengaruhi oleh penambahan logam lain untuk membuat paduan.

Tembaga adalah logam berwarna merah-emas yang menarik. Ini dinamai tembaga setelah kata Inggris Kuno "coper," yang berasal dari "Cyprium aes," yang merupakan kata Latin untuk logam dari Siprus. Simbol atom tembaga adalah "Cu", dan nomor atomnya adalah 29. Tembaga adalah logam pertama yang pernah dibuat manusia. Akhirnya, orang menemukan bahwa jika mereka menggabungkan tembaga dengan timah logam, mereka dapat membuat jenis logam baru yang disebut perunggu. Ini meluncurkan apa yang kita sebut Zaman Perunggu, di mana peradaban melompat maju dengan bantuan logam tembaga. Perunggu digunakan dalam mata uang dan alat yang membantu mengubah masyarakat.

Tembaga sering ditemukan di samping belerang. Sumber penting tembaga termasuk kalkopirit dan bornit. Tembaga diekstraksi dari bijih tembaga sulfida yang ditambang melalui peleburan dan pemurnian melalui elektrolisis.

Sifat tembaga yang berguna adalah keuletannya, atau kemampuannya untuk diregangkan. Tembaga dapat ditarik dan dipelintir, namun tidak akan pecah. Ini membuatnya ideal untuk digunakan sebagai kawat. Tembaga adalah logam yang dapat ditempa, artinya dapat dengan mudah dibentuk dan dimanipulasi. Karena itu, itu agak lunak. Sifat lain dari tembaga adalah kemampuannya yang sangat baik untuk menghantarkan panas. Tembaga tidak menyerah pada korosi seperti beberapa logam lain, juga tidak mengoksidasi atau berkarat seperti besi. Tembaga sebenarnya tahan terhadap banyak senyawa organik, dan mungkin sifatnya yang paling berharga adalah konduktivitasnya yang tinggi.

Tembaga adalah logam yang sangat baik untuk pemesinan dan penyambungan, karena mudah dibentuk dan disolder. Selain itu, properti tembaga yang sangat baik dan berharga adalah kemampuannya untuk didaur ulang. Tidak masalah apakah sumber tembaga berasal dari tambang atau dari bahan daur ulang. Banyak properti bermanfaatnya tetap ada terlepas dari sumbernya.

Paduan adalah campuran logam, seperti campuran tembaga dan timah untuk membuat perunggu, yang merupakan logam yang lebih keras daripada tembaga. Paduan logam memiliki beberapa sifat yang sama dari logam induknya, tetapi mereka juga dapat terbukti sangat berbeda dalam perilakunya. Campuran paduan dapat mempengaruhi konduktivitas listrik logam, misalnya. Kombinasi berbagai logam dengan tembaga menghasilkan sifat unik untuk setiap paduan. Ketika tembaga digabungkan dengan perak, paduan yang dihasilkan memiliki banyak fitur yang sama seperti tembaga murni. Tetapi jika tembaga dikombinasikan dengan fosfor, paduan yang dihasilkan berperilaku dengan cara yang sangat berbeda.

Paduan tembaga yang berbeda memberikan kegunaan yang berbeda. Cukup sering, paduan dibuat untuk memperkuat tembaga atau meningkatkan kualitas konduktivitas listriknya.

Konduktivitas logam mengacu pada kemampuan logam untuk menghantarkan listrik. Konduktivitas dapat berubah dengan penambahan logam lain, seperti saat membuat paduan. Logam dengan konduktivitas terbesar adalah logam mulia perak. Biaya Silver mencegahnya menjadi ekonomis untuk penggunaan listrik skala luas. Di antara logam non-mulia, konduktivitas tembaga atau Cu adalah yang tertinggi. Itu berarti tembaga dapat membawa lebih banyak arus listrik daripada logam non-mulia lainnya. Bahkan, konduktivitas logam non-mulia lainnya dibandingkan dengan tembaga karena tembaga telah menjadi standar tertinggi.

Standar konduktivitas disebut International Annealed Copper Standard, atau IACS. Persentase IACS suatu zat mengacu pada konduktivitas listriknya, dan persentase IACS tembaga murni dianggap 100 persen. Sebaliknya, konduktivitas aluminium berada pada 61 persen IACS. Konduktivitas Cu dipengaruhi oleh penambahan berbagai logam untuk membentuk paduan. Paduan tembaga dengan kandungan tembaga lebih dari 99,3 persen disebut "Tembaga." Beberapa paduan mengandung persentase tembaga yang sangat tinggi, dan itu adalah: disebut "Paduan Tembaga Tinggi." Sementara persentase tembaga mempengaruhi konduktivitas Cu, persentase tersebut paling mencolok dipengaruhi oleh jenis bahannya dikombinasikan dengan. Sebuah tradeoff umumnya terjadi, ketika paduan tembaga dibuat menjadi lebih kuat. Umumnya paduan ini memiliki konduktivitas yang lebih rendah.

Cu-ETP (Electronic Touch Pitch) memiliki 100 persen IACS dan merupakan sebutan untuk jenis tembaga yang digunakan pada kabel, kabel dan bus bar. Tembaga tuang, atau Cu-C, adalah 98 persen IACS, sehingga konduktivitasnya juga tinggi. Ketika timah, magnesium, kromium, besi atau zirkonium ditambahkan untuk membuat paduan dengan tembaga, kekuatan logam meningkat, tetapi konduktivitasnya turun. Misalnya, tembaga-timah atau CuSnO.15 memiliki konduktivitas Cu serendah 64 persen IACS. Tergantung pada fungsi paduan, konduktivitas Cu bisa turun jauh. Masih ada paduan yang memberikan kemampuan mesin yang baik dan konduktivitas tinggi yang digabungkan. Contohnya termasuk paduan tembaga-telurium (CuTep) dan tembaga-sulfur (CuSP). Konduktivitasnya berkisar dari 64 hingga 98 persen IACS. Paduan ini terbukti sangat berguna untuk dudukan semikonduktor dan tip pengelasan resistansi. Terkadang bahan berbasis tembaga membutuhkan kekerasan dan kekuatan tinggi dengan konduktivitas Cu sedang; contohnya adalah campuran tembaga, nikel dan silikon, yang memberikan konduktivitas Cu dari 45 hingga 60 persen IACS. Pada skala konduktivitas rendah, kuningan adalah paduan tembaga yang sangat baik untuk pengecoran. Persentase IACS mereka berkisar sekitar 20. Salah satu contoh paduan konduktivitas Cu yang rendah ini adalah tembaga-seng. Terkadang paduan yang seimbang memberikan konduktivitas Cu yang rendah hingga sedang, yang berguna untuk kebutuhan listrik. Kuningan tembaga-seng termasuk dalam kategori ini, dan konduktivitasnya berkisar antara 28 hingga 56 persen IACS. Keserbagunaan tembaga dan kemampuannya untuk membentuk paduan yang berguna dengan begitu banyak logam yang berbeda sungguh luar biasa.

Karena konduktivitas Cu sangat tinggi, kemampuannya untuk mentransmisikan panas juga cukup tinggi. Membuat paduan tembaga dengan konduktivitas tinggi membutuhkan pembuatan paduan yang tahan terhadap panas berlebih saat membawa arus listrik. Ini sangat penting dalam transmisi energi, karena panas yang lebih tinggi akan mempengaruhi resistensi.

Tembaga digunakan dalam banyak cara, baik secara fisik maupun biologis. Hal ini juga digunakan dalam pertanian sebagai racun. Larutan tembaga biasanya digunakan sebagai bagian dari uji kimia. Di dalam tubuh, tembaga berperan sebagai elemen penting yang diperlukan untuk transfer energi dalam sel. Beberapa krustasea bahkan menggunakan tembaga sebagai pengganti besi sebagai pengangkut oksigen utama mereka.

Tembaga tentu saja digunakan untuk membuat koin; uang yang lebih tua adalah salah satu contohnya. Faktanya, sebagian besar koin mengandung setidaknya sedikit tembaga di dalamnya.

Tembaga sebagian besar digunakan dalam transmisi dan pengiriman listrik ke semua hal sehari-hari yang Anda gunakan. Tembaga digunakan secara luas dalam kabel listrik, konstruksi, mesin, telekomunikasi, transmisi listrik, transportasi dan keperluan industri lainnya. Hal ini dapat digunakan untuk kabel, transformer dan bagian konektor. Tembaga juga digunakan di komputer dan sirkuit mikro.

Seiring pertumbuhan pasar energi berkelanjutan, demikian juga permintaan akan tembaga. Tembaga sangat berguna di banyak area dan juga dapat didaur ulang berulang kali. Oleh karena itu, ini adalah komponen kunci dari sistem energi terbarukan. Faktanya, industri kendaraan surya, angin, dan listrik mengandalkan tembaga untuk menghubungkannya ke jaringan listrik. Kendaraan listrik membutuhkan lebih banyak tembaga daripada kendaraan bertenaga gas. Konduktivitas tembaga yang tinggi membuatnya sangat efisien. Tampaknya tepat bahwa logam tertua yang digunakan oleh manusia akan terus menawarkan manfaat di masa depan.