あなたは銅と他の金属でできている古いペニーから金属銅を最もよく知っているかもしれません。 しかし、銅はその独特の特性により、世界中で多くの重要な役割を果たしています。 これらの特性の1つは、その導電率、または電気を伝導する能力です。 銅は導電率が高いため、電気的な目的に最適です。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
銅は、導電性の高い非貴金属の赤金色の金属です。 実際、銅の導電率は非常に高いため、他の非貴金属や合金を比較する際の基準と見なされています。 銅の導電率は、合金を作るために他の金属を加えることによって影響を受けます。
銅の性質
銅は魅力的な赤金色の金属です。 キプロスの金属を意味するラテン語である「Cypriumaes」に由来する古英語の「coper」にちなんで銅と名付けられました。 銅の原子記号は「Cu」で、原子番号は29です。 銅は人間がこれまでに働いた最初の金属でした。 やがて人々は、銅と金属スズを組み合わせると、青銅と呼ばれる新しい種類の金属を作ることができることを発見しました。 これにより、私たちが青銅器時代と呼ぶものが始まりました。青銅器時代では、金属銅の助けを借りて文明が飛躍しました。 ブロンズは、社会を変えるのに役立つ通貨とツールで使用されました。
銅は硫黄と一緒に見つかることがよくあります。 銅の重要な供給源には、黄銅鉱と斑銅鉱が含まれます。 銅は、採掘された硫化銅鉱石から製錬し、電気分解によって精製することによって抽出されます。
銅の有用な特性は、その延性、つまり伸ばす能力です。 銅は引っ張ったりねじったりすることができますが、壊れることはありません。 これにより、ワイヤーとしての使用に最適です。 銅は展性のある金属であるため、簡単に成形および操作できます。 そのため、やや柔らかいです。 銅のもう1つの特性は、熱を伝導する優れた能力です。 銅は他の金属のように腐食に屈することはなく、鉄のように酸化したり錆びたりすることもありません。 実際、銅は多くの有機化合物に耐性があり、おそらくその最も価値のある特性はその高い導電性です。
銅は、成形やはんだ付けが容易なため、機械加工や接合に最適な金属です。 さらに、銅の優れた価値ある特性は、リサイクルできることです。 銅の供給源が鉱山からのものであるか、リサイクル材料からのものであるかは関係ありません。 その多くの有用なプロパティは、そのソースに関係なく残ります。
合金は、銅よりも硬い金属である青銅を作るための銅とスズの混合物などの金属の混合物です。 金属合金は、親金属と同じ特性をいくつか備えていますが、動作も大きく異なることがわかります。 合金混合物は、たとえば、金属の電気伝導率に影響を与える可能性があります。 さまざまな金属と銅の組み合わせにより、各合金に固有の特性がもたらされます。 銅を銀と組み合わせると、得られる合金は純銅と同じ特徴の多くを備えています。 しかし、銅をリンと組み合わせると、得られる合金の動作はまったく異なります。
異なる銅合金は異なる用途を提供します。 多くの場合、合金は銅を強化するか、銅の導電性を高めるために作られます。
銅の導電率
金属の導電率とは、金属が電気を伝導する能力を指します。 導電率は、合金を作るときなど、他の金属を追加すると変化する可能性があります。 導電率が最も高い金属は貴金属銀です。 シルバーのコストは、大規模な電気用途で経済的に実行可能であることを妨げています。 非貴金属の中で、銅または銅の導電率が最も高くなります。 これは、銅が他の非貴金属よりも多くの電流を運ぶことができることを意味します。 実際、銅が究極の標準となっているため、他の非貴金属の導電率は銅と比較されます。
導電率の基準は、国際軟銅線標準（IACS）と呼ばれます。 物質のIACSのパーセンテージはその電気伝導率を指し、純銅のIACSパーセンテージは100パーセントと見なされます。 対照的に、アルミニウムの導電率は61％IACSにランクされています。 Cuの導電率は、合金を形成するためのさまざまな金属の添加によって影響を受けます。 銅含有量が99.3パーセントを超える銅合金は「銅」と呼ばれます。 いくつかの合金は非常に高い割合の銅を含んでいます、そしてそれらは 「高銅合金」と呼ばれます。 銅の割合はCuの導電率に影響しますが、銅の種類によって最も顕著に影響を受けます。 と組み合わせ。 銅合金をより強くする場合、一般にトレードオフが発生します。 一般的に、これらの合金は導電率が低くなります。
Cu-ETP（Electronic Touch Pitch）は100％IACSであり、ワイヤー、ケーブル、バスバーに使用される銅の種類の指定です。 鋳造銅（Cu-C）は98％IACSであるため、導電率も高くなります。 スズ、マグネシウム、クロム、鉄、またはジルコニウムを添加して銅と合金を作ると、金属の強度は上がりますが、導電率は下がります。 たとえば、銅スズまたはCuSnO.15のCu導電率は64％IACSと低くなっています。 合金の機能によっては、Cuの導電率が大幅に低下する可能性があります。 優れた被削性と高い導電性の両方を兼ね備えた合金がまだあります。 彼の例には、銅-テルル（CuTep）および銅-硫黄（CuSP）合金が含まれます。 それらの導電率は64から98パーセントIACSの範囲です。 これらの合金は、半導体マウントや抵抗溶接チップに非常に役立つことが証明されています。 銅ベースの材料は、適度なCu導電率で高い硬度と強度を必要とする場合があります。 一例は、銅、ニッケル、シリコンの混合物で、45〜60パーセントのIACSのCu伝導率を示します。 スケールの低導電率の端では、真ちゅうは鋳造に優れた銅合金です。 IACSの割合は約20です。 これらの低Cu導電率合金の一例は銅-亜鉛です。 バランスの取れた合金は、低から中程度のCu導電率を提供することがあり、これは電気的ニーズに役立ちます。 銅-亜鉛真ちゅうはこのカテゴリに分類され、その導電率は28〜56パーセントIACSの範囲です。 銅の純粋な多様性と、非常に多くの異なる金属と有用な合金を形成するその能力は信じられないほどです。
Cuの導電率が非常に高いため、熱を伝達する能力も非常に高くなります。 導電率の高い銅合金を作るには、電流が流れるときの過熱に強い合金を作る必要があります。 より高い熱は抵抗に影響を与えるので、これはエネルギー伝達において重要です。
銅の使用
銅は、物理的にも生物学的にも多くの方法で使用されます。 農業でも毒として使われています。 銅の溶液は、化学試験の一部として一般的に使用されます。 体内では、銅は細胞内のエネルギー伝達に必要な必須元素としての役割を果たしています。 一部の甲殻類は、主要な酸素輸送体として鉄の代わりに銅を使用しています。
もちろん、銅はコインの製造に使用されます。 古いペニーはその一例です。 実際、ほとんどのコインには少なくとも少しの銅が含まれています。
銅は主に、日常的に使用するすべてのものへの電気の伝送と供給に使用されます。 銅は、電気配線、建設、機械、電気通信、送電、輸送、その他の産業用途で広く使用されています。 ケーブル、トランス、コネクタ部品に使用できます。 銅はコンピューターやマイクロ回路にも使用されています。
持続可能なエネルギー市場が成長するにつれて、銅の需要も成長します。 銅は多くの分野で非常に有用であり、何度もリサイクルすることもできます。 したがって、それは再生可能エネルギーシステムの重要なコンポーネントです。 実際、太陽光、風力、電気自動車の業界は、電力網に接続するために銅に依存しています。 電気自動車は、ガス自動車よりもはるかに多くの銅を必要とします。 銅は導電率が高いため、非常に効率的です。 人間が最も古くから使用している金属が、将来にわたって利益を提供し続けるのはふさわしいようです。
