การใช้ทองแดงในอุตสาหกรรมห้าประการ

โลหะที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์รู้จัก ทองแดงเป็นวัสดุสำคัญในการหล่อหลอมและเปลี่ยนแปลงอารยธรรมมากมาย ตั้งแต่ชาวอียิปต์โบราณและชาวโรมันไปจนถึงวัฒนธรรมสมัยใหม่ วันนี้เป็นโลหะที่บริโภคมากเป็นอันดับสามของโลกรองจากแร่เหล็กและอลูมิเนียม จากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ ชาวอเมริกันทุกคนที่เกิดในปี 2008 จะใช้โลหะหนัก 1,309 ปอนด์ตลอดชีวิตเพื่อความจำเป็น ไลฟ์สไตล์ และสุขภาพ

ทองแดงเป็นกุญแจสำคัญในสังคมสมัยใหม่และมีส่วนสนับสนุนที่มีคุณค่าต่ออุตสาหกรรมที่หลากหลาย ต่อไปนี้คือการใช้ทองแดง 5 อันดับแรกในวันนี้:

การก่อสร้างอาคาร

ทองแดงเกือบครึ่งหนึ่งของโลกเข้าสู่อาคารต่างๆ ตั้งแต่ตึกระฟ้าในตัวเมืองไปจนถึงบ้านในเขตชานเมือง ตามข้อมูลสรุปแร่โภคภัณฑ์ของ US Geological Survey ทุกวันนี้ บ้านเดี่ยวโดยเฉลี่ยมีโลหะทองแดงประมาณ 200 กิโลกรัม

ทองแดงมีคุณสมบัติทางกายภาพที่โลหะบางชนิดสามารถจับคู่ได้ และใช้ในงานอาคารที่หลากหลาย ตั้งแต่ระบบทำความร้อนและประปา ไปจนถึงหลังคาและสายไฟ

ความอ่อนตัวของทองแดงทำให้บัดกรีได้ง่าย แต่มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะสร้างพันธะที่จำเป็นสำหรับการเดินสายประปาและเดินสายไฟฟ้า ทองแดงมีน้ำหนักเบา ต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย และเนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อน จึงสามารถใช้งานได้นานหลายร้อยปี

วัสดุทองแดงยังมีอัตราการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทำให้มีเสถียรภาพและทนต่อการเสื่อมสภาพเนื่องจากการเคลื่อนไหว มันค่อนข้างเบาเมื่อเทียบกับตะกั่วและต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับโลหะอื่นๆ

ทองแดงไม่เป็นแม่เหล็กและมีความทนทานต่อการเกิด biofouling ได้ดี ดังนั้นจึงมักใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างเพื่อสร้างท่อและท่อสำหรับการจ่ายน้ำดื่มและระบบทำความร้อนและความเย็น โลหะนี้สามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ง่าย และใช้เป็นวัสดุเคลือบป้องกันและวัสดุสะท้อนแสงสำหรับรางน้ำ ท่อระบายน้ำ และฝาครอบด้านบน

ทองแดงสามารถทำงานได้ทั้งแบบร้อนและเย็น และข้อต่อสามารถเกิดขึ้นได้โดยการเชื่อมหรือการเชื่อม ข้อดีอีกประการหนึ่ง: ทองแดงเป็นสารต้านแบคทีเรีย ความต้านทานต่อแบคทีเรีย ไวรัส และจุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการใช้งานในท่อและการขนส่งทางน้ำ

นอกจากนี้ ทองแดงยังเป็นโลหะที่ยั่งยืนสำหรับการก่อสร้างอาคาร เนื่องจากสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ครั้งแล้วครั้งเล่าโดยไม่สูญเสียความทนทานหรือการนำไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าทองแดงมีผลกระทบต่อวงจรชีวิตที่ต่ำกว่า

ไฟฟ้า

วัสดุทองแดงถือเป็น "มาตรฐานทองคำ" สำหรับการเดินสายไฟฟ้า มีการนำไฟฟ้าที่เหนือชั้นกว่าโลหะอื่นๆ และความอุดมสมบูรณ์ในฐานะวัตถุดิบทำให้เป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ทองแดงมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าอลูมิเนียมถึง 60 เปอร์เซ็นต์ และยังสามารถนำมาใช้เพื่อขจัดความร้อนออกจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้อีกด้วย ยิ่งระบายความร้อนออกจากโปรเซสเซอร์มากเท่าไร โปรเซสเซอร์ก็จะยิ่งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น และมีโอกาสน้อยที่จะสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบที่สำคัญอื่นๆ

การขนส่ง

ตั้งแต่รถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินและรถยนต์ไฟฟ้า ไปจนถึงรถไฟและเครื่องบิน ทองแดงเป็นส่วนสำคัญของการเดินทางในแต่ละวันของเรา

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ทองแดงเป็นส่วนประกอบสำคัญในเบรก ตลับลูกปืน คอนเนคเตอร์ มอเตอร์ ฮีตซิงก์ และสายไฟ ยานพาหนะทั่วไปสามารถรับทองแดงได้มากถึง 50 ปอนด์: 40 ปอนด์สำหรับส่วนประกอบไฟฟ้า และ 10 ปอนด์สำหรับส่วนประกอบที่ไม่ใช่ไฟฟ้า รถยนต์ไฟฟ้าพึ่งพาทองแดงเพื่อนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่ ระบบสายไฟ และสถานีชาร์จ

ในอุตสาหกรรมรถไฟ วัสดุทองแดงถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถไฟที่หลากหลาย รวมถึงมอเตอร์ เบรก และระบบควบคุม ตลอดจนระบบไฟฟ้าและระบบส่งสัญญาณ หัวรถจักรรถไฟดีเซล-ไฟฟ้าทั่วไปใช้โลหะประมาณ 11,000 ปอนด์

เครื่องบินต้องใช้ทองแดงในการระบายความร้อน ระบบไฮดรอลิกส์ ระบบนำทาง และระบบไฟฟ้า น้ำหนักรวมของเครื่องบินโบอิ้ง 747-200 ประมาณ 2 เปอร์เซ็นต์เป็นทองแดง น้ำหนักนั้นรวมลวดทองแดง 632000 ฟุต

สินค้าอุปโภคบริโภค

ในสินค้าอุปโภคบริโภค การเข้าถึงและอิทธิพลของทองแดงมีความหลากหลายมากกว่า อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ เครื่องประดับและศิลปะ เป็นลูกค้าประจำมาเป็นเวลานาน

เครื่องกล

เนื่องจากทองแดงและโลหะผสมเป็นวัสดุทางวิศวกรรมที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุดในปัจจุบัน จึงถูกนำมาใช้ในเครื่องจักรและอุปกรณ์ทางอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมด ซึ่งรวมถึงระบบท่อทองแดง มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องระเหย คอนเดนเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน วาล์ว และภาชนะที่ใช้บรรจุสารกัดกร่อน โลหะผสมทองแดงที่ทนต่อการกัดกร่อนเป็นวัสดุหลักในการผลิตสิ่งอำนวยความสะดวกใต้ทะเล เช่น เครื่องจักรแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และแท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง

ภาคพลังงานหมุนเวียนยังต้องพึ่งพาทองแดงเป็นอย่างมาก ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำคัญที่จำเป็นในการสร้างกังหันลมและระบบสุริยะ พลังงานหมุนเวียนสามารถบรรจุโลหะทองแดงได้มากกว่าระบบพลังงานทั่วไปถึง 12 เท่า ฟาร์มกังหันลมใช้ทองแดง 4 ล้านถึง 15 ล้านปอนด์ ในขณะที่ฟาร์มเซลล์แสงอาทิตย์ต้องใช้วัสดุทองแดง 9,000 ปอนด์ต่อเมกะวัตต์