استخدامات النحاس

استخدامات النحاس

التصنيف على أساس خصائص النحاس المختلفة

موصلية النحاس

من أهم خصائص النحاس هي موصليته الممتازة، حيث تبلغ موصليته 58 م/(Ω.mm2). هذه الخاصية تجعل النحاس يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الإلكترونية والكهربائية والاتصالات والإلكترونيات. ترتبط هذه الموصلية العالية للنحاس ببنيته الذرية: عندما يتم دمج ذرات نحاس فردية متعددة في كتلة نحاسية، لم تعد إلكترونات التكافؤ الخاصة بها محصورة في ذرات النحاس، وبالتالي يمكنها التحرك بحرية في جميع النحاس الصلب، وتأتي موصليته في المرتبة الثانية بعد الفضة. المعيار الدولي لموصلية النحاس هو: موصلية النحاس بطول 1 م ووزن 1 جرام عند 20 درجة معترف بها عمومًا على أنها 100٪. يمكن لتكنولوجيا صهر النحاس الحالية إنتاج نحاس من نفس الدرجة بموصلية أعلى بنسبة 4٪ ~ 5٪ من هذا المعيار الدولي.

التوصيل الحراري للنحاس

ومن بين التأثيرات المهمة الأخرى لوجود الإلكترونات الحرة في النحاس الصلب أنه يتمتع بموصلية حرارية عالية للغاية، تبلغ 386 وات/متر كيلفن، وهي الثانية بعد الفضة. بالإضافة إلى ذلك، فإن النحاس أكثر وفرة من الذهب والفضة وأرخص، لذلك يتم تصنيعه في منتجات مختلفة مثل الأسلاك والكابلات، ومحطات التوصيل، وقضبان التوصيل، وإطارات الرصاص، وما إلى ذلك، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعات الإلكترونية والكهربائية والاتصالات والإلكترونيات. كما يعد النحاس مادة أساسية لمعدات تبادل الحرارة المختلفة مثل المبادلات الحرارية والمكثفات والمشعات. ويستخدم على نطاق واسع في مناسبات تبادل الحرارة المختلفة مثل المعدات المساعدة لمحطات الطاقة، وتكييف الهواء، والتبريد، وخزانات المياه للسيارات، وشبكات تجميع الطاقة الشمسية، وتحلية مياه البحر، والطب، والصناعة الكيميائية، والمعادن، وما إلى ذلك.

مقاومة النحاس للتآكل

يتمتع النحاس بمقاومة جيدة للتآكل، أفضل من الفولاذ العادي، وأفضل من الألومنيوم في الأجواء القلوية. تبلغ سلسلة الجهد الكهربائي للنحاس {{0}}.34 فولت، وهي أعلى من الهيدروجين وهي معدن ذو جهد كهربائي موجب. كما أن معدل تآكل النحاس في المياه العذبة منخفض جدًا (حوالي 0.05 مم/أ). وعندما تُستخدم أنابيب النحاس لنقل مياه الصنبور، لا تترسب المعادن على جدار الأنبوب، وهو ما يتجاوز متناول أنابيب المياه الحديدية. وبسبب هذه الخاصية، تُستخدم أنابيب المياه النحاسية والصنابير والمعدات ذات الصلة على نطاق واسع في أجهزة إمداد المياه في الحمامات الراقية. يتمتع النحاس بمقاومة شديدة للتآكل الجوي. ويمكنه تكوين طبقة واقية تتكون بشكل أساسي من كبريتات النحاس الأساسية على سطحه، وهي الباتينا، التي يتكون تركيبها الكيميائي من CuS04*Cu(OH)2 وCuSO4*3Cu(OH)2. لذلك، يُستخدم النحاس في ألواح أسطح المباني وأنابيب مياه الأمطار والأنابيب العلوية والسفلية وتجهيزات الأنابيب والحاويات الكيميائية والصيدلانية والمفاعلات ومرشحات اللب. معدات السفن، والمراوح، وشبكات أنابيب الحماية من الحرائق والحياة؛ ثقب العملات المعدنية (مقاومة التآكل)، والأوسمة، والميداليات، والجوائز، والمنحوتات والحرف اليدوية (مقاومة التآكل واللون الأنيق)، إلخ.