.Tembaga untuk seni bina dan seni
※ Sistem saluran paip
Disebabkan kelebihan paip air tembaga, seperti cantik dan tahan lama, pemasangan mudah, kalis api dan kebersihan, ia mempunyai nisbah prestasi harga yang sangat unggul berbanding dengan paip keluli tergalvani dan paip plastik. Di bangunan kediaman dan awam, paip tembaga semakin digemari untuk bekalan air, pemanasan, bekalan gas dan sistem pemercik api, dan telah menjadi bahan pilihan pada masa ini. Di negara maju, sistem bekalan air tembaga telah menyumbang sebahagian besar. Bangunan Manhattan di New York, bangunan keenam tertinggi di dunia, menggunakan 60,000 kaki (10,000 kilometer) paip tembaga untuk sistem bekalan air sahaja. Di Eropah, penggunaan paip keluli untuk air minuman adalah sangat besar. Purata penggunaan paip keluli untuk air minuman di UK ialah 1.6 kilogram setiap orang setahun, dan di Jepun ialah 0.2 kilogram. Memandangkan paip keluli tergalvani terdedah kepada karat, banyak negara telah mengharamkannya. Adalah penting bagi negara saya untuk mempromosikan penggunaan sistem paip tembaga dalam pembinaan rumah.
※ Hiasan rumah
Di Eropah, sudah menjadi tradisi untuk menggunakan plat melalui untuk membuat bumbung dan cucur atap. Di negara-negara Nordic, ia juga digunakan sebagai hiasan dinding. Tembaga mempunyai rintangan kakisan atmosfera yang baik, tahan lama, dan boleh dikitar semula. Ia mempunyai kebolehprosesan yang baik dan boleh dibuat dengan mudah menjadi bentuk yang kompleks. Ia juga mempunyai warna yang cantik, jadi ia sangat sesuai untuk hiasan rumah. Ia mempunyai sejarah lama aplikasi pada bumbung bangunan purba seperti gereja, dan ia masih memancarkan kecemerlangan yang menarik. Ia juga semakin digunakan dalam pembinaan bangunan besar moden dan juga pangsapuri dan rumah. Sebagai contoh, di London, bangunan "Majlis Komanwel", yang mewakili seni seni bina British moden, mempunyai bentuk bumbung yang kompleks, dibina dengan plat tembaga, seberat kira-kira 25 tan; Pusat Sukan Crystal Palace, yang dibuka pada tahun 1966, menggunakan 60 tan tembaga untuk membuat bumbung beralun, dsb. Menurut statistik, purata penggunaan tahunan plat tembaga yang digunakan untuk bumbung di Jerman ialah {{6} }.8 kilogram setiap orang, dan di Amerika Syarikat ialah 0.2 kilogram.
Di samping itu, hiasan rumah, seperti pemegang pintu, kunci, bidai, pagar, lampu, hiasan dinding, dan peralatan dapur, dan lain-lain, menggunakan produk keluli yang bukan sahaja tahan lama dan dibasmi kuman, tetapi juga menghiasi dengan suasana yang elegan. , dan amat disayangi oleh orang ramai.
※ Patung dan kraf
Tidak ada logam lain di dunia yang boleh digunakan secara meluas seperti tembaga untuk membuat pelbagai kraf. Ia telah popular dari zaman dahulu hingga kini. Dalam pembinaan bandar hari ini, pelbagai monumen, loceng tuang, tripod, patung, patung Buddha, produk antik, dll., menggunakan sejumlah besar aloi tembaga tuang. Alat muzik moden, seperti seruling, diperbuat daripada tembaga putih, dan saksofon diperbuat daripada loyang. Pelbagai karya seni yang indah, penyaduran emas yang murah, dan perhiasan emas dan perak tiruan juga memerlukan penggunaan aloi tembaga pelbagai komponen.
Hong Kong Tian Tan Buddha, dibina pada tahun 1996, diperbuat daripada timah, zink, dan tuangan gangsa plumbum. Ia setinggi 26 meter dan seberat 206 tan. Buddha Nanhai Guanyin di Gunung Putuo, Zhejiang, dibina pada tahun 1997, setinggi 20 meter dan berat 70 tan. Ia merupakan patung gangsa gergasi pertama di dunia yang dibina dengan bahan emas tiruan. Selepas itu, sebuah patung gangsa Buddha Sakyamuni setinggi 88-meter telah disiapkan di Wuxi.
※ Syiling
Sejak nenek moyang kita menggunakan syiling untuk transaksi, aloi tembaga dan tembaga telah digunakan untuk membuat syiling, yang telah diturunkan dari generasi ke generasi. Dengan perkembangan telefon moden yang dikendalikan dengan syiling, menunggang dan membeli-belah, dsb., jumlah keluli yang digunakan dalam pembuatan syiling telah meningkat.
Dalam penggunaan syiling tembaga, sebagai tambahan kepada menukar saiz, ia adalah sangat mudah untuk menggunakan komponen aloi yang berbeza dan menukar warna aloi untuk membuat dan membezakan denominasi mata wang yang berbeza. Yang biasa digunakan ialah "syiling perak" yang mengandungi 25% nikel, syiling loyang mengandungi 20% zink dan 1% timah, dan syiling "tembaga" yang mengandungi sejumlah kecil timah (3%) dan zink (1.5%). Beribu-ribu tan tembaga digunakan setiap tahun dalam pengeluaran syiling tembaga di seluruh dunia. Royal Mint di London sahaja menghasilkan 700 juta syiling tembaga setiap tahun, yang memerlukan kira-kira 7,000 tan logam.
H. Aplikasi dalam teknologi tinggi
Tembaga bukan sahaja digunakan secara meluas dalam industri tradisional, tetapi juga memainkan peranan penting dalam industri baru muncul dan bidang teknologi tinggi. Sebagai contoh:
※ Komputer
Teknologi maklumat adalah pendahulu teknologi tinggi. Ia bergantung pada penghabluran kebijaksanaan manusia moden - komputer, alat untuk memproses dan mengendalikan maklumat yang sentiasa berubah dan luas. Jantung komputer terdiri daripada mikropemproses (termasuk unit aritmetik dan pengawal) dan memori. Komponen asas (perkakasan) ini ialah litar bersepadu berskala besar, dengan berpuluh-puluh juta transistor, perintang, kapasitor dan komponen lain yang saling bersambung diedarkan pada cip kecil untuk melakukan pengiraan berangka yang pantas, operasi logik dan jumlah penyimpanan maklumat yang besar. Cip litar bersepadu ini mesti dipasang melalui bingkai plumbum dan litar bercetak untuk berfungsi. Daripada bab sebelumnya "Aplikasi dalam Industri Elektronik", kita dapat melihat bahawa aloi tembaga dan tembaga bukan sahaja bahan penting dalam bingkai plumbum, pateri dan papan litar bercetak; mereka juga boleh memainkan peranan penting dalam penyambungan komponen kecil dalam litar bersepadu.
※ Superkonduktiviti dan suhu rendah
Rintangan bahan am (kecuali semikonduktor) berkurangan apabila suhu berkurangan. Apabila suhu jatuh sangat rendah, rintangan beberapa bahan akan hilang sepenuhnya. Fenomena ini dipanggil superkonduktiviti. Suhu tertinggi di mana superkonduktiviti muncul dipanggil suhu kritikal superkonduktif bahan. Penemuan superkonduktiviti telah membuka dunia baru untuk penggunaan elektrik. Apabila rintangan adalah sifar, arus yang sangat besar (tidak terhingga secara teorinya) boleh dihasilkan dengan menggunakan voltan yang sangat kecil, dan medan magnet dan daya magnet yang besar boleh diperolehi; atau apabila arus melaluinya, tiada pengurangan voltan dan tiada kehilangan tenaga elektrik. Jelas sekali, aplikasi praktikalnya akan menyebabkan perubahan dalam pengeluaran dan kehidupan manusia, dan ia telah menarik banyak perhatian.
Walau bagaimanapun, untuk logam biasa, superkonduktiviti hanya muncul apabila suhu dikurangkan kepada sangat hampir kepada sifar mutlak (-273 darjah C), yang sukar dicapai dalam kejuruteraan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa aloi superkonduktor telah dibangunkan, dan suhu kritikalnya lebih tinggi daripada logam tulen. Sebagai contoh, suhu kritikal aloi Nb3Sn ialah 18.1K. Walau bagaimanapun, aplikasi mereka tidak dapat dipisahkan daripada tembaga. Pertama sekali, aloi ini perlu bekerja pada suhu ultra rendah dan mendapatkan suhu rendah melalui pencairan gas. Sebagai contoh, suhu pencairan helium cecair, hidrogen cecair dan nitrogen cecair masing-masing ialah 4K (-269 darjah C), 20K (-253 darjah C) dan 77K (-196 darjah C). Tembaga masih mempunyai keliatan dan keplastikan yang baik pada suhu yang begitu rendah, dan merupakan bahan pengangkutan struktur dan saluran paip yang sangat diperlukan dalam kejuruteraan kriogenik. Selain itu, aloi superkonduktor seperti Nb3Sn dan NbTi sangat rapuh dan sukar untuk diproses menjadi profil. Mereka perlu digabungkan dengan tembaga sebagai bahan sarung. Pada masa ini, bahan superkonduktor ini telah digunakan untuk membuat magnet yang kuat, dan telah digunakan dalam peranti resonans magnet nuklear untuk diagnosis perubatan dan beberapa pemisah magnet yang kuat dalam lombong. Kereta api maglev yang sedang dirancang untuk mempunyai kelajuan lebih daripada 500 kilometer sejam juga bergantung pada magnet superkonduktor ini untuk menggantung kereta api, mengelakkan rintangan sentuhan rel roda, dan mencapai operasi berkelajuan tinggi gerabak.
※ Teknologi aeroangkasa
Dalam roket, satelit dan pesawat ulang-alik, selain sistem kawalan mikroelektronik dan instrumen serta peralatan instrumentasi, banyak komponen utama juga menggunakan aloi tembaga dan tembaga. Contohnya: kebuk pembakaran dan ruang tujahan enjin roket boleh disejukkan oleh kekonduksian haba keluli yang sangat baik untuk mengekalkan suhu dalam julat yang dibenarkan. Ruang pembakaran roket Ariana 5 menggunakan aloi gabungan tembaga-perak. 360 saluran penyejukan diproses dalam ruang ini, dan hidrogen cecair diperkenalkan untuk penyejukan apabila roket dilancarkan.
Selain itu, aloi kuprum juga merupakan bahan standard untuk komponen galas beban dalam struktur satelit. Panel solar pada satelit biasanya diperbuat daripada tembaga dan aloi beberapa unsur lain.
※ Fizik bertenaga tinggi
Membongkar misteri struktur jirim adalah topik asas utama yang sentiasa diusahakan oleh saintis. Setiap langkah yang lebih mendalam untuk memahami isu ini akan memberi kesan yang besar kepada manusia. Penggunaan tenaga atom semasa adalah contohnya. Penyelidikan terkini dalam fizik moden telah mendapati bahawa blok binaan terkecil jirim bukanlah molekul dan atom tetapi quark dan lepton yang berbilion kali lebih kecil daripadanya. Kini penyelidikan mengenai zarah asas ini sering dijalankan di bawah tenaga tindak balas yang sangat tinggi yang beratus kali ganda lebih tinggi daripada tindakan nuklear semasa letupan bom atom, yang dipanggil fizik tenaga tinggi. Tenaga tinggi sedemikian diperolehi oleh zarah bercas dalam medan magnet yang kuat, selepas pecutan jarak jauh, "mengebom" sasaran tetap (pemecut tenaga tinggi), atau oleh dua zarah yang memecut dalam arah bertentangan yang berlanggar antara satu sama lain (pelanggar). Untuk tujuan ini, adalah perlu untuk menggunakan keluli sebagai belitan untuk membina saluran medan magnet yang kuat jarak jauh. Selain itu, struktur yang serupa juga diperlukan dalam peranti tindak balas termonuklear terkawal. Untuk mengurangkan kenaikan suhu akibat haba yang dijana oleh arus besar, saluran magnet ini dililit dengan rod kuprum berbentuk khas berongga supaya medium boleh disalurkan untuk penyejukan.
