Qu’est-ce que le cuivre à pas électrolytique (ETP) – Conductivité électrique – Définition

Le cuivre de haute pureté est un métal doux, malléable et ductile avec une conductivité thermique et électrique très élevée. Une surface fraîchement exposée de cuivre pur a une couleur rouge-orange. Le cuivre est utilisé comme conducteur de chaleur et d’électricité, comme matériau de construction et comme constituant de divers alliages métalliques, tels que l’argent sterling utilisé dans les bijoux, le cupronickel utilisé pour fabriquer du matériel marin et des pièces de monnaie, et le constantan utilisé dans les jauges de contrainte et les thermocouples. pour la mesure de la température. Le cuivre de haute pureté a une résistance ultime d’environ 210 MPa et une limite d’élasticité de 33 MPa, ce qui limite son utilisation dans les applications industrielles. Mais comme pour les autres alliages, le cuivre peut être renforcé. Le principal mécanisme de renforcement est l’ alliage dans des alliages à base de Cu.

Propriétés du cuivre

Le cuivre est un matériau souple, résistant, ductile et malléable. Ces propriétés rendent le cuivre extrêmement approprié pour le formage de tubes, le tréfilage, le repoussage et l’emboutissage profond. Les autres propriétés clés présentées par le cuivre et ses alliages comprennent :

• Excellente conductivité thermique. Le cuivre a une conductivité thermique 60 % plus élevée que l’aluminium, il est donc mieux à même de réduire les points chauds thermiques dans les systèmes de câblage électrique. Les conductivités électriques et thermiques des métaux proviennent du fait que leurs électrons externes sont délocalisés .
• Excellente conductivité électrique. La conductivité du cuivre est de 97% celle de l’argent. En raison de son coût beaucoup plus faible et de sa plus grande abondance, le cuivre est traditionnellement le matériau standard utilisé pour les applications de transmission d’électricité. Cependant, l’aluminium est généralement utilisé dans les lignes électriques aériennes à haute tension car il pèse environ la moitié et coûte moins cher qu’un câble en cuivre à résistance comparable. A une température donnée, les conductivités thermique et électrique des métaux sont proportionnelles, mais élever la température augmente la conductivité thermique tout en diminuant la conductivité électrique. Ce comportement est quantifié dans la loi de Wiedemann-Franz.
• Bonne résistance à la corrosion. Le cuivre ne réagit pas avec l’eau, mais il réagit lentement avec l’oxygène atmosphérique pour former une couche d’oxyde de cuivre brun-noir qui, contrairement à la rouille qui se forme sur le fer dans l’air humide, protège le métal sous-jacent d’une corrosion supplémentaire (passivation). Les alliages cuivre-nickel, le laiton aluminium et l’aluminium présentent une résistance supérieure à la corrosion par l’eau salée.
• Bonne résistance à l’encrassement biologique
• Bonne usinabilité. L’usinage du cuivre est possible, bien que les alliages soient préférés pour une bonne usinabilité dans la création de pièces complexes.
• Conservation des propriétés mécaniques et électriques à des températures cryogéniques
• Diamagnétique

Cuivre à brai électrolytique (ETP)

Le cuivre à pas dur électrolytique, UNS C11000, est du cuivre pur (avec un maximum de 0,0355% d’impuretés) raffiné par un procédé de raffinage électrolytique et c’est la qualité de cuivre la plus largement utilisée dans le monde. L’ETP a une conductivité minimale de 100 % IACS et doit être pure à 99,9 %. Il a 0,02% à 0,04% d’oxygène contenu (typique). Le câblage électrique est le marché le plus important pour l’industrie du cuivre. Cela comprend le câblage d’alimentation structurel, le câble de distribution d’alimentation, le fil d’appareil, le câble de communication, le fil et le câble automobile et le fil magnétique. Environ la moitié de tout le cuivre extrait est utilisé pour les conducteurs de fils et de câbles électriques. Le cuivre pur a la meilleure conductivité électrique et thermique de tous les métaux commerciaux. La conductivité du cuivre est de 97% celle de l’argent. En raison de son coût beaucoup plus faible et de sa plus grande abondance, le cuivre est traditionnellement le matériau standard utilisé pour les applications de transmission d’électricité.

Selon la Copper Development Association:

„Le terme «brai dur» vient de l’époque où le cuivre fondu, après affinage, était coulé dans des lingotières. Pendant le raffinage, le cuivre a été oxydé pour éliminer les impuretés puis réduit par l’hydrogène pour donner le niveau d’oxygène correct. Pour surveiller ce processus, un petit échantillon a été prélevé et la surface de solidification observée. Si la surface coulait, il y avait trop d’oxygène; s’il était élevé, il y avait trop d’hydrogène. S’il était de niveau (pas correct), l’oxygène était correct et les propriétés bonnes; en d’autres termes ‘dur’, d’où un pitch dur.“

La source: https://copperalliance.org

Conductivité électrique du cuivre à pas électrolytique (ETP)

La conductivité électrique du cuivre à brai électrolytique (ETP) est de 101 % IACS (environ 58,6 MS/m).

La résistivité électrique et son inverse, la conductivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la force avec laquelle il résiste ou conduit le flux de courant électrique. Une faible résistivité indique un matériau qui permet facilement la circulation du courant électrique. Le symbole de la résistivité est généralement la lettre grecque ρ (rho). L’unité SI de résistivité électrique est l’ohmmètre (Ω⋅m). Notez que la résistivité électrique n’est pas la même chose que la résistance électrique. La résistance électrique est exprimée en Ohms. Alors que la résistivité est une propriété matérielle, la résistance est la propriété d’un objet.

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Voir ci-dessus:
Cuivre ETP