Utilisations du cuivre et des alliages de cuivre – Application – Définition

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

Utilisations du cuivre et des alliages de cuivre

Historiquement, l’alliage du cuivre avec un autre métal, par exemple l’étain pour fabriquer du bronze, a été pratiqué pour la première fois environ 4000 ans après la découverte de la fusion du cuivre, et environ 2000 ans après la généralisation du « bronze naturel ». Une civilisation ancienne est définie comme étant à l’ âge du bronze soit en produisant du bronze en fondant son propre cuivre et en l’alliant avec de l’étain, de l’arsenic ou d’autres métaux. Les principales applications du cuivre sont les fils électriques (60 %), les toitures et la plomberie (20 %) et les machines industrielles (15 %). Le cuivre est principalement utilisé comme métal pur, mais lorsqu’une plus grande dureté est requise, il est utilisé dans des alliages tels que le laiton et le bronze (5 % de l’utilisation totale). Le cuivre et les alliages à base de cuivre dont les laitons (Cu-Zn) et les bronzes (Cu-Sn) sont largement utilisés dans différentes applications industrielles et sociétales. Certaines des utilisations courantes des alliages de laiton comprennent les bijoux de fantaisie, les serrures, les charnières, les engrenages, les roulements, les douilles de munitions, les radiateurs automobiles, les instruments de musique, les emballages électroniques et les pièces de monnaie. Le bronze, ou les alliages et mélanges de type bronze, ont été utilisés pour les pièces de monnaie sur une plus longue période. est encore largement utilisé aujourd’hui pour les ressorts, les roulements, les bagues, roulements pilotes de transmission automobile et accessoires similaires, et est particulièrement courant dans les roulements de petits moteurs électriques. Le laiton et le bronze sont des matériaux d’ingénierie courants dans l’architecture moderne et principalement utilisés pour les toitures et les revêtements de façade en raison de leur aspect visuel.

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Voir ci-dessus:
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