.Kobber til arkitektur og kunst
※ Rørledningssystem
På grund af fordelene ved kobbervandrør, såsom smuk og holdbar, nem installation, brandsikker og sanitær, har den et væsentligt overlegent pris-ydelsesforhold sammenlignet med galvaniserede stålrør og plastrør. I boliger og offentlige bygninger foretrækkes kobberrør i stigende grad til vandforsyning, varme, gasforsyning og brandsprinkleranlæg og er blevet det foretrukne materiale i øjeblikket. I udviklede lande har kobbervandforsyningssystemer tegnet sig for en stor del. Manhattan Building i New York, den sjette højeste bygning i verden, bruger 60,000 fod (10,000 kilometer) kobberrør alene til vandforsyningssystemet. I Europa er forbruget af stålrør til drikkevand meget stort. Det gennemsnitlige forbrug af stålrør til drikkevand i Storbritannien er 1,6 kilo per person om året, og i Japan er det 0,2 kilo. Da galvaniserede stålrør er tilbøjelige til at ruste, har mange lande forbudt dem. Det er bydende nødvendigt for mit land at fremme brugen af kobberrørsystemer i husbyggeri.
※ Hus dekoration
I Europa er det tradition at bruge gennemgående plader til at lave tage og udhæng. I de nordiske lande bruges den endda som vægdekoration. Kobber har god atmosfærisk korrosionsbestandighed, er holdbart og kan genbruges. Det har god bearbejdelighed og kan nemt laves til komplekse former. Den har også flotte farver, så den er meget velegnet til husudsmykning. Det har en lang historie med anvendelse på tagene af gamle bygninger såsom kirker, og det udsender stadig en attraktiv glans. Det bruges også i stigende grad i opførelsen af moderne store bygninger og endda lejligheder og huse. For eksempel i London har "Commonwealth Council"-bygningen, som repræsenterer moderne britisk arkitektonisk kunst, en kompleks tagform, bygget med kobberplader, der vejer omkring 25 tons; Crystal Palace Sports Center, som åbnede i 1966, bruger 60 tons kobber til at lave et bølget tag osv. Ifølge statistikker er det gennemsnitlige årlige forbrug af kobberplader brugt til tage i Tyskland på {{6} },8 kilo per person, og i USA er det 0,2 kilo.
Derudover bruger husets udsmykning, såsom dørhåndtag, låse, skodder, rækværk, lamper, vægdekorationer og køkkenredskaber mv. stålprodukter, der ikke kun er holdbare og desinficerede, men også indrettes med en elegant atmosfære , og er dybt elsket af mennesker.
※ Statuer og kunsthåndværk
Der er intet andet metal i verden, der kan bruges så bredt som kobber til at lave forskellige håndværk. Det har været populært fra oldtiden til i dag. I nutidens bybyggeri bruger forskellige monumenter, støbte klokker, stativer, statuer, Buddha-statuer, antikke produkter osv. en stor mængde støbte kobberlegeringer. Moderne musikinstrumenter, såsom fløjter, er lavet af hvidt kobber, og saxofoner er lavet af messing. Forskellige udsøgte kunstværker, billig guldbelægning og imiterede guld- og sølvsmykker kræver også brug af kobberlegeringer af forskellige komponenter.
Hong Kong Tian Tan Buddha, bygget i 1996, er lavet af tin-, zink- og blybronzestøbegods. Den er 26 meter høj og vejer 206 tons. Nanhai Guanyin Buddha i Putuo Mountain, Zhejiang, bygget i 1997, er 20 meter høj og vejer 70 tons. Det er verdens første gigantiske bronzestatue bygget med imiterede guldmaterialer. Efterfølgende blev en 88-meter høj bronzestatue af Sakyamuni Buddha færdiggjort i Wuxi.
※ Mønter
Siden vores forfædre brugte mønter til transaktioner, er kobber og kobberlegeringer blevet brugt til at fremstille mønter, som er gået i arv fra generation til generation. Med udviklingen af moderne møntbetjente telefoner, ridning og shopping osv. er mængden af stål, der bruges til møntfremstilling, steget.
Ved anvendelsen af kobbermønter er det, ud over at ændre størrelsen, meget praktisk at bruge forskellige legeringskomponenter og ændre legeringsfarven for at fremstille og skelne forskellige valutabetegnelser. Almindelig brugt er "sølvmønter" indeholdende 25% nikkel, messingmønter indeholdende 20% zink og 1% tin, og "kobber"-mønter, der indeholder en lille mængde tin (3%) og zink (1,5%). Tusindvis af tons kobber forbruges hvert år i produktionen af kobbermønter rundt om i verden. Alene Royal Mint i London producerer 700 millioner kobbermønter hvert år, hvilket kræver omkring 7,000 tons metal.
H. Anvendelse i højteknologi
Kobber er ikke kun meget udbredt i traditionelle industrier, men spiller også en vigtig rolle i nye industrier og højteknologiske områder. For eksempel:
※ Computere
Informationsteknologi er forløberen for højteknologi. Den er afhængig af krystalliseringen af moderne menneskelig visdom - computeren, et værktøj til at behandle og håndtere den evigt skiftende og enorme information. Computerens hjerte består af en mikroprocessor (inklusive en aritmetisk enhed og en controller) og en hukommelse. Disse grundlæggende komponenter (hardware) er integrerede kredsløb i stor skala, med titusinder af indbyrdes forbundne transistorer, modstande, kondensatorer og andre komponenter fordelt på små chips til at udføre hurtige numeriske beregninger, logiske operationer og store mængder informationslagring. Chipsene i disse integrerede kredsløb skal samles gennem blyrammer og trykte kredsløb for at fungere. Fra det foregående kapitel "Anvendelser i elektronikindustrien" kan vi se, at kobber og kobberlegeringer ikke kun er vigtige materialer i blyrammer, lodninger og printplader; de kan også spille en vigtig rolle i sammenkoblingen af små komponenter i integrerede kredsløb.
※ Superledningsevne og lav temperatur
Modstanden af generelle materialer (undtagen halvledere) falder, når temperaturen falder. Når temperaturen falder meget lavt, vil modstanden af nogle materialer helt forsvinde. Dette fænomen kaldes superledning. Den højeste temperatur, ved hvilken superledning forekommer, kaldes materialets superledende kritiske temperatur. Opdagelsen af superledning har åbnet en ny verden for brugen af elektricitet. Når modstanden er nul, kan en meget stor (teoretisk uendelig) strøm genereres ved at påføre en meget lille spænding, og et enormt magnetfelt og magnetisk kraft kan opnås; eller når strømmen passerer gennem den, er der ingen spændingsreduktion og intet tab af elektrisk energi. Det er klart, at dets praktiske anvendelse vil forårsage ændringer i menneskelig produktion og liv, og det har tiltrukket sig stor opmærksomhed.
For almindelige metaller forekommer superledning dog kun, når temperaturen er reduceret til meget tæt på det absolutte nulpunkt (-273 grad C), hvilket er svært at opnå i teknik. I de senere år er der udviklet nogle superledende legeringer, og deres kritiske temperaturer er højere end dem for rene metaller. For eksempel er den kritiske temperatur for Nb3Sn-legering 18,1K. Imidlertid er deres anvendelse uadskillelig fra kobber. Først og fremmest skal disse legeringer arbejde ved ultralave temperaturer og opnå lave temperaturer gennem flytning af gasser. For eksempel er flydende heliums, flydende brint og flydende nitrogen flydende temperaturer på henholdsvis 4K (-269 grader C), 20K (-253 grader C) og 77K (-196 grader C). Kobber har stadig god sejhed og plasticitet ved så lave temperaturer og er et uundværligt struktur- og rørledningstransportmateriale i kryogenteknik. Derudover er superledende legeringer som Nb3Sn og NbTi meget sprøde og svære at bearbejde til profiler. De skal kombineres med kobber som et beklædningsmateriale. På nuværende tidspunkt er disse superledende materialer blevet brugt til at fremstille stærke magneter og er blevet anvendt i kernemagnetiske resonansanordninger til medicinsk diagnose og nogle stærke magnetiske separatorer i miner. Maglev-togene, der er planlagt til at have en hastighed på mere end 500 kilometer i timen, er også afhængige af disse superledende magneter til at suspendere togene, undgå modstanden fra hjul-skinne-kontakt og opnå højhastighedsdrift af vognene.
※ Luftfartsteknologi
I raketter, satellitter og rumfærger bruger mange nøglekomponenter udover mikroelektroniske kontrolsystemer og instrumenter og instrumenteringsudstyr også kobber og kobberlegeringer. For eksempel: raketmotorens forbrændingskammer og trykkammer kan køles af stålets fremragende varmeledningsevne for at holde temperaturen inden for det tilladte område. Forbrændingskammeret i Ariana 5-raketten bruger en kobber-sølv-kombineret legering. 360 kølekanaler behandles i dette kammer, og flydende brint indføres til afkøling, når raketten affyres.
Derudover er kobberlegeringer også standardmaterialer til bærende komponenter i satellitkonstruktioner. Solpanelerne på satellitter er normalt lavet af kobber og legeringer af flere andre elementer.
※ Højenergifysik
At afsløre mysteriet om stoffets struktur er et stort grundlæggende emne, som videnskabsmænd konstant forfølger. Hvert skridt dybere ind i forståelsen af dette spørgsmål vil have en betydelig indvirkning på menneskeheden. Den nuværende brug af atomenergi er et eksempel. Den seneste forskning i moderne fysik har fundet ud af, at de mindste byggesten i stof ikke er molekyler og atomer, men kvarker og leptoner, der er milliarder af gange mindre end dem. Nu udføres forskningen i disse elementarpartikler ofte under ekstremt høj reaktionsenergi, der er hundredvis af gange højere end den nukleare handling under en atombombeeksplosion, som kaldes højenergifysik. Så høj energi opnås ved, at ladede partikler i et stærkt magnetfelt, efter langdistanceacceleration, "bombarderer" et fast mål (højenergiaccelerator), eller ved at to partikler, der accelererer i modsatte retninger, kolliderer med hinanden (kolliderer). Til dette formål er det nødvendigt at bruge stål som viklinger til at konstruere en langdistance stærk magnetisk feltkanal. Derudover kræves en lignende struktur også i en kontrolleret termonukleær reaktionsanordning. For at mindske temperaturstigningen på grund af varmen fra den store strøm, er disse magnetiske kanaler viklet med hule specialformede kobberstænger, så mediet kan ledes ind til afkøling.
