구리 및 구리 합금의 종류와 특성
구리는 산업과 일상생활에 필요한 대표적인 비철금속 재료 중 하나이며, 그 종류가 다양하다. 오랜 실용 역사를 가지고 있으며, 기원전 400년경 이집트 무덤에서 발견되어 세계 각국에서 오랫동안 친숙한 재료가 되었다. 현재 실용화되어 있는 구리와 구리 합금의 대부분은 그 당시와 비교할 수 없을 정도로 종류와 성능이 뛰어나지만, 구리의 기본적 성질은 크게 변하지 않았다. 철에는 없는 성질이 구리를 그토록 유용한 재료로 만든다.
구리 및 구리 합금의 특성
구리의 가장 좋은 특성은 가공성, 전기 전도성, 열 전도성입니다. 구리선의 예에서 볼 수 있듯이 이 소재는 은 다음으로 전기 전도성과 열 전도성이 가장 높고 많은 전기 부품, 모터, 배선 및 회로 기판에 사용됩니다.
구리가 고대부터 널리 사용된 이유 중 하나는 가공하기 쉽기 때문이라고 합니다. 연성이 뛰어난 대표적인 금속으로 압연, 압출 등의 소성 가공이 쉽습니다. 또한 구리는 표면이 아름답고 색상이 다양하여 우리가 어디서나 구리를 볼 수 있는 이유 중 하나입니다.
또한, 복잡한 제품을 가공하는 데 적합한 우수한 열간 단조 특성을 가지고 있습니다. 또한 우수한 스프링 특성을 가지고 있으며 베릴륨 구리 및 인청동과 같은 피로 강도가 높은 구리 합금을 사용합니다. 강철 재료와 달리 구조가 매우 낮은 온도에서도 깨지지 않아 저온 취성이 우수한 재료입니다. 또한 내식성이 뛰어나며 귀금속이기 때문에 접촉으로 인한 부식에 강하다고 합니다.
일반적으로 사용 온도는 200도 이하이며, 내열성이 뛰어나더라도 최대 사용 온도는 250도에서 300도 정도입니다. 백동과 같은 일부 구리 합금은 400도 이상의 온도에서 사용할 수 있습니다. 반면에 매우 낮은 온도에서는 취성이 생기지 않으므로 아무런 문제 없이 사용할 수 있습니다.
다양한 종류의 구리 소재
유형별로 구리에는 순수 구리, 황동, 청동, 백동, 니켈 실버, 백동, 베릴륨 구리가 포함됩니다. 순수 구리 외에도 구리에 아연, 납, 주석, 알루미늄, 니켈 등을 단독으로 또는 조합하여 만든 구리 합금입니다.
또한, 제조 방법에 따라 구리는 압연 구리 제품과 주조 제품의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 사실, 구리 제품의 약 90%가 압연 구리 제품으로 간주됩니다. 황동은 또한 구리 합금 중에서 가장 일반적으로 사용되는 재료이며, 순수 구리와 황동이 구리 수요의 대부분을 차지한다고 합니다.
구리 상징
구리 재료의 표기 기호(구리 신장)도 이러한 분류와 일치합니다. 구리 및 C1020(무산소 구리)과 같은 구리 합금은 JIS 규격에서 문자 C와 4자리 숫자로 표시됩니다. C1의 1000계열은 순수 구리 또는 다량의 구리를 함유한 합금이며, C17 베릴륨 구리 및 C19 티타늄 구리도 포함하는 범주입니다. C2801, C2700 등의 2000계열은 황동 및 적청동과 같은 구리-아연 Cu-Zn 구리 합금이며, C3604 등의 3000계열은 쾌삭 황동이며, 가공성을 향상시키기 위해 Pb를 첨가합니다. 4000계는 Sn(주석)을 첨가한 Cu-Zn계 해군 황동이고, C5000계는 인청동(Cu-Sn-P 합금)으로, 그 중 C5191이 대표적인 예이며, C6161, C6191과 같은 6000계는 알루미늄 청동, 계기 밸브용 황동, 고강도 황동이고, C7351과 같은 7000계는 니켈 실버와 백동(구리 니켈 합금)을 가지고 있습니다. 각 구리 합금의 특성은 각 구리 합금 페이지에서 간략하게 소개하겠습니다.
구리의 일반적인 물리적 특성
녹는점 약 1084도
끓는점은 약 2360도
비열(20도) 385J/kg·도
밀도 8.96g/cm3 (20도)
종방향 탄성계수(Young's modulus) 117.7kN/mm2
열팽창계수(20-100도) 16.8x10-6 /도
전기 전도도 100%IACS
저항률(20도) 1.7241μΩ·cm
저항온도계수(20도) 0.00397/도
자기감수율 -0.080x10^-6 cgs 단위/그램
