구리를 사용하는 이유는 무엇입니까? 주요 속성은 무엇입니까?
구리는 전기 전도성과 열 전도성이 뛰어나 모든 엔지니어링 금속 재료 중 1위를 차지합니다. 이것이 현재의 전기화, 전자정보사회에서 중추적인 역할을 하는 주요 기반입니다. 구리는 또한 우수한 종합 특성을 많이 가지고 있습니다. 대기, 해수, 토양 및 다양한 화학 매체에 대한 내식성이 강합니다. 견고하고 유연하며 탄성이 있고 마찰에 강하고 내마모성이 있는 구조로 사용됩니다. 그것은 다채로운 외관을 가지고 있으며 사람들이 좋아하는 단순함과 우아함의 상징입니다. 위에서 언급한 수많은 성능 특성 외에도 일련의 우수한 가공, 주조, 용접, 용이한 절단 및 기타 가공 특성을 갖추고 있어 경제적이고 널리 사용됩니다.
-주택 건설은 48%를 차지합니다: 파이프라인 시스템(물, 열, 가스, 화재 스프링클러 등); 주거시설(에어컨, 냉장고 등); 건물 장식(지붕, 여물통, 장식 등); 통신 회선(음향, 이미지, 데이터 등); 전원 공급 시스템.
--장비 생산은 41%를 차지합니다. 포함: 산업용 장비(모터, 변압기 등); 운송 도구(자동차, 철도, 비행기 등); 전자 기기; 경공업 제품(가전제품, 기구, 공구 등)
--인프라는 11%를 차지합니다. 포함: 대규모 프로젝트(교통 시설, 석유화학 산업, 광업 및 야금 산업 등) 전력 산업(송전, 배전 등); 통신 네트워크.
주택 건설은 사람들의 생산 수준 향상과 직접적으로 관련되어 있으며 이와 관련하여 구리의 적용이 가장 큰 비율을 차지한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 특히 우리나라는 주택건설을 국가경제 전체의 발전을 견인하는 중요한 연결고리로 여기고 있습니다. 구리의 응용을 적극적으로 추진하는 것이 국가경제와 국민생활에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다.
A. 전기 산업에서의 응용
※ 동력 전달
전력 전송에 다량의 전도성 구리가 소비되며 주로 전력, 전선 및 케이블, 버스, 변압기, 스위치, 플러그인 구성 요소 및 커넥터 등에 사용됩니다.
전선 및 케이블의 전송 과정에서 저항 발열로 인해 전기 에너지가 낭비됩니다. 현재 전 세계적으로 에너지 절약과 경제성의 관점에서 '최적 케이블 단면적' 기준이 추진되고 있습니다. "최적 케이블 단면적" 표준은 일회성 설치 비용과 전력 소비를 모두 고려하고 케이블 크기를 적절하게 늘려 에너지 절약과 최상의 종합적인 경제적 이점을 달성합니다. 새로운 표준에 따르면 케이블 단면적은 기존 표준보다 두 배 이상 늘어나 약 50%의 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다.
과거 우리나라에서는 철강이 부족하여 알루미늄의 비중이 구리의 30%에 불과한 점을 고려하여 가공 초고압 송전선로에서 구리를 알루미늄으로 대체하는 조치가 취해졌습니다. 무게를 줄이는 것. 현재 환경 보호의 관점에서 공중 송전선을 지하 케이블 부설로 전환할 예정입니다. 이 경우 알루미늄은 구리에 비해 전도도가 낮고 케이블 크기가 크다는 단점이 있어 비교가 되지 않습니다.
같은 이유로 미국과 일본의 알루미늄 권선 변압기를 에너지 절약형 효율적인 구리 권선 변압기로 교체하는 것도 현명한 선택입니다.
※ 모터제조
모터 제조에는 고전도성 및 고강도 구리 합금이 널리 사용됩니다. 주요 구리 부품은 고정자, 회전자 및 샤프트 헤드입니다. 대형 모터에서는 권선을 물이나 수소로 냉각하는데, 이를 이중수 내부 냉각 또는 수소 냉각 모터라고 하며 긴 중공 와이어가 필요합니다.
모터는 전체 전기 공급량의 약 60%를 차지할 정도로 전기를 많이 사용합니다. 모터의 누적 전기 요금은 매우 높습니다. 일반적으로 처음 500시간 작동하면 모터 자체 비용에 도달하는데, 이는 1년 이내에 비용의 4~16배에 해당하며, 전체 작업 수명 동안 비용은 200배에 달할 수 있습니다. 모터 효율을 조금만 높이면 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 상당한 경제적 이익도 얻을 수 있습니다. 고효율 모터의 개발과 적용은 오늘날 전 세계적으로 화두입니다. 모터 내부의 에너지 소비는 주로 권선의 저항 손실에서 비롯됩니다. 따라서 구리선의 단면적을 늘리는 것은 고효율 모터를 개발하는 핵심 방법입니다. 최근 몇 년간 먼저 개발된 일부 고효율 모터에서는 기존 모터에 비해 구리 권선 사용을 25~100% 늘렸다. 현재 미국 에너지부는 주조 구리 기술을 사용하여 모터 로터를 생산하는 개발 프로젝트에 자금을 지원하고 있습니다.
※ 통신케이블
1980년대 이후 광섬유 케이블은 전류 운반 능력이 크다는 장점으로 인해 통신 간선로에서 구리 케이블을 지속적으로 대체해 급속도로 보급, 적용되고 있다. 그러나 전기에너지를 빛에너지로 변환하고 선로를 사용자에게 입력하기 위해서는 여전히 많은 양의 구리가 필요하다. 통신 산업이 발전함에 따라 사람들의 통신에 대한 의존도는 점점 더 높아지고 있으며, 광섬유 케이블과 구리선에 대한 수요는 계속해서 증가할 것입니다.
※ 주거용 전기선
최근 우리나라 사람들의 생활수준이 향상됨에 따라 가전제품이 급속히 대중화되고 있으며, 주거용 전기부하도 급속히 증가하고 있습니다. 우리나라의 주거용 전기 소비량은 앞으로도 여전히 큰 발전을 이룰 것이며, 이는 구리선의 적용을 크게 증가시켰습니다.
B. 전자 산업에서의 적용
전자산업은 신흥 산업이다. 활발한 개발 과정에서 새로운 제품과 철강의 새로운 응용 분야가 지속적으로 개발되고 있습니다. 현재 그 응용 분야는 진공 장치 및 인쇄 회로에서 마이크로 전자공학 및 반도체 집적 회로로 발전했습니다.
※ 진공장치
진공 장치는 주로 고주파 및 초고주파 송신관, 도파관, 마그네트론 등으로 고순도 무산소 구리와 분산 강화 무산소 구리가 필요합니다.
※ 인쇄회로
구리 인쇄 회로는 구리 호일을 표면으로 사용하여 플라스틱 판에 구리 호일을 붙여서 만듭니다. 사진을 찍어 동판에 회로 배선도를 인쇄하는 단계; 에칭을 통해 과잉 부품을 제거하고 상호 연결된 회로를 남겨둡니다. 그런 다음 인쇄회로기판의 외부와의 연결부에 구멍을 뚫고 개별 부품이나 기타 부품의 단자를 삽입한 후 이 개구부에 용접하면 완전한 회로가 조립됩니다. 침지도금 방식을 사용하면 모든 접합부의 용접을 한번에 완료할 수 있습니다. 이와 같이 라디오, 텔레비전, 컴퓨터 등과 같이 미세한 회로 레이아웃이 필요한 경우 인쇄 회로를 사용하면 회로 배선 및 고정에 많은 노동력을 절약할 수 있습니다. 따라서 널리 사용되며 많은 양의 동박이 필요합니다. 또한 회로 연결에는 가격이 저렴하고 융점이 낮으며 유동성이 좋은 다양한 구리 기반 브레이징 재료도 필요합니다.
※ 집적 회로
마이크로일렉트로닉스 기술의 핵심은 집적회로이다. 집적회로(Integrated Circuit)는 반도체 결정 물질을 기판(칩)으로 사용하고 특수 공정 기술을 사용하여 회로를 구성하는 부품과 상호 연결을 내부, 표면 또는 기판 위에 집적하는 소형화된 회로를 말합니다. 이 마이크로 회로는 구조상 가장 컴팩트한 개별 구성 요소 회로보다 크기와 무게가 수천 배 더 작습니다. 그 등장은 컴퓨터에 큰 변화를 가져왔고 현대 정보기술의 기초가 되었습니다. 지금까지 개발된 초대형 집적회로는 엄지손가락 손톱보다 작은 단일 칩 면적에 수십만, 심지어 수백만에 달하는 트랜지스터를 만들 수 있다. 최근 세계적으로 유명한 컴퓨터 회사인 IBM(International Business Machines Corporation)은 실리콘 칩의 알루미늄을 상호 연결하는 구리를 대체하여 획기적인 발전을 이루었습니다. 이 새로운 유형의 구리 마이크로칩은 30%의 성능 향상을 달성할 수 있고, 회로 라인 크기를 0.12 마이크론으로 줄일 수 있으며, 단일 칩에 통합된 트랜지스터 수는 200만개에 달할 수 있습니다. 이는 반도체 집적 회로의 최신 기술 분야에서 고대 금속 구리를 적용하는 데 새로운 상황을 열었습니다.
※ 리드프레임
집적 회로 또는 하이브리드 회로의 정상적인 작동을 보호하려면 이를 패키지화해야 합니다. 포장할 때 회로의 많은 커넥터가 밀봉된 본체 밖으로 나옵니다. 이러한 리드는 일정한 강도를 가져야 하며, 리드 프레임이라고 불리는 통합 패키지 회로의 지지 뼈대를 구성해야 합니다. 실제 생산에서는 고속 대량 생산을 위해 일반적으로 리드 프레임이 특정 배열로 금속 스트립에 연속적으로 스탬핑됩니다. 프레임 재료는 집적 회로 총 비용의 1/3 ~ 1/4을 차지하며 사용량도 많습니다. 따라서 비용이 저렴해야 합니다.
구리 합금은 가격이 저렴하고 강도가 높으며 전기 전도성과 열 전도성이 뛰어나며 가공 성능, 바늘 용접 및 내식성이 우수합니다. 합금화를 통해 성능을 광범위하게 제어할 수 있으며 리드 프레임의 성능 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다. 리드프레임의 중요한 소재가 되었습니다. 현재 마이크로 전자 장치에 가장 많이 사용되는 재료입니다.
