חמישה שימושים תעשייתיים של נחושת
May 17, 2022
הנחושת, המתכת העתיקה ביותר הידועה לאדם, הייתה חומר חשוב בעיצוב והפיכת תרבויות רבות, ממצרים ורומאים עתיקים ועד לתרבויות מודרניות. כיום, היא המתכת השלישית הנצרכת ביותר על פני כדור הארץ אחרי עפרות ברזל ואלומיניום. לפי הסקר הגיאולוגי של ארה"ב, כל אמריקאי שנולד בשנת 2008 ישתמש ב-1,309 פאונד מהמתכת במהלך חייו לצרכים, לאורח חיים ולבריאות.
נחושת היא מטבעה מפתח לחברה המודרנית ותורמת ערך למגוון תעשיות. להלן 5 השימושים המובילים בנחושת כיום:
בניין בניין
כמעט מחצית מהנחושת בעולם נכנסת לבניינים, מגורדי שחקים במרכז העיר ועד לבתים בפרברים, לפי סיכום הסחורות המינרלים של המכון הגיאולוגי האמריקאי. כיום, בית משפחה ממוצע מכיל כ-200 קילוגרם של מתכת נחושת.
לנחושת תכונות פיזיות שמעט מתכות יכולות להתאים להן, והיא משמשת במגוון רחב של יישומי בניין, מחימום ואינסטלציה ועד קירוי וחיווט חשמלי.
הגמישות של הנחושת מקלה על הלחמה, אך היא חזקה מספיק כדי ליצור את הקשרים הדרושים לאינסטלציה וחיווט חשמלי. נחושת קלה, דורשת תחזוקה מועטה, ובגלל עמידותה בפני קורוזיה היא יכולה להחזיק מעמד מאות שנים.
לחומר הנחושת יש גם קצב התפשטות תרמית נמוך, מה שהופך אותו ליציב ועמיד בפני הידרדרות עקב תנועה. הוא קל יחסית לעופרת ודורש תחזוקה מועטה בהשוואה למתכות אחרות.
נחושת גם היא לא מגנטית ובעלת עמידות טובה בפני זיהום ביולוגי, ולכן היא משמשת לעתים קרובות בתעשיית הבנייה ליצירת צינורות וצינורות לחלוקת מי שתייה ומערכות חימום וקירור. ניתן ליצור מתכת זו בקלות לצורות מורכבות ולהשתמש בהן כציפוי מגן וחומר הבזק למרזבים, צנרת וכיסויים עליונים.
ניתן לעבוד על נחושת בחום או קר, ומפרקים יכולים להיווצר על ידי ריתוך או ריתוך. יתרון גדול נוסף: נחושת היא סוכן אנטיבקטריאלי. עמידותו בפני חיידקים, וירוסים ומיקרואורגניזמים משחקת תפקיד חשוב בשימוש בצינורות ובהובלת מים.
בנוסף, נחושת היא מתכת בת קיימא לבניית בניין מכיוון שניתן למחזר אותה שוב ושוב מבלי לאבד עמידות או מוליכות, מה שאומר שיש לה השפעה נמוכה יותר על מחזור החיים.
חשמלי
חומרי נחושת נחשבים ל"תקן הזהב" לחיווט חשמלי. יש לו מוליכות חשמלית מעולה ממתכות אחרות, והשפע שלו כחומר גלם הופך אותו לאופציה יעילה וחסכונית עבור יצרני אלקטרוניקה.
לנחושת מוליכות תרמית גבוהה ב-60 אחוזים מאלומיניום וניתן להשתמש בה גם כדי להסיר חום מרכיבים אלקטרוניים. ככל שמסירים יותר חום מהמעבד, כך הוא פועל ביעילות רבה יותר ופחות הסיכוי לגרום נזק לרכיבים קריטיים אחרים.
הוֹבָלָה
מכלי רכב מונעי בנזין וחשמליים ועד רכבות ומטוסים, נחושת היא גם חלק חיוני מהנסיעה היומית שלנו.
בתעשיית הרכב, נחושת היא מרכיב חיוני בבלמים, מיסבים, מחברים, מנועים, גופי קירור וחיווט. רכב רגיל יכול להכיל עד 50 פאונד של נחושת: 40 פאונד עבור רכיבים חשמליים ו-10 פאונד עבור רכיבים לא חשמליים. כלי רכב חשמליים מסתמכים על נחושת כדי להוליך חשמל בסוללות, מערכות חיווט ותחנות טעינה.
בתעשיית הרכבות משתמשים בחומרי נחושת לייצור מגוון רכיבי רכבת, לרבות מנועים, בלמים ובקרה, וכן מערכות חשמל ואיתות. קטר רכבת דיזל-חשמלי טיפוסי משתמש בכ-11,000 פאונד מתכת.
מטוסים דורשים נחושת לקירור, הידראוליקה וניווט, ומערכות חשמל. כ-2 אחוזים מהמשקל הכולל של מטוס הבואינג 747-200 הוא נחושת. משקל זה כולל 632,000 רגל של חוטי נחושת.
מוצרי צריכה
במוצרי צריכה, טווח ההגעה והשפעתה של הנחושת מגוונים יותר. תעשיית הבריאות, התכשיטים והאומנויות, בין רבים אחרים, הם כבר זמן רב לקוחות נאמנים.
מֵכָנִי
מכיוון שנחושת וסגסוגותיה הם בין החומרים ההנדסיים המגוונים ביותר כיום, הם משמשים כמעט בכל המכונות והציוד התעשייתי. אלה כוללים מערכות צנרת נחושת, מנועים חשמליים, מאיידים, מעבים, מחליפי חום, שסתומים וכלים המשמשים להכיל מדיה קורוזיבית. סגסוגות נחושת עמידות בפני קורוזיה הן חומרי מפתח בייצור מתקנים תת-מימיים, כגון מכונות התפלה ואסדות נפט וגז ימיות.
גם מגזר האנרגיה המתחדשת מסתמך במידה רבה על נחושת, חומר גלם חשוב הדרוש לבניית טורבינות טחנות רוח ומערכות סולאריות. אנרגיה מתחדשת יכולה להכיל פי 12 יותר מתכת נחושת ממערכות אנרגיה קונבנציונליות. חוות רוח משתמשות ב-4 מיליון עד 15 מיליון פאונד של נחושת, בעוד שחוות פוטו-וולטאיות סולאריות דורשות 9,000 פאונד של חומר נחושת למגה וואט.
