נחושת לא נמצאת בשימוש נרחב רק בתעשיות המסורתיות, אלא גם ממלאת תפקיד חיוני במספר תעשיות מתעוררות ותחומי היי-טק. כיום, נחקור את היישומים של נחושת בתעשיות כמו מחשבים, מוליכים-על וקריוגנים, טכנולוגיית חלל ופיזיקה בעלת אנרגיה גבוהה.
מחשבים
טכנולוגיית המידע נמצאת בחזית הטכנולוגיה הגבוהה. זה מסתמך על מחשבים-התגבשות של תהליך ההמצאה המודרני של כושר ההמצאה והתהליך המשתנה במהירות וכמויות אדירות של מידע. לבו של מחשב מורכב ממעבד מיקרו (כולל יחידה חשבון ובקר) וזיכרון. רכיבים בסיסיים אלה (חומרה) הם מעגלים משולבים בקנה מידה גדול (LICI). על שבבים זעירים, מיליוני טרנזיסטורים, נגדים, קבלים ורכיבים אחרים המחוברים זה לזה מופצים לביצוע פעולות מספריות והגיוניות מהירות ולאחסן כמויות גדולות של מידע. מעגלים משולבים אלה פועלים רק כאשר מורכבים באמצעות מסגרות עופרת ולוחות מעגלים מודפסים. כפי שניתן לראות בפרק הקודם "יישומים בתעשיית האלקטרוניקה", סגסוגות נחושת ונחושת אינן רק חומרים חשובים במסגרות עופרת, הלחמה ומעגלים מודפסים, אלא גם ממלאים תפקיד חיוני בחיבור הרכיבים הזעירים של מעגלים משולבים. מוליכות -על וטמפרטורות נמוכות
ההתנגדות החשמלית של חומרים כלליים (למעט מוליכים למחצה) פוחתת עם ירידה בטמפרטורה. בטמפרטורות נמוכות מאוד, ההתנגדות של חומרים מסוימים נעלמת לחלוטין, תופעה המכונה מוליכות -על. הטמפרטורה המרבית בה מתרחשת מוליכות -על נקראת טמפרטורת מוליך העל הקריטית של החומר. גילוי מוליכות העל פתחה דרכים חדשות לשימוש בחשמל. עם אפס התנגדות, מתח קטן מאוד מיושם יכול לייצר זרם גדול מאוד (תיאורטי אינסופי), וכתוצאה מכך שדה מגנטי ענק וכוח. לחלופין, כאשר הזרם עובר דרכו, אין ירידת מתח או אובדן אנרגיה. היישום המעשי שלה עומד בבירור לחולל מהפכה בייצור וחיים, והוא מושך תשומת לב רבה.
עם זאת, עבור מתכות רגילות, מוליכות-על מתרחשת רק כאשר הטמפרטורה יורדת קרוב מאוד לאפס מוחלט (-273 מעלות), ומקשה על השגת ההנדסה. בשנים האחרונות פותחו כמה סגסוגות מוליכות -על עם טמפרטורות קריטיות גבוהות יותר מאלו של מתכות טהורות, כמו סגסוגת NB3SN, שיש לה טמפרטורה קריטית של 18.1K. עם זאת, היישום שלהם קשור באופן בלתי נפרד לנחושת. ראשית, סגסוגות אלה חייבות לפעול בטמפרטורות נמוכות במיוחד, שהושגו באמצעות נוזל גזים. לדוגמה, טמפרטורות הנזילות של הליום נוזלי, מימן נוזלי וחנקן נוזלי הן 4K (-269 מעלות), 20K (-253 מעלות) ו- 77K (-196 מעלות), בהתאמה. נחושת שומרת על קשיחות ומשיכות מצוינים בטמפרטורות כה נמוכות, מה שהופך אותו לחומר מבני וצנרת חיוני בהנדסה קריוגנית. יתר על כן, סגסוגות מוליכות -על כמו NB3SN ו- NBTI הן שביעות מאוד וקשות לעיבוד לחתיכות מעוצבות, הדורשות נדן נחושת להחזיק אותן יחד. חומרים מוליכים-על אלה משמשים כיום לייצור מגנטים חזקים, הנמצאים בסורקי MRI רפואיים ומפרידים מגנטיים בעלי עוצמה גבוהה בכמה מוקשים. רכבות מגלב שנמצאות כעת בפיתוח, המסוגלות לחרוג מ -500 קמ"ש לשעה, תסתמך גם על מגנטים מוליכים-על אלה כדי לרחף את הרכבת, תוך הימנעות מחיכוך של מגע מסילול גלגלים ומאפשר פעולה במהירות גבוהה.
טכנולוגיית חלל
בנוסף למערכות בקרה מיקרואלקטרוניות, מכשירים ומכשירים, רכיבי מפתח רבים ברקטות, לוויינים והסעות חלל משתמשים בסגסוגות נחושת ונחושת. לדוגמה, ניתן לקרר את תאי הבעירה והדחף של מנועי הרקטות באמצעות המוליכות התרמית המצוינת של פלדה כדי לשמור על טמפרטורות בגבולות מקובלים. תא הבעירה של אריאנה החמישי נבנה מסגסוגת סגסוגת נחושת עם 360 תעלות קירור בעוצמה, ומאפשר למימן נוזלי לקרר את החדר במהלך השיגור.
סגסוגות נחושת הן גם חומר סטנדרטי לרכיבים הנושאים עומס במבני לוויין. לוחות סולאריים לווייניים מיוצרים בדרך כלל מסגסוגות של נחושת וכמה אלמנטים אחרים.
פיזיקה בעלת אנרגיה גבוהה
פתיחת תעלומות המבנה של החומר הוא נושא מחקר בסיסי מרכזי שרדפו מדענים. לכל צעד קדימה בהבנת בעיה זו משפיעה משמעותית על האנושות. השימוש הנוכחי באנרגיה אטומית הוא מקרה מעניין. מחקרים שנערכו לאחרונה בפיזיקה מודרנית חשפו כי אבני הבניין הקטנות ביותר של החומר אינן מולקולות ואטומים, אלא קווארקים ולפטונים, מיליארדי פעמים קטנות יותר. המחקר של חלקיקים בסיסיים אלה דורש לעתים קרובות אנרגיות תגובה גבוהות במיוחד, מאות פעמים גבוהות יותר מאלו בתגובה הגרעינית של פיצוץ פצצה אטומית. זה ידוע בשם פיזיקה בעלת אנרגיה גבוהה. אנרגיות גבוהות כאלה מושגות על ידי האצת חלקיקים טעונים על פני מרחקים ארוכים בשדה מגנטי חזק ואז הפצצת מטרה קבועה (במאיץ אנרגיה גבוהה), או על ידי התנגשות שני זרמי חלקיקים המואצים בכיוונים מנוגדים (אצל קולינרים). כדי להשיג זאת, נבנים תעלות שדה ארוכות ומגנטיות בעזרת פיתולי פלדה. מבנים דומים נדרשים גם בכורים תרמו -גרעיניים מבוקרים. כדי להפחית את עליית הטמפרטורה הנגרמת על ידי הזרמים הגבוהים הזורמים דרכם, תעלות מגנטיות אלה נפוצות עם מוטות נחושת חלולים ומעוצבים כדי לאפשר קירור.
לחברה מקבץ של קווי ייצור מובילים לעיבוד נחושת בסין, כולל:
גרמנית מיובאת בקו ייצור צינורות נחושת מדויקים (תפוקה שנתית של 30,000 טון)
טכנולוגיה יפנית טכנולוגיית נייר כסף לגלגול (דק עד 6 מיקרומטר)
סרגל נחושת אוטומטי לחלוטין קו שחול רציף
יחידת טחנת נחושת אינטליגנטית וגימור רצועות
בקרה וניהול דיגיטלי של כל תהליך הייצור מתממשים באמצעות מערכת MES, והדיוק הממדי של המוצרים יכול להגיע ל ± 0.01 מ"מ.
אֶלֶקטרוֹנִי
