Le cuivre est non seulement largement utilisé dans les industries traditionnelles, mais joue également un rôle vital dans de nombreuses industries émergentes et des champs de haute technologie. Aujourd'hui, nous explorerons les applications de Copper dans des industries telles que les ordinateurs, les supraconducteurs et la cryogénie, la technologie aérospatiale et la physique à haute énergie.
Ordinateur
La technologie de l'information est à l'avant-garde de la haute technologie. Il repose sur les ordinateurs - la cristallisation de l'ingéniosité humaine moderne et le processus changeant rapidement et de grandes quantités d'informations. Le cœur d'un ordinateur se compose d'un microprocesseur (y compris une unité arithmétique et un contrôleur) et de la mémoire. Ces composants de base (matériel) sont des circuits intégrés à grande échelle (LICIS). Sur de minuscules puces, des millions de transistors, résistances, condensateurs et autres composants interconnectés sont distribués pour effectuer des opérations numériques et logiques rapides et stocker de grandes quantités d'informations. Ces circuits intégrés ne fonctionnent que lorsqu'ils sont assemblés à l'aide de trames de plomb et de circuits imprimés. Comme le montre le chapitre précédent "Les applications dans l'industrie de l'électronique," les alliages de cuivre et de cuivre sont non seulement des matériaux importants dans les cadres de plomb, la soudure et les cartes de circuits imprimés, mais jouent également un rôle essentiel dans l'interconnexion des minuscules composants des circuits intégrés. Supraconductivité et faibles températures
La résistance électrique des matériaux généraux (à l'exception des semi-conducteurs) diminue avec la diminution de la température. À des températures très basses, la résistance de certains matériaux disparaît complètement, un phénomène connu sous le nom de supraconductivité. La température maximale à laquelle se produit la supraconductivité est appelée la température supraconductrice critique du matériau. La découverte de la supraconductivité a ouvert de nouvelles voies pour l'utilisation de l'électricité. Avec une résistance zéro, une très petite tension appliquée peut générer un très grand courant (théoriquement infini), ce qui entraîne un énorme champ magnétique et une force. Alternativement, lorsque le courant le passe, il n'y a pas de chute de tension ni de perte d'énergie. Son application pratique est clairement prête à révolutionner la production et la vie, et attire une attention considérable.
Cependant, pour les métaux ordinaires, la supraconductivité ne se produit que lorsque la température baisse très proche du zéro absolu (-273 degré), ce qui le rend difficile à réaliser en ingénierie. Ces dernières années, certains alliages supraconducteurs ont été développés avec des températures critiques supérieures à celles des métaux purs, comme l'alliage NB3SN, qui a une température critique de 18,1k. Cependant, leur application est inextricablement liée au cuivre. Premièrement, ces alliages doivent fonctionner à des températures ultra-bas, obtenues grâce à la liquéfaction des gaz. Par exemple, les températures de liquéfaction de l'hélium liquide, de l'hydrogène liquide et de l'azote liquide sont respectivement de 4K (-269 degrés), 20k (-253 degrés) et 77k (-196 degrés). Le cuivre maintient une excellente ténacité et une ductilité à des températures aussi basses, ce qui en fait un matériau structurel et de tuyauterie indispensable en génie cryogénique. De plus, les alliages supraconduants tels que NB3SN et NBTI sont très cassants et difficiles à traiter en pièces en forme, nécessitant un bouton de cuivre pour les maintenir ensemble. Ces matériaux supraconducteurs sont actuellement utilisés dans la fabrication d'aimants forts, trouvés dans les scanners d'IRM médicale et les séparateurs magnétiques de haute puissance dans certaines mines. Les trains Maglev actuellement en cours de développement, capables de dépasser 500 kilomètres par heure, compteront également sur ces aimants supraconducteurs pour léviter le train, en évitant le frottement du contact de rail roue et en permettant une opération à grande vitesse.
Technologie aérospatiale
En plus des systèmes de contrôle microélectroniques, des instruments et de l'instrumentation, de nombreux composants clés dans les roquettes, les satellites et les navettes spatiales utilisent des alliages de cuivre et de cuivre. Par exemple, les chambres de combustion et de poussée de moteurs de fusée peuvent être refroidies en utilisant l'excellente conductivité thermique de l'acier pour maintenir les températures dans des limites acceptables. La chambre de combustion de la fusée Ariana V est construite à partir d'un alliage de cuivre-argent avec 360 canaux de refroidissement usinés, permettant à l'hydrogène liquide de refroidir la chambre pendant le lancement.
Les alliages de cuivre sont également un matériau standard pour les composants porteurs de charge dans les structures satellites. Les panneaux solaires satellites sont généralement fabriqués à partir d'alliages de cuivre et de plusieurs autres éléments.
Physique à haute énergie
Décroisser les mystères de la structure de la matière est un sujet de recherche fondamental majeur poursuivi par les scientifiques. Chaque pas en avant dans la compréhension de ce problème a un impact significatif sur l'humanité. L'utilisation actuelle de l'énergie atomique en est un exemple. Des recherches récentes en physique moderne ont révélé que les plus petits éléments constitutifs de la matière ne sont pas des molécules et des atomes, mais des quarks et des leptons, des milliards de fois plus petits. L'étude de ces particules fondamentales nécessite souvent des énergies de réaction extrêmement élevées, des centaines de fois plus élevées que celles de la réaction nucléaire d'une explosion de bombe atomique. Ceci est connu sous le nom de physique à haute énergie. De telles énergies élevées sont obtenues en accélérant les particules chargées sur de longues distances dans un champ magnétique fort, puis en bombardant une cible fixe (dans des accélérateurs à haute énergie), ou en collisant deux flux de particules accélérant dans des directions opposées (chez les colliders). Pour y parvenir, des canaux de champ long et élevés élevés sont construits à l'aide d'enroulements en acier. Des structures similaires sont également nécessaires dans les réacteurs thermonucléaires contrôlés. Pour réduire la hausse de la température causée par les courants élevés qui les traversent, ces canaux magnétiques sont enroulés avec des tiges de cuivre creuses et en forme pour permettre le refroidissement.
La société possède un groupe de principales lignes de production de transformation de cuivre en Chine, notamment:
Ligne de production allemande de tube en cuivre importée allemande (production annuelle de 30 000 tonnes)
Ligne de roulement en feuille de cuivre de technologie japonaise (le plus mince jusqu'à 6 μm)
Ligne d'extrusion continue en cuivre entièrement automatique
Feuille de cuivre intelligente et unité de moulin à finition à bande
Le contrôle numérique et la gestion de l'ensemble du processus de production sont réalisés via le système MES, et la précision dimensionnelle des produits peut atteindre ± 0,01 mm.
