Industrie des transports
Industrie des transports
Construction navale
En raison de leur bonne résistance à la corrosion par l'eau de mer, de nombreux alliages de cuivre, tels que le bronze d'aluminium, le bronze de manganèse, le laiton d'aluminium, le bronze à canon (bronze étain-zinc), l'acier blanc et l'alliage nickel-cuivre (alliage monel), sont devenus des matériaux standard pour la construction navale. En général, le cuivre et les alliages de cuivre représentent 2-3 % du port en lourd des navires de guerre et des navires marchands.
Les hélices des navires de guerre et de la plupart des grands navires marchands sont en bronze d'aluminium ou en laiton. Chaque hélice d'un grand navire pèse 20-25 tonnes. Les hélices des porte-avions Queen Elizabeth et Queen Mary pèsent 3-5 tonnes chacune. Les arbres de queue lourds des grands navires sont souvent fabriqués en bronze « Amiral », et les boulons coniques des gouvernails et des hélices sont également fabriqués dans le même matériau. L'acier et les alliages de cuivre sont également utilisés en grande quantité dans les moteurs et les chaufferies. Le premier navire marchand à propulsion nucléaire au monde utilisait 30 tonnes de tubes de condensateur en cuivre blanc. Les tubes en laiton d'aluminium sont utilisés comme gros serpentins de chauffage pour les réservoirs de pétrole. Il y a 12 réservoirs de stockage de pétrole de ce type sur un navire de 100 6 tonnes, et le système de chauffage correspondant est assez grand. L'équipement électrique à bord est également très complexe. Les moteurs, les moteurs, les systèmes de communication, etc. dépendent presque entièrement du cuivre et des alliages de cuivre pour fonctionner. Les cabines des grands et petits navires sont souvent décorées avec des alliages d'acier et de cuivre. Même pour les bateaux en bois, il est préférable d'utiliser des vis et des clous en alliage d'acier (généralement en bronze au silicium) pour fixer la structure en bois. Ces vis peuvent être produites en série par laminage.
Afin d'éviter que la coque ne soit contaminée par des organismes marins et n'affecte la navigation, un revêtement en cuivre est souvent utilisé pour la protection ; ou une peinture contenant du cuivre est utilisée pour résoudre le problème.
Durant la Seconde Guerre mondiale, des dispositifs anti-mines magnétiques ont été développés pour protéger les navires des mines magnétiques allemandes. Un cercle de bandes de cuivre était fixé autour de la coque en acier et un courant électrique était passé pour neutraliser le champ magnétique du navire, afin que les mines n'explosent pas. Depuis 1944, tous les navires alliés, soit environ 18 000 navires, ont été équipés de ce dispositif de démagnétisation et protégés. Certains grands cuirassés nécessitent beaucoup de cuivre à cette fin. Par exemple, l'un d'eux est doté d'un fil de cuivre de 4 miles de long et pèse environ 30 tonnes.
Automobiles
Chaque automobile utilise entre 10 et 21 kilogrammes de cuivre, ce qui varie selon le type et la taille de la voiture. Pour une petite voiture, cela représente environ 6 à 9 % de son propre poids. Le cuivre et les alliages de cuivre sont principalement utilisés dans les radiateurs, les tuyaux du système de freinage, les dispositifs hydrauliques, les engrenages, les roulements, les plaquettes de friction de frein, la distribution de puissance et les systèmes d'alimentation, les rondelles et divers joints, accessoires et accessoires. Parmi eux, le radiateur utilise une quantité relativement importante d'acier. Les radiateurs à tubes modernes utilisent des bandes de laiton pour souder les tubes du radiateur et de fines bandes de cuivre pour les plier en ailettes de radiateur.
Afin d'améliorer encore les performances des radiateurs en cuivre et d'accroître leur compétitivité par rapport aux radiateurs en aluminium, de nombreuses améliorations ont été apportées. En termes de matériaux, des oligo-éléments sont ajoutés au cuivre pour augmenter sa résistance et son point de ramollissement sans perdre la conductivité thermique, réduisant ainsi l'épaisseur de la bande et économisant de l'acier ; en termes de technologie de fabrication, le soudage haute fréquence ou laser des tubes en cuivre est utilisé, et le brasage de l'acier est utilisé à la place du brasage tendre qui est facilement contaminé par le plomb pour assembler le noyau du radiateur. Les résultats de ces efforts sont présentés dans le tableau 6.2. Par rapport aux radiateurs en aluminium brasés, dans les mêmes conditions de dissipation thermique, c'est-à-dire sous la même chute de pression d'air et de liquide de refroidissement, le nouveau radiateur en cuivre est plus léger et de taille nettement plus petite ; associé à la bonne résistance à la corrosion et à la longue durée de vie de l'acier, les avantages des radiateurs en cuivre sont encore plus évidents. De plus, pour la protection de l'environnement, la promotion et le développement des véhicules électriques augmenteront de plusieurs fois la quantité d'acier utilisée dans chaque voiture.
Les chemins de fer
L'électrification des voies ferrées nécessite une grande quantité de cuivre et d'alliages de cuivre. Plus de 2 tonnes de fils de cuivre de forme spéciale sont nécessaires pour chaque kilomètre de caténaire. Afin d'améliorer sa résistance, une petite quantité de cuivre (environ 1 %) ou d'argent (environ 1 %) est souvent ajoutée. De plus, les moteurs, les redresseurs et les systèmes de contrôle, de freinage, électriques et de signalisation du train dépendent tous du cuivre et des alliages de cuivre pour fonctionner.
Avions
La navigation aérienne est également indissociable du cuivre. Par exemple : les matériaux en cuivre sont nécessaires pour le câblage, les systèmes hydrauliques, de refroidissement et pneumatiques des avions, les tubes en bronze d'aluminium sont utilisés pour les supports de paliers et les paliers de train d'atterrissage, les alliages d'acier antimagnétiques sont utilisés pour les instruments de navigation et les éléments élastiques en cuivre brisé sont utilisés dans de nombreux instruments, etc.
