Kuparilla sähköä ja energiaa

Kaupallisista metalleista kuparilla on paras sähkönjohtokyky ja siksi se on ollut avainasemassa sähköä ja elektroniikkaa kehitettäessä.

Metalleista kuparin sähkön- ja lämmönjohtokyky on paras, mikäli jalometalleista kultaa ja hopeaa ei lasketa mukaan. Siksi onkin luonnollista, että 60 % kuparin kulutuksesta menee juuri näihin käyttötarkoituksiin. Kuparia käytetään korkea-, keski- ja matalajännitesähköverkostoissa, ja kuparin johtamiskykyä pidetään standardina, johon muiden sähkönjohtamiskykyä verrataan. Ainutlaatuinen ominaisuuksien yhdistelmä: lujuus, venyvyys, plastisen muodon säilyminen ja korroosion kesto ovat ne syyt, joiden ansiosta kuparista on tullut halutuin ja turvallisin sähkönjohdin talojen johdotuksessa. Sitä on käytetty energiatehokkaiden moottoreiden ja muuntajien tärkeimpänä komponenttina, lukemattomissa erilaisten teollisuudenalojen sovelluksissa, kaikenlaisessa kuljettamisessa sekä kotitalouksien pienkoneissa, tietokoneissa jne.

Johdot ja kaapelit

Kuparin erinomaisen sähkönjohtavuuden johdosta kuparikaapelit ovat erittäin energiatehokkaita ja auttavat energian käytön vähentämisessä globaalilla tasolla. Kuparijohtoja on pidetty jo kauan lähes kaikkien voimajohtojen ja tietoliikennekaapelien parhaana materiaalina. Hyvä johtokyky yhdistyy venyvyyteen, jonka ansiosta kuparia on helppo vetää tiukkoihin mittavaatimuksiin ja juottamalla saadaan taloudellisia, kestäviä liitoksia. Se sopii yhteen kaikkien nykyaikaisten eristemateriaalien kanssa ja koska kupari kestää hyvin hapettumatta, sitä voidaan käyttää ilman pintasuojauksia. Pintasuojaus voi olla lakkaa tai emalia, joita käytetään kierretyissä johdoissa tai polymeerejä energiakaapeleissa. Lakkauksen ansiosta voidaan johdot puolata mahdollisimman tiiviisti, jotta moottorien ja muuntajien käämeistä tulee mahdollisimman tehokkaat.

Virtakiskot

Virtakiskot ovat jykeviä johtimia, jotka toimivat sähköisinä jakotukkeina ja siirtävät sähköä yhdestä lähteestä useammille käyttäjille. Hyvien sähkönjohto-ominaisuuksiensa, lujuutensa, venyvyytensä ja hapettumisen kestonsa ansiosta kuparia pidetään itsestään selvänä materiaalina virtakiskojen valmistuksessa.

Muuntajat ja moottorien puolat

Kun valmistetaan muuntajien puolia pienempiin tarkoituksiin käytetään yleensä lankaa ja suurempien laitteiden puolissa käytetään nauhaa. Pienissä tuotteissa, kuten sähkömagneettien langoissa, langan pitää olla riittävän vahvaa, jotta se voidaan puolata ilman katkeamisia, mutta samalla riittävän joustavaa, jotta puolasta tulee tiukka. Nauhatuotteiden pinnan pitää olla hyvä, jotta suojaemalit eivät murru jännitteen vuoksi. Venyvyys on olennaisen tärkeää nauhassa, jotta sitä voidaan muotoilla ja pakata, kun taas  lujuutta tarvitaan, jotta se kestää  korkea sähkömekaanista painetta mahdollisissa oikosulkutilanteissa. Moottorien puolissa tarvitaan samoja ominaisuuksia kuin muuntajissa, mutta lisäksi niiden pitää kestää mekaanista värinää ja keskipakoisvoimaa työlämpötiloissa.

Lämmönvaihtimet

Lämmönsiirtokykynsä ansiosta kupari on ihanteellinen materiaali erilaisten lämmönvaihtimien valmistukseen. Sitä on helppo muokata ja liittää ja se kestää erinomaisesti korroosiota. Kuparia käytetään monilla eri tavoilla lämmitys- ja jäähdytyslaitteissa. Kuparia voidaan käyttää pääasiallisena materiaalina säteilylämmityksessä, putkena, joka kuljettaa kylmäaineita,  pintana, joka kerää auringon energiaa. Sitä voidaan käyttää lämpöputkena tai osana lämpöpumppua, lamellimateriaalina siirtämään energiaa ilmaan ja ilmasta tai liittimenä, joka johtaa lämpöä materiaalista toiseen. Yksinkertaisia tai monimuotoisia pintakuviointeja voidaan tehdä helposti, jotta pystytään maksimoimaan energian siirron kustannustehokkuus. Tyypillisiä sovelluksia ovat jäähdyttimet, ilmajäähdyttimet sekä kuljetuskaluston ilmastointilaitteet; sähkölaitteiden jäähdyttimet, lämminvesivaraajat kotitalouksiin ja teollisuuteen sekä pakastinlaitteet.. Taitavalla suunnittelulla kupari tekee jäähdytinlaitteista ympäristöystävällisiä, taloudellisia ja tulevaisuuden vaatiman luonnon kylmäaineen.

Elektroniset laitteet

Vaikka tämä alue onkin aika pieni tonneilla mitattuna, kuparilla on silti merkittävä rooli useissa pienissä teknisissä laitteistoissa. Kuparia tai kupariseoksia käytetään piirilevyissä, liittimissä ja johdinkehyksissä. Lisäksi kuparia on käytetty jo pitkään telekommunikaatioteollisuudessa ja sitä käytetään nykyisin yhä enemmän IT-alalla erityisesti mikrosirujen valmistuksessa ja puolijohteissa.

Muita käyttöalueita

Kuparia käytetään myös kommutaattoreihin, hitsauselektrodeissa, liittimissä ja elektronisissa laitteissa.