Az általános háztartási elektromos vezetékektől a hajócsavarokig és a fotovoltaikus celláktól a szaxofonokig, réz, és annak ötvözetek számtalan végfelhasználásban alkalmazzák.
Valójában a fémnek az alapvető iparágak széles körében történő felhasználása a befektetői közösséget eredményezte fordult a rézárakhoz, mint az általános gazdasági egészség mutatójához, és ösztönözte a moniker „Dr. Réz'.
A réz különféle alkalmazásának jobb megértése érdekében a Rézfejlesztő Egyesület (CDA) négy végfelhasználási ágazatba sorolta őket: elektromos, építőipar, közlekedés és egyéb.
A CDA becslése szerint az egyes ágazatokban a globális réztermelés százalékos aránya a következő:
- Elektromos: 65%
- Építés: 25%
- Szállítás: 7%
- Egyéb: 3%
Elektromos
Az ezüst mellett a réz a leghatékonyabb áramvezető. Ez, kombinálva a rozsdásodás ellenállás, hajlékonyság, hajlíthatóság, és az energiahálózatok széles skáláján történő munkavégzés ideálissá teszi a fémet az elektromos huzalozáshoz.
Gyakorlatilag az összes elektromos vezeték, kivéve a felsővezetékeket (amelyek könnyebbek alumínium) rezet képeznek.
A gyűjtősínek, az energiát elosztó vezetők, a transzformátorok és a motortekercsek szintén a réz vezetőképességétől függenek. Annak érdekében, hogy villamosenergia-vezetőként hatékonyan működjön, a réz transzformátorok akár 99,75 százalékos hatékonyságot is elérhetnek.
Az elektromos alkalmazások, ideértve a számítógépes technológiát, a televíziókat, a mobiltelefonokat és a hordozható elektronikus eszközöket, az utóbbi évtizedekben a réz fő fogyasztóivá váltak. Ezen eszközökön belül a réz elengedhetetlen a következők előállításához:
- Elektronikus csatlakozók
- Áramköri vezetékek és érintkezők
- Nyomtatott áramkörök
- Mikrochipek
- Félvezetők
- Mágnesek mikrohullámokban
- Elektromágnes
- Vákuumcsövek
- Átkapcsolók
- Hegesztő elektródák
- Tűzoltó rendszerek
- Hűtőbordák
Egy másik iparágban nagyon függő ipar a telekommunikáció. Finoman sodrott rézvezetékeket használnak az ADSL és HDSL vezetékekben a helyi hálózat (LAN) internetvonalakhoz. Az árnyékolás nélküli csavart érpárok (UTP) nyolc színkódú vezetéket tartalmaznak, amelyek négy pár vékony rézhuzalból készülnek. És a vezeték nélküli technológia növekedése ellenére az interfész eszközök, például a modemek és az útválasztók továbbra is függnek a réztől.
A megújuló energia ágazatában a réz vezető tulajdonságai is részesültek. Az alapfémet mind a réz-indium, mind agallium-selenid (CIGS) fotoelektromos cellák és szélturbinák. Egyetlen szélturbina például legfeljebb 1 tonnát (MT) tartalmazhat a fémből. A villamos energia előállítása mellett a réz az alternatív energia technológiához kapcsolódó motorok és elosztó rendszerek szerves részét képezi.
Építkezés
A rézcsövek a szokásos alapanyagok az ivóvíz és a fűtési rendszerek számára a legtöbb fejlett országban. Ez részben annak bakteriosztatikus tulajdonságainak, vagyis más szóval a réz azon képességének, hogy gátolja a bakteriális és vírusos szervezetek növekedését a vízben.
A réz, mint csőanyag további előnyei közé tartozik annak alakíthatósága és forraszthatósága - könnyen hajlítható és összeszerelhető -, valamint a szélsőséges hőkorrózióval szembeni ellenálló képessége.
A réz és ötvözetei stabilnak és korrózióállónak tekinthetők, ami ideálissá teszi őket nemcsak az ivóvíz szállítására, hanem a sós vízben és ipari környezetben történő felhasználásra is. Az ilyen alkalmazások néhány példája a következő:
- Hőcserélő csövek kondenzátorokhoz gőzerőművekben és vegyi üzemekben
- Öntöző- és mezőgazdasági sprinkler rendszerek
- Csővezeték a lepárlóüzemekben
- Tengeri vízvezetékek
- Cementszivattyúk fúróvízellátáshoz
- Csövek természetes és cseppfolyósított kőolaj elosztásához
- Üzemanyag-gázelosztó csövek
Évszázadok óta a réz építészeti fémként is felhasználták. A réz esztétikai és szerkezeti fémként való felhasználásának egyik legrégebbi példája az egyiptomi Karnakban lévő Amun-Re próféta ajtaja. amely 3000–4000 évvel ezelőtt nyúlik vissza, és Srí Lanka 162 láb magas Loha Maha Paya temploma tetején, a harmadik században épült rézzsindely-tető tetején. IDŐSZÁMÍTÁSUNK ELŐTT.
A tiszta réz sok középkori egyház és katedrális kupoláját és tornyát díszíti, a modern időkben pedig kormányzati épületek, például kanadai parlamenti épületek, és magánlakások, köztük sokan Frank által tervezett Lloyd-Wright.
A réz építőanyagként való széles körű felhasználásának egyik oka a vizuálisan vonzó zöld kátrány természetes kialakulása - Patina néven ismert - ez a réz időjárási hatásának és oxidációjának eredménye. Az esztétikai megjelenés mellett az építészek és a tervezők inkább a fémet részesítik előnyben, mivel ez könnyű, tartós, korrózióálló és könnyen csatlakoztatható.
A réz dekorációs és építészeti hardver azonban nem korlátozódik a külső alkalmazásokra. A belsőépítészek gyakran használják a fémet és ötvözeteit, sárgarézét és bronzát olyan szerelvényekhez, mint:
- fogantyúk
- kilincsek
- zárak
- asztalok
- Világító- és fürdőszoba berendezés
- csaptelepek
- zsanérok
Különösen a kórházak és az egészségügyi intézmények értékelik a réz bakteriosztatikus tulajdonságait, amelyeknek van eredményeként egyre növekvő mértékben használták az orvosi célokra belső felszerelések, például csapok és ajtófogantyúk alkotóelemeként épületek.
Szállítás
A repülőgépek, vonatok, autók és csónakok alapvető alkotóelemei mind a réz elektromos és hőhatásaitól függenek. A személygépkocsikban a réz, sárgaréz radiátorok és olajhűtők az 1970-es évek óta az ipari szabványok. Az utóbbi időben az elektronikus alkatrészek egyre növekvő használata, beleértve a fedélzeti navigációs rendszereket, a blokkolásgátló fékrendszerek és a fűtött ülések tovább növelték a fém iránti igényt ágazat.
Egyéb réztartalmú autóalkatrészek a következők:
- Üvegolvasztó rendszerek huzalozása
- Szerelvények, rögzítőelemek és sárgaréz csavarok
- Hidraulikus vezetékek
- Bronz perselyes csapágyak
- Az ablak- és tükörvezérlők huzalozása
A hibrid és elektromos autók iránti növekvő kereslet tovább növeli a globális rézfogyasztást. Az elektromos autók átlagosan körülbelül 55kg (25kg) réztartalmúak.
A fémfóliákat és a réz vegyületeket beépítették mindkettőbe nikkel-fém-hidrid és lítium-ion akkumulátorok, amelyek energiát takarítanak meg az üzemanyag-takarékos járműveken, míg az öntött réz rotorokat a ritkaföldfém mágneses motorok alternatívájaként használják.
A nagysebességű vonatok akár 10 millió rézrészt is képesek felhasználni egy vágánykilométeren, míg a nagy teljesítményű mozdonyok akár 8 millió tonnát is tartalmaznak. nem nemesfém.
A villamosok és a kocsik felső vezetékei, mint például a San Franciscóban és Bécsben, réz-ezüst vagy réz-kadmium ötvözetekből készülnek.
A repülőgép súlyának két százalékát a réznek lehet tulajdonítani, amely akár 190 mérföld (190 km) vezetéket is tartalmaz.
Mivel kiválóan ellenállnak a sós víz korróziójának mangán- és a nikkel-alumínium bronzokat hajócsavarok öntésére használják, amelyek akár több tonna is lehetnek. A hajó alkatrészeit, beleértve a csöveket, szerelvényeket, szivattyúkat és szelepeket, szintén hasonló ötvözetekkel gyártják.
Egyéb
A réz alkalmazások listája folyamatosan változik. Néhány ismert alkalmazás többek között a következők:
Konyhai és termikus alkalmazások: A réz hő tulajdonságai ideálissá teszik a főzőedényeket, például edényeket és serpenyőket, valamint a légkondicionálókat, hűtőbordakat, vízmelegítőket és hűtőberendezéseket.
Órák: Mert nemmágneses a réz nem zavarja a kis mechanikai eszközök működését. Ennek eredményeként az órák és az óraművek rézcsapokat és fogaskerekeket használnak az időmérők kialakításához.
Művészet: A réz és ötvözetei szintén gyakran láthatók műalkotásokban, amelyek közül talán a leghíresebb a Szabadság-szobor. A szoborra több mint 80 tonna rézlemez borított, amelyhez több mint 1500 réz nyereg és 300 000 réz szegecs csatlakozik, ami zöld patina színét eredményezi.
Pénzverés: 1981-ig az egy centes darabot - vagy egy pennyet - főleg rézből (95%) vertek, de azóta rézbevonatként vernek fel. cink (0,8-2,5% réz).
Hangszerek: Mi lenne egy rézfúvós együttes? A sárgarézet szarvak, trombiták, harsonák és szaxofonok előállítására használják, mivel a réz korrózióállósággal és antibakteriális tulajdonságokkal rendelkeznek.
források
- Európai Réz Intézet. Alkalmazások.
- A Copper Development Association Inc. Alkalmazások