알아야 할 구리의 필수 응용 분야

구리: 구리는 인류가 발견한 최초의 금속 중 하나입니다. 고고학적 무덤 발견에 따르면 6,000년 전 이집트인들은 이미 구리 도구를 사용하고 있었습니다. 자연계에 존재하는 구리는 천연 구리, 큐프라이트, 칼코카이트 형태로 존재합니다. 천연 구리와 큐프라이트는 희소합니다.

오늘날 전 세계 80% 이상의 구리는 약 2~3%의 구리만 함유한 저급 광석의 일종인 방해석에서 정제됩니다. 구리 야금의 발전은 오랜 과정을 거쳐 왔지만, 오늘날에도 구리는 주로 전 세계 구리 생산량의 약 80%를 차지하는 화로 야금으로 제련되고 있습니다.

현대의 습식 제련 기술이 점차 도입되면서 구리 정제 비용이 크게 절감되고 있습니다.

구리는 높은 열 및 전기 전도성, 화학적 안정성, 높은 인장 강도, 좋은 물리적 및 화학적 특성과 같은 많은 귀중한 물리적 및 화학적 특성을 자랑합니다. 용접성내식성, 연성 및 가단성.

 순수한 구리는 매우 가는 선으로 만들거나 매우 얇은 구리 호일로 만들 수 있습니다. 구리는 아연, 주석, 납, 망간, 코발트, 니켈, 알루미늄, 철 및 기타 금속과 합금을 형성할 수 있습니다. 형성되는 합금은 주로 구리-아연 합금인 황동, 구리-주석 합금인 청동, 구리-코발트-니켈 합금인 큐프로니켈의 세 가지 범주로 나뉩니다.

구리 및 구리 합금의 주요 성능 응용 분야 비율.

구리는 인간과 밀접한 관계를 맺고 있는 비철금속으로 전기 공학, 경공업, 기계 제조, 건설 산업, 국방 산업 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 중국의 구리 소비량은 비철금속 중 알루미늄에 이어 2위를 차지합니다. 금속 소재.

1인당 연간 평균 소비량을 보면 선진국(인구 약 11억 명)은 10~20㎏, 개발도상국(인구 약 49억 명)은 0~2㎏입니다.

선진국의 구리 소비 수준은 개발도상국보다 훨씬 높습니다. 선진국에서는 평균 거주자가 평생 동안 소비해야 하는 구리의 양이 약 1톤에 달하는데, 이는 상당한 양입니다.

위의 두 데이터를 비교하면 구리의 소비 수준은 한 국가의 발전 수준을 어느 정도 반영한다는 것을 알 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 중국의 구리 수요가 크게 증가했지만 여전히 농촌 지역에는 1인당 연평균 소비량이 인도(0.13kg)와 비슷한 0.1kg에 불과한 빈곤 지역이 있어 발전 가능성이 무궁무진합니다.

중국의 구리 소비 구조:

미국의 구리 소비 구조:

위의 두 수치를 통해 중국과 미국의 구리 소비 구조에 큰 차이가 있음을 알 수 있습니다. 중국의 전기 및 전자 제품 소비량은 전체 소비량의 절반을 차지하지만 미국에서는 70%를 차지합니다.

미국은 건설 산업에서 구리 소비량이 많은 반면, 중국은 건설 산업에서 구리 소비량이 미미한 수준입니다. 유럽과 미국 국가에 비해 중국의 건축용 구리 적용은 최근 몇 년 사이에 시작되었으며, 잠재 시장이 매우 큽니다.

통계에 따르면 미국 주택의 구리 사용량은 1970년 가구당 120kg에서 1996년 200kg으로 증가했습니다. 자동차는 평균적으로 1950년에 차량 한 대당 10kg의 구리를 사용했으며 1996년에는 19kg으로 증가했습니다. 전기 자동차는 차량 한 대당 구리 사용량을 25kg에서 40kg으로 늘려야 합니다.

글로벌 구리 시장의 다양한 건설 부문에서 구리 사용량 할당.

글로벌 구리 시장의 다양한 건설 부문에서 구리 사용량의 구체적인 배분은 다음과 같습니다:

(1) 배관 시스템(수도, 난방, 가스, 화재 스프링클러 등), 주택 시설(에어컨, 냉장고 등), 건물 장식(지붕, 배수로 장식 등), 통신선(오디오, 비디오, 데이터 등), 전력 공급 시스템을 포함한 주택 건설.

(2) 산업 장비(모터, 변압기 등), 운송(자동차, 철도, 항공기 등), 전자 기기, 경공업 제품(가전제품, 기기, 도구 등)을 포함한 장비 생산.

(3) 대규모 엔지니어링 프로젝트(교통 시설, 석유화학 산업, 광업 및 야금 등), 전력 산업(송전, 배전 등), 통신 네트워크를 포함한 기본 인프라. 주택 건설은 국민 생활 수준과 직결되며 구리는 이 분야에서 가장 높은 적용 비율을 차지하고 있다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 특히 중국은 주택 건설을 국가 경제 발전의 중요한 부분으로 간주하고 있습니다. 구리의 적용을 적극적으로 장려하는 것이 국가의 경제 및 사회 발전에 중요한 역할을한다는 것을 알 수 있습니다.

전기 산업에서 구리의 응용:

(1) 전력 전송

1998년부터 2003년까지 국가 전력 소비 데이터.

위 그림은 1998년부터 2003년까지 중국의 전력 소비 현황을 보여주고 있으며, 2003년은 예상치입니다. 중국의 경제 발전에 따른 전력 수요의 급격한 증가는 전력 케이블, 버스바, 변압기, 스위치, 커넥터 및 상호 연결에 주로 사용되는 전력 전송에 많은 양의 고전도성 구리를 필요로 합니다. 전선과 케이블을 통해 전력을 전송하는 과정에서 전기 저항은 열을 발생시키고 에너지를 낭비합니다.

에너지 절약과 경제성의 관점에서 현재 전 세계적으로 '최적 케이블 단면적' 표준이 추진되고 있습니다. 과거에는 위험한 과열을 일으키지 않으면서 초기 설치 비용을 줄이기 위해 설계에 필요한 정격 전류에서 케이블의 최소 허용 크기를 최소화하기 위해 케이블 단면을 줄이는 것이 표준으로 통용되었습니다.

이 표준에 따라 포설된 케이블은 설치 비용은 낮지만 장기간 사용 시 전기 저항으로 인해 상대적으로 더 많은 에너지를 소비합니다. "최적 케이블 단면적" 표준은 일회성 설치 비용과 에너지 소비를 모두 고려하여 케이블 크기를 적절히 확대함으로써 에너지 절약과 최적의 종합적인 경제적 이점을 제공합니다. 새로운 표준에 따르면 케이블 단면적은 이전 표준에 비해 두 배 이상 증가하여 약 50%의 절약 효과를 얻을 수 있습니다.

과거에는 구리 공급 부족으로 인해 중국은 알루미늄이 구리 무게의 30%에 불과하다는 점을 고려하여 가공 고압 송전선에서 구리를 알루미늄으로 대체하는 조치를 채택하고 무게를 줄이기를 희망했습니다. 그러나 환경 보호의 관점에서 가공 송전선은 지중 케이블 부설로 대체될 것입니다. 이러한 상황에서 알루미늄은 구리에 비해 전도성이 낮고 케이블 크기가 커지는 단점이 있어 경쟁력이 떨어집니다.

같은 이유로 알루미늄 권선 변압기를 에너지 효율이 높은 구리 권선 변압기로 교체하는 것도 현명한 선택입니다.

(2) 모터 제조

모터 제조에는 전도성과 강도가 높은 구리 합금이 널리 사용됩니다. 주요 구리 부품은 고정자, 회전자 및 샤프트 헤드입니다. 대형 모터의 경우 권선을 물이나 수소 가스로 냉각해야 하는데, 이를 이중 물 내부 냉각 또는 수소 냉각 모터라고 하며 긴 중공 도체가 필요합니다.

모터는 전체 전력 공급의 약 60%를 차지하는 전력 소비량이 많은 제품입니다. 모터를 가동하는 데 드는 누적 전기 요금은 매우 높습니다. 일반적으로 작동 후 첫 500시간 이내에 모터 자체의 비용에 도달하고 1년 이내에 4~16배의 비용이 발생합니다. 전체 서비스 수명 동안 비용은 200배에 달할 수 있습니다.

모터 효율을 조금만 개선해도 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 상당한 경제적 이득을 얻을 수 있습니다. 효율적인 모터를 개발하고 적용하는 것은 오늘날 전 세계적으로 뜨거운 화두입니다. 모터의 내부 에너지 소비는 주로 권선의 저항 손실에서 발생하기 때문에 구리선의 단면적 증가는 효율적인 모터를 개발하기 위한 핵심 조치입니다. 최근 몇 년 동안 기존 모터보다 25-100% 더 많은 구리 권선을 사용하는 일부 고효율 모터가 개발되었습니다. 현재 미국 에너지부는 주조 구리 기술을 사용하여 모터 로터를 생산할 것을 제안하는 개발 프로젝트에 자금을 지원하고 있습니다.

(3) 통신 케이블

1980년대 이후 광섬유 케이블의 대용량 전류 전달 능력의 장점으로 인해 통신 백본의 구리 케이블을 지속적으로 대체하며 빠르게 적용이 촉진되고 있습니다. 그러나 전기 에너지를 광 에너지로 변환하고 사용자 회선을 입력하는 데는 여전히 많은 양의 구리가 필요합니다. 통신 산업의 발전과 함께 사람들의 통신 의존도가 높아지고 있으며 광섬유 케이블과 구리선에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다.

(4) 주거용 전기 배선

최근 몇 년 동안 중국 국민 생활 수준이 향상되고 가전제품이 급속히 보급됨에 따라 주택용 전기 부하가 빠르게 증가했습니다. 그림 6.6에서 볼 수 있듯이 1987년 가정용 전력 소비량은 269억 6천만 킬로와트시(kWh)였으나 1996년에는 3.2배 증가한 1131억 kWh로 급증했습니다.

이러한 성장에도 불구하고 선진국과 비교하면 여전히 상당한 격차가 있습니다. 예를 들어 1995년 미국의 1인당 전력 소비량은 중국의 14.6배, 일본의 경우 8.6배에 달했습니다. 중국의 가정용 전력 소비는 앞으로도 계속 증가할 가능성이 높습니다. 1996년부터 2005년까지 1.4배 증가할 것으로 예상됩니다.

현재 중국의 주거용 전기 배선 설계 용량은 상대적으로 낮습니다. 침실 2개짜리 아파트를 예로 들어 표 6.l은 베이징, 홍콩, 일본의 건축 전기 설계 표준을 비교한 것입니다. 홍콩과 일본은 주거용 전기 소비 증가에 대한 수요를 설계에 충분히 고려한 반면, 중국의 주거용 전기 배선 설계 용량은 시급히 개선해야 한다는 것을 알 수 있습니다.

전자 산업에서 구리의 응용

전자 산업은 성장함에 따라 새로운 구리 제품과 새로운 응용 분야를 계속 개발하는 신흥 산업입니다. 현재 구리의 응용 분야는 전자 튜브와 인쇄 회로에서 마이크로 일렉트로닉스 및 반도체 집적 회로로 발전했습니다.

(1) 전자 튜브

전자관은 주로 고주파 및 초고주파 전송관, 도파관, 마그네트론관으로 구성되며, 고순도 무산소 구리와 분산 강화 무산소 구리를 필요로 합니다.

(2) 인쇄 회로

구리 인쇄 회로는 구리 호일을 표면으로 사용하고 플라스틱 기판 위에 지지대로 붙여 넣습니다. 포토리소그래피로 동판에 회로 배선도를 인쇄하고 에칭으로 여분의 부분을 제거하여 상호 연결된 회로를 남깁니다.

그런 다음 인쇄 회로 기판과 외부 사이의 연결부에 구멍을 뚫고 개별 구성 요소 또는 기타 부품의 단자를 삽입하고이 경로에 용접하여 전체 회로 조립을 완료합니다. 침지 도금 방법을 사용하는 경우 모든 조인트 용접 를 한 번에 완료할 수 있습니다.

따라서 인쇄 회로는 라디오, 텔레비전, 컴퓨터 등과 같이 정밀한 회로 레이아웃이 필요한 상황에서 널리 사용되어 회로를 배선하고 고정하는 데 많은 노동력을 절약하고 많은 양의 동박 소비를 필요로 합니다. 또한 회로 연결에는 가격이 저렴하고 녹지 않으며 흐름이 좋은 다양한 구리 기반 솔더 재료도 필요합니다.

(3) 집적 회로

마이크로 일렉트로닉스 기술의 핵심은 집적 회로입니다. 집적 회로는 회로를 구성하는 부품과 상호 연결이 특수 공정 기술을 사용하여 반도체 결정 재료 기판(칩) 내부, 표면 또는 위에 집적된 소형화된 회로를 말합니다.

이러한 유형의 마이크로회로는 구조상 가장 컴팩트한 개별 부품 회로보다 크기와 무게가 수천 배 또는 수백만 배 더 작습니다. 이 회로의 등장은 컴퓨터에 큰 변화를 가져왔으며 현대 정보 기술의 기반이 되었습니다.

현재 개발된 초대형 집적 회로는 손톱보다 작은 단일 칩 면적에 수십만 개 또는 수백만 개의 트랜지스터를 생산할 수 있습니다. 최근 세계적으로 유명한 컴퓨터 회사인 IBM은 실리콘 칩의 인터커넥트로 알루미늄 대신 구리를 사용하여 획기적인 발전을 이루었습니다.

이 새로운 유형의 구리 마이크로칩은 30%의 효율 이득을 달성하고 회로 라인 크기를 0.12미크론으로 줄이며 단일 칩에 최대 2백만 개의 트랜지스터를 집적할 수 있습니다. 이로써 반도체 집적 회로의 최신 기술 분야에서 고대 금속 구리에 대한 새로운 전망이 열렸습니다.

(4) 리드 프레임

집적 회로 또는 하이브리드 회로의 정상적인 작동을 보호하려면 패키징해야 하며, 패키징하는 동안 회로에 있는 많은 커넥터를 밀봉에서 빼내야 합니다.

이러한 리드는 리드 프레임이라고 하는 집적 패키징 회로의 지지 프레임워크를 형성하기 위해 일정한 강도를 필요로 합니다.

실제 생산에서는 고속 및 대량 생산을 위해 일반적으로 리드 프레임을 특정 배열로 금속 스트립에 연속적으로 스탬핑합니다. 리드 프레임 재료는 집적 회로 총 비용의 1/3 ~ 1/4을 차지하며 널리 사용되므로 저비용이 필요합니다.

구리 합금은 가격이 저렴하고 강도, 전도성, 열전도율이 높으며 가공 성능, 납땜성, 내식성이 우수합니다. 합금을 통해 넓은 범위 내에서 특성을 제어하여 리드 프레임의 성능 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다.

구리는 리드 프레임의 중요한 재료가 되었으며 현재 마이크로 전자 장치에서 가장 널리 사용되는 구리 소재입니다.

에너지 및 석유화학 산업에서 구리의 응용 분야

(1) 에너지 산업

화력 발전과 원자력 발전 모두 증기에 의존하여 일을 합니다. 보일러에서 증기를 생성 - 증기가 터빈을 구동하여 작동 - 작동 후 증기는 응축기로 보내져 물로 냉각 - 다시 보일러로 돌아와 증기가 되는 증기의 순환은 다음과 같습니다.

이 기간 동안 메인 콘덴서는 튜브 플레이트와 콘덴서 튜브로 구성됩니다. 구리는 열전도율이 우수하고 물 부식에 강하기 때문에 이를 제조하는 데 사용됩니다. 모두 노란색 황동, 알루미늄 황동 또는 흰색 구리.

데이터에 따르면 설치 용량이 10,000킬로와트일 때마다 5톤의 응축기 튜브가 필요합니다. 60만 킬로와트 발전소에는 3,000톤의 응축기 튜브 재료가 필요합니다. 태양 에너지를 사용하려면 많은 구리 파이프도 필요합니다.

예를 들어 런던 근교의 한 호텔에는 수영장을 갖춘 태양열 히터가 있어 여름철 수온을 18~24°C로 유지할 수 있습니다. 이 태양열 히터에는 784파운드(356킬로그램)의 구리 파이프가 들어 있습니다.

(2) 석유화학 산업

구리는 때때로 석유화학 산업에서도 사용됩니다. 한 가지 예로 해수 냉각식 원자력 발전소의 열교환기에 구리-니켈 합금을 사용하는 것을 들 수 있습니다. 이 합금은 바닷물 부식과 고온에 대한 저항성이 뛰어나 이 용도에 사용하기에 이상적입니다.

구리는 강도가 높고 내식성이 뛰어나 석유 및 가스 수송을 위한 파이프라인과 탱크 건설에도 사용됩니다.

또한 구리는 정유소 및 기타 화학 공장에서 화학 반응을 위한 촉매에 사용됩니다.

(2) 석유화학 산업

구리 및 많은 구리 합금은 수용액, 염산, 유기산(아세트산, 구연산, 지방산, 젖산, 옥살산 등), 암모니아를 제외한 다양한 알칼리, 비산화 유기 화합물(오일, 페놀, 알코올 등)과 같은 비산화 산에서 우수한 내식성을 가지고 있습니다.

따라서 석유화학 산업에서 부식성 매체와 접촉하는 다양한 용기, 파이프라인 시스템, 필터, 펌프 및 밸브를 제조하는 데 널리 사용됩니다.

구리는 열전도율로 인해 다양한 증발기, 열교환기, 콘덴서를 제조하는 데도 사용됩니다. 구리는 가소성이 우수하기 때문에 현대 화학 산업에서 교차 직조 구리 파이프로 복잡한 구조의 열교환기를 제조하는 데 특히 적합합니다.

또한 청동은 충격에도 스파크가 발생하지 않아 화재를 예방할 수 있기 때문에 석유 정제 공장에서 도구를 제작하는 데 사용됩니다.

(3) 해양 산업

바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하며 해양 자원의 합리적 개발과 활용이 점점 더 중요해지고 있습니다. 바닷물에는 쉽게 부식을 일으키는 염화물 이온이 포함되어 있으며 구리, 철, 알루미늄, 심지어 스테인리스 구리와 같은 많은 엔지니어링 금속 재료는 바닷물 부식에 강하지 않습니다.

또한 해양 생물 오염은 이러한 물질의 표면에도 형성될 수 있습니다. 비금속 목재와 유리와 같은 소재에 사용됩니다. 구리는 바닷물 부식에 강할 뿐만 아니라 구리 이온이 물에 녹을 때 살균 효과가 있어 해양 생물 오염을 방지할 수 있다는 점에서 독특합니다.

따라서 구리와 구리 합금은 해양 산업에서 매우 중요한 소재이며 해수 담수화 플랜트, 해양 석유 및 가스 플랫폼, 기타 해안 및 수중 시설에 널리 사용됩니다.

예를 들어 해수 담수화 공정에 사용되는 파이프라인 시스템, 펌프 및 밸브, 스플래시 존 및 수중 볼트를 포함한 석유 및 가스 플랫폼에 사용되는 장비가 있습니다, 드릴링 일, 생체 오염 방지 슬리브, 펌프, 밸브, 파이프라인 시스템 등입니다.

운송 산업에서 구리의 응용

(1) 선박

바닷물 부식에 대한 저항성이 뛰어나 알루미늄 청동, 망간 청동, 알루미늄 황동, 건메탈(주석-아연 청동), 백동, 니켈-구리 합금(모넬 합금) 등 많은 구리 합금이 조선의 표준 재료가 되었습니다. 구리와 구리 합금은 군함 및 대부분의 대형 상선 무게의 2~3%를 차지합니다. 군함과 대부분의 대형 상선의 프로펠러는 알루미늄 청동 또는 황동으로 만들어집니다.

대형 선박의 프로펠러 무게는 각각 20~25톤이며, 엘리자베스 퀸과 메리 퀸 항공모함의 프로펠러 무게는 각각 최대 35톤에 달합니다. 대형 선박의 무거운 테일 샤프트는 종종 "Admiral" 건메탈로 만들어지며 방향타 및 프로펠러의 원뿔형 볼트도 같은 재질로 만들어집니다. 구리와 구리 합금은 엔진과 보일러실에도 널리 사용됩니다. 세계 최초의 원자력 추진 상선은 30톤의 백색 구리 응축기 튜브를 사용했습니다. 최근에는 알루미늄 황동 파이프가 달린 대형 가열 코일이 오일 탱크로 사용되고 있습니다.

10만 톤급 선박에는 이러한 저장 탱크가 12개나 있으며, 그에 따른 난방 시스템도 상당히 큽니다. 엔진, 모터, 통신 시스템 등이 거의 전적으로 구리와 구리 합금에 의존하여 작동하는 등 선상의 전기 장비도 매우 복잡합니다.

구리와 구리 합금은 모든 크기의 선박의 선실 장식에 자주 사용되며, 목재 보트도 압연으로 대량 생산할 수 있는 구리 합금(보통 실리콘 청동) 나사와 못으로 고정하는 것이 바람직합니다. 과거에는 해양 생물 오염으로부터 선체를 보호하기 위해 구리 클래딩이 자주 사용되었지만, 현재는 구리 함유 페인트를 브러시로 칠하는 것이 일반적으로 사용됩니다.

제2차 세계대전 중 독일의 자기 기뢰가 선박을 공격하는 것을 막기 위해 대자기 기뢰 장치가 개발되었습니다. 구리 선체 주위에 구리 스트립을 부착하고 전류를 통과시켜 배의 자기장을 중화시켜 지뢰가 폭발하는 것을 방지했습니다.

1944년 이후 약 18,000척에 달하는 모든 연합군 함정에 이 자성 제거 장치가 장착되어 보호용으로 사용되었습니다. 일부 대형 전함에는 이를 위해 많은 양의 구리가 필요합니다. 예를 들어, 한 전함은 28마일(약 45킬로미터)의 구리선을 사용하며 무게는 약 30톤에 달합니다.

(2) 자동차

각 자동차에는 일반적으로 차량의 종류와 크기에 따라 10-21킬로그램의 구리가 포함되어 있습니다. 소형차의 경우 사용되는 구리의 양은 무게의 6-9%를 차지합니다. 구리와 구리 합금은 주로 라디에이터, 브레이크 시스템 파이프 라인, 유압 장치, 기어, 베어링, 브레이크 패드, 분배 및 전원 시스템, 와셔, 각종 커넥터, 피팅 및 장식 부품에 사용됩니다.

라디에이터는 비교적 많은 양의 구리를 사용합니다. 최신 튜브 및 스트립 라디에이터에서는 황동 스트립이 라디에이터 튜브에 용접되고 얇은 구리 스트립이 방열 핀으로 접혀 있습니다. 최근에는 구리 라디에이터의 성능을 더욱 향상시키고 알루미늄 라디에이터와의 경쟁력을 강화하기 위해 많은 개선이 이루어졌습니다.

소재 측면에서는 구리에 미량 원소를 첨가하여 열전도율 저하 없이 강도와 연화점을 높여 스트립의 두께를 줄이고 구리 사용량을 절약합니다.

제조 공정 측면에서 고주파 또는 레이저 용접 의 구리 튜브가 사용되며, 납으로 오염된 연납땜 대신 구리 브레이징을 사용하여 라디에이터 코어를 조립합니다.

이러한 노력의 결과는 표 6.2에 나와 있습니다. 동일한 방열 조건, 즉 동일한 공기 및 냉각수 압력 강하에서 브레이징 알루미늄 라디에이터와 비교할 때 새로운 구리 라디에이터는 무게가 가볍고 크기가 훨씬 작으며 구리의 우수한 내식성과 긴 사용 수명으로 인해 구리 라디에이터의 장점이 더욱 두드러지게 나타났습니다.

(3) 철도

철도의 전기화에는 많은 양의 구리 및 구리 합금이 필요합니다. 가공선 1킬로미터당 2톤 이상의 특수 모양의 구리선이 필요합니다. 강도를 높이기 위해 소량의 구리(약 1%) 또는 은(약 0.5%)이 첨가되는 경우가 많습니다.

또한 열차의 모터, 정류기, 제어, 제동, 전기 및 신호 시스템은 모두 구리 및 구리 합금에 의존하여 작동합니다.

(4) 항공기

구리는 항공기 작동에도 필수적입니다. 예를 들어 구리는 항공기의 배선, 유압, 냉각 및 공압 시스템에 사용되고, 알루미늄 청동 튜브는 베어링 리테이너와 랜딩 기어 베어링에 사용되며, 자성 구리 합금은 항법 기기에 사용되고, 많은 기기가 베릴륨 구리 탄성 소자를 사용하는 등 다양한 용도로 사용됩니다.

기계 및 야금 산업에서의 구리 응용 분야

(1) 기계 공학

구리 부품은 거의 모든 기계에서 찾을 수 있습니다. 모터, 회로에 많은 양의 구리가 사용될 뿐만 아니라, 유압 시스템기어, 웜 기어, 웜 샤프트, 커넥터, 패스너, 비틀림 요소, 나사, 너트 등 황동과 청동으로 만들어진 다양한 변속기 부품과 패스너는 모두 구리 합금으로 만들어집니다.

기계에서 서로 상대적으로 움직이는 거의 모든 부품, 특히 대형 압출기의 실린더 라이너와 슬라이드 플레이트에는 내마모성 구리 합금으로 만든 베어링 또는 부싱이 필요합니다. 단조 프레스거의 청동으로 만들어져 무게가 몇 톤에 달할 수 있습니다.

많은 탄성 요소도 실리콘 청동과 주석 청동으로 만들어집니다. 용접 도구, 다이캐스팅 금형 등은 구리 합금에 의존합니다.

(2) 야금 장비

야금 산업은 전력의 주요 소비처이며 '전기 호랑이'로 알려져 있습니다. 야금 공장을 건설할 때는 구리를 사용하는 대규모 배전 시스템과 전력 운영 장비가 반드시 필요합니다.

또한 열 야금학에서는 연속 주조 기술이 지배적이며 결정기의 주요 구성 요소는 대부분 크롬 구리 및 은 구리와 같이 강도가 높고 열전도율이 높은 구리 합금을 사용합니다.

전기 제련의 경우 진공 아크로 및 전기 아크로용 수냉식 도가니는 구리 튜브로 만들어지며, 다양한 유도 가열 코일은 구리 튜브 또는 특수 모양의 구리 튜브로 감아 물로 냉각됩니다.

(3) 합금 첨가제

구리는 구리-철의 중요한 첨가제 원소입니다. 알루미늄 합금. 저합금 구조용 구리에 소량의 구리(0.2~0.5%)를 첨가하면 강도와 대기 및 해양 부식에 대한 내성을 향상시킬 수 있습니다.

내식성 주철과 스테인리스 구리에 구리를 첨가하면 내식성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 약 30% 구리의 고니켈 합금은 원자력 산업에서 널리 사용되는 '모넬 합금'과 같이 강도와 내식성이 높은 것으로 유명합니다.

많은 고강도 알루미늄 합금에는 구리도 포함되어 있습니다. 담금질 및 노화 열처리를 통해 미세 입자가 침전되어 합금에 분산 분포되어 강도가 크게 향상되며, 이를 노화 경화 알루미늄 합금이라고 합니다.

유명한 것은 두랄루민 또는 경질 알루미늄으로, 비행기와 로켓 제조에 중요한 구조 재료이며 구리, 망간, 마그네슘을 함유하고 있습니다.

경공업에서의 구리 응용 분야

경공업 제품은 사람들의 생활과 밀접한 관련이 있으며 그 종류가 매우 다양합니다. 구리의 우수한 종합적인 성능으로 인해 경공업의 모든 곳에서 구리를 볼 수 있습니다. 다음은 몇 가지 예입니다:

(1) 에어컨 및 냉장 장치

에어컨과 냉장 장치의 온도 제어 기능은 주로 열교환기에서 구리 튜브의 증발과 응축을 통해 이루어집니다. 열교환 튜브의 크기와 열 전달 성능에 따라 전체 에어컨 및 냉장 장치의 효율성과 소형화가 결정됩니다. 이러한 기계에는 열전도율이 높은 모양의 구리 튜브가 사용됩니다.

최근에는 구리의 우수한 가공 특성을 이용해 에어컨, 냉동 장치, 화학 및 폐열 회수 장치용 열교환기에 사용되는 내부 홈과 높은 핀이 있는 히트 파이프가 개발 및 생산되고 있습니다.

새로운 열교환기의 총 열전도 계수는 일반 파이프의 2~3배, 저핀 파이프의 1.2~1.3배로 증가하여 40%의 구리를 절약하고 열교환기의 부피를 1/3 이상 줄일 수 있습니다.

(2) 시계

현재 생산되는 시계, 타이머 및 시계 장치의 작동 부품은 대부분 "시계 황동"으로 만들어집니다. 이 합금은 1.5-2% 납을 함유하고 있으며 가공성이 우수하여 대량 생산에 적합합니다.

예를 들어 기어는 긴 압출 황동 막대에서 절단하고 아버는 해당 두께의 스트립에서 펀칭합니다. 새겨진 패턴, 나사, 조인트가 있는 시계 페이스는 황동 또는 기타 구리 합금으로 만들어집니다.

많은 수의 저렴한 시계는 황동(주석-아연 청동)으로 만들어지거나 니켈-은(흰색 구리)으로 도금됩니다. 일부 유명한 시계는 구리와 구리 합금으로 만들어집니다. 영국 "빅 벤"의 시침은 단단한 황동 막대로 만들어졌으며 분침은 14피트 길이의 구리 튜브로 만들어졌습니다.

현대식 시계 공장에서는 구리 합금이 주요 재료이며 프레스와 정밀한 금형으로 가공하여 저렴한 비용으로 하루에 10,000개에서 30,000개의 시계를 생산합니다.

(3) 제지

빠르게 변화하는 오늘날의 사회에서 종이 소비량은 매우 높습니다. 종이의 표면은 단순해 보이지만 제지 공정은 매우 복잡하며 냉각기, 증발기, 비터, 제지 기계 등 많은 기계가 필요합니다.

다양한 열교환 튜브, 롤러, 비팅 바, 반유체 펌프, 와이어 메쉬 등 대부분의 부품은 구리 합금으로 만들어집니다.

예를 들어, 현재 사용되는 장선지 기계는 준비된 펄프를 작은 철망 구멍(40~60개)이 있는 움직이는 철망에 분사합니다. 철망은 황동과 인청동 와이어로 짜여져 있으며, 일반적으로 폭이 20피트(6미터) 이상으로 넓고 완전히 일직선으로 유지되어야 합니다.

메쉬는 일련의 작은 황동 또는 구리 롤러 위에서 움직이며 펄프가 부착된 젖은 섬유가 통과할 때 아래에서 수분을 빨아들입니다. 또한 메쉬는 펄프의 작은 섬유를 서로 결합하기 위해 진동합니다. 대형 제지기의 철망 크기는 폭 26피트 8인치(8.1미터), 길이 100피트(30.5미터)에 달할 수 있습니다.

습식 펄프에는 물뿐만 아니라 제지 공정에 사용되는 부식성 화학 물질도 포함되어 있습니다. 종이 품질을 보장하기 위해 구리 합금에 적합한 고강도, 탄성 및 내식성을 갖춰야 하는 와이어 메쉬 소재에 엄격한 요구 사항이 적용됩니다.

(4) 인쇄

동판은 인쇄 시 포토리소그래피에 사용됩니다. 연마된 구리판은 감광 에멀젼으로 감광된 다음 사진 이미지에 노출됩니다. 감광된 구리판은 에멀젼을 굳히기 위해 가열해야 합니다.

가열로 인한 연화를 방지하기 위해 구리는 연화 온도를 높이기 위해 소량의 은 또는 비소를 함유하는 경우가 많습니다. 그런 다음 판을 에칭하여 오목한 점과 볼록한 점이 분산된 인쇄 표면을 형성합니다.

자동 조판기에서는 인쇄에서 구리의 또 다른 중요한 용도인 플레이트 모델을 제조하기 위해 구리 문자 금형을 사용합니다. 레터 몰드는 일반적으로 납이 함유된 황동으로 만들어지며 때로는 구리 또는 청동으로 만들어지기도 합니다.

(5) 제약

제약 산업에서는 다양한 순수 구리 증기, 끓임 및 진공 장치가 사용됩니다. 아연백동은 의료 기기에 널리 사용됩니다. 구리 합금은 안경테 등에도 일반적으로 사용되는 소재입니다.

건축과 예술을 위한 구리

(1) 파이프라인 시스템

구리 수도관은 아름다운 외관, 내구성, 쉬운 설치, 안전, 화재 예방, 건강 관리 및 기타 여러 가지 장점으로 인해 아연 도금 구리 파이프 및 플라스틱 파이프에 비해 가격 대비 성능 면에서 분명한 이점을 가지고 있습니다. 주거용 및 공공 건물에서는 급수, 난방, 가스 공급 및 화재 스프링클러 시스템에 선호되는 재료로 점점 더 선호되고 있습니다.

선진국에서는 이미 구리 상수도 시스템이 큰 비중을 차지하고 있습니다. 세계에서 6번째로 높은 건물로 알려진 뉴욕의 맨해튼 빌딩은 급수 시스템에만 60,000피트(ℓ)의 구리 파이프를 사용합니다. 유럽에서는 식수용 구리 파이프의 소비량이 많습니다.

영국에서 식수용 구리 파이프의 평균 소비량은 1인당 연간 1.6kg인 반면, 일본에서는 0.2kg입니다. 아연 도금 구리 파이프는 쉽게 부식되기 때문에 이미 많은 국가에서 사용을 금지하고 있습니다. 홍콩은 1996년 1월부터, 상하이는 1998년 5월부터 사용을 금지했습니다. 중국은 주택 건설에 구리 파이프 라인 시스템의 사용을 장려하는 것이 필수적입니다.

(2) 집 꾸미기

유럽에서는 지붕과 처마에 구리판을 사용하는 것이 전통적입니다. 북유럽 국가에서는 벽 장식으로도 사용됩니다. 구리는 대기 내식성, 내구성, 재활용성, 우수한 작업성 및 아름다운 색상을 가지고 있어 집 장식에 매우 적합합니다.

교회와 같은 고대 건물에 적용되어 오늘날에도 여전히 빛을 발하고 있으며, 아파트와 주택을 비롯한 현대의 대규모 건물에서도 그 사용이 증가하고 있습니다. 예를 들어, 영국 현대 건축을 대표하는 런던의 커먼웰스 인스티튜트 빌딩은 약 25톤에 달하는 구리판으로 만들어진 복잡한 지붕을 가지고 있습니다. 1966년에 개관한 크리스탈 팰리스 스포츠 센터는 60톤의 구리로 만든 파도 모양의 지붕을 가지고 있습니다.

통계에 따르면 독일에서는 지붕용 구리판의 평균 소비량이 1 인당 연간 0.8kg 인 반면 미국에서는 0.2kg입니다. 또한 문 손잡이, 자물쇠, 경첩, 난간, 램프, 벽 장식 및 주방 용품과 같은 실내 장식에 구리 제품을 사용하면 오래 지속되고 위생적 일뿐만 아니라 우아한 분위기를 더 해주고 사람들에게 깊은 사랑을 받고 있습니다.

(3) 조각 및 공예품

구리만큼 고대부터 현재까지 다양한 공예품을 만드는 데 널리 사용되는 금속은 세상에 없습니다. 오늘날의 도시 건축에서는 기념비, 종, 보물 그릇, 동상, 불상 및 골동품 모조품을 만드는 데 수많은 주조 구리 합금이 사용됩니다.

흰색 황동으로 만든 플루트나 황동으로 만든 색소폰과 같은 현대 악기에도 구리 소재가 사용됩니다. 다양하고 정교한 예술품, 값싸고 보기 좋은 금도금 또는 모조 금/은 보석도 다양한 구성의 구리 합금을 사용해야 합니다.

1996년에 완공된 홍콩의 톈탄불은 주석, 아연, 납 청동으로 만들어졌으며 무게는 206톤, 높이는 26미터입니다. 1997년에 완공된 저장성 푸퉈산의 남해관음불은 높이 20미터, 무게 70톤입니다. 모조 금을 사용하여 만든 세계 최초의 거대한 구리 동상입니다.

그 후 우시에서 88미터 높이의 청동 석가모니 불상이 완성되었습니다. 하이난 섬, 지우화산, 인도와 일본에서도 더 높은 불상이 건설 중입니다.

(4) 코인

인류의 조상들이 거래를 위해 동전을 사용하기 시작한 이래로 구리와 구리 합금은 동전을 만드는 데 사용되어 왔으며, 이는 지금까지 대대로 전해져 내려오고 있습니다. 동전으로 작동하는 자동 전화기, 교통수단, 쇼핑 등 사람들에게 혜택을 주는 현대 활동이 발달하면서 동전 생산에 구리의 사용은 시간이 지남에 따라 증가했습니다.

치수를 변경하는 것 외에도 다양한 합금 조성을 사용하여 합금 색상을 변경함으로써 다양한 액면가의 화폐를 편리하게 제조하고 구별할 수 있습니다.

일반적으로 사용되는 동전에는 25% 니켈이 함유된 '은화', 20% 아연과 1% 주석이 함유된 황동화, 소량의 주석(3%)과 아연(1.5%)이 함유된 '구리' 동전이 있습니다. 전 세계적으로 구리 동전을 생산할 때 매년 수만 톤의 구리가 소비됩니다.

런던의 조폐국에서만 매년 7억 개의 구리 동전을 생산하며, 이를 위해 약 7천 톤의 금속이 필요합니다.

하이테크 분야에서의 구리 응용

구리는 전통 산업에서 광범위하게 활용될 뿐만 아니라 신흥 산업과 첨단 기술 분야에서도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어

(1) 컴퓨터

정보 기술은 첨단 기술의 최전선입니다. 빠르게 변화하고 방대한 정보를 처리하고 처리하기 위해 현대 인류의 지혜의 도구인 컴퓨터에 의존하고 있습니다. 컴퓨터의 핵심은 마이크로프로세서(산술 논리 장치와 제어 장치 포함)와 메모리로 구성됩니다.

이러한 기본 구성 요소(하드웨어)는 모두 대규모 집적 회로로, 빠른 수치 계산, 논리 연산, 대용량 정보 저장을 수행하기 위해 수백만 개의 트랜지스터, 저항, 커패시터 및 기타 장치가 작은 칩에 분산되어 있습니다.

이러한 집적 회로 칩이 작동하려면 리드 프레임과 인쇄 회로를 사용하여 조립해야 합니다.

이전 장 "전자 산업에서의 응용"에서 언급했듯이 구리와 구리 합금은 리드 프레임, 솔더 및 인쇄 회로 기판의 중요한 재료일 뿐만 아니라 집적 회로의 작은 부품을 상호 연결하는 데 중요한 역할을 합니다.

(2) 초전도 및 저온

반도체를 제외한 대부분의 물질은 온도가 낮아질수록 전기 저항이 감소합니다. 온도가 매우 낮은 수준으로 떨어지면 특정 물질의 저항이 완전히 사라질 수 있는데, 이를 초전도라고 합니다.

초전도가 나타나는 최대 온도를 물질의 임계 온도라고 합니다. 초전도의 발견은 전기 활용의 새로운 지평을 열었습니다.

전기 저항이 0이면 매우 작은 전압으로 매우 큰(이론적으로는 무한) 전류를 생성하여 거대한 자기장과 힘을 발생시키거나 전류가 통과할 때 전압 감소나 에너지 손실이 없습니다. 당연히 실용적인 응용은 인간의 생산과 생활에 변화를 가져올 것이며 많은 주목을 받고 있습니다.

그러나 일반 금속의 경우 온도가 절대 영도(0K = -273°C)에 가까워질 때만 초전도가 나타나며, 이는 공학적으로 달성하기 어렵습니다. 최근에는 순수 금속보다 임계 온도가 높은 일부 초전도 합금이 개발되었습니다.

예를 들어, Nb3Sn 합금은 임계 온도가 18.1K입니다. 그러나 이러한 합금의 적용은 여전히 구리에 크게 의존하고 있습니다. 첫째, 이러한 합금은 액체 헬륨, 수소, 질소와 같은 기체 액화를 통해 각각 4K(-269°C), 20K(-253°C), 77K(-196°C)의 액화 온도를 갖는 초저온에서 작동해야 합니다.

구리는 저온에서도 연성과 가소성이 우수하여 저온 엔지니어링에서 구조물 및 파이프라인 운송에 필수적인 소재입니다.

또한 Nb3Sn 및 NbTi와 같은 초전도 합금은 부서지기 쉽고 모양이 있는 재료로 가공하기 어렵기 때문에 구리를 피복재로 사용하여 서로 결합시켜야 합니다.

현재 이러한 초전도 재료는 MRI와 같은 의료 진단 기기의 강력한 자석과 일부 광산에서 강력한 자기 분리기를 만드는 데 사용되었습니다. 시속 500km/h 이상의 자기 부상 열차도 이러한 초전도 소재를 사용하여 열차를 매달고 바퀴와 레일 접촉의 저항을 피하여 객차의 고속 운행을 실현할 계획입니다.

최근 일부 고온 초전도 물질이 발견되었는데, 대부분은 복합 산화물입니다.

초기에 더 잘 알려진 것 중 하나는 액체 질소 온도에서 작동할 수 있는 90K의 임계 온도를 가진 납 함유 구리 기반 산화물(YBa2Cu3O7)입니다. 현재 상온에 가까운 임계 온도를 가진 물질은 아직 개발되지 않았으며, 이러한 물질은 큰 블록으로 형성하기 어렵고 초전도성을 유지하는 전류 밀도가 고전력 애플리케이션에 사용하기에 충분히 높지 않습니다. 따라서 더 많은 연구와 개발이 필요합니다.

(3) 우주 기술

로켓, 위성, 우주 왕복선에는 마이크로 전자 제어 시스템과 계측 장비 외에도 많은 핵심 부품에 구리 및 구리 합금을 사용해야 합니다.

예를 들어 로켓 엔진의 연소실과 추진실 내부 라이닝은 구리의 뛰어난 열 전도성을 냉각에 사용하여 허용 범위 내에서 온도를 유지할 수 있습니다.

아리안 5 로켓 엔진의 내부 라이닝은 구리-은 합금을 사용하여 로켓 발사 시 액체 수소로 냉각되는 360개의 냉각 채널을 처리합니다. 또한 구리 합금은 위성 구조물의 하중 지지 부품에 사용되는 표준 소재이기도 합니다. 위성의 태양 전지판은 일반적으로 다른 여러 원소를 포함하는 구리 합금으로 만들어집니다.

(4) 고에너지 물리학

물질의 구조에 대한 신비를 밝히는 것은 과학자들이 추구하는 주요 기초 과학 문제입니다. 이 문제를 이해하기 위한 각 단계는 인류에게 중대한 영향을 미칠 것입니다. 현재 원자력의 활용이 그 예입니다.

현대 물리학의 최신 연구에 따르면 물질의 가장 작은 단위는 분자와 원자가 아니라 이보다 수십억 배 더 작은 쿼크와 렙톤이라는 사실이 밝혀졌습니다. 이러한 기본 입자에 대한 연구는 고에너지 물리학으로 알려진 원자폭탄 폭발 당시의 핵 효과보다 수백 배 더 큰 고에너지가 필요한 경우가 많습니다.

이러한 높은 에너지는 하전 입자가 강한 자기장 속에서 장거리로 가속하거나(고에너지 가속기), 고정된 목표물에 '폭격'하거나(고에너지 가속기), 서로 반대 방향으로 가속하는 두 입자 흐름이 충돌하여(충돌기) 얻을 수 있습니다(중입자가속기).

이를 위해 구리는 권선 구조로 장거리 강한 자기장 채널을 구성하는 데 사용됩니다. 또한 제어된 열핵 반응 장치에서도 유사한 구조가 필요합니다. 큰 전류의 통과로 인한 열 발생을 줄이기 위해 이러한 자기 채널은 속이 빈 구리 막대에 감겨 냉각수가 들어갈 수 있도록 합니다.

예를 들어, 유명한 유럽입자물리연구소(CERN)의 양성자 싱크로트론 가속기의 수냉식 자석은 약 300톤의 압출 구리 소재를 속이 빈 구리 튜브에 감은 것으로 구성되어 있습니다.

1984년 중국에 건설된 중이온가속기는 외경과 내경이 각각 40미터인 총 46톤의 파이프 소재를 사용했습니다. 이후 건설된 양전자-전자 충돌기에는 105톤 무게의 구리 튜브가 사용되었습니다.

중국에서 개발된 제어 열핵 반응 장치에는 총 16개의 초점 코일이 있으며, 각 코일은 55미터 길이의 구리봉으로 감겨 있습니다. 쉘은 구리판으로 용접되어 있으며 냉각수 파이프가 그 위에 용접되어 있습니다. 이 장치에는 총 50톤의 구리가 사용되었습니다.

구리 화합물의 응용

구리 화합물에는 황산구리(5수화물, 일수화물, 무수화물), 초산구리, 산화구리 및 산화동, 염화구리 및 염화동, 옥시염화구리, 질산구리, 시안화물, 구리 지방산염, 시클로헥산카복실산구리 등이 있습니다.

농업, 산업, 의료, 건강 관리 및 기타 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 그 중 황산구리가 가장 널리 사용되며 일반적으로 5수화물 황산구리(CuSO4-5H2O)로, 푸른색으로 인해 청색 비트리올로 알려져 있습니다. 다른 많은 염의 생산 원료로 자주 사용됩니다.

인류가 구리 화합물을 사용한 역사는 고대 이집트인들이 황산구리가 염색에 좋은 매염제(염색제)라는 것을 발견한 5,000여 년 전으로 거슬러 올라갑니다.

통계에 따르면 현재 전 세계적으로 황산구리를 생산하는 공장은 100개 이상이며 연간 소비량은 약 20만 톤으로, 이 중 4분의 3이 농업 및 축산업에서 살균제로 사용됩니다.

농업 및 축산업에서 구리 화합물의 응용 분야

구리 화합물은 곰팡이 또는 곰팡이로 인한 모든 질병을 방제할 수 있는 효과적인 살균제입니다. 황산구리로 씨앗을 직접 담그는 것 외에도 다양한 구리 염 혼합물이 과수원과 밭에서 일반적으로 사용됩니다.

가장 중요한 것은 프랑스의 유명한 와인 지역의 이름을 딴 보르도 혼합물(황산구리-석회 혼합물)과 부르고뉴 혼합물(황산구리-소다 혼합물), 그리고 파리 그린과 큐프로킬 등입니다.

보고서에 따르면 구리 살균제는 100가지가 넘는 작물에서 자주 발생하는 300가지 이상의 질병을 예방할 수 있다고 합니다. 이러한 작물에는 포도, 오렌지, 바나나, 사과, 배, 복숭아 등 다양한 다년생 과수, 커피, 고무, 목화, 사탕무 등 경제 작물, 밀, 쌀, 옥수수, 보리, 귀리 등 곡물, 콩, 토마토, 감자, 양상추 등이 포함됩니다.

구리는 농작물과 가축의 건강한 성장을 유지하는 데 필요한 미량 영양소이기도 합니다. 일반적으로 농경지 토양의 가용 구리 함량이 2ppmm(1ppmm는 1%) 미만이면 작물은 구리 결핍으로 인해 수확량이 감소하거나 심지어 성장하지 못할 수도 있습니다. 마찬가지로 목초지 토양의 가용 구리 함량이 5ppmm 미만이면 가축은 구리 결핍 질병에 걸리게 됩니다.

현재 집중적인 고수익 작업으로 인해 구리가 거의 또는 전혀 포함되지 않은 비료가 광범위하게 사용되면서 전 세계적으로 토지 황폐화와 구리 결핍 문제가 증가하고 있습니다.

구리 결핍을 교정하고 예방하려면 구리 염을 적시에 보충해야 합니다. 직접 첨가하거나 질소 및 인이 풍부한 비료와 혼합하여 장기적인 효과를 위해 토질을 개선하거나 매년 작물의 묘목에 뿌릴 수 있습니다. 가축의 경우 목초지 개선 외에도 구리 염을 사료에 혼합하거나 구리 결핍 증상이 있는 가축에 직접 주사할 수 있습니다.

황산구리는 돼지와 닭의 성장 촉진제로서 식욕을 개선하고 음식 전환을 촉진할 수 있습니다. 사료에 0.1%의 황산구리를 혼합하면 돼지와 육계의 체중 증가를 크게 촉진할 수 있습니다. 구리 이온은 강력한 소독 및 살균 효과가 있으며 일부 일반적인 가축 질병의 확산을 예방할 수 있습니다.

예를 들어, 물에 소량의 구리(lppm 미만)를 넣으면 피흡충 기생충을 포함한 달팽이를 죽일 수 있어 열대 및 온대 동물에서 쉽게 유행하는 간흡충 질환을 예방할 수 있습니다. 황산구리는 또한 소와 양의 발 부패와 돼지 적혈구 및 소 이질의 확산을 방지하기 위해 축사를 소독하는 데 사용할 수 있습니다.

또한 구리염은 연못, 논, 운하, 강에서 성가신 녹조 오염을 제거하기 위해 첨가할 수 있습니다. 구리염은 곡물, 과일, 채소를 보관할 때 곰팡이 억제제나 방부제로도 사용할 수 있습니다. 편리한 방법 중 하나는 구리염에 적신 종이로 포장하는 것입니다.

산업에서 구리 화합물의 응용

구리 화합물은 산업 분야에서 광범위하게 응용되며 거의 모든 분야에서 어느 정도 사용되고 있습니다. 다음은 몇 가지 예시입니다:

황산구리는 광택의 내구성과 세탁 저항성을 향상시키기 위해 염색 공정에서 일반적으로 사용되는 매염제로, 섬유 및 가죽 산업에서 널리 사용됩니다. 구리 화합물은 파란색, 녹색, 빨간색, 검은색 등의 색상을 가지며 유리, 세라믹, 시멘트 및 에나멜의 착색제로 사용할 수 있습니다. 또한 특정 염색약의 성분이기도 합니다.

불꽃놀이에 첨가된 질산구리는 녹색 불빛 등을 만들어냅니다. 구리 화합물이 첨가된 페인트는 해양 생물 오염 방지 기능이 있습니다. 일부 유기 구리 화합물은 펄프, 목재, 목재 제품, 캔버스 및 기타 직물의 부식을 방지하는 데 사용되는 효과적인 방부제입니다.

특정 구리 화합물은 고무, 석유 및 합성 섬유 생산에 중요한 화학 물질로 촉매 및 정제에 중요한 역할을 합니다.

황산구리 전해질은 구리 도금, 전해 동박 생산, 구리 정제에 사용됩니다.

광산업에서 황산구리는 납, 아연, 알루미늄, 금과 같은 광물의 부양을 위한 활성제로 사용됩니다.

구리 화합물의 인체 건강 응용

구리는 인체 건강에 필수적인 미량 영양소로 혈액, 중추 신경계 및 면역 체계, 모발, 피부 및 뼈 조직의 발달과 기능뿐만 아니라 뇌, 간, 심장과 같은 내부 장기에 중요한 역할을 합니다.

구리는 주로 일상적인 식단을 통해 섭취합니다. 세계보건기구는 건강을 유지하기 위해 성인이 하루에 체중 1kg당 0.03밀리그램의 구리를 섭취할 것을 권장합니다.

임산부와 어린이는 그 양을 두 배로 늘려야 합니다. 구리 결핍은 다양한 질병을 유발할 수 있으며 이를 보충하기 위해 구리 보충제와 알약을 복용할 수 있습니다. 구리 이온은 소독과 살균이 가능하며 질병 예방과 위생에 유용합니다.

예를 들어, 대장균이나 이질과 같은 박테리아를 물속에서 죽이고, 주혈흡충증을 퍼뜨리는 달팽이와 민달팽이, 말라리아를 옮기는 모기 유충을 제거할 수 있습니다.

또한 녹조류에 의한 오염과 바닥을 통한 무좀균의 확산을 방지하기 위해 수영장에서 사용할 수 있습니다. 구리 화합물은 특정 질병을 치료하는 데 사용할 수 있습니다. 구리 반지를 착용하면 관절염을 치료할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

일부 서구 국가에서는 황산구리가 폐 질환과 정신 질환 치료에 사용되어 왔으며, 일부 아프리카와 아시아 국가에서는 궤양과 피부 질환 치료에 사용되어 왔습니다. 현재 구리 함유 의약품이 개발되고 있습니다.