Kāpēc izmantot varu? Kādas ir tās galvenās īpašības?
Vara ir lieliska elektriskā un siltuma vadītspēja, ieņemot pirmo vietu starp visiem inženiertehniskajiem metālu materiāliem. Tas ir galvenais pamats tās galvenajai lomai pašreizējā elektrifikācijas un elektroniskās informācijas sabiedrībā. Varam ir arī daudzas izcilas visaptverošas īpašības: tam ir spēcīga korozijas izturība pret atmosfēru, jūras ūdeni, augsni un daudzām ķīmiskām vidēm; to izmanto konstrukcijā, lai tā būtu gan stingra, gan elastīga, elastīga, berzes izturīga un nodilumizturīga; tai ir krāsains izskats, un tas ir vienkāršības un elegances simbols, ko cilvēki mīl. Papildus iepriekš minētajām daudzajām veiktspējas īpašībām tai ir arī vairākas labas apstrādes, liešanas, metināšanas, vieglas griešanas un citas procesa īpašības, kas padara to ekonomisku un plaši lietojamu.
-Mājokļu celtniecība veido 48%: tai skaitā: cauruļvadu sistēmas (ūdens, siltums, gāze, ugunsdzēsības smidzinātāji u.c.); mājokļu telpas (gaisa kondicionieri, ledusskapji utt.); ēku apdare (jumti, siles, dekorācijas utt.); sakaru līnijas (skaņa, attēls, dati utt.); barošanas sistēmas.
--Iekārtu ražošana veido 41%: tostarp: rūpnieciskās iekārtas (motori, transformatori utt.); transporta instrumenti (automašīnas, dzelzceļš, lidmašīnas utt.); elektroniskās ierīces; vieglās rūpniecības preces (sadzīves tehnika, instrumenti, instrumenti utt.)
--Infrastruktūra veido 11%: tostarp: liela mēroga projekti (transporta iekārtas, naftas ķīmijas rūpniecība, kalnrūpniecības un metalurģijas nozare utt.); enerģētika (elektroenerģijas pārvade, elektroenerģijas sadale utt.); sakaru tīkls.
Jāatzīmē, ka mājokļu celtniecība ir tieši saistīta ar iedzīvotāju ražošanas līmeņa paaugstināšanu, un vara izmantošana šajā ziņā veido lielāko īpatsvaru; jo īpaši mana valsts uzskata dzīvojamo ēku celtniecību par svarīgu saikni visas valsts ekonomikas attīstības virzīšanai. Redzams, ka aktīvai vara izmantošanas veicināšanai ir liela nozīme valsts ekonomikā un cilvēku iztikas nodrošināšanā.
A. Pielietojums elektriskajā rūpniecībā
※ Jaudas pārvade
Enerģijas pārvadē tiek patērēts liels daudzums ļoti vadoša vara, ko galvenokārt izmanto jaudai, vadiem un kabeļiem, autobusiem, transformatoriem, slēdžiem, spraudsavienojumiem un savienotājiem utt.
Vadu un kabeļu pārraides procesā elektriskā enerģija tiek izšķiesta pretestības sildīšanas dēļ. No enerģijas taupīšanas un ekonomijas viedokļa šobrīd pasaulē tiek popularizēts "optimālā kabeļa šķērsgriezuma" standarts. "Optimālā kabeļa šķērsgriezuma" standarts ņem vērā gan vienreizējās uzstādīšanas izmaksas, gan enerģijas patēriņu, kā arī attiecīgi palielina kabeļa izmēru, lai panāktu enerģijas taupīšanu un vislabākos visaptverošos ekonomiskos ieguvumus. Saskaņā ar jauno standartu kabeļa šķērsgriezums bieži ir vairāk nekā divas reizes lielāks nekā vecais standarts, kas var sasniegt aptuveni 50% enerģijas taupīšanas efektu.
Iepriekšējā laika periodā tērauda trūkuma dēļ manā valstī, ņemot vērā, ka alumīnija īpatnējais svars ir tikai 30% no vara, tika veikti pasākumi, lai gaisvadu augstsprieguma elektropārvades līnijās varu aizstātu ar alumīniju, cerot svara samazināšanai. Šobrīd no vides aizsardzības viedokļa gaisa pārvades līnijas tiks pārveidotas par pazemes kabeļu ieguldīšanu. Šajā gadījumā alumīnija trūkumi ir slikta vadītspēja un lielāks kabeļa izmērs, salīdzinot ar varu, un tas nobāl salīdzinājumā.
Tā paša iemesla dēļ ir arī saprātīga izvēle aizstāt alumīnija tinumu transformatorus Amerikas Savienotajās Valstīs un Japānā ar enerģiju taupošiem un efektīviem vara tinumu transformatoriem.
※ Motoru ražošana
Motoru ražošanā plaši tiek izmantoti augstas vadītspējas un augstas stiprības vara sakausējumi. Galvenās vara daļas ir statori, rotori un vārpstas galviņas. Lielos motoros tinumus dzesē ar ūdeni vai ūdeņradi, ko sauc par dubultās ūdens iekšējās dzesēšanas jeb ūdeņraža dzesēšanas motoriem, kam nepieciešami gari dobi vadi.
Motori ir lieli elektroenerģijas lietotāji, kas veido aptuveni 60% no kopējās elektroenerģijas piegādes. Kopējais elektroenerģijas rēķins par motoru ir ļoti augsts. Parasti tas sasniedz paša motora izmaksas pirmajās 500 darbības stundās, kas ir līdzvērtīgas 4 līdz 16 reižu izmaksām gada laikā, un var sasniegt 200 reizes lielākas izmaksas visā darbības laikā. Neliels motora efektivitātes pieaugums var ne tikai ietaupīt enerģiju, bet arī iegūt ievērojamus ekonomiskus ieguvumus. Augstas efektivitātes motoru izstrāde un pielietošana mūsdienās ir aktuāla tēma pasaulē. Tā kā enerģijas patēriņš motora iekšpusē galvenokārt rodas no tinuma pretestības zuduma; tādēļ vara stieples šķērsgriezuma palielināšana ir galvenais pasākums augstas efektivitātes motoru izstrādei. Pēdējos gados daži augstas efektivitātes motori, kas tika izstrādāti pirmie, ir palielinājuši vara tinumu izmantošanu par 25% līdz 100%, salīdzinot ar tradicionālajiem motoriem. Pašlaik ASV Enerģētikas departaments finansē attīstības projektu, lai izmantotu lietā vara tehnoloģiju, lai ražotu motora rotorus.
※ Sakaru kabeļi
Kopš 1980. gadiem, pateicoties optisko šķiedru kabeļu lielās strāvas nestspējas priekšrocībām, tie ir nepārtraukti aizstājuši vara kabeļus sakaru maģistrālajās līnijās, un tie ir strauji popularizēti un piemēroti. Tomēr joprojām ir nepieciešams liels daudzums vara, lai pārveidotu elektroenerģiju gaismas enerģijā un ievadītu līnijas lietotājiem. Attīstoties sakaru nozarei, cilvēki arvien vairāk kļūst atkarīgi no sakariem, un pieprasījums pēc optiskās šķiedras kabeļiem un vara vadiem turpinās pieaugt.
※ Dzīvojamo māju elektriskās līnijas
Pēdējos gados, uzlabojoties cilvēku dzīves līmenim manā valstī, strauji tiek popularizēta sadzīves tehnika, strauji pieaugusi arī dzīvojamo māju elektroenerģijas slodze. manas valsts dzīvojamo māju elektroenerģijas patēriņš nākotnē joprojām attīstīsies, kas ir ievērojami palielinājis vara vadu pielietojumu.
B. Pielietojums elektronikas nozarē
Elektronikas nozare ir jauna nozare. Tā plaukstošajā izstrādes procesā pastāvīgi tiek izstrādāti jauni izstrādājumi un jaunas tērauda pielietojuma jomas. Šobrīd tā pielietojums ir attīstījies no vakuumierīcēm un iespiedshēmām līdz mikroelektronikai un pusvadītāju integrālajām shēmām.
※ Vakuuma ierīces
Vakuuma ierīces galvenokārt ir augstfrekvences un īpaši augstas frekvences pārraides caurules, viļņvadi, magnetroni utt., kam nepieciešams augstas tīrības pakāpes bezskābekli varš un ar dispersiju stiprināts bezskābekļa varš.
※ Iespiedshēmas
Vara iespiedshēmas tiek izgatavotas, uz plastmasas plāksnes kā balstu uzlīmējot vara foliju ar vara foliju kā virsmu; shēmas elektroinstalācijas shēmas drukāšana uz vara plāksnes, fotografējot; lieko daļu noņemšana, kodinot un atstājot savstarpēji savienotās ķēdes. Pēc tam izduriet caurumus iespiedshēmas plates savienojumā ar ārpusi, ievietojiet diskrēto komponentu vai citu detaļu spailes un piemetiniet tās uz šīs atveres, lai tiktu samontēta visa ķēde. Ja tiek izmantota iegremdēšanas metode, visu savienojumu metināšanu var pabeigt vienā reizē. Tādā veidā gadījumos, kad nepieciešams smalks ķēžu izkārtojums, piemēram, radio, televizors, dators utt., iespiedshēmu izmantošana var ietaupīt daudz darbaspēka elektroinstalācijas un fiksācijas shēmās; tāpēc to plaši izmanto, un tam ir nepieciešams liels daudzums vara folijas. Turklāt ķēžu savienojumos ir nepieciešami arī dažādi cietlodēšanas materiāli uz vara bāzes ar zemām cenām, zemu kušanas temperatūru un labu plūstamību.
※ Integrētā shēma
Mikroelektronikas tehnoloģijas kodols ir integrālā shēma. Integrētā shēma attiecas uz miniatūru shēmu, kas izmanto pusvadītāju kristāla materiālus kā substrātus (mikroshēmas) un izmanto īpašas procesa tehnoloģijas, lai integrētu komponentus un starpsavienojumus, kas veido ķēdi iekšpusē, uz virsmas vai uz pamatnes. Šī mikroshēma pēc izmēra un svara ir tūkstošiem reižu mazāka nekā struktūras kompaktākā diskrēto komponentu shēma. Tā izskats ir izraisījis milzīgas izmaiņas datoros un kļuvis par mūsdienu informācijas tehnoloģiju pamatu. Līdz šim izstrādātajās īpaši liela mēroga integrālajās shēmās ir vairāki tranzistori, kurus var izgatavot uz vienas mikroshēmas laukuma, kas ir mazāks par īkšķa naglu, sasniedzot simtiem tūkstošu vai pat miljonus. Nesen IBM (International Business Machines Corporation), pasaulē pazīstama datoru kompānija, ir panākusi izrāvienu, izmantojot varu, lai aizstātu alumīniju silīcija mikroshēmās kā starpsavienojumus. Šī jauna veida vara mikroshēma var sasniegt 30% veiktspējas pieaugumu, ķēdes līnijas izmēru var samazināt līdz 0,12 mikroniem, un vienā mikroshēmā integrēto tranzistoru skaits var sasniegt 2 miljonus. Tas ir pavēris jaunu situāciju seno metālu vara pielietošanai pusvadītāju integrālo shēmu jaunāko tehnoloģiju jomā.
※ Svina rāmis
Lai aizsargātu integrālo shēmu vai hibrīdshēmu normālu darbību, tās ir jāiepako; un iepakojot, liels skaits savienotāju ķēdē tiek izvadīti no noslēgtā korpusa. Šiem vadiem ir jābūt noteiktai stiprībai un tie veido integrālās pakotnes shēmas atbalsta karkasu, ko sauc par svina rāmi. Faktiskajā ražošanā ātrgaitas un masveida ražošanai svina rāmji parasti tiek nepārtraukti apzīmogoti uz metāla sloksnes noteiktā kārtībā. Rāmja materiāls veido 1/3 līdz 1/4 no kopējām integrālās shēmas izmaksām, un izmantotais apjoms ir liels; tāpēc tam jābūt zemām izmaksām.
Vara sakausējums ir lēts, tam ir augsta izturība, elektrovadītspēja un siltumvadītspēja, lieliska apstrādes veiktspēja, adatu metināšana un izturība pret koroziju. Tās veiktspēju var kontrolēt plašā diapazonā, izmantojot leģēšanu, un tā var labāk atbilst svina rāmju veiktspējas prasībām. Tas ir kļuvis par svarīgu materiālu svina rāmjiem. Šobrīd tas ir visvairāk izmantotais materiāls mikroelektronikas ierīcēs.
