Quando si considera l'usabilità di qualsiasi metallo, la conduttività dovrebbe essere presa in considerazione. La conduttività consiste davvero in due proprietà, elettriche e termiche (calore). Sebbene il rame sia stato a lungo apprezzato per le sue eccellenti proprietà di calore e conducibilità elettrica, anche altri fattori, come la resistenza, la resistenza alla corrosione e la malleabilità dovrebbero essere considerati. Le soluzioni ai problemi sollevati da tali considerazioni possono influire sulla conduttività.

Conducibilità elettrica

Keytometals.com afferma che il rame elettrolitico a passo duro (ETP), il materiale preferito per gli elementi portatori di corrente, ha una conduttività valutazione del 101 percento di IACS (International Copper standard ricotto) con temperamento morbido con resistenza alla trazione di 220 MPa (megapascal, un'unità di sollecitazione) e 97 percento in rinvenimento con resistenza alla trazione da 345 a 380 MPa. Sotto lo standard, la conduttività è espressa come percentuale dello standard. Il 100% di IACS rappresenta una conduttività di 58 megasiemens per metro (MS /m), equivalente a una resistività di 1/58 ohm per metro per un filo di un millimetro quadrato in sezione. L'ETP è il 99,9% di rame e lo 0,04% di ossigeno. Un megapascal equivale a 10 bar oa circa 145,038 libbre per pollice quadrato.

Conducibilità termica

Il trasferimento di calore conduttivo è calcolato usando la legge di Fourier, vale a dire q = k A dT /s, dove q equivale al calore trasferito per unità di tempo (watt o British Thermal Units [BTU] all'ora), A eguaglia area di trasferimento del calore (metri quadrati o piedi quadrati), k uguale a conducibilità termica del materiale (watt per metro per gradi Kelvin o watt per metro per gradi centigradi , o Btu per [ore volte gradi Fahrenheit volte piedi quadrati divisi per piedi]), dT equivale alla differenza di temperatura attraverso il materiale (in gradi Kelvin o gradi centigradi o gradi Fahrenheit), e s è uguale allo spessore del materiale (metri o piedi). Quindi, il rame a 25, 125 e 225 gradi centigradi ha una conduttività termica di 401.000, 400.000 e 398.000 watt per metro Kelvin, rispettivamente.

Conducibilità e altre considerazioni

Solo argento è un migliore conduttore elettrico del rame. La resistenza alla corrosione, la lavorabilità, le caratteristiche di fatica, la malleabilità, la formabilità e la resistenza sono altri fattori considerati nelle applicazioni di metallo. Il rame è stato preferito all'argento per applicazioni elettriche a causa della relativa spesa dell'argento e della velocità con cui l'argento si corrode. Per migliorare le caratteristiche diverse dalla conduttività, il rame è legato con altri metalli. La diluizione del rame dal suo stato puro provoca un rapido declino della sua potenza conduttiva. Ottoni e bronzi, che hanno il 60-80% di rame, hanno un indice di conduttività del 25-50% di IACS.

Considerazioni sulla progettazione

L'uso del rame e l'estensione o la selezione del materiale da legare sono soggetti a considerazioni di prestazione significative, in cui la forza e la non-maleabilità sono compromessi contro la conduttività. Una considerazione progettuale diventa se la conduttività diminuita è accettabile.

Il futuro

Con enfasi crescente sull'uso efficiente dell'energia, l'industria energetica ha cercato materiali conduttivi migliorati per gli ambienti normali mentre il ricerca di superconduttori continua.