Les deux principales propriétés du cuivre qui le rendent indispensable à l’humanité sont sa conductivité électrique et thermique, mais c’est la combinaison unique de ces propriétés et d’autres qui rendent le cuivre si polyvalent.
Conductivité électrique
Le cuivre possède la plus haute conductivité de tous les métaux non précieux et une conductivité supérieure de 65% à celle de l’aluminium. Ceci, combiné à sa ductilité élevée, sa résistance moyenne, sa facilité d’assemblage et sa bonne résistance à la corrosion, fait du cuivre le premier choix comme conducteur pour les applications électriques. comme les câbles, les enroulements de transformateurs et de moteurs, et les barres omnibus.
Conductivité thermique
Le cuivre est un bon conducteur de chaleur (environ 30 fois mieux que l’acier inoxydable et 1,5 fois mieux que l’aluminium). Cela conduit à des applications où un transfert rapide de chaleur est nécessaire, comme les échangeurs de chaleur dans les climatiseurs, les radiateurs de véhicules, les dissipateurs de chaleur dans les ordinateurs, les machines à thermosceller et les téléviseurs, et comme composants de fours refroidis par eau.
Résistance à la corrosion
Le cuivre est bas dans la série de réactivité. Cela signifie qu’il n’a pas tendance à se corroder. C’est important pour son utilisation dans les tuyaux, les câbles électriques, les casseroles et les radiateurs. Cela signifie également qu’il est bien adapté à un usage décoratif. Les bijoux, les statues et les parties de bâtiments peuvent être fabriqués en cuivre, en laiton ou en bronze et rester attrayants pendant des milliers d’années.
Des alliages faciles
Le cuivre peut être combiné facilement avec d’autres métaux pour faire des alliages. Le premier alliage produit était du cuivre fondu avec de l’étain pour former du bronze – une découverte si importante que des périodes de l’histoire sont appelées l’âge du bronze. Beaucoup plus tard, le laiton (cuivre et zinc) et, à l’ère moderne, le cuivre et le nickel sont apparus. Ces alliages sont plus durs, plus solides et plus résistants que le cuivre pur. On peut les rendre encore plus durs en les martelant – un processus appelé « écrouissage ».
Facilement assemblé
Le cuivre peut être facilement assemblé par brasage, soudure, boulonnage ou adhésifs. Dans l’industrie, cela est très utile pour la plomberie des tuyauteries et l’assemblage des barres omnibus, qui sont des éléments vitaux des systèmes de distribution d’énergie. Ailleurs, c’est aussi une caractéristique importante pour les artistes qui fabriquent des sculptures et des statues, et pour les bijoutiers et autres artisans.
Ductile
Le cuivre est un métal ductile. Cela signifie qu’il peut facilement être façonné en tuyaux et étiré en fils. Les tuyaux en cuivre sont légers car ils peuvent avoir des parois fines. Ils ne se corrodent pas et peuvent être pliés pour s’adapter aux coins. Les tuyaux peuvent être joints par soudure et ils sont sûrs dans les incendies car ils ne brûlent pas et ne favorisent pas la combustion.
Hygiénique
Le cuivre est intrinsèquement hygiénique. Associé à la durabilité et à l’esthétique, cela fait des alliages de cuivre des matériaux idéaux pour les surfaces à fort toucher dans les domaines où l’hygiène est une préoccupation majeure.
Tough
Le cuivre et les alliages de cuivre sont résistants. Cela signifie qu’ils étaient bien adaptés pour être utilisés pour des outils et des armes. Imaginez la joie de l’homme antique lorsqu’il a découvert que ses pointes de flèches soigneusement formées ne se brisaient plus à l’impact. La propriété de résistance est vitale pour le cuivre et les alliages de cuivre dans le monde moderne. Ils ne se brisent pas lorsqu’on les laisse tomber ou ne deviennent pas cassants lorsqu’ils sont refroidis en dessous de 0°C.
Non-magnétique
Le cuivre est non magnétique et ne produit pas d’étincelles. Pour cette raison, il est utilisé dans les outils spéciaux et les applications militaires.
Couleur attrayante
Le cuivre et ses alliages, comme le laiton, sont utilisés pour les bijoux et les ornements. Ils ont une couleur dorée attrayante qui varie selon la teneur en cuivre. Ils ont une bonne résistance au ternissement, ce qui les fait durer longtemps.
Recyclable
Le cuivre est recyclable à l’infini sans perte de propriétés. Environ 40% de la demande européenne est satisfaite à partir de cuivre recyclé.
Catalytique
Le cuivre peut agir comme un catalyseur – une substance capable d’accélérer une réaction chimique et d’améliorer son efficacité. Il le fait en réduisant l’énergie d’activation. Le cuivre accélère la réaction entre le zinc et l’acide sulfurique dilué. On le trouve dans certaines enzymes, dont l’une intervient dans la respiration.
| Symbole | Cu Le symbole chimique du cuivre est Cu, du latin « cuprum », signifiant de Chypre, d’où les Romains tiraient une grande partie de leur cuivre. |
| Famille dans le tableau périodique | Groupe 11 (IB) Métal de transition |
| Numéro atomique | 29 |
| Masse atomique relative | 63.546 |
| Densité | 8,96 g/cm3 |
| Couleur | Rouge |
| Point de fusion | 1084.62°C |
| Point d’ébullition | 2 560°C |
| Conductivité électrique | 58,0-58.9 MS/m (m/Ωmm2) 100,0 – 101,5% IACS à 20°C |
| Conductivité thermique | 3,94 Wcm/cm2 °C à 20°C |
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