Koper vs. Messing: Belangrijke materiaaleigenschappen voor elektrische geleiders

In elektrische materialen en handel bestaan er veel soorten metalen, wat veel discussie in de productie-industrie veroorzaakt. Deze discussies ontstaan door de onmogelijkheid van metalengebruikers om de verschillende metalenmaterialen te onderscheiden. Vooral wanneer het verschil erg klein is en ze worden gebruikt als stroomgeleidende geleiders.

Roodkoper en messing zijn twee metalenmaterialen die vaak met elkaar verward worden. Wanneer de twee metalen naast elkaar worden geplaatst, kunt u opmerken dat koper en messing er een beetje op lijken. Er zijn echter lichte kleurverschillen, en het vereist veel professionele kennis om de twee te onderscheiden. Om het gebruik van de verkeerde keuzes in uw project te voorkomen, kan het lezen hiervan cruciaal zijn voor een succesvol project. Dit artikel zal deze problemen gedetailleerd uitleggen om het verschil tussen roodkoper en messing te bepalen.

Wat is roodkoper?

Roodkoper, ook zuiver koper genoemd, is een van de eerst ontdekte, bewerkte en door mensen gebruikte metalen. Dit komt doordat koper in een natuurlijke toestand voorkomt. Dit zuivere metaal werd in prehistorische tijden gebruikt om gereedschappen, wapens en sieraden te maken. In tegenstelling tot door de mens gemaakte messing, is het een soort zuiver metaal dat direct geschikt is voor bewerking. Roodkoper kan alleen worden gebruikt of gecombineerd met andere legeringen en zuivere metalen om een subset van legeringen te vormen.

Roodkoper bestaat uit elementen met hoge geleidbaarheid en warmteleidbaarheid. In de zuivste vorm is het zacht en smeedbaar. Duizenden jaren lang is het gebruikt als bouwmaterialen en bouwstoffen van andere legeringen.

Wat is messing?

Messing is een koperlegering met een bepaalde hoeveelheid zink. Daarom wordt dit metaal vaak voor koper gehouden. Daarnaast bestaat messing uit andere metalen zoals tin, ijzer, aluminium, lood, silicium en mangaan. De toevoeging van deze andere metalen draagt bij aan een meer unieke combinatie van eigenschappen. Bijvoorbeeld, de zinkgehalte in messing verbetert de duktiliteit en sterkte van messing-gebaseerde kopermaterialen. Hoe hoger de zinkgehalte in messing, hoe sterker de flexibiliteit van de legering. Daarnaast kan de kleur, afhankelijk van de hoeveelheid toegevoegd zink, variëren van rood tot geel.

Messing wordt voornamelijk gebruikt voor decoratie omdat het op goud lijkt. Daarnaast wordt het vanwege de duurzaamheid en bewerkbaarheid vaak gebruikt in de productie van muziekinstrumenten.

Verschillen tussen roodkoper en messing

In deze sectie maken we een gedetailleerde vergelijking van de verschillen tussen messing en roodkoper, en trekken we een conclusie.

Elementaire samenstelling

De twee metalen kunnen worden onderscheiden op basis van hun elementaire samenstelling. Zoals gezegd, heeft roodkoper hoge geleidbaarheid. De elektronische structuur is vergelijkbaar met die van zilver en goud. Als metaal is messing een legering van koper en zink. In tegenstelling tot roodkoper, bevat het veel elementen volgens de legeringsvorm. De veelvoorkomende elementaire samenstelling van messing omvat de hoofdbestanddelen koper (Cu) en zink (Zn).

Corrosiebestendigheid

Corrosie kan ook worden gebruikt om de twee metalen te onderscheiden. Deze twee metalen bevatten geen ijzer, dus ze roesten niet gemakkelijk. Na een periode van oxidatie vormt roodkoper groen kopergroen. Dit voorkomt verdere corrosie van het kopermetaaloppervlak. Echter, messing is een legering van koper, zink en andere elementen die ook corrosie kunnen weerstaan. Concluderend, vergeleken met roodkoper, heeft messing een meer gouden kleur en sterkere corrosiebestendigheid.

Geleidbaarheid

Het verschil in geleidbaarheid van verschillende metalen is vaak onbekend. Echter, het aannemen van de geleidbaarheid van een materiaal omdat het eruitziet als een ander geleidend materiaal van bekende capaciteit, kan rampzalig zijn voor het project. Deze fout is min of meer zichtbaar in het fenomeen van het vervangen van roodkoper door messing in elektrische toepassingen.

In tegenstelling, is roodkoper de geleidbaarheidsstandaard voor de meeste materialen. Deze metingen worden uitgedrukt in relatieve metingen van roodkoper. Dit betekent dat koper geen weerstand heeft en 100% geleidend is in absolute zin. Aan de andere kant is messing een legering van koper, en de geleidbaarheid is slechts 28% van die van koper.

Warmteleidbaarheid

De warmteleidbaarheid van een materiaal is slechts een maat voor de warmteleidbaarheid. Deze warmteleidbaarheid varieert per metaal, dus moet worden overwogen wanneer het materiaal in een hoge-temperatuur-omgeving moet worden gebruikt. De warmteleidbaarheid van zuivere metalen blijft onveranderd met de toename van de temperatuur, terwijl de warmteleidbaarheid van legeringen toeneemt met de toename van de temperatuur. In dit geval is roodkoper een zuiver metaal, terwijl messing een legeringsmetaal is. In vergelijking heeft roodkoper de hoogste geleidbaarheid van 223 BTU/(uur·ft·°F), terwijl messing de hoogste geleidbaarheid heeft van 64 BTU/(uur·ft·°F).

Hardheid

De hardheid van een materiaal is de vermogen om lokale vervorming te weerstaan, wat kan komen van de indrukking van een vooraf bepaalde geometrische indenter op het metaalvlak onder een vooraf bepaalde belasting. Als metaal is messing sterker dan roodkoper. In termen van hardheidsindex, varieert de hardheid van messing van 3 tot 4. Aan de andere kant is de hardheid van roodkoper 2,5 – 3 op het metalen hardheidsdiagram. Messing is het product van verschillende componenten van koper en zink. Hoe hoger de zinkgehalte, hoe beter de hardheid en duktiliteit van messing.

Duurzaamheid

De duurzaamheid van materialen verwijst naar de capaciteit van materialen om hun functies te behouden zonder overmatig onderhoud of reparatie wanneer ze geconfronteerd worden met normale operationele uitdagingen binnen hun levensduur. Deze twee metalen tonen bijna hetzelfde niveau van duurzaamheid in hun respectieve projecten. Echter, vergeleken met messing, toont roodkoper de grootste flexibiliteit.

Bewerkbaarheid

Bewerkbaarheid van materialen betekent dat materialen kunnen worden gesneden (bewerkt) om een acceptabele oppervlakte-afwerking te verkrijgen. Bewerkingsactiviteiten omvatten frezen, snijden, drukgieteren, etc. Bewerkbaarheid kan ook worden overwogen vanuit het perspectief van hoe materialen worden gefabriceerd. In tegenstelling, is de bewerkbaarheid van messing hoger dan die van roodkoper.

Lasbaarheid

Koper is gemakkelijker te lassen dan messing. Echter, alle messinglegeringen behalve die met lood zijn lasbaar. Daarnaast, hoe kleiner de zinkgehalte in messing, hoe gemakkelijker het is te lassen. Daarom heeft messing met zinkgehalte onder 20% goede lasbaarheid, en messing met zinkgehalte boven 20% heeft goede lasbaarheid. Ten slotte kan gegoten messingmetaal slechts net gelast worden.

Zoals eerder vermeld, zijn messinglegeringen met lood en tin niet soldeerbaar. Blootstelling aan de invoeromgeving van hoge laswarmte, hoge voorverhitting en lage afkoelsnelheid moet worden vermeden.

Kleur

Roodkoper is een zuiver metaal, terwijl messing een legering van koper is. Daarom is de kleur van koper meestal voldoende om roodkoper van messing te onderscheiden. Roodkoper is meestal roodbruin, terwijl messing in verschillende kleuren kan voorkomen, afhankelijk van de elementaire samenstelling, waaronder goudgeel, roodgoud of zilver.

Prijs

De prijs van messing en koper kan variëren afhankelijk van de graad van het materiaal dat we vergelijken. Hoewel het kan verschillen, is roodkoper meestal het duurste van de twee materialen. Voor messing leidde de lage kopergehalte tot een daling van de prijzen.