Präsentation zum Thema: Kupfer und seine Legierungen. Metall Kupfer Kupfer und seine Legierungen Präsentation

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Bronze.

Bronzewaffen der Yin-Zeit in China.

Alte Metallurgen lernten Bergbau

Kupfer aus Erzen und fügen Zusätze hinzu,

Verbesserung der Eigenschaften der Legierung. Ja, Mischen

Kupfer mit Zinn, sie bekamen Bronze. Das

war eine so wichtige Phase im Menschen

Geschichten, die wir Bronze nennen

Jahrhundert. Ein ungewöhnlich einfacher Weg

Gewinnung einer Legierung (Feuerflamme

schmilzt eine Mischung aus Zinn und Kupfer) erlaubt

Handwerker, um verschiedene zu machen

Werkzeuge, Werkzeuge und natürlich

oder eine Waffe.

Bronze ist härter als Kupfer, beständig gegen

Luft, gut verarbeitet in

verschiedene Produkte, aber mehr

schmelzbar. Besonders hochwertig

Legierungen konnten die alten Griechen erhalten,

Mesopotamier, Japaner

Meister. Es ist also kein Zufall

Aufstieg und Fall der Staaten waren

in direktem Zusammenhang mit dem Studium

Entwicklung der Metallurgie.

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Bronzegegenstände wurden verwendet

die alten Ägypter, Assyrer,

Etrusker Feine Bronzestatuen

Besetzung in Griechenland und Rom; viele von

sie haben bis heute überlebt

Zeit zum Beispiel das berühmte Pferd

Statue von Marcus Aurelius in Rom oder einer

der sieben Weltwunder, der Koloss von Rhodos.

Für Skulpturen,

draußen, besonders

an Orten mit feuchtem Klima Bronze

ist vorzuziehen, weil

Zeit auf seiner Oberfläche erscheint

dicker grünlich-brauner Belag

Patina, die das Metall schützt

weitere Oxidation. Auch Bronze

fesselten die Schilde der römischen Legionäre.

Schild eines römischen Legionärs.

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Es ist aus Bronze, dass die Verherrlichten

A. S. Puschkin „Der eherne Reiter“ in

Petersburg und das Denkmal für Minin und

Pozharsky auf dem Roten Platz in

Moskau. Dank besonderem

mechanische Eigenschaften und gut

Gussqualitäten Bronze - ideal

Metall zum Gießen von Glocken,

laut und schön haben

Klang. Jeder kennt den Riesen

"Zarglocke" im Moskauer Kreml

fast 202 Tonnen schwer, eingegossen

1733-1735 von russischen Meistern

I. F. und M. F. Matronin, aus Bronze

früher bauten sie auch Kanonen; am meisten

die größte von ihnen ist "Tsar Cannon" (39,3 t)

zur Verteidigung bestimmt

Moskauer Kreml und wurde gegossen

Meister A. Chokhov im Jahr 1586.

E. M. Falcone. "Bronze Reiter".

St. Petersburg.

Die Zarenglocke wurde auf Bestellung gegossen

Kaiserin Anna Ioannovna in 1733-1735

Moskauer Rollen Ivan Motorin und

sein Sohn Mikhail anstelle desjenigen, der in 1 abgestürzt ist

701 während des Feuers von Bolshoi Uspensky

Glocken.

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Zarenkanone. Meister Andrey Chokhov. 1586.

Das Denkmal für den Kaufmann Kuzma Minin und Fürst Dmitri Pozharsky wurde nach dem Projekt des Künstlers I. P. Martos geschaffen und vom Gießereimeister der Kunstakademie V. P. Ekimov aus Bronze gegossen, eröffnet am 20. Februar 1818.

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P. K. Klodt. Statue auf der Anitschkow-Brücke in P. K. Klodt. Eine der vier Bronzestatuen, St. Petersburg. Bronze. bilden die Skulpturengruppe "Die Zähmung des Pferdes"

auf der Anitschkow-Brücke in St. Petersburg.

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Und jetzt werden Skulpturen in Bronze gegossen,

Machen Sie Kronleuchter, Kandelaber, Leuchter und

auch Einzelheiten zu verschiedenen Mechanismen (z.

Lager). Wie vor vielen Jahrhunderten, um zu empfangen

Bronze, Kupfer und Kupferschrott werden mit Zinn legiert.

Nur nicht in Irden, sondern in Modern

Elektroöfen Zum Schmelzen von Kupfer und

Zinn wurde nicht oxidiert und Bronze zeichnete sich durch ein besonderes aus

Stärke, sie fügen der Ladung vor dem Gießen hinzu

Phosphorverbindungen. Aufgrund der Verknappung von Zinn und seiner

hochpreisige Zinnbronze wird nach und nach ersetzt

andere Bronzen, Kap. Arr. Aluminium.

Aluminiumbronze, die bis zu 11 % Al enthält

gut mechanische Eigenschaften, stabil ein

Meerwasser und sogar in verdünnter Salzsäure.

Dieser ist sehr langlebige Legierung in die Produktion gehen

Rohrleitungen, Teile Dampfturbine und Luftfahrt

Motoren usw. Aus Aluminiumbronze in Russland

geprägte "Kupfer"-Münzen von 1926 bis 1957. Von

Bleibronze machen Lager für

Diesellokomotiven, Schiffsmotoren, Wasserturbinen.

Außergewöhnlich starkes und langlebiges Beryllium

Bronze, die aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften

als Material für Federn dient, praktisch nicht

sachkundige Ermüdung (überstehen bis zu 20 Millionen Lastwechsel).

St. Petersburg. Bronze

Denkmal für Ostap Bender

Italienische Straße. Jahr 2000.

Bildhauer Albert Charkin.

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Messing.

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Obwohl Zink nur in der Mitte entdeckt wurde

Jahrhunderts war Messing den alten Römern bekannt, die es erhielten

Verhüttung von Kupfererzen mit Zink ohne Luftzutritt. Zur Herstellung von Messing

gewünschte Eigenschaften in seiner Zusammensetzung werden oft in kleinen Mengen in seine Zusammensetzung eingebracht

Legierungsmetalle wie Al, Mn, Ni, Fe usw. Messing schmilzt leichter,

als Kupfer, aber es ist härter als es. Messing ist gut geschmiedet, in Bleche gestochen,

gestanzt, zu einem Draht gezogen und perfekt poliert (auf Hochglanz)

scheinen). Produkte daraus können gehärtet werden. Bei Bedarf kann Messing sein

elektrochemisch auf die Oberfläche anderer Metalle aufgebracht.

Es ist wichtig, dass Messing viel billiger ist als Kupfer.

Messing wird im Maschinenbau und in der Elektrotechnik verwendet; sie machen daraus

Details verschiedener Mechanismen, Wasser- und Gashähne, Heizkörper

Rohre, Türgriffe, Scharniere Patronenhülsen. Messing mit Aluminiumzusatz

an Aussehen sieht aus wie Gold, Abzeichen, Embleme sind daraus gemacht,

Medaillen. Wenn relativ wenig Zink in der Legierung ist (bis zu 18%), haben Messinge

rötlicher Farbton, beispielsweise wird Messing mit bis zu 10 % Zink genannt

Tombak; aus dieser Legierung wurde von 1961 bis 1991 in Russland "Kupfer" geprägt

Münzen im Wert von 1 bis 5 Kopeken. Legierungen mit hohem Zinkgehalt

(bis zu 50%) - gelb und werden eigentlich Messing genannt. Es geht ihnen gut

werden durch Walzen, Pressen und Räumen verarbeitet, sie werden zur Gewinnung verwendet

gute Gussteile.

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andere Legierungen.

Von anderen Legierungen erwähnen wir Monelmetall (50 - 70 % Kupfer, 15 - 25 %

Nickel und Zink mit Zusatz von Blei, Zinn und Eisen) verwendet

für die Herstellung von Besteck und Schmuck "unter Silber". Dank an

seine hohe Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit, gute Duktilität

jetzt verwendet in der chemie, schiffbau, medizin,

Öl-, Textil- und andere Industrien.

Aber Constantan, Manganin, Chromel und Kopel ändern ihre fast nicht

Beständigkeit bei starken Temperaturschwankungen und damit durch Vertrauen

und in der Elektrotechnik wirklich zur Herstellung von Thermoelementen dienen - sehr

empfindliche Instrumente zur Temperaturmessung. Auch in Chromel u

Ausgleichsdrähte, Rheostate, Teile

Heizgeräte. Referenzwiderstände werden aus Mangonin hergestellt

und Elemente Messgeräte.

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Wann der Mensch zum ersten Mal mit Kupfer bekannt wurde, ist jetzt nicht mehr festzustellen. Jedenfalls um 3000 v. e. schon die ägypter konnten draus draht machen. In der Natur kommt Kupfer manchmal in seinem ursprünglichen Zustand vor, was es den alten Handwerkern erleichterte, es zu gewinnen. Sie wussten, wie man mit Steinwerkzeugen verschiedene Produkte aus diesem Metall schmiedet. Später wurden Kupferminen entwickelt, die über den ganzen Planeten verstreut waren: in Nordamerika an den Ufern der Großen Seen und in Asien auf der Sinai-Halbinsel und in Europa auf dem Gebiet des heutigen Österreich und so weiter die Insel Zypern. Der lateinische Name für das Metall „Cuprum“ leitet sich Experten zufolge vom Namen dieser Insel ab. Der Name des dem russischen Ohr vertrauten Metalls - "Kupfer" - stammt wahrscheinlich vom altslawischen "smid", was Metall im Allgemeinen bedeutet.

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Der von A. S. Puschkin in St. Petersburg gesungene eherne Reiter und das Denkmal für Minin und Pozharsky auf dem Roten Platz in Moskau wurden aus Bronze gegossen. Aufgrund seiner besonderen mechanischen Eigenschaften und guten Gusseigenschaften ist Bronze ein ideales Metall zum Gießen von Glocken mit lautem und schönem Klang. Jeder kennt die riesige „Zarenglocke“ im Moskauer Kreml mit einem Gewicht von fast 202 Tonnen, die zwischen 1733 und 1735 von den russischen Meistern I. F. und M. F. Matronin gegossen wurde. Auch Gewehre wurden früher aus Bronze gefertigt; Die größte von ihnen "Zarenkanone" (39,3 Tonnen) war für die Verteidigung des Moskauer Kremls bestimmt und wurde 1586 von Meister A. Chokhov gegossen.

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Und jetzt werden Skulpturen aus Bronze gegossen, Und jetzt werden Skulpturen aus Bronze gegossen, Kronleuchter, Kandelaber, Kerzenhalter sowie Teile verschiedener Mechanismen (z. B. Lager) hergestellt. Wie schon vor vielen Jahrhunderten werden zur Gewinnung von Bronze Kupfer und Kupferschrott mit Zinn legiert. Nur nicht in Erd-, sondern in modernen Elektroöfen. Damit Kupfer und Zinn beim Schmelzen nicht oxidieren und Bronze besonders haltbar ist, werden der Charge vor dem Gießen Phosphorverbindungen zugesetzt. Aufgrund der Zinnknappheit und des hohen Preises wird Zinnbronze nach und nach durch andere Bronzen ersetzt, Kap. Arr. Aluminium. Aluminiumbronze mit bis zu 11 % Al hat gute mechanische Eigenschaften, ist in Meerwasser und sogar in verdünnter Salzsäure stabil. Diese sehr feste Legierung wird zur Herstellung von Rohrleitungen, Teilen von Dampfturbinen und Flugzeugmotoren usw. verwendet. Von 1926 bis 1957 wurden in Russland "Kupfer" -Münzen aus Aluminiumbronze geprägt. Es werden Lager für Diesellokomotiven, Schiffsmotoren und Wasserturbinen hergestellt aus Bleibronze. Berylliumbronze ist extrem fest und langlebig, die aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften als Material für Federn dient, die praktisch keine Ermüdung kennen (bis zu 20 Millionen Lastwechsel aushalten).

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andere Legierungen. Von anderen Legierungen erwähnen wir Monelmetall (50 - 70 % Kupfer, 15 - 25 % Nickel und Zink mit dem Zusatz von Blei, Zinn und Eisen), das früher für die Herstellung von Besteck und Schmuck "unter Silber" verwendet wurde. Aufgrund seiner hohen Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit sowie seiner guten Plastizität wird es heute in der Chemie-, Schiffbau-, Medizin-, Öl-, Textil- und anderen Industrien eingesetzt. Aber Konstantan, Manganin, Chromel und Kopel ändern ihren Widerstand bei starken Temperaturschwankungen fast nicht und dienen daher in der Elektrotechnik treu zur Herstellung von Thermoelementen - sehr empfindlichen Geräten, die die Temperatur messen. Aus Chromel und Kopel werden auch Ausgleichsdrähte, Rheostate, Teile von Heizgeräten hergestellt. Referenzwiderstände und Elemente von Messgeräten werden aus Mangonin hergestellt.

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Beschreibung der Folie:

Kupfer ist das erste Metall, das erstmals in der Antike, mehrere Jahrtausende vor Christus, von Menschen verwendet wurde. Die ersten Kupferwerkzeuge wurden aus nativem Kupfer hergestellt, was durchaus üblich ist. Das größte Kupfernugget wurde in den Vereinigten Staaten gefunden, es hatte eine Masse von 420 Tonnen, aber da Kupfer ein weiches Metall ist, konnte Kupfer in der Antike Steinwerkzeuge nicht ersetzen. Erst als der Mensch lernte, Kupfer zu schmelzen und Bronze (eine Legierung aus Kupfer und Zinn) erfand, ersetzte Metall den Stein. Die weit verbreitete Verwendung von Kupfer begann im 4. Jahrtausend v.

Kupfer ist ein schweres rosarotes Metall, weich und formbar, sein Schmelzpunkt beträgt 1083 ° C, es ist ein ausgezeichneter Leiter für elektrischen Strom und Wärme, die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer ist 1,7-mal höher als die von Aluminium und 6-mal höher als die von Eisen . Im Alltag haben wir ständig mit Kupfer und seinen Legierungen zu tun: Wir schalten einen Computer oder eine Tischlampe ein, Strom fließt durch Kupferdrähte, wir verwenden Metallgeld, das sowohl gelb als auch weiß aus Kupferlegierungen besteht . Einige Häuser sind mit Bronzegegenständen geschmückt, Utensilien sind aus Kupfer. Dabei ist Kupfer bei weitem nicht das häufigste Element in der Natur: Der Kupfergehalt in der Erdkruste liegt bei 0,01 %, womit es nur den 23. Platz unter allen Elementen belegt.

Kupfer ist das erste Metall, das erstmals in der Antike, mehrere Jahrtausende vor Christus, von Menschen verwendet wurde. Die ersten Kupferwerkzeuge wurden aus nativem Kupfer hergestellt, was durchaus üblich ist. Das größte Kupfernugget wurde in den Vereinigten Staaten gefunden, es hatte eine Masse von 420 Tonnen, aber da Kupfer ein weiches Metall ist, konnte Kupfer in der Antike Steinwerkzeuge nicht ersetzen. Erst als der Mensch lernte, Kupfer zu schmelzen und Bronze (eine Legierung aus Kupfer und Zinn) erfand, ersetzte Metall den Stein. Die weit verbreitete Verwendung von Kupfer begann im 4. Jahrtausend v. e. Kupfer ist ein inaktives Metall und steht in der elektrochemischen Spannungsreihe rechts von Wasserstoff. Es interagiert nicht mit Wasser, Laugen, Salzsäure und verdünnter Schwefelsäure. In stark oxidierenden Säuren (z. B. Salpetersäure und konzentrierte Schwefelsäure) löst sich Kupfer jedoch: Cu + 4HMO3 - Cu (NO3) 2 + 2NO + 2H2O konzentriert

Kupfer hat eine ziemlich hohe Korrosionsbeständigkeit. In einer feuchten Atmosphäre, die Kohlendioxid enthält, ist Kupfer jedoch mit einer grünlichen Beschichtung aus basischem Kupferkarbonat bedeckt: 2Сu + O2 + СO2 + Н2O = СU(ОН)2 СuСО3 am charakteristischsten und stabilsten. Kupfer(II) bildet stabiles CuO-Oxid und Cu(OH)2-Hydroxid. Dieses Hydroxid ist amphoter, leicht löslich in Säuren Сu(OH)2 + 2НCl = СuСl2 + 2Н2О und in konzentrierten Alkalien. Kupfersalze (II) sind in der Volkswirtschaft weit verbreitet. Von besonderer Bedeutung ist Kupfersulfat, hydratisiertes Kupfer(II)sulfat CuSO4 · 5H2.

Kupfer und Gesundheit Der menschliche Körper benötigt Kupfer für die Bildung verschiedener Proteine ​​und Enzyme. Kupfer wird benötigt: für die Synthese von Hämoglobin für den Knochenaufbau für die Funktion des Kreislaufsystems für die Funktion des zentralen Nervensystems zur Gewinnung von Energie aus Zellen Neuere Studien haben gezeigt, dass die Annahme, dass eine Ernährung mit zu geringem Kupfergehalt den Kupfergehalt erhöht Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist sehr nah an der Wahrheit. Kupfermangel im Körper kann zu so schwerwiegenden Folgen wie Knochenfehlbildungen, Blutarmut und Hirnversagen führen. Weitere Folgen sind: Blockade der Zellatmung Stopp der Harnsäurebildung Fehlbildung von Neurotransmittern Stopp der Pigmentbildung (weiße Haare) Störung des Redox-Gleichgewichts

Eine Person muss zusammen mit der Nahrung eine bestimmte Menge Kupfer erhalten, um den Körper ausreichend mit diesem Element zu sättigen. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen an Kupfer liegt bei 2-3 mg. Viele Lebensmittel und Getränke enthalten dieses wichtige Element in unterschiedlichen Mengen. Ein Konsum von Trinkwasser mit Kupferionen reicht nicht aus. Kupferreiche Lebensmittel sind: Schokolade Weiße und grüne Bohnen Fisch Haselnüsse und Südnüsse Dagegen enthalten folgende Lebensmittel nur geringe Mengen an Kupfer: Käse Milch Weißbrot Rind und Lamm Diese Tabelle listet Lebensmittel und deren Kupfergehalt auf

Zugeteilt wird das technische Metall, das 97-98 % Kupfer enthält. Eine der wichtigsten Industrien für die Verwendung von Kupfer ist die Elektroindustrie. Elektrische Drähte bestehen aus Kupfer. Dazu muss das Metall sehr rein sein: Verunreinigungen setzen die elektrische Leitfähigkeit stark herab. Das Vorhandensein von 0,02 % Aluminium in Kupfer verringert seine elektrische Leitfähigkeit um fast 10 %. In Gegenwart von nichtmetallischen Verunreinigungen steigt der Widerstand eines Metalls noch stärker an. Um reines Kupfer zu erhalten, das in der Elektrotechnik verwendet werden kann, wird es elektroveredelt. Dieses Verfahren basiert auf der Elektrolyse einer wässrigen Kupfersalzlösung mit einer löslichen Kupferanode. Technisches oder Blisterkupfer, das als eine der Elektroden dient, wird in ein Bad getaucht, das mit einer wässrigen Kupfersulfatlösung gefüllt ist. Eine weitere Elektrode wird in das Bad eingetaucht. Eine Gleichstromquelle ist derart mit den Elektroden verbunden, dass technisches kupfer wurde zur Anode (Pluspol der Stromquelle), und die andere Elektrode wurde zur Kathode.

Ein sehr wichtiger Anwendungsbereich von Kupfer ist die Herstellung von Kupferlegierungen. Kupfer bildet mit vielen Metallen sogenannte Mischkristalle, die den gewöhnlichen Lösungen darin ähneln, dass in ihnen die Atome einer Komponente (Metall) gleichmäßig auf die Atome einer anderen verteilt sind (Abb. 34). Die meisten Kupferlegierungen sind feste Lösungen. Bronze ist eine seit der Antike bekannte Kupferlegierung und enthält 430 % Zinn (normalerweise 810 %). Es ist interessant, dass Bronze in ihrer Härte getrennt entnommenes reines Kupfer und Zinn übertrifft. Bronze ist schmelzbarer als Kupfer. Bronzeprodukte der Meister des alten Ägypten, Griechenlands und Chinas sind bis heute erhalten. Im Mittelalter wurden Werkzeuge und viele andere Produkte aus Bronze gegossen. Auch die berühmte Zarenkanone (Abb. 35) und die Zarenglocke im Moskauer Kreml sind aus einer Kupfer-Zinn-Legierung gegossen.

Die heilende Wirkung von Kupfer ist seit langem bekannt. Die Alten glaubten, dass die heilende Wirkung von Kupfer mit seinen schmerzlindernden, fiebersenkenden, antibakteriellen und entzündungshemmenden Eigenschaften verbunden ist. Schon Avicenna und Galen beschrieben Kupfer als Medizin, und Aristoteles, der auf die allgemein stärkende Wirkung von Kupfer auf den Körper hinwies, zog es vor, mit einer Kupferkugel in der Hand einzuschlafen. Königin Kleopatra trug die dünnsten Kupferarmbänder und zog sie Gold und Silber vor, da sie sich mit Medizin und Alchemie gut auskannte. In Kupferrüstungen ermüdeten alte Krieger weniger, und ihre Wunden eiterten weniger und heilten schneller. Es wurde bemerkt und weit verbreitet in antike Welt die Fähigkeit von Kupfer, "männliche Kraft" positiv zu beeinflussen. Ethnowissenschaft

Heutzutage ist die Verwendung von Kupferprodukten weit verbreitet. In Zentralasien tragen sie Kupferprodukte und leiden praktisch nicht an Rheuma. In Ägypten und Syrien tragen sogar Kinder Kupfergegenstände. In Frankreich werden Hörstörungen mit Kupfer behandelt. In den USA werden Kupferarmbänder als Heilmittel gegen Arthritis getragen. In der chinesischen Medizin werden Kupferplättchen auf aktive Punkte aufgelegt. Und in Nepal gilt Kupfer als heiliges Metall. Die Medetherapie (Kupferbehandlung) ist eine der Arten der traditionellen Medizin. In der Kindheit haben wir auf Anraten meiner Großmutter einen Kupferpfennig auf eine Beule aufgetragen, um Schmerzen und Entzündungen zu lindern, obwohl der Kupfergehalt in einer zu Sowjetzeiten ausgegebenen 5-Kopeken-Münze niedrig war. In der medizinischen Therapie werden Produkte mit einem Kupfergehalt von mindestens 99,9 % eingesetzt. Das einfachste, effektivste, ästhetisch schönste und praktischste Hilfsmittel in der medizinischen Therapie ist ein Kupferarmband, das vom Gesundheitsministerium der Russischen Föderation zugelassen und empfohlen wird.

gelernt, sie für ihre Bedürfnisse zu verarbeiten und zu nutzen. Kupfergegenstände, die im Oberlauf des Tigris gefunden wurden, stammen aus dem zehnten Jahrtausend vor Christus. Später bestimmte die weit verbreitete Verwendung von Kupferlegierungen die Materialkultur der Bronzezeit (spätes 4. – frühes 1. Jahrtausend v. Chr.) und begleitete in der Folge die Entwicklung der Zivilisation auf allen Stufen. Kupfer und es wurden zur Herstellung von Geschirr, Besteck, Schmuck und verschiedenen Kunstprodukten verwendet. Die Rolle von Bronze war besonders groß. Kupfer wird seit dem 20. Jahrhundert hauptsächlich wegen seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit verwendet. Mehr als die Hälfte des abgebauten Kupfers wird in der Elektrotechnik zur Herstellung verschiedener Drähte, Kabel und leitfähiger Teile elektrischer Geräte verwendet. Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit ist Kupfer ein unverzichtbares Material für verschiedene Wärmetauscher und Kühlgeräte. Kupfer wird häufig in der Galvanik verwendet - zum Aufbringen von Kupferbeschichtungen, zum Erhalten dünnwandiger Produkte mit komplexer Form, zum Herstellen von Klischees beim Drucken usw.