Egenskaper

Koppar och dess över 400 olika legeringar har flera unika egenskaper som gör den så oumbärlig i vår moderna värld. Dessa egenskaperna är till exempel metallens hög ledningsförmåga för elektricitet och värme, samt med hög korrosionshärdighet. Även i svåra miljöer håller koppar sina mycket goda egenskaper.

Materialen har god formbarhet. Den plastiska formbarheten är god i både varmt och kallt tillstånd. Vad gäller skärbarhet finns legeringar med den hitintills bästa uppnådda skärbarheten bland metalliska material. Koppar har också bra hållfasthet. Den är låg hos olegerad koppar men kan hos legeringar uppnå betydande värden. På grund av bra fogbarhet, kopparen är lätt att löda och svetsa. Det är också brandsäkert material. Ren syrefri koppar är efterfrågad råmaterial i de mest krävande applikationerna (elektronik och supraledningar).

Kopparfärgen är estetiskt varm – bländande rödbrun. Vid åldring blir färgen mörkbrun och under lämpliga väderförhållanden blir kopparplåten med gröna patina. Brons- och nickellegeringsblandningar har färg som påminner bara lite som koppar; även deras egenskaper skiljer sig från koppar. Koppar har av tradition stor och i praktiken fungerande återvinning pga. dess höga skrotvärde. Koppar används dels olegerad dels som basmetall i ett stort antal legeringar, i vilka man önskar uppnå vissa speciella egenskaper. Koppar kan återvinnas 100%.

Kemiska egenskaper

De vanligaste metallerna och legeringarna påverkas i fuktig miljö och korroderar. Det är bara i heta/torra (öknar) och i kalla/torra miljöer som metaller står emot korrosion. Koppar korroderar dock mycket långsamt. Att koppar och kopparlegeringar har så stor korrosionshärdighet beror på deras förmåga att bilda stabila föreningar, något som står emot korrosionsangrepp. Vid kontakt med luft och regn bildas skyddande oxidlager och svårlösliga basiska föreningar, som naturliga mineraler, på ytan av kopparn och kopparlegeringarna. Lämpliga legeringstillsatser kan på ett positivt sätt påverka bildandet av dessa beläggningar.

I det periodiska systemet hittar man koppar i samma grupp som silver och guld. Det betyder att metallen är relativt inert mot kemikalier. I de flesta av sina föreningar kan koppar antingen ha oxidationstalet +I eller oxidationstalet +II. Löst koppar i jonform i oxidationsfas +II har blå färg, medan lösta kopparjoner i oxidationsfas +I är färglösa. Koppar och kopparföreningar färgar en låga grön.

Mekaniska egenskaper

Mekaniska egenskaper hos koppar och dess legeringar kan skräddarsys på lämpligt sätt för olika användningsområden. Hårdheten, hållfastheten och tänjbarheten är avgörande för kopparns egenskaper. Mikrostrukturen hos metallen bestämmer dessa egenskaper och den avpassas med legeringsämnen, bearbetning och värmebehandlingar. Tillståndet hos materialet bestäms i standarder där bokstaven H står för hårdhet och R för draghållfasthet.

Koppar kan erbjudas i en mängd olika tillstånd från glödgat (mjukt) till mycket hårt, vilket man får genom kallbearbetning. Hållbarheten, hårdheten och skärbarheten hos koppar kan också höjas genom legering, men det resulterar i att den elektriska ledningsförmågan blir sämre.

Fysikaliska egenskaper

Elektrisk ledningsförmåga

Kraftgenerering, kraftöverföring och användningen av elektricitet har förändrat det moderna samhället. Koppar (med minst 99,9% renhet) har gjort detta möjligt tack vare sin unika ledningsförmåga. Det handlar om koppar som bearbetats till tråd, kabel, band, strömskenor och som gjutna delar för sådant som komponenter till elektriska brytare och svetsutrustning.

Värmeledningsförmåga

Koppar är en utmärkt ledare av värme, cirka 30 gånger bättre än rostfritt stål och 1,5 gånger bättre än aluminium. Det ger oss tillämpningar där snabb värmeöverföring krävs, till exempel värmeväxlare i produkter för luftkonditionering, bilkylare, kylare i datorer, förslutningsmaskiner, TV-apparater och vattenkylda ugnskomponenter. Tändstift av bra kvalitet har en centralt placerad kopparelektrod som leder bort värme och som hindrar överhettning. En kastrull av bästa kvalitet har en kopparbotten som garanterar jämn och snabb upphettning.