Koper

De eigenschappen van koper, die in belangrijke mate het toepassingsgebied bepalen, zijn:
• Goede corrosieweerstand
• Goede elektrische geleidbaarheid
• Goede warmtegeleidbaarheid
• Goede be- en verwerkbaarheid

Goede corrosieweerstand

De goede weerstand tegen bijvoorbeeld atmosferische corrosie blijkt onder andere uit de soms al eeuwenoude koperen dakbedekkingen op kerken en kathedralen. Ook tegenwoordig wordt koper steeds meer toegepast in de architectuur, onder andere als dak- en gevelbekledingsplaten. De weerstand tegen corrosie kan door legeren aanmerkelijk beïnvloed worden. Zo zijn veel koper/zink legeringen (messing) gevoelig voor spanningscorrosie en ontzinking. Legeringen met aluminium en/of nikkel daarentegen hebben in bijvoorbeeld zeewateromgevingen een uitstekende corrosieweerstand.

Goede elektrische geleidbaarheid

Grofweg de helft van al het geproduceerde koper wordt op één of andere wijze toegepast vanwege de goede elektrische geleidbaarheid. Voor het technisch zuivere koper Cu-ETP bedraagt de elektrische geleidbaarheid minimaal 58 m/Ω·mm². Van alle metalen heeft alleen zilver een enigszins hogere specifieke elektrische geleidbaarheid (ca. 62 m/Ω·mm²). Gezien de prijs is zilver echter in de meeste toepassingen geen economisch alternatief voor koper. Betrokken op het gewicht heeft ook zuiver aluminium een goede elektrische geleidbaarheid, echter in veel gevallen is de sterkte hiervan onvoldoende.

Verontreinigingen (bijvoorbeeld fosfor, silicium, arsenicum) en legeringselementen (bijvoorbeeld aluminium, tin, nikkel) hebben een negatieve invloed op de elektrische geleidbaarheid van koper. Zo bedraagt de elektrische geleidbaarheid van het met fosfor gedesoxideerde koper Cu-DHP ca. 45 m/Ω·mm², en van de messing kwaliteit CuZn37 slechts ca.15 m/Ω·mm². In het algemeen kan dus gesteld worden dat hoe zuiverder het materiaal is, hoe beter de geleidbaarheid. De technisch zuivere koperkwaliteiten Cu-ETP, Cu-DHP, en Cu-HCP bevatten minimaal 99,90% koper.

De elektrische geleidbaarheid wordt ook negatief beïnvloed door versteviging als gevolg van kouddeformatie. Voor koper en een groot aantal koperlegeringen (onder andere messing, fosforbrons, nieuwzilver) is versteviging door kouddeformatie echter de enige mogelijkheid de sterkte te verhogen.

Goede warmtegeleidbaarheid

Juist de combinatie van goede corrosieweerstand en hoge warmtegeleidbaarheid maken koper en ook diverse koperlegeringen uitermate geschikt als materiaal voor bijvoorbeeld warmtewisselaars in corrosieve milieus zoals op schepen, in brak water en dergelijke. Ook de warmtegeleidbaarheid wordt, zij het in mindere mate dan de elektrische geleidbaarheid, negatief beïnvloed door verontreinigingen en legeringselementen. Zo bedraagt de warmtegeleidbaarheid van zuiver koper Cu-ETP 394 W/m·K, die van Cu-DHP ca. 330 W/m·K en van CuZn37 nog ‘slechts’ 126 W/m·K. Ter vergelijking: de thermische geleidbaarheid van roestvast staal 1.4301 bedraagt slechts 15 W/m·K.

Goede be- en verwerkbaarheid

Koper en koperlegeringen kunnen in het algemeen met behulp van standaard technieken in iedere gewenste vorm met bijbehorende afmetingen en toleranties gebracht worden. In de dagelijkse praktijk worden, afhankelijk van het beoogde doel en de legering, technieken als walsen, ponsen, strekken, dieptrekken, zetten, stuiken, verspanen en smeden veelvuldig toegepast. Ook het gieten van daartoe geschikte koperlegeringen vindt veel toepassing. Om te voldoen aan een grote verscheidenheid aan decoratieve of functionele eisen kunnen koper en de meeste koperlegeringen goed gepolijst worden, voorzien worden van een oppervlaktetextuur, bedekt worden door galvanische processen (vernikkelen, verzilveren, vergulden), door emailleren of door lakken.

Voor het assembleren van onderdelen uit koper en koperlegeringen staat een veelheid aan verbindingstechnieken ter beschikking, zoals mechanische technieken (felsen, boutverbindingen), lijmen, lassen en zacht- en hardsolderen.