1. Dichte von reinem Kupfer
Die Dichte von reinem Kupfer bei Raumtemperatur (20 Grad) ist eine stabile physikalische Konstante.
Dichte: 8,96 g/cm³
Entspricht 8960 kg/m³
Diese relativ hohe Dichte unterscheidet Kupfer von leichteren Metallen wie Aluminium und macht es für Anwendungen geeignet, die sowohl Gewicht als auch strukturelle Stabilität erfordern. Die Dichte ändert sich geringfügig mit der Temperatur, der oben genannte Wert wird jedoch allgemein in der industriellen Produktion, Materialberechnung und im Handel übernommen.
2. Schmelzpunkt von reinem Kupfer
Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der Kupfer unter normalem Atmosphärendruck von einem Feststoff in eine Flüssigkeit übergeht.
Schmelzpunkt: 1083 Grad (1356,15 K)
Reines Kupfer hat einen hohen Schmelzpunkt, was bedeutet, dass es unter mittleren bis hohen Temperaturbedingungen stabil bleibt und nicht leicht erweicht oder schmilzt. Diese Eigenschaft unterstützt den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen wie elektrischen Bauteilen, Wärmetauschern und Gussteilen.
3. Härte von reinem Kupfer
Die Härte spiegelt die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegenüber Einkerbungen oder Kratzern auf der Oberfläche wider. Bei reinem Kupfer variiert die Härte je nach Zustand (weich oder hart) geringfügig:
Weichgeglühtes Reinkupfer:
Brinellhärte (HB): ~ 40–60 HB
Rockwell-Härte (HRF): ~ 40–50 HRF
Kaltverformtes/hartgezogenes reines Kupfer:
Brinellhärte (HB): ~ 80–120 HB
Da reines Kupfer im geglühten Zustand sehr weich ist, lässt es sich leicht biegen, stanzen und bearbeiten. Kaltbearbeitung (Ziehen, Walzen, Stanzen) erhöht die Härte, verringert jedoch die Duktilität.
4. Zugfestigkeit und Dehnung von reinem Kupfer
Zugfestigkeit und Dehnung sind wichtige mechanische Eigenschaften, die die Formbarkeit und strukturelle Leistung bestimmen.
(1) Zugfestigkeit
Weichgeglühtes Reinkupfer:
Zugfestigkeit: ~ 200–250 MPa
Kaltverformtes/hartgezogenes reines Kupfer:
Zugfestigkeit: ~ 300–400 MPa
(2) Dehnung (Duktilität)
Die Dehnung misst, wie weit sich ein Material dehnen kann, bevor es bricht.
Weichgeglühtes Reinkupfer:
Dehnung: ~ 40 %–50 %
Diese extrem hohe Dehnung bedeutet, dass reines Kupfer zu feinen Drähten gezogen, zu dünnen Blechen gerollt oder tief in komplexe Formen gezogen werden kann, ohne dass es zu Rissen kommt.
Kaltverformtes reines Kupfer:
Dehnung sinkt auf ~ 5–20 %
Eine höhere Festigkeit geht mit einer verringerten Duktilität einher.
Zusammenfassung
Reines Kupfer zeichnet sich aus durch:
Hohe Dichte: 8,96 g/cm³
Hoher Schmelzpunkt: 1083 Grad
Geringe Härte im weichen Zustand: 40–60 HB
Mittlere Zugfestigkeit: 200–250 MPa (geglüht)
Hervorragende Duktilität: 40–50 % Dehnung
