När du överväger användbarheten hos någon metall, bör konduktivitet beaktas. Ledningsförmågan består egentligen av två egenskaper, elektriska och termiska (värme). Även om koppar länge har värderats för sina utmärkta värme- och elektriska ledningsegenskaper, bör även andra faktorer, såsom styrka, korrosionsbeständighet och smältbarhet beaktas. Lösningar på problem som uppkommer av dessa överväganden kan påverka ledningsförmågan.

Elektrisk ledningsförmåga

Keytometals.com säger att elektrolytisk hårdhöjd (ETP) koppar, det föredragna materialet för strömbärande delar, har konduktivitet rating av 101 procent IACS (International Annealed Copper Standard) i mjukt temperament med draghållfasthet på 220 MPa (megapascals, en stressenhet) och 97 procent i vårvalsat temperament vid 345 till 380 MPa draghållfasthet. Under standarden uttrycks ledningsförmågan som en procentandel av standarden. Ett hundra procent IACS representerar en ledningsförmåga på 58 megasimeter per meter (MS /m), vilket motsvarar en resistivitet av 1/58 ohm per meter för en tråd en kvadrat millimeter i tvärsnitt. ETP är 99,9 procent koppar och 0,04 procent syre. En megapascal motsvarar 10 bar eller ca 145,038 pund per kvadrattum.

Termisk ledningsförmåga

Ledande värmeöverföring beräknas med Fouriers lag, nämligen q = k A dT /s, där q är lika med värmeöverförd per tidsenhet (watt eller brittiska termiska enheter [BTU] per timme), A är lika med värmeöverföringsområdet (meter kvadrat eller fot kvadrat), k är lika med värmeledningsförmågan hos materialet (watt per meter gånger grader Kelvin eller watt per meter gånger grader Celsius , eller Btu per timme grader Fahrenheit gånger fötter kvadrerad dividerad med fötterna]), dT motsvarar temperaturskillnaden över materialet (i Kelvin eller grader Celsius eller grader Fahrenheit) och s är lika med materialtjocklek (meter eller fötter). Så, koppar vid 25, 125 och 225 grader Celsius har en värmeledningsförmåga på henholdsvis 401 000, 400 000 och 398 000 watt per meter Kelvin.

Ledningsförmåga och andra överväganden

Endast silver är en bättre elektrisk ledare än koppar. Korrosionsbeständighet, bearbetbarhet, trötthetskarakteristik, formbarhet, formbarhet och styrka är andra faktorer som beaktas vid metallapplikationer. Koppar har varit föredraget över silver för elektriska tillämpningar på grund av den relativa utgiften av silver och den hastighet vid vilken silver korroderar. För att förbättra andra egenskaper än ledningsförmåga legeras koppar med andra metaller. Utspädning av koppar från sitt rena tillstånd medför en snabb nedgång i dess ledande kraft. Brasser och bronzer, som är 60 till 80 procent koppar, har konduktivitetsgrader på 25 till 50 procent IACS.

Designhänsyn

Användning av koppar och omfattning eller urval av material som ska legeras är föremål för betydande prestanda överväganden, där styrka och icke-maleability är avvägningar mot konduktivitet. En designövervägning blir huruvida den minskade konduktiviteten är acceptabel.

Framtiden

Med ökad tonvikt på effektiv energianvändning har kraftindustrin letat efter förbättrade ledande material för normala miljöer medan söka efter superledare fortsätter.