Puhtaan kuparin korroosionkestävyys
Puhdas kupari on ei-rautametalli, jolla on erinomainen korroosionkestävyys, mikä on yksi sen tärkeimmistä eduista korkean sähkön ja lämmönjohtavuuden lisäksi. Sitä käytetään laajalti kattoissa, putkistoissa, lämmönvaihtimissa, laivalaitteistoissa, sähkökoteloissa ja koristekomponenteissa sen vakaiden kemiallisten ominaisuuksien ja itsesuojausmekanismin ansiosta.
Useimmissa luonnon- ja teollisuusympäristöissä puhdas kupari on erittäin kestävä.
Sen korroosionkestävyys tulee pääasiassa passiivisesta pintakalvosta. Altistuessaan ilmalle, erityisesti happea ja kosteutta sisältävälle ilmakehään, kupari reagoi hapen kanssa muodostaen ohuen, tiheän ja lujasti kiinnittyneen kuparioksidikerroksen (CuO ja Cu₂O). Tämä kerros toimii fyysisenä ja kemiallisena esteenä ja estää hapettumisen ja syövyttävien väliaineiden tunkeutumisen. Pitkän ajan kuluessa, ilman, sadeveden ja hiilidioksidin yhteisvaikutuksessa, tämä alkuperäinen oksidikalvo muuttuu vähitellen emäksiseksi kuparikarbonaatiksi tai emäksiseksi kuparisulfaattipatinaksi. Tämä vihertävä patina on vakaa, hilseilemätön ja itsestään-parantuva, tarjoten pitkän-suojan sisäiselle kuparimateriaalille. Tästä syystä muinaiset kupariesineet ja nykyaikaiset kuparikatot voivat säilyä ehjinä satoja vuosia.
Makean veden ympäristöissä, kuten joissa, järvissä ja kotitalouksien vesihuoltojärjestelmissä, puhdas kupari toimii erittäin hyvin.
Se kestää neutraalin tai lievästi emäksisen veden korroosiota eikä ruostu tai liukene helposti. Tästä syystä se on ollut suositeltu materiaali vesiputkissa, venttiileissä ja lämmönvaihdinputkissa jo pitkään. Voimakkaasti happamassa vedessä tai korkea-kovassa vedessä, jossa on tiettyjä ioneja, korroosionopeus voi kuitenkin nousta hieman.
Ilmakehän ympäristöissä, mukaan lukien maaseutu-, kaupunki- ja leuto teollisuusilmapiiri, puhtaalla kuparilla on erinomainen kestävyys.
Se ei ole herkkä yleisille ilmansaasteille. Kuitenkin erittäin saastuneissa teollisuusympäristöissä, joissa on korkeita rikkidioksidi-, rikkivety- tai kloridi-ionien pitoisuuksia, korroosionopeus kiihtyy ja patina voi muuttua löysämmäksi ja vähemmän suojaavaksi.
Meri- ja meriympäristöissä kuparilla on hyvä yleinen korroosionkestävyys, mutta siihen vaikuttavat kloridi-ionit.
Meriveden korkea kloridipitoisuus voi hajottaa passiivisen kalvon paikallisesti, mikä johtaa tietynasteiseen korroosioon tai pistesyöpymiseen. Siksi suorissa ja{1}}pitkäaikaisissa merisovelluksissa puhdas kupari korvataan usein kupariseoksilla, kuten alumiinimessingillä, kupronikkelillä ja pronssilla, joilla on suurempi lujuus ja parempi paikallinen korroosionkestävyys.
Puhdas kupari ei kestä vahvoja happoja, etenkään hapettavia happoja, kuten typpihappoa ja väkevää rikkihappoa, jotka voivat liuottaa sen nopeasti. Se syöpyy myös suhteellisen nopeasti ammoniakkia sisältävissä{1}}ympäristöissä, koska ammoniakki muodostaa liukoisia komplekseja kupari-ionien kanssa ja tuhoaa pinnan passivointikalvon.
Yhteenvetona voidaan todeta, että puhtaalla kuparilla on erinomainen yleinen korroosionkestävyys neutraaleissa ilmakehissä, puhtaassa makeassa vedessä, maaseutuympäristöissä ja heikosti emäksissä, ja sen vakaa oksidi- ja patinakerros luottaa itsesuojaukseen{0}}. Se toimii kohtalaisesti merivedessä, eikä se sovellu pitkäaikaiseen-käyttöön voimakkaasti happamissa, ammoniakkipitoisissa tai erittäin saastuneissa teollisuusympäristöissä. Korkeampaa korroosionkestävyyttä vaativiin sovelluksiin valitaan yleensä kuparilejeeringit seostamattoman puhtaan kuparin sijasta.
