Physikalische und chemische Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Als einziges Metall hat Kupfer eine rötliche Farbe. Es ist neben Gold das einzige farbige metallische Element. Die gute Leitfähigkeit für elektrischen Strom und Wärme sind die wichtigsten Eigenschaften des Werkstoffes. Sie werden nur noch von denen des Silbers übertroffen.
-Relative Atommasse: 63,546
-Dichte 8,96 g/cm3
-Schmelzpunkt 1083,4 °C
-Siedepunkt 2567 °C
-Elektrische Leitfähigkeit 60 m/(Ω*mm²)
-Wärmeleitfähigkeit bei 20° ca. 395 W/m*K
-Wärmeausdehnung 17*10-6/K (von 25 bis 300 Grad)
-Spezifische Wärme 0,38 J/g*K (20 bis 400 Grad)
-Schmelzwärme 214 J/g
Chemische Eigenschaften
Kupfer ist das einzige Gebrauchsmetall, das in der normalen Spannungsreihe edler ist als Wasserstoff. Die gute Korrosionsbeständigkeit der Kupferwerkstoffe beruht auf ihrer Fähigkeit, stabile Deckschichten auszubilden, die den Werkstoff vor weiterem Korrosionsangriff schützen. (Bei reinem Kupfer lässt sich dies für jeden sichtbar an den oftmals grünen Kupferdächern erkennen.) Durch Zugabe von Legierungselementen wird die Deckschichtbildung positiv beeinflusst.
In der Atmosphäre bestehen diese kompakten und schützenden Schichten aus Oxiden und schwer löslichen basischen Salzen. In Lösungen wird das Korrosionsverhalten in erster Linie durch die Anwesenheit von Sauerstoff oder anderen Oxidationsmitteln beeinflusst. In Abhängigkeit der Umgebungsparameter kann das Medium dauerhaft korrosiv sein oder zur Bildung einer Schutzschicht führen. Ein Angriff des Kupfers kann jedoch nur dann erfolgen, wenn das Angriffsmittel Sauerstoff oder Oxidationsmittel enthält oder selbst oxidierend wirkt. In schwach angreifenden Mitteln (z. B. sauerstoffhaltigem Wasser) hemmen oder verhindern die angesprochenen Schutzschichten das Fortschreiten der Korrosion. Detaillierte Aussagen sind der umfangreichen Literatur zu entnehmen.