Tembaga biasanya dikategorikan berdasarkankemurnian, keadaan pemrosesan, atau komposisi paduan-empat jenis yang paling sering dirujuk dalam industri dan manufaktur ditentukan berdasarkan kemurnian dan penerapannya, sebagai berikut:
Juga dikenal sebagai "tembaga bebas oksigen" (OFC) atau "tembaga pitch tangguh elektrolitik" (ETP), ini adalah jenis tembaga murni yang paling umum (kemurnian lebih besar dari atau sama dengan 99,3%). Ini selanjutnya dibagi menjadi beberapa tingkatan (misalnya, ASTM C11000, C10200) berdasarkan jejak pengotor (misalnya, oksigen, fosfor). Ciri-ciri utama: konduktivitas listrik/termal yang sangat baik, keuletan tinggi, dan kemudahan pembentukan. Kegunaannya termasuk kabel listrik, heat sink, dan pipa air tawar.
Subset tembaga murni premium dengan kemurnian sangat-tinggi ( Lebih besar dari atau sama dengan 99,995%) dan kandungan oksigen minimal (<0.003%). Its low oxygen levels eliminate "hydrogen embrittlement" (cracking in high-temperature hydrogen environments) and maximize conductivity. Uses: high-performance electronics (e.g., semiconductor chips, microwave components), cryogenics, and medical devices (e.g., MRI machines).
Tembaga dikombinasikan dengan logam lain untuk meningkatkan sifat spesifik (misalnya kekuatan, ketahanan terhadap korosi). Paduan tembaga yang paling umum meliputi:
Kuningan: Tembaga + seng (misalnya, kuningan 60/40, C26000) – ulet, dapat dikerjakan dengan mesin, dan-hemat biaya; digunakan untuk katup, perangkat keras dekoratif, dan alat musik.
Perunggu: Tembaga + timah (perunggu tradisional) atau tembaga + aluminium/nikel (perunggu modern, misalnya perunggu aluminium C60800) – kuat,-tahan aus, dan-tahan korosi; digunakan untuk bantalan, baling-baling kapal, dan roda gigi industri.
Tembaga-Nikel (Kupronikel): Tembaga + nikel (misalnya, 90/10 Cu-Ni, C70600) – ketahanan korosi air laut yang sangat baik; digunakan untuk pipa laut, penukar panas, dan koin.
Tembaga daur ulang diurutkan berdasarkan kemurnian dan bentuknya untuk digunakan kembali. Ini diklasifikasikan ke dalam tingkatan (misalnya, Tembaga Telanjang Terang #1, Tembaga #2) berdasarkan kebersihan (misalnya, keberadaan isolasi, solder) dan kemurnian. Tembaga bekas mempertahankan sebagian besar sifat tembaga murni dan sangat penting untuk produksi berkelanjutan, karena mendaur ulang tembaga menggunakan energi 90% lebih sedikit dibandingkan menambang tembaga baru.
Tidak ada bentuk tembaga yang "lebih baik" secara universal-pilihannya bergantung pada persyaratan inti aplikasi, seperti konduktivitas, kekuatan, ketahanan korosi, dan biaya. Pertimbangan utama untuk skenario umum:
Untuk aplikasi listrik/termal: Tembaga-Konduktivitas Tinggi-Bebas Oksigen (OFHC) paling cocok untuk kebutuhan-performa tinggi (misalnya, semikonduktor), karena kemurnian ultra-tingginya memaksimalkan konduktivitas. Untuk penggunaan sehari-hari (misalnya, kabel rumah tangga), tembaga Murni Komersial (CP) (misalnya, ETP C11000) lebih hemat biaya-namun tetap memberikan konduktivitas yang memadai.
Untuk-lingkungan rawan korosi: Paduan tembaga (misalnya, tembaga-nikel untuk air laut, aluminium perunggu untuk bahan kimia industri) memiliki kinerja lebih baik daripada tembaga murni, yang akan memudar atau terkorosi dalam air asin/asam kuat.
Untuk kekuatan atau ketahanan aus: Paduan tembaga (misalnya perunggu, kuningan) lebih baik daripada tembaga murni, yang lunak dan rentan terhadap deformasi di bawah beban. Misalnya, aluminium perunggu digunakan untuk roda gigi-tugas berat karena 3–4 kali lebih kuat dibandingkan tembaga murni.
Untuk keberlanjutan atau biaya: Tembaga bekas ideal untuk aplikasi yang tidak-kritis (misalnya, komponen listrik-kelas rendah) jika persyaratan kemurniannya rendah, karena mengurangi biaya material dan dampak terhadap lingkungan.
Di antara semua jenis tembaga,paduan tembagajauh lebih kuat dibandingkan tembaga murni-denganaluminium perunggu(sejenis paduan perunggu: tembaga + aluminium, seringkali dengan tambahan besi/nikel) merupakan bahan berbasis tembaga-yang paling kuat. Berikut rinciannya:
Tembaga Murni (CP/OFHC): Lemah dan lunak, dengan kekuatan tarik ~220–300 MPa (keadaan anil) dan ketahanan aus yang rendah. Ini mudah berubah bentuk saat diberi beban, sehingga tidak cocok untuk-aplikasi berkekuatan tinggi.
Paduan Tembaga Biasa (Perbandingan Kekuatan):
Kekuatan tinggi perunggu aluminium berasal dari struktur mikronya (senyawa intermetalik yang dibentuk oleh aluminium dan tembaga) dan kemampuan-pengolahannya terhadap panas. Bahan ini digunakan dalam aplikasi berat seperti bantalan mesin berat, komponen anjungan minyak lepas pantai, dan pelindung kendaraan militer-yang mana tembaga murni atau paduan yang lebih lemah akan rusak jika terkena tekanan.
