銅概述
銅是一種化學元素,它的化學符號是Cu(拉丁語Cuprum),它的原子序數是29,是一種過渡金屬。 銅呈紫紅色光澤的金屬,密度8.92克/立方厘米。熔點1083.4±0.2℃,沸點2567℃。常見化合價+1和+2。電離能7.726電子伏特。銅是人類發現最早的金屬之一,也是最好的純金屬之一,稍硬、極堅韌、耐磨損。還有很好的延展性。導熱和導電性能較好。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕能力,在乾燥的空氣里很穩定。
銅的特性
純銅的物理、機械和工藝性能:
1.熔點:1083℃
2.沸點:約2500℃
3.電阻率:0.017241Ω.mm2/m,(20℃時),也即導電率100%,工業上把退火純銅的導電性規定為100%。其它材料與它對比進行標定,稱為IACS值(國際退火銅標準值)。
4.密度:8.89Kg/dm3(20℃時)
5.延伸率:30~45%(軟); 4~6%(硬)
6.抗拉強度:216~235N/ mm2(軟); 363~412N/ mm2(硬)
7.鑄造溫度:1150~1200℃
8.最低再結晶溫度:200~270℃
9.再結晶退火溫度:500~700℃
10.比熱:0.062Ca1/°c . g(常溫)
11.線膨脹系數:16.8*10-5/℃(常溫)
銅分類
1.按自然界中存在形態分類
自然銅------銅含量在99%以上,但儲量極少;
氧化銅礦-----為數也不多
硫化銅礦-----含銅量極低,一般在2--3%左右,世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來的。
2.按生產過程分類
銅精礦----冶煉之前選出的含銅量較高的礦石。
粗銅------銅精礦冶煉後的產品,含銅量在95-98%。
純銅------火煉或電解之後含量達99%以上的銅。火煉可得99-99.9%的純銅,電解可以使銅的純度達到99.95-99.99%。
3.按主要合金成份分類
黃銅-----銅鋅合金
青銅-----銅錫合金等(除了鋅鎳外,加入其他元素的合金均稱青銅)
白銅-----銅鈷鎳合金
4.按產品形態分類:銅管、銅棒、銅線、銅板、銅帶、銅條、銅箔等
銅的的套用
1.電氣工業中的套用
※ 電力輸送
電力輸送中需要大量消耗高導電性的銅,主要用於動力申.線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。
我國在過去一段時間內,由於銅供不應求,考慮到鋁的比重只有銅的 30%,在希望減輕重量的架空高壓輸電線路中曾採取以鋁代銅的措施。目前從環境保護考慮,空中輸電線將轉為鋪設地下電纜。在這種情況下,鋁與銅相比,存在導電性差和電纜尺寸較大的缺點,而相形見絀。
同樣的原因,以節能高效的銅繞組變壓器,取代鋁繞組變壓器,也是明智的選擇。
※ 電機製造
在電機製造中,廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。在大型電機中,繞組要用水或氫氣冷卻,稱為雙水內冷或氫氣冷卻電機,這就需要大長度的中空導線。
電機是使用電能的大戶,約占全部電能供應的60%。一台電機運轉累計電費很高,一般在最初工作5 00小時內就達到電機本易的成本,一年內相當於成本的4~ 16倍,在整個工作壽命期間可以達到成本的200倍。電機效率的少量提高,不但可以節能;而且可以獲得顯著的經濟效益。開發和套用高效電機,是當前世界上的一個熱門課題。由於電機內部的能量消耗,主要來源於繞組的電阻損耗;因此,增大銅線截面是發展高效電機的一個關鍵措施。
※ 通訊電纜
80年代以來,由於光纖電纜載流容量大等優點,在通訊幹線上不斷取代銅電纜,而迅速推廣套用。但是,把電能轉化為光能,以及輸入用戶的線路仍需使用大量的銅。隨著通訊事業的發展,人們對通訊的依賴越來越大,對光纖電纜和銅電線的需求都會不斷增加。
※ 住宅電氣線路
近年來,隨著我國人民生活水平提高,家電迅速普及,住宅用電負荷增長很快。1987年居民用電量為 269.6億度( l度=1千瓦·小時),10後年的 1996年猛升到 1131億度,增加 3.2倍。儘管如此,與已開發國家相比仍有很大差距。例如,1995年美國的人均用電量是我國的14.6倍,日本是我國的8.6倍。我國居民用電量今後仍有很大發展。預計從 1996年到2005年,還要增長1.4倍。
2.電子工業中的套用
電子工業是新興產業,在它蒸蒸日上的發展過程中,不斷開發出鋼的新產品和新的套用領域。目前它的套用己從電真空器件和印刷電路,發展到微電子和半導體積體電路中。
※ 電真空器件
電真空器件主要是高頻和超高頻發射管、波導管、磁控管等,它們需 要高純度無氧銅和彌散強化無氧銅。
※ 印刷電路
銅印刷電路,是把銅箔作為表面,貼上在作為支撐的塑膠板上;用照相的辦法把電路布線圖印製在銅版上;通過浸蝕把多餘的部分去掉而留下相互連線的電路。然後,在印刷線路板上與外部的連線處沖孔,把分立元件的接頭或其它部分的終端插入,焊接在這個口路上,這樣一個完整的線路便組裝完成了。如果採用浸鍍法,所有接頭的焊接可以一次完成。這樣,對於那些需要精細布置電路的場合,如無線電、電視機,計算機等,採用印刷電路可以節省大量布線和固定迴路的勞動;因而得到廣泛套用,需要消費大量的銅箔。此外,在電路的連線中還需用各種價格低廉、熔點低、流動性好的銅基釺焊材料。
※ 積體電路
微電子技術的核心是積體電路。積體電路是指以半導體晶體材料為基片(晶片),採用專門的工藝技術將組成電路的元器件和互連線集成在基片內部、表面或基片之上的微小型化電路。這種微電路在結構上比最緊湊的分立元件電路在尺寸和重量上小成千上萬倍。它的出現引起了計算機的巨大變革,成為現代信息技術的基礎,IBM(國際商業機器公司),己採用鋼代替矽晶片中的鋁作互連線,取得了突破性進展。這種用銅的新型微晶片,可以獲得30%的效能增益,電路的線尺寸可以減小到0.12微米,可使在單個晶片上集成的電晶體數目達到200萬個。這就為古老的金屬銅,在半導體積體電路這個最新技術領域中的套用,開創了新局面。
※ 引線框架
為了保護積體電路或混合電路的正常工作,需要對它進行封裝;並在封裝時,把電路中大量的接頭從密封體內引出來。這些引線要求有一定的強度,構成該集成封裝電路的支承骨架,稱為引線框架。實際生產中,為了高速大批量生產,引線框架通常在一條金屬帶上按特定的排列方式連續衝壓而成。框架材料占積體電路總成本的1/3~ l/4,而且用量很大;因此,必須要有低的成本。
銅合金價格低廉,有高的強度、導電性和導熱性,加工性能、針焊性和耐蝕性優良,通過合金化能在很大範圍內控制其性能,能夠較好地滿足引線框架的性能要求,己成為引線框架的一個重要材料。它是目前鋼在微電子器件中用量最多的一種材料。
3.能源及石化工業中的套用
※ 能源工業
火力及原子能發電都要依靠蒸氣作功。蒸氣的迴路如下:
鍋爐發生蒸氣- 蒸氣推動汽輪機作功- 作功後的蒸汽送至冷凝器- 冷卻成水- 回到鍋爐重新變成蒸汽。
其間主冷凝器由管板和冷凝管組成。由於銅導熱性好並能抗水的腐蝕,所以它們均使用鍋黃銅、鋁黃銅或白銅製造。
太陽能的利用也要使用許多銅管。
※ 石化工業
銅和許多銅合金,在水溶液、鹽酸等非氧化性酸、有機酸(如:醋酸、檸檬酸、脂肪酸、乳酸、草酸等)、除氨以外的各種鹼及非氧化性的有機化合物(如:油類、酚、醇等)中,均有良好的耐蝕性;因而,在石化工業中大量用於製造接觸腐蝕性介質的各種容器、管道系統、過濾器、泵和閥門等器件。還利用它的導熱性,製造各種蒸發器、熱交換器和冷凝器。由於銅的塑性很好,特別適合於製造現代化工工業中結構錯綜複雜、銅管交叉編制的熱交換器。此外在石油精煉工廠中都使用青銅生產工具;原回是衝擊時不迸出火花,可以防止火災發生。
※ 海洋工業
海洋占地球表面面積70%以上,合理地開發利用海洋資源日益受到人們的重視。海水中含確"容易造成腐蝕的氯離子,鋼鐵、鋁、甚至不鏽鋼等許多工程金屬材料均不耐海水腐蝕。此外在這些材料,以及木材、玻璃等非金屬材料的表面上還會形成海洋生物污損。銅則一枝獨秀,不但耐海水腐蝕;而且溶入水中的銅離子有殺菌作用,可以防止海洋生物污損。因而,銅和銅合金是海洋工業中十分重要的材料,業已在海水淡化工廠、海洋採油採氣平台、以及其它海岸和海底設施中廣泛套用。例如,海水淡化過程中使用的管路系統、泵和閥門,以及採油採氣平台上使用的設備,包括飛濺區和水下用的螺栓、鑽孔日,抗生物污損包套、泵閥和管路系統等等。關於銅和銅合金在船舶中的套用情況,將在後節中介紹。
4.交通工業中的套用
※ 船舶
由於良好的耐海水腐蝕性能,許多銅合金,如:鋁青銅、錳青銅、鋁黃銅、炮銅(錫鋅青銅)、白鋼以及鎳銅合金(蒙乃爾合金)己成為造船的標準材料。一般在軍艦和商船的自重中,銅和銅合金占2~3%。 軍艦和大部分大型商船的螺鏇槳都用鋁青銅或黃銅製造。大船的螺鏇槳每支重 20~ 25噸。伊莉莎白皇后號和瑪麗皇后號航母的螺鏇槳每支重達3 5噸。大船沉重的尾軸常用"海軍上將"炮銅,舵和螺鏇漿的錐形螺栓也用同樣材料。引擎和鍋爐房內也大量用鋼和銅合金。世界上第一艘核動力商船,使用了30噸白銅冷凝管。近來用鋁黃銅管作油罐的大型加熱線圈。在10萬噸級的船上就有12個這種儲油罐,相應的加熱系統規模相當大。船上的電氣設備也很複雜,發動機、電動機、通訊系統等幾乎完全依靠銅和銅合金來工作。大小船隻的船艙內經常用鋼和銅合金來裝飾。甚至木製小船,也最好用鋼合金(通常是矽青銅)的螺絲和釘子來固定木結構,這種螺絲可以用滾軋大量生產出來。 為了防止船殼被海生物污損影響航行,過去經常採用包覆銅加以保護;現在,則普遍用刷含銅油漆的辦法來解決。
※ 汽車
汽車用銅每輛10~2I公斤,隨汽車類型和大小而異,對於小轎車約占自重的6~9%%。銅和銅合金主要用於散熱器、制動系統管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等。其中用鋼量比較大的是散熱器。現代的管帶式散熱器,用黃銅帶焊接成散熱器管子,用薄的銅帶折曲成散熱片。
※ 鐵路
鐵路的電氣化對銅和銅合金的需要量很大。每公里的架空導線需用2 噸以上的異型銅線。為了提高它的強度,往往加入少量的銅(約1%)或銀 (約of%)。此外,列車上的電機、整流器、以及控制、制動、電氣和信 號系統等都要依靠銅和銅合金來工作。
※ 飛機
飛機的航行也離不開銅。例如:飛機中的配線、液壓、冷卻和氣動系統需使用銅材,軸承保持器和起落架軸承採用鋁青銅管材,導航儀表套用抗磁鋼合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。
5.機械和冶金工業中的套用
※ 機械工程
幾乎在所有的機器中都可以找到銅製品部件。除了電機、電路、油壓系統、氣壓系統和控制系統中大量用鋼以外,種類繁多用黃銅和青銅製造的傳動件和固定件,如齒輪、蝸輪、蝸桿、聯結件、緊固件、扭擰件、螺釘、螺母等,比比皆是。幾乎在所有作機械相對運動的部件之間,都要使用減磨銅合金製作的軸承或軸套,特別是萬噸級的大型擠壓機、鍛壓機的缸套、滑板幾乎都用青銅製成,鑄件重量可達數噸。
※ 冶金設備
冶金工業是消耗電能的大戶,素有"電老虎"之稱。在冶金廠的建設中通常必須要有一個依靠銅來進行工作的龐大的輸、配電系統和電力運轉設備。此外,在火法冶金中,連續鑄造技術已占據主導地位,其中的關鍵部件一結晶器,大都採用鉻銅、銀銅等高強度和高導熱性的銅合金。電冶金中的真空電弧爐和電渣爐水冷坩堝使用鋼管材製造,各種感應加熱的感應線圈都是用銅管或異型銅管繞制而成,內中通水冷卻。
※ 合金添加劑
銅是鋼鐵和鋁等合金中的重要添加元素。少量銅(0.2~0.5%)加入低合金結構用鋼中,可以提高鋼的強度及耐大氣和海洋腐蝕性能。在耐蝕鑄鐵和不鏽鋼中加入銅,可以進一步提高它們的耐蝕性。含銅30%左右的高鎳合金是著名的高強度耐蝕"蒙乃爾合金",在核工業中廣泛使用。
在許多高強度鋁合金中都含有銅。通過淬火 一 時效熱處理,在合金中析出彌散分布的細小顆粒,而顯著提高其強度,稱為時效硬化鋁合金。其中著名的有杜拉鋁或稱硬鋁,它是一種含銅、錳、鎂的鋁合金,是製造飛機和火箭的重要結構材料。
6.輕工業中的套用
輕工業產品與人民生活密切相關,品種繁多、五花八門。由於銅鋼具有良好綜合性能,到處可以看到它大顯身手的蹤影。
※ 空調器和冷凍機
空調器和冷凍機的控溫作用,主要通過熱交換器銅管的蒸發及冷凝作用來實現。熱交換傳熱管的尺寸和傳熱性能,在很大程度上決定了整個空 調機和製冷裝置的效能和小型化。在這些機器上採用的都是高導熱性能的異型銅管。
※ 鐘錶
目前生產的鐘表,計時器和有鐘錶機構的裝置,其中大部分的工作部件都用"鐘錶黃銅"製造。合金中含1.5-2%的鉛,有良好加工性能,適合於大規模生產。例如,齒輪由長的擠壓黃銅棒切出,平輪由相應厚度的帶材衝出,用黃銅或其它銅合金製作摟刻的鐘表面以及螺絲和接頭等等。
※ 造紙
在當前信息萬變的社會裡,紙張消費量很大。紙張表面看來簡單,但是造紙工藝卻很複雜,需要通過許多步驟,套用很多機器,包括冷卻器、蒸發器、打漿器、造紙機等等。其中許多部件,如:各種熱交換管、輥輪、打擊棒、半液體泵和絲網等,大部分都用鋼合金製作。
※ 印刷
印刷中用銅版進行照相製版。表面拋光的銅版用感光乳膠敏化後,在它上面照相成像。感光後的銅版需加熱使膠硬化。為避免受熱軟化,銅中往往含有少量的銀或砷,以提高軟化溫度。然後,對版子進行腐蝕,形成分布著凹凸點子圖形的印刷表面。
7.建築和藝術用銅
※ 管道系統
由於銅水管具有美觀耐用、安裝方便、安全防火、衛生保健等諸多優點,使它與鍍鋅鋼管和塑膠管相比存在明顯優越的價格性能比。在住宅和公用建築中,用於供水、供熱、供氣以及防火噴淋系統,日益受到人們的青睞,成為當前的首選材料。
※ 房屋裝修
在歐洲採用鋼板製作屋頂和漏檐已有傳統。北歐國家中甚至用它作牆面裝飾。銅耐大氣腐蝕性能很好、經久耐用、可以回收,它有良好的加工性可以方便地製作成複雜的形狀,而且它還有美觀的色彩;因而很適合於用做房屋裝修。它在教堂等古建築物屋頂上的套用己有悠久歷史,至今仍發出誘人的光彩;而且在現代大型建築甚至公寓和住宅的建設上的套用也越來越多。
8.高科技上的套用
鋼不但在傳統工業中有廣泛套用,而且在新興產業以及高科技領域中也發揮著重要作用。
※ 計算機
信息技術是高科技的前導。它依靠的是現代人類智慧的結晶 一 計算機這個工具,對瞬息萬變、浩如煙海的信息進行加工和處理。計算機的心臟由 微處理器(包含運算器和控制器)和存儲器組成。這些基本部件(硬體)都 是大規模積體電路,在微小的晶片上分布著千萬個相互連線的電晶體、電阻、電容等元件,以進行快速的數值運算,邏輯運算和大量的信息儲存。這些集 成電路的晶片要通過引線框架和印刷電路組裝起來才能進行工作。
※ 超導和低溫
一般材料(除半導體以外)的電阻隨溫度降低而減小,當溫度降得很低時,某些材料的電阻會完全消失,這種現象稱為超導性。出現超導性的這個最高溫度稱為該材料的超導臨界溫度。超導性的發現為電的利用打開了一個新大地。回為電阻為零,只要施加一個很小的電壓就可以產生十分巨大(理論上是無限大)的電流,獲得巨大的磁場和磁力;或者當電流通過它時,不發生電壓的降低和電能的損耗。顯然它的實際套用將會引起人類在生產和生活上的變革,很受人們的關注。
※ 航天技術
火箭、衛星和太空梭中,除了微電子控制系統和儀器、儀表設備以外,許多關鍵性的部件也要用到銅和銅合金。例如:火箭發動機的燃燒室和推力室的內村,可以利用鋼的優良導熱性來進行冷卻,以保持溫度在允許的範圍內。亞里安那5號火箭的燃燒室內村,用的是銅一銀一結合金,在這個村簡內加工出360個冷卻通道,火箭發射時通入液態氫進行冷卻。
此外,銅合金也是衛星結構中承載構件用的標準材料。衛星上的太陽翼板通常是由銅與其它幾個元素的合金制的。
※ 高能物理
揭示物質結構之謎是科學家孜孜以求的重大基礎課題。對這個問題的認識每深入一步,都會給人類帶來重大的影響。當前原子能的利用就是一個例子。近代物理的最新研究業已發現,物質的最小構成單元不是分子和原子而是比它小億倍的夸克和輕子。現在對這些基本粒子的研究往往要在比核子彈爆炸時的核作用高數百倍的極高反應能下進行,稱為高能物理。這樣高的能量是通過帶電粒子在強磁場內,經過長距離加速,向固定的靶"轟擊"而獲得(高能加速器),或者兩個相反方向加速運動的粒子流互相對撞而獲得(對撞機)。為此,需要用鋼作繞組構築出長距離的強磁場通道。此外,在受控熱核反應裝置中也要有類似的結構。為了降低由於通過大電流的發熱溫升,這些磁通道由中空的異型銅棒繞成,以便通入介質進行冷卻。
銅化合物的套用
銅的化合物,主要有:硫酸銅(五水、一水和無水)、醋酸銅、氧化銅和氧化亞銅、氯化銅和氯化亞銅、氯氧化銅、硝酸銅、氰化銅、脂肪酸銅、環烷酸銅等,在農牧業、工業和醫療衛生等各個領域都有廣泛套用。其中套用最廣的是硫酸銅,通常是五水硫酸銅(CuSO4·5H2O),由於呈藍色,俗稱藍礬。它往往也是生產其它許多鹽類的原料。
人類套用鋼化合物的歷史可以追溯到五千多年前,墓葬中發現古埃及人己使用硫酸銅做染色時的媒染劑(留色飾染劑),一直沿用至今。
1. 在農牧業中的套用
鋼的化合物是消除病蟲害的有效殺菌農藥,可以控制所有黴菌或真菌引起的病害。除直接採用硫酸銅泡種子外,在果園和農田中經常使用的是一些銅鹽混合液。最重要的有以法國著名葡萄產地命名的波爾多液(石灰硫酸銅液)和伯更狄液(蘇打硫酸銅液),還有巴黎綠、菌殺特等。
·銅是保持農作物和畜禽健康成長必須的微量營養素。通常,當農田土壤中的有效銅含量低於2ppmm(1ppmm為百分之一)時,農作物就要因缺銅而減產,嚴重時甚至顆粒不收,或者當牧場土壤中有效銅含量低於5ppmm時,牲畜就要患缺銅症。目前由於集約性的高產作業,在大量使用有化肥中不含銅或含銅量很低,引起土地瘠化,使缺銅日益成為當前世界上日益 關注的問題。為了糾正和防止缺銅,要及時用鋼鹽補充。可以直接加入或者和富含氮和磷的肥料一起加入;可以用來改良土壤長期起作用,或者每年噴灑在作物的幼苗上。對於畜禽,除改善牧場外,可以將銅鹽摻入飼料中或採用其它辦法直接注入有缺銅症狀的牲畜體內。
·硫酸鋼還是豬和雞的助長劑,可以提高它們的食慾和增進食物的轉化。在飼料中拌人0.1%的硫酸銅,能夠顯著地促進豬和肉雞的增重。
·銅離子有強烈的消毒滅菌作用,可以防止一些常見牲畜疾病的流行。例如:水中少量銅(不足lppm)就能夠消滅水中繁殖的給輸、螺和蝸牛等軟體動物,這些軟體動物是血吸蟲的寄主,因而可以防止熱帶和溫帶動物中容易出現的肝血吸蟲;
2. 在工業上的套用
·硫酸銅是印染工藝中常用的媒染劑,以提高光澤的持久性和耐洗性,廣泛套用於紡織和皮革業.
·銅的化合物有藍、綠、紅、黑等彩色,可以用做玻璃、陶瓷、水泥、搪瓷的著色劑。它們也是某些染髮劑的組成。在煙火中加入硝酸銅發綠光,等等。
·添加鋼化合物的油漆有抗海水生物污損的作用。
·銅的一些有機化合物是有效的防腐劑,用於紙漿、木材、木製品和帆布等織物的防腐。
·銅的某些化合物是橡膠、石油和人造纖維生產過程中的重要化學製劑,起催化、淨化等作用。
·硫酸銅電解液,用於鍍銅、生產電解銅箔和銅的提純等。
·在採礦業中,以硫酸銅為活化劑,對鉛、鋅、鋁和金等礦物進行浮??
3. 個在人體保健上的套用
·銅是人體健康不可缺少的微量營養素,對於血液、中樞神經和免疫系統,頭髮、皮膚和骨骼組織以及腦子和肝、心等內臟的發育和功能有重要影響。銅主要從日常飲食中攝入。世界衛生組織建議,為了維持健康,成人每公斤體重每天應攝入0.03毫克銅。孕婦和嬰幼兒應加倍。缺銅會弓I起各種疾病,可以服用含銅補劑和藥丸來加以補充。
銅合金
銅合金是以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。
銅合金分類
1.按主要成分分類
(1)黃銅
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱複雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、矽、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺鏇槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鐘錶零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
(2)青銅
原指銅錫合金,後除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,並常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於製造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺鏇槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適於製造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來製造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
(3)白銅
以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱複雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是製造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。
銅合金物理性能
C18200 鉻銅 導電、導熱性能好、硬度高 導體、連線塊
C17200 高鈹銅 鈹銅是一種析出硬化型合金,是機械性能,化學性能有抗蝕性能良好結合的有色合金 航天、航空、模具、防爆工具
C17500 鈹鈷銅 連鑄結晶器內模
C17510 鈹鎳銅 不鏽鋼板、鍍鋅板焊接
C18000 矽鎳鉻銅 適合於需快速冷的模芯及鑲件 模芯、鑲件
C18150 鉻鋯銅 具有良好的導電性、導熱性、高的硬度、耐磨抗爆 電阻焊電極,閃光焊電極、導電咀、電極帽
ODSC 氧化鋁銅 高強高導銅合金,氧化物顆粒的彌散性強化作用,使其具有良好的導電性能和高溫機械性能 電阻焊電極 發電機集電環
CLASS12 鎢銅 粉末冶金製作,耐高溫,損耗小 電火花、高壓觸頭
銅合金套用
1、鈹銅合金
鈹銅合金是一種可鍛和可鑄合金,屬時效析出強化的銅基合金,經淬火時效處理後具有高的強度、硬度、彈性極限,並且穩定性好,具有耐蝕、耐磨、耐疲勞、耐低溫、無磁性、導電導熱性好、衝擊時不會產生火花等一系列優點。鈹銅材基本上分為高強高彈性鈹銅合金(含鈹量為1.6%-2.1%)和高導電銅鈹合金(含鈹量為0.2%-0.7%)。
鈹銅合金常被用作高級精密的彈性元件,如插接件、換向開關、彈簧構件、電接觸片、彈性波紋,還有耐磨零器材、模具及礦山和石油業用於衝擊不產生火花的工具。現在鈹銅材料已被廣泛套用於航空航天、電器、大型電站、家電、通信、計算機、汽車、儀表、石油、礦山等行業,享有有色金屬彈性王的美譽。
2、銀銅合金
銀銅合金是通過將純銅和純銀加入電熔爐進行熔煉,經鑄造得到坯料,再加工成各種規格的成品。銀銅合金的主要套用為電接觸材料、焊接材料、銀銅合金排及銅銀合金接觸線。
3、鎳銅合金
鎳銅合金通常被稱為白銅。純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性,主要套用在海水淡化及海水熱交換系統、汽車製造、船舶工業、硬幣、電阻線、熱電偶。工業用白銅根據性能特點和用途不同分為結構用白銅和電工用白銅兩種,分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱性能。白銅線是國際上套用比較廣泛的一種耐蝕性材料和裝飾結構材料,在儀器儀表、機電、化工、衛生和日用五金等工業部門用於製作耐蝕、彈性元件、醫療器械和日用裝飾品等。
4、鎢銅合金
一般採用粉末合金技術進行生產。這種合金主要用於製造高壓觸頭,用在斷路器、負荷開關、環網櫃等高壓電器上,其具有優良的耐電蝕性,抗熔焊性及耐壓性。鎢銅合金還應於高爾夫球頭配件,禁止材料,電工材料。
5、磷銅合金
1954年,美國對銅陽極在硫酸鹽光亮鍍銅工藝的發展研究中,發現在銅陽極中添加少量的磷,在電鍍過程中銅陽極的表面生成一層黑色的“磷膜”,這層“磷膜”具有金屬導電性,控制電鍍的速度,使鍍層均勻,無銅粉產生,大大減少陽極泥的生成,提高鍍層的質量,從而出現“磷銅陽極”這種磷銅合金品。 磷銅合金主要套用於印製電路板、五金、塑膠和電鑄電鍍用磷銅陽極;電氣接點和插接件用銅帶;引線框架用銅帶。
裝修材料
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