銅的性能及用途
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銅就是銅單質(zhì).因其色彩為赤色而得名。各種性質(zhì)見銅。
銅就是工業(yè)純銅,其熔點(diǎn)為1083℃,無同素異構(gòu)改變,相對(duì)密度為8.9,為鎂的五倍。比普通鋼還重約15%。其具有玫瑰赤色,表面構(gòu)成氧化膜后呈色,故一般稱為銅。它是含有必定氧的銅,因而又稱含氧銅。
銅 因呈赤色而得名。它不必定是純銅,有時(shí)還參加少數(shù)脫氧元素或其他元素,以改進(jìn)原料和功能,因而也歸入銅合金。我國(guó)銅加工材按成分可分為:普通銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、增加少數(shù)合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。銅的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率僅次于銀,廣泛用于制造導(dǎo)電、導(dǎo)熱器件。銅在大氣、海水和某些非氧化性酸(、稀硫酸)、堿、鹽溶液及多種有機(jī)酸(醋酸、檸檬酸)中,有杰出的耐蝕性,用于化學(xué)工業(yè)。別的,銅有杰出的焊接性,可經(jīng)冷、熱塑性加工制成各種半制品和制品。20世紀(jì)70年代,銅的產(chǎn)值超過了其他各類銅合金的總產(chǎn)值。
銅中的微量雜質(zhì)對(duì)銅的導(dǎo)電、導(dǎo)熱功能有嚴(yán)重影響。其間鈦、磷、鐵、硅等明顯下降電導(dǎo)率,而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小,可與銅生成脆性化合物,對(duì)導(dǎo)電性影響不大,但能下降加工塑性。普通銅在含氫或的復(fù)原性氣氛中加熱時(shí),氫或易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)效果,發(fā)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w,可使銅決裂。這種現(xiàn)象常稱為銅的“氫病”。氧對(duì)銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點(diǎn)共晶,使銅發(fā)生熱脆;而脆性的鉍呈薄膜狀散布在晶界時(shí),又使銅發(fā)生冷脆。磷能明顯下降銅的導(dǎo)電性,但可進(jìn)步銅液的流動(dòng)性,改進(jìn)焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改進(jìn)可切削性。銅退火板材的室溫抗拉強(qiáng)度為22~25公斤力/毫米2,伸長(zhǎng)率為45%~50%,布氏硬度(HB)為35~45。
具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和耐蝕性。首要用于制造發(fā)電機(jī)、母線、電纜、開關(guān)設(shè)備、變壓器等電工器件和熱交換器、管道、太陽能加熱設(shè)備的平板集熱器等導(dǎo)熱器件。常用的銅合金分為黃銅、青銅、白銅3大類。
純潔的銅是赤色的金屬,俗稱“銅”、“紅銅”或“赤銅”。
銅賦有延展性。象一滴水那么巨細(xì)的純銅,可拉成長(zhǎng)達(dá)兩公里的細(xì)絲,或壓延成比床還大的簡(jiǎn)直通明的箔。銅最可貴的性質(zhì)是導(dǎo)電功能十分好,在所有的金屬中僅次于銀。但銅比銀廉價(jià)得多,因而成了電氣工業(yè)的“主角”。
銅的用處比純鐵廣泛得多,每年有50%的銅被電解提純?yōu)榧冦~,用于電氣工業(yè)。這兒所說的銅,的確要十分純,含銅達(dá)99.95%以上才行。極少數(shù)的雜質(zhì),特別是磷、砷、鋁等,會(huì)大大下降銅的導(dǎo)電率。銅中含氧(煉銅時(shí)簡(jiǎn)單混入少數(shù)氧)對(duì)導(dǎo)電率影響很大,用于電氣工業(yè)的銅一般都必須是無氧銅。別的,鉛、銻、鉍等雜質(zhì)會(huì)使銅的結(jié)晶不能結(jié)合在一起,形成熱脆,也會(huì)影響純銅的加工。這種純度很高的純銅,一般用電解法精制:把不純銅(即粗銅)作陽極,純銅作陰極,以硫酸銅溶液為電解液。當(dāng)電流通往后,陽極上不純的銅逐步熔解,純銅便逐步沉積在陰極上。這樣精制而得的銅;純度可達(dá)99.99%。
銅是比較純潔的一種銅,一般可近似認(rèn)為是純銅,導(dǎo)電性、塑性都較好,但強(qiáng)度、硬度較差一些。