文档介绍：第4章铜及铜合金
概述
纯铜
铜合金
铜合金的应用
概述
铜是人类最早使用的金属。早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
铜存在于地壳和海洋中。%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3-5%。
自然界中的铜,多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石,开采出来的铜矿石,经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。
铜矿石分为三类: (1)硫化矿,如黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)和辉铜矿(Cu2S)等。(2)氧化矿,如赤铜矿(Cu2O)、孔雀石[CuCO3Cu(OH)2]、蓝铜矿[2CuCO3Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO32H2O)等。
(3)自然铜。铜矿石中铜的含量1%左右(%~3%)便有开采价值,因为采用浮选法可以把矿石中一部分脉石等杂质除去,而得到含铜量较高(8%~35%)的精矿砂。
纯铜:面心立方晶格,原子量 ,,熔点1083℃
欧姆 mm2/m ,×10-6/℃,导热率0-100℃ 399W/mk。软态 280MPA,延伸率≥40%
概述
从铜矿中开采出来的铜矿石,经过选矿成为含铜品位较高的铜精矿或者说是铜矿砂,铜精矿需要经过冶炼提成,才能成为精铜及铜制品.
目前,世界上铜的冶炼方式主要有两种:火法冶炼与湿法冶炼)
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通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜,也即电解铜,一般适于高品位的硫化铜矿。除了铜精矿之外,废铜做为精炼铜的主要原料之一,包括旧废铜和新废铜,旧废铜来自旧设备和旧机器,废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右),一般废铜供应较稳定,废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜,也称为再生铜。
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一船适于低品位的氧化铜,生产出的精铜称为电积铜。
概述
概述
工业纯铜的牌号及应用
纯铜含铜 -%,加工铜国家标准有9个牌号:3个纯铜牌号、3个无氧铜牌号、2个磷脱氧铜牌号、1个银铜牌号;高纯铜纯度可达 %—% ,又称为4N、5N、6N铜。
工业纯铜的牌号用字母T加上序号表示,如T1,T2,T3等,数字增加表示纯度降低。
无氧铜用“T”和“U”加上序号表示,如TUl、TU2。
用磷和锰脱氧的无氧铜,在TU后面加脱氧剂化学元素符号表示,如TUP、TUMn。
纯铜
纯铜的性能
导电导热性:高的导电、导热性,仅次于银而居第二位。
工业纯金属的导电、导热性由高到低的顺序为:银、铜、铝、镁、锌、镉、钴、铁、铂,锡、铅、锑。
20℃µΩ•cm,热导率为402W/m·K;
µΩ•cm, 银为419W/m·K。
用途:各种导线、电缆、导电牌、电器开关等导电器材和各种冷凝管、散热管、热交换器、真空电弧炉的结晶器等。导电器材用量占铜材总量一半以上。
所有杂质和加入元素,不同程度降低铜的导电、导热性能。固溶于铜的元素(除Ag、Cd外)对铜的导电、导热性降低较多,而呈第二相析出的元素则对铜的导电、导热性降低较少。
Ti、P、Si、Fe、Co、As,Be、Mn、Al强烈降低Cu导电性。
冷变形对铜的导电性能影响不大,与其它强化方法(如固溶强化)相比冷加工后导电性的降低要小得多
A1203弥散强化可提高铜的强度而又不使其导电率明显下降。
纯铜
纯铜
耐蚀性:铜的标准电极电位为+,比氢高,在水溶液中不能置换氢,因此,铜在许多介质中化学稳定性好。
铜在大气中耐蚀性良好,暴露在大气中的铜能在表面生成难溶于水、并与基底紧密结合的碱性硫酸铜(即铜绿,CuS04·3Cu(OH)2)或碱性碳酸铜(CuCO3·Cu(OH)2)薄膜,对铜有保护作用,可防止铜继续腐蚀。铜在淡水及蒸汽中抗蚀性能也很好。所以野外架设的大量导线、水管、冷凝管等,均可不另加保护。
铜在海水中的腐蚀速度不大,;~%As能显著提高铜对海水的抗蚀性。
铜在非氧化性的酸(如盐酸)、碱、多种有机酸(如醋酸、柠檬酸、脂肪酸、乳酸、草酸)中有良好的耐蚀性。但是,铜在氧化剂和氧化性的酸(如硝酸)中不耐蚀。氨、氯化铵,氰化物,汞盐的水溶液和湿润的卤素族元素等,均引起铜强烈的腐蚀。
铜在常温干燥空气中几乎不氧化,但当温度超过100℃时开始氧化,并在其表面生成黑色的CuO薄膜。在高温下,铜的氧化