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【知識】銅及銅材料知識匯總！

2019-01-23 12:34:39 作者：本網整理來源：材料基分享至：

銅基本知識介紹

1、自然屬性

銅是人類最早發現的古老金屬之一，早在三千多年前人類就開始使用銅。

金屬銅，元素符號Cu，原子量63.54，比重8.92,熔點1083oC。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色，表面形成氧化銅膜后，外觀呈紫銅色。銅具有許多可貴的物理化學特性，例如其熱導率和電導率都很高，化學穩定性強，抗張強度大，易熔接，具抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細的銅絲，制成很薄的銅箔。能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金。

銅冶煉技術的發展經歷了漫長的過程，但至今銅的冶煉仍以火法冶煉為主，其產量約占世界銅總產量的85%。1）火法冶煉一般是先將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石，通過選礦提高到20－30％，作為銅精礦，在密閉鼓風爐、反射爐、電爐或閃速爐進行造锍熔煉，產出的熔锍（冰銅）接著送入轉爐進行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內經過氧化精煉脫雜，或鑄成陽極板進行電解，獲得品位高達99.9％的電解銅。該流程簡短、適應性強，銅的回收率可達95％，但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。近年來出現如白銀法、諾蘭達法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續化、自動化發展。2）現代濕法冶煉有硫酸化焙燒－浸出－電積，浸出－萃取－電積，細菌浸出等法，適于低品位復雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。

2、銅及銅產品分類

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------銅精礦冶煉后的產品，含銅量在95－98％。

純銅------火煉或電解之后含量達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

3、銅的主要用途

銅是與人類關系非常密切的有色金屬，被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業、國防工業等領域，在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。

銅在電氣、電子工業中應用最廣、用量最大，占總消費量一半以上。

銅材分類

一。純銅：中國俗稱‘紫銅’，日本與臺灣俗稱‘紅銅'

a. 常見牌號：T1、T2、T3、TU1、TU2

b. 特性：導電用

c. 常見用途：電器開關、電機線圈、電子零件、空調管路、軟焊槍頭

2. 黃銅：含鋅

a. 常見牌號：H59、H62、H65、H68、HPb59-1（易切削黃銅）

b. 特性：強度較高、耐磨、耐水汽腐蝕

c. 常見用途：建筑五金、熱交換器管、泵、動力汽缸與襯套、軍需品

3. 白銅：含鎳

a. 常見牌號：B19、B25、BFe10-1-1、BZn15-20、BA13-3

b. 特性：室溫下物理性能穩定

c. 常見用途：醫療器具、精密儀器、熱電偶、鐘表零件、眼鏡架

4. 青銅：

a. 定義：

舊名稱：即錫青銅，如古代的鐘、鼎、酒器

新定義：紫、黃、白銅三類以外的統稱

b. 名稱：

鉻青銅：QCr 0.5、QCr 0.6-0.4-0.05

錫青銅：QSn 4-3、QSn 6.5-0.4、QSn 7-0.2

鋁青銅：QAl 5、QAl 9-2、QAl 10-4-4

鈹青銅：QSi 3-1、QSi 3.5-3-1.5

錳青銅：QMn 1.5、QMn 5

鎘青銅：QCd 1等

c. 根據實用的物理化學指標，如硬度、強度、彈性、耐高溫導電、導熱等等的工程綜合指數，而有不同配方。

d. 用途：

例：錫磷青銅：彈性佳、作燈具彈簧片、開關彈簧片。

電阻焊電極材料（滾焊機、對焊機、碰焊機、鉚焊機）鉻鋯銅、鈹鈷銅。

適用范圍極廣、極雜。

二、電火花專用銅：亦稱電蝕銅

1940年左右，前蘇聯科學院因插頭開合冒出火花燒毛表面的現象，由抗電腐蝕辦法，轉而利用電腐蝕現象對金屬材料進行尺寸加工，1943年，研制第一臺電火花加工機，可加工60HRC的鋼材。

2.表示方法：

中國：電阻率 ρ≤ 0.0017771 Ω。 mm2 / m （20℃）

歐盟：電導率 1/ρ≥56.27 MS / m

美。日：導電率 56.27 X 1.73 = 97.34 % IACS

3.脫氧方法：

a. 磷

b. 氮氣保護

c. 添加合金

4.成本：影響價格

a. 原料選材

b. 冶煉工藝

電解銅、紫銅、紅銅的區別

“電解銅”就是煉銅工藝的最后產品了，它不是錠狀，而是片狀，邊緣不很規則（除經過裁剪的外），表面也不很光滑。

“電解銅”可以說是純銅，顏色是紫紅色的，所以又稱為“紫銅”或“紅銅”，但在銅制品里，添加少量的其他金屬（如鋅等），以改善純銅的硬度或其他性能，由于加入量很少，顏色沒發生大的變化，一般還是稱為“紫銅”或“紅銅”。

如果加入的鋅超過一定比例，銅的顏色變黃，就是“黃銅”了，黃銅的硬度大得多，但韌性和延展性差些，導電性也不如紅銅（紫銅）。

影響銅價格的因素

a.國際經濟形勢。商品市場與經濟形勢的相關之處是顯而易見的，尤其是當今世界經濟日趨全球化，商品市場與經濟有著更多的關聯性，因此銅的價格與經濟形勢密切相關。銅的消費主要集中在發達工業國家，這些國家如美國、日本、西歐等國的經濟狀況對銅價影響更大，一般來說，經濟形勢好，銅的需求增加，價格上升，反之則下降。

b.生產國的生產狀況。智利是銅資源最豐富和世界最大的銅出口國，非洲中部的贊比亞和扎伊爾也是重要的產銅國，它們生產的銅幾乎全部用于出口，它們的生產狀況對國際銅市場影響很大。這三個國家的治局勢一直不太穩定，勞資糾紛也時常發，這對銅價也產生直接影響。

c.季節性影響。銅價的季節性波動較明顯，每年的一月份為低谷，八月份創高價。

d.產業策的影響。由于銅主要用在電氣、電子、建筑、機械及運輸業，所以國家對這些行業的產業策對銅價有著更重要影響。

e.替代品的價格。在電訊工業中，銅一直是重要原料，但由于光導纖維技術的推廣與應用，對銅的地位提出挑戰，同時，鋁等金屬材料與銅有著同等屬性，在大部分使用領域中也代替了銅。

f.庫存量的影響。庫存量是影響銅價的重要因素之一。企業在不同的市場情況下，會采取不同的措施增加或減少庫存。以保證生產所需原料或加快資金流轉，在不同時期也會利用吞吐儲備來穩定銅市。

g.其它策、法規的影響。由于銅市場是一個國際性市場，國際貿易量很大，所以增加有關國家的進出口策、匯率體系、打擊走私的力度等方面因素的變化，對銅價也會產生影響。

銅重量計算方法

銅棒 W=0.00698×直徑的平方

黃銅棒 W=0.00668×直徑的平方

鋁棒 W=0.0022×直徑的平方

方銅棒 W=0.0089×邊寬的平方

方黃銅棒 W=0.0085×邊寬的平方