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    銅的分類及特點

    • 文章來源:www.flexiload-server.com
    • 發布時間:2018-11-12
    • 瀏覽次數:172

     銅合金屬于金屬材料。由于銅合金具有良好的耐腐蝕性,在當今社會,目前廣泛應用于交通、電子、建筑、航空航天等行業。

    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復雜白銅。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。這種白銅廣泛用于制造精密機械、眼鏡配件、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,是制造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。

    黃銅

      迄今為止,世界上發現最早的銅制品主要是在西亞,年代大約在公元前一萬年至公元前九千年。我國最早用黃銅鑄錢開始于明嘉靖年間。

      什么是黃銅?黃銅是由銅和鋅所組成的合金。根據黃銅中所含合金元素種類的不同,黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅兩種。如果只是由銅、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅。如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅。如由鉛、錫、錳、鎳、鐵、硅組成的銅合金。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。壓力加工用的黃銅稱為變形黃銅。

      黃銅的特點有哪些?特殊黃銅又叫特種黃銅,它強度高、硬度大、耐化學腐蝕性強。還有切削加工的機械性能也較突出。黃銅有較強的耐磨性能。由黃銅所拉成的無縫銅管,質軟、耐磨性能強。

     

    黃銅在現代社會的主要用途有哪些?黃銅常被用于制造閥門、水管、空調內外機連接管和散熱器等。黃銅無縫管可用于熱交換器和冷凝器、低溫管路、海底運輸管。制造板料、條材、棒材、管材,鑄造零件等。含銅在62%~68%,塑性強,制造耐壓設備等。

      含鋅低于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%的黃銅常用來制作彈殼,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、硅、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旋槳等。

      鉛能改善黃銅的切削性能:這種易切削黃銅常用作鐘表零件。

      黃銅鑄件常用來制作閥門和管道配件等。

    青銅

      中國古代青銅器源遠流長,享譽世界已久,據考古學家證實在殷墟出土的大量青銅器代表了中國古代青銅冶鑄業的巔峰。

      什么是青銅?青銅原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,并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﹐適合于制造軸承﹑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,用于鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高、導電性好,適于制造精密彈簧和電接觸元件、鈹青銅還用來制造煤礦、油庫等使用的無火花工具。

      青銅的特點有哪些?青銅具有熔點低、硬度大、可塑性強、耐磨、耐腐蝕、色澤光亮等特點,適用于鑄造各種器具、機械零件、軸承、齒輪等。


    青銅犀牛

      青銅在現代社會的主要用途有哪些?錫青銅與鉛青銅具有較高的疲勞強度和承載能力,優良的耐磨性、良好的導熱性、摩擦系數低,能在250℃以下正常工作,合于制造高速重載下工作的軸承,如高速柴油機航空發動機軸承等,常用牌號是ZCuSn10P1,ZCuPb30。

      銅鉛合金的突出優點是承載能力大,抗疲勞強度高耐熱性好,但磨合性能和耐腐蝕性差,為了改善其磨合性和耐腐蝕性,通常在銅鉛合金表面電鍍一層軟金屬而成三層結構軸瓦,多用于高強化的柴油機。

    銅合金的應用

    交通工業

      船舶:由于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%。

      汽車:汽車用銅每輛10~2I公斤,隨汽車類型和大小而異,對于小轎車約占自重的6~9%%。銅和銅合金主要用于散熱器、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?,F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采用鋁青銅管材,導航儀表應用抗磁鋼合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。

      輕工業:輕工業產品與人民生活密切相關,品種繁多、五花八門。由于銅具有良好綜合性能,到處可以看到它大顯身手的蹤影?,F僅舉數例如下:

      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 調機和制冷裝置的效能和小型化。在這些機器上采用的都是高導熱性能的異型銅管。

      鐘表:生產的鐘表,計時器和有鐘表機構的裝置,其中大部分的工作部件都用"鐘表黃銅"制造。

      造紙:紙張表面看來簡單,但是造紙工藝卻很復雜,需要通過許多步驟,應用很多機器,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,大部分都用鋼合金制作。

      印刷:印刷中用銅版進行照相制版。表面拋光的銅版用感光乳膠敏化后,在它上面照相成像。感光后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。然后,對版子進行腐蝕,形成分布著凹凸點子圖形的印刷表面。

      在自動排字機上,要通過黃銅字型塊的編排,來制造版型,這是銅在印刷中的另一個重要用途。字型塊通常用的是含鉛黃銅,有時也用銅或青銅。

      醫藥:制藥工業中,各類蒸、煮、真空裝置等都用純銅制作。在醫療器械中則 廣泛使用鋅白銅。銅合金還是眼鏡架的常用材料等。

    建筑業

      由于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料管相比存在明顯優越的價格性能比。在住宅和公用建筑中,用于供水、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。

    航天

      最近發現了一些臨界溫度更高的材料,稱為"高溫超導材料",它們大多是復合氧化物。較早發現和比較著名的一種是含鉛的銅基氧化物( YB2 Cu3 O7),臨界溫度為90K,可以在液氮溫度下工作。但還沒有獲得臨界溫度在室溫附近的材料;而且這些材料難于做成大塊物體,它們能通過可保持超導性的電流密度也不夠高。因此,還未能在強電的場合下應用,有待進一步研究開發。

      航天技術、火箭、衛星和航天飛機中,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范圍內。亞里安那5號火箭的燃燒室內襯,用的是銅一銀一結合金,在這個內襯內加工出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成的。


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