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铜的分类及特点

  • 文章来源:www.shzbjt.cn
  • 发布时间:2018-11-12
  • 浏览次数:71

 铜合金属于金属材料。由于铜合金具有良好的耐腐蚀性,在当今社会,目前广泛应用于交通、电子、建筑、航空航天等行业。

白铜

  以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜:加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用于制造精密机械、眼镜配件、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜﹑康铜﹑考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。

黄铜

大发快三网站  迄今为止,世界上发现最早的铜制品主要是在西亚,年代大约在公元前一万年至公元前九千年。我国最早用黄铜铸钱开始于明嘉靖年间。

  什么是黄铜?黄铜是由铜和锌所组成的合金。根据黄铜中所含合金元素种类的不同,黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。压力加工用的黄铜称为变形黄铜。

  黄铜的特点有哪些?特殊黄铜又叫特种黄铜,它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。黄铜有较强的耐磨性能。由黄铜所拉成的无缝铜管,质软、耐磨性能强。

 

黄铜在现代社会的主要用途有哪些?黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材,铸造零件等。含铜在62%~68%,塑性强,制造耐压设备等。

  含锌低于36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。

  锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。

  铅能改善黄铜的切削性能:这种易切削黄铜常用作钟表零件。

  黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。

青铜

  中国古代青铜器源远流长,享誉世界已久,据考古学家证实在殷墟出土的大量青铜器代表了中国古代青铜冶铸业的巅峰。

  什么是青铜?青铜原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合于制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高、耐磨性和耐蚀性好,用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高、导电性好,适于制造精密弹簧和电接触元件、铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。

  青铜的特点有哪些?青铜具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点,适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。


青铜犀牛

  青铜在现代社会的主要用途有哪些?锡青铜与铅青铜具有较高的疲劳强度和承载能力,优良的耐磨性、良好的导热性、摩擦系数低,能在250℃以下正常工作,合于制造高速重载下工作的轴承,如高速柴油机航空发动机轴承等,常用牌号是ZCuSn10P1,ZCuPb30。

  铜铅合金的突出优点是承载能力大,抗疲劳强度高耐热性好,但磨合性能和耐腐蚀性差,为了改善其磨合性和耐腐蚀性,通常在铜铅合金表面电镀一层软金属而成三层结构轴瓦,多用于高强化的柴油机。

铜合金的应用

交通工业

  船舶:由于良好的耐海水腐蚀性能,许多铜合金,如:铝青铜、锰青铜、铝黄铜、炮铜(锡锌青铜)、白钢以及镍铜合金(蒙乃尔合金)己成为造船的标准材料。一般在军舰和商船的自重中,铜和铜合金占2~3%。

  汽车:汽车用铜每辆10~2I公斤,随汽车类型和大小而异,对于小轿车约占自重的6~9%%。铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈以及各种接头、配件和饰件等。其中用钢量比较大的是散热器。现代的管带式散热器,用黄铜带焊接成散热器管子,用薄的铜带折曲成散热片。

  铁路:铁路的电气化对铜和铜合金的需要量很大。每公里的架空导线需用2 吨以上的异型铜线。为了提高它的强度,往往加入少量的铜(约1%)或银 (约of%)。此外,列车上的电机、整流器、以及控制、制动、电气和信 号系统等都要依靠铜和铜合金来工作。

  飞机:飞机的航行也离不开铜。例如:飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材,轴承保持器和起落架轴承采用铝青铜管材,导航仪表应用抗磁钢合金,众多仪表中使用破铜弹性元件等等。

  轻工业:轻工业产品与人民生活密切相关,品种繁多、五花八门。由于铜具有良好综合性能,到处可以看到它大显身手的踪影。现仅举数例如下:

  空调器和冷冻机:空调器和冷冻机的控温作用,主要通过热交换器铜管的蒸发及冷凝作用来实现。热交换传热管的尺寸和传热性能,在很大程度上决定了整个空 调机和制冷装置的效能和小型化。在这些机器上采用的都是高导热性能的异型铜管。

  钟表:生产的钟表,计时器和有钟表机构的装置,其中大部分的工作部件都用"钟表黄铜"制造。

  造纸:纸张表面看来简单,但是造纸工艺却很复杂,需要通过许多步骤,应用很多机器,包括冷却器、蒸发器、打浆器、造纸机等等。其中许多部件,如:各种热交换管、辊轮、打击棒、半液体泵和丝网等,大部分都用钢合金制作。

  印刷:印刷中用铜版进行照相制版。表面抛光的铜版用感光乳胶敏化后,在它上面照相成像。感光后的铜版需加热使胶硬化。为避免受热软化,铜中往往含有少量的银或砷,以提高软化温度。然后,对版子进行腐蚀,形成分布着凹凸点子图形的印刷表面。

  在自动排字机上,要通过黄铜字型块的编排,来制造版型,这是铜在印刷中的另一个重要用途。字型块通常用的是含铅黄铜,有时也用铜或青铜。

  医药:制药工业中,各类蒸、煮、真空装置等都用纯铜制作。在医疗器械中则 广泛使用锌白铜。铜合金还是眼镜架的常用材料等。

建筑业

  由于铜水管具有美观耐用、安装方便、安全防火、卫生保健等诸多优点,使它与镀锌钢管和塑料管相比存在明显优越的价格性能比。在住宅和公用建筑中,用于供水、供热、供气以及防火喷淋系统,日益受到人们的青睐,成为当前的首选材料。

航天

大发快三网站  最近发现了一些临界温度更高的材料,称为"高温超导材料",它们大多是复合氧化物。较早发现和比较著名的一种是含铅的铜基氧化物( YB2 Cu3 O7),临界温度为90K,可以在液氮温度下工作。但还没有获得临界温度在室温附近的材料;而且这些材料难于做成大块物体,它们能通过可保持超导性的电流密度也不够高。因此,还未能在强电的场合下应用,有待进一步研究开发。

  航天技术、火箭、卫星和航天飞机中,除了微电子控制系统和仪器、仪表设备以外,许多关键性的部件也要用到铜和铜合金。例如:火箭发动机的燃烧室和推力室的内村,可以利用钢的优良导热性来进行冷却,以保持温度在允许的范围内。亚里安那5号火箭的燃烧室内衬,用的是铜一银一结合金,在这个内衬内加工出360个冷却通道,火箭发射时通入液态氢进行冷却。

  此外,铜合金也是卫星结构中承载构件用的标准材料。卫星上的太阳翼板通常是由铜与其它几个元素的合金制成的。


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