铜材的优点特性都有哪些

作者&投稿:佐厘 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
铜的化学性能和特点是什么~

铜是紫红色的金属,固体密度8.92克/立方厘米,导电性57(Hg=1),硬度3(金刚石=10),熔点1083度,沸点2595度,具有密度较大,熔、沸点较高,良好的延展性和优良的导电、传热等特性(仅次于银),铜有+1、+2和+3三种氧化数,最常见的氧化数是+2(如CuO),铜族元素之间彼此间容易形成合金,铜的合金种类较多,如青铜、黄铜等,铜在干燥空气中是比较稳定的,在水中几乎看不出什么反应,与含有二氧化碳的潮湿空气接触,在铜的表面慢慢生成一层铜锈,不溶于稀盐酸和稀硫酸,易溶于硝酸或热的浓硫酸,在常温下能与卤素反应。

最常用的铜及其合金有:纯铜、黄铜、青铜等。纯铜的外观呈红黄色,在空气中,表面会因氧化而生成紫红色的致密膜,所以又称为紫铜。纯铜的导电性、导热性十分良好,仅次于银。它还具有较高的化学稳定性,在大气、淡水中,有较好的抗腐蚀能力。通常,在潮湿的环境里,容易生成碱式碳酸铜(俗称铜绿)。纯铜具有良好的塑性,但机械强度不高。工业纯铜中,常含有一定量的氧、硫、铅、铋、砷等杂质元素。少量的砷可以提高铜的强度、硬度、降低导电性和导热性。其余的杂质元素都是有害的。纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件和各种铜材,其中,无氧纯铜用作电真空元器件。
黄铜是铜与锌的合金。当黄铜的锌含量在32以下时,塑性良好,适于冷、热加工,且韧性强,但切削加工性能较差。为了改善黄铜的某些性能,往往加入少量其他元素,如铝、锰、锡、硅、铅等,这种黄铜称为特殊黄铜。黄铜在火电厂里用来制造汽轮机凝汽器的热交换管。例如,国产20万千瓦汽轮机配用的N-11200-1型凝汽器铜管材料为:一般纯海水区为77-2铝黄铜,淡水区为70-1锡黄铜。
青铜原是指以锡为主要添加元素的铜合金,现代则把除黄铜以外的所有铜合金均列入青铜的范畴,如锡青铜、铝青铜、铍青铜等。习惯上也有把青铜分成锡青铜和无锡青铜两大类。主要用于制造耐腐耐磨的零部件, 如轴套、推力轴承瓦块等。由于锡的资源较少,近来工业上广泛采用一些其他合金元素来代替锡,较常见的有铝青铜、铅青铜和铍青铜等。铝青铜比锡青铜具有更好的耐腐蚀性,常用于制造耐腐蚀、耐磨损的零件,如齿轮、蜗轮、轴套等。铍青铜主要用作重要弹簧及弹性零件,以及电接触器、电焊机电极、钟表及钟表零件等。

1、抗压强度较高
铜材是铜原材料的型材,痼为铜的特点,这类型铜材有较高的强度,可以在应用的时候保持稳定的结构,不容易在构造方面遭受外部的影响。
2、耐性不错
由于铜的特点,铜型材有不错的耐性,在应用的时候它不容易在外力的影响下形变、毁坏等。凭着这一优点特性,这类型铜材可以在长久应用方面有非常好的表现。
3、延展可塑性好
靠着良好的延展可塑性,铜型材在应用的时候,就可以以这一特点,抵抗外力的负面影响,避免遭受外力作用的影响,这类型铜材就可以展现出安稳牢固的应用功效。
4、构造牢固
凭着抗压强度较高、耐性好这些特点,铜型材的全体构造必然非常妥当,这样的构造,就可以稳定可靠的应用,始终正常发挥它的作用。
5、应用寿命长
因为优良的特性,及其具备的许多优点功能,铜型材可以在应用的时候,有效避免各种各样外在因素的负面影响,如此一来铜型材一定会有很长的使用寿命。

铜与其他金属相比最主要的特点就是高导电高导热性、耐腐蚀性、适宜的强度、易加工成形性和典雅庄重的颜色。具体特点如下:

导电导热性 铜的导电导热性仅次于银,位居第二。而价格远低于金、银。几种主要金属的电阻率和热导率比较见表1-3.

表1-3 几种主要的金属的电率和导热率比较

金属名称



















电阻率/Ω

▪ m

1.5×10-8

1.724×10-8

2.065×10-8

2.5×10-8

4.47×10-8

5.75×10-8

9.7×10-8

11.5×10-8

(42.1~ 47.8)×10-8

热导率/W▪(m▪K)-1

418.68

373.56

297.26

235.2

153.66

154.91

75.36

62.8

15.07

注:*表示20℃时的电阻率,其余为0℃时的电阻率。

耐蚀性 一般而言,铜的耐蚀性低于金、铂、银和钛,而金、铂、银属贵金属,实际应用规模很小;相比铁、锌、镁等金属,铜的耐蚀性很强。与铝相比,铜更耐非氧化性酸、碱和海水等的腐蚀,但在大气、弱酸等介质中铝的耐蚀性强于铜。

易加工成形性 铜的强度适中(200 ~ 360MPa),变形抗力大于铝而远小于钢铁和钛。铜的塑性很好,可以承受大变形量的冷热压力加工,如轧制、挤压、锻造、拉伸、冲压、弯曲等,轧制和拉伸的变形程度可达95%以上而不必进行中间退火等热处理。

色泽 纯铜为古朴典雅的紫色(亦称古铜色),铜合金则有各种美丽的色泽,如金黄色(H65黄铜)、银白色(白铜、锌白铜)、青色(铝青铜、锡青铜)等,或华丽、或端庄,很受人们的喜爱。

抑菌性 铜能抑制细菌等微生物的生长,水中99%的细菌在铜环境里5h就会全部被灭杀。这对饮用水传输、食品器皿、海洋工程等非常重要。

可焊性 铜易于进行软钎焊、硬钎焊、气体保护电弧焊等方法焊接,含少量磷的磷脱氧铜焊接性更好。由于铜的导热性能好,因此铜材焊接需要大功率、高能束的焊接设施,最好进行气体保护,一般不推荐点焊。

可镀性 铜的可镀性很好,可以电镀高熔点金属如镍、铬等,也可热镀低熔点金属如锡、锌等。

无磁性 纯铜是无磁性金属。




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