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銅的用途

2022-1-30 8:54:43來源:網絡作者:
  • 導讀:
  • 1、電力輸送 :電力輸送中需要大量消耗高導電性的銅,主要用于動力申.線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。
  • 關鍵字:

1、電力輸送 :電力輸送中需要大量消耗高導電性的,主要用于動力申.線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。

2、電機制造 :在電機制造中,廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。

3、通訊電纜 :80年代以來,由于光纖電纜載流容量大等優點,在通訊干線上不斷取代銅電纜,而迅速推廣應用。但是,把電能轉化為光能,以及輸入用戶的線路仍需使用大量的銅。隨著通訊事業的發展,人們對通訊的依賴越來越大,對光纖電纜和銅電線的需求都會不斷增加。

4、住宅電氣線路

5、電真空器件 :電真空器件主要是高頻和超高頻發射管、波導管、磁控管等,它們需 要高純度無氧銅和彌散強化無氧銅。

6、印刷電路 :銅印刷電路,是把銅箔作為表面,粘貼在作為支撐的塑料板上;用照相的辦法把電路布線圖印制在銅版上;通過浸蝕把多余的部分去掉而留下相互連接的電路。然后,在印刷線路板上與外部的連接處沖孔,把分立元件的接頭或其它部分的終端插入,焊接在這個口路上,這樣一個完整的線路便組裝完成了。

7、集成電路

8、引線框架: 銅合金價格低廉,有高的強度、導電性和導熱性,加工性能、針焊性和耐蝕性優良,通過合金化能在很大范圍內控制其性能,能夠較好地滿足引線框架的性能要求,己成為引線框架的一個重要材料。它是目前銅在微電子器件中用量最多的一種材料。

9、能源工業 :太陽能的利用也要使用許多銅管。例如:英國倫敦附近某旅館的一個游泳池,裝備了太陽能加熱器,在夏季可以將水溫保持在18~24℃。在該太陽能加熱器中含有784磅(3 56公斤)銅管。

10、石化工業:銅和許多銅合金,在水溶液、鹽酸等非氧化性酸、有機酸(如:醋酸、檸檬酸、脂肪酸、乳酸、草酸等)、除氨以外的各種堿及非氧化性的有機化合物(如:油類、酚、醇等)中,均有良好的耐蝕性;因而,在石化工業中大量用于制造接觸腐蝕性介質的各種容器、管道系統、過濾器、泵和閥門等器件。還利用它的導熱性,制造各種蒸發器、熱交換器和冷凝器。由于銅的塑性很好,特別適合于制造現代化工工業中結構錯綜復雜、銅管交叉編制的熱交換器。此外在石油精煉工廠中都使用青銅生產工具;原回是沖擊時不迸出火花,可以防止火災發生。

11、海洋工業 :海洋占地球表面面積70%以上,合理地開發利用海洋資源日益受到人們的重視。海水中含確"容易造成腐蝕的氯離子,鋼鐵、鋁、甚至不銹鋼等許多工程金屬材料均不耐海水腐蝕。此外在這些材料,以及木材、玻璃等非金屬材料的表面上還會形成海洋生物污損。銅則一枝獨秀,不但耐海水腐蝕;而且溶入水中的銅離子有殺菌作用,可以防止海洋生物污損。因而,銅和銅合金是海洋工業中十分重要的材料,業已在海水淡化工廠、海洋采油采氣平臺、以及其它海岸和海底設施中廣泛應用。例如,海水淡化過程中使用的管路系統、泵和閥門,以及采油采氣平臺上使用的設備,包括飛濺區和水下用的螺栓、鉆孔日,抗生物污損包套、泵閥和管路系統等等。關于銅和銅合金在船舶中的應用情況,將在后節中介紹。

12、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)、白銅以及鎳銅合金(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%。 軍艦和大部分大型商船的螺旋槳都用鋁青銅或黃銅制造。大船的螺旋槳每支重20~ 25噸。伊麗莎白皇后號和瑪麗皇后號航母的螺旋槳每支重達35噸。

13、 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。其中用銅量比較大的是散熱器。現代的管帶式散熱器,用黃銅帶焊接成散熱器管子,用薄的銅帶折曲成散熱片。

14、 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。

15、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,導航儀表應用抗磁銅合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。

16、機械工程 :幾乎在所有的機器中都可以找到銅制品部件。除了電機、電路、油壓系統、氣壓系統和控制系統中大量用銅以外,種類繁多用黃銅和青銅制造的傳動件和固定件,如齒輪、蝸輪、蝸桿、聯結件、緊固件、扭擰件、螺釘、螺母等,比比皆是。

17、冶金設備 :冶金工業是消耗電能的大戶,素有"電老虎"之稱。在冶金廠的建設中通常必須要有一個依靠銅來進行工作的龐大的輸、配電系統和電力運轉設備。此外,在火法冶金中,連續鑄造技術已占據主導地位,其中的關鍵部件一結晶器,大都采用鉻銅、銀銅等高強度和高導熱性的銅合金。電冶金中的真空電弧爐和電渣爐水冷坩堝使用銅管材制造,各種感應加熱的感應線圈都是用銅管或異型銅管繞制而成,內中通水冷卻。

18、合金添加劑 : 銅是鋼鐵和鋁等合金中的重要添加元素。少量銅(0.2~0.5%)加入低合金結構用鋼中,可以提高鋼的強度及耐大氣和海洋腐蝕性能。在耐蝕鑄鐵和不銹鋼中加入銅,可以進一步提高它們的耐蝕性。含銅30%左右的高鎳合金是著名的高強度耐蝕"蒙乃爾合金",在核工業中廣泛使用。

19、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。利用銅的良好加工性能,最近開發和生產出帶有內槽和高翅片的散熱管,用于制造空調器、冷凍機、化工及余熱口收等裝置中的熱交換器,可使新型熱交換器的總熱傳導系數提高到用普通管的2~3倍,和用普通低翅片管的 1.2~1.3倍,己在國內使用,可節省 40%的銅,并使熱交換器體積縮小 1/3以上。

20、 鐘表 :目前生產的鐘表,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。合金中含1.5-2%的鉛,有良好加工性能,適合于大規模生產。

21、造紙: 在當前信息萬變的社會里,紙張消費量很大。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。

22、 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。

23、釀酒 :在世界的啤酒釀造中,銅起重要作用。經常用銅作麥芽桶和發酵罐的內村。在一些著名的啤酒廠中備有十余個容量超過2萬加侖的這種大桶。在發酵缸中,為了降溫,常用鋼管通水冷卻。還用鋼管通水蒸汽在釀造啤酒時進行加熱,以及用鋼管輸送酒液等。 蒸餾威士忌和其它烈性酒時,通常用鋼制蒸餾鍋。威士忌麥芽酒需蒸餾兩次,要用兩個大銅蒸餾鍋。

24、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等。

25、管道系統 :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。

26、房屋裝修 :在歐洲采用鋼板制作屋頂和漏檐已有傳統。北歐國家中甚至用它作墻面裝飾。銅耐大氣腐蝕性能很好、經久耐用、可以回收,它有良好的加工性可以方便地制作成復雜的形狀,而且它還有美觀的色彩;因而很適合于用做房屋裝修。它在教堂等古建筑物屋頂上的應用己有悠久歷史,至今仍發出誘人的光彩;而且在現代大型建筑甚至公寓和住宅的建設上的應用也越來越多。例如:在倫敦,代表現代英國建筑藝術的"英聯邦委員會"大廈,屋頂形狀復雜,用鋼板建造,重約 25噸;于1966年開放的水晶宮運動中心,用鋼 60噸做成波浪形的屋頂等等。據統計,用做屋頂的銅板,在德國平均每人每年消費0.8公斤,美國為0.2公斤。 此外,屋內的裝修,如:門把手、鎖、百頁、按欄、燈具、墻飾以及廚房次具等等,使用鋼制品不但經久耐用,消毒衛生,而且裝點出高雅的氣息,深受人們喜愛。

27、塑像和工藝品 :世界上沒有哪一種金屬,能夠像鋼那樣廣泛應用于制造各種工藝品,從古至今,經久不衰。今天城市建設中,各種紀念物、鑄鐘、寶鼎、雕像、佛像、仿古制品等等,大量使用鑄造銅合金。現代樂器,如長笛使用白鋼制成,薩克斯管用的是黃銅材料。各種精美的藝術品,價廉物美的鍍金以及仿金、仿銀首飾也都需要使用各種成分的銅合金。

28、錢幣 :自從人類祖先使用錢幣進行交易以來,就用銅和銅合金來制造錢幣,歷代相傳,沿襲至今。隨著現代自動投幣電話、乘車和購物等利民活動的發展,造幣用鋼量有增無減。 在銅幣的應用中,除了變化尺寸以外,可以很方便地采用不同合金成分、改變合金色彩來制造和區分不同面值的貨幣。常用的有含2 5%鎳的"銀幣",含2 0%鋅和1%錫的黃銅幣以及含少量錫(3%)和鋅(l.5%)的"銅"幣。全世界每年生產銅幣要消耗成千上萬噸的銅。僅倫敦皇家造幣廠一家,每年生產7億個銅幣,約需金屬七千噸。

29、中計算機 : 信息技術是高科技的前導。它依靠的是現代人類智慧的結晶 一 計算機 這個工具,對瞬息萬變、浩如煙海的信息進行加工和處理。計算機的心臟由微處理器(包含運算器和控制器)和存儲器組成。這些基本部件(硬件)都 是大規模集成電路,在微小的芯片上分布著千萬個相互連接的晶體管、電阻。電容等元件,以進行快速的數值運算,邏輯運算和大量的信息儲存。這些集 成電路的芯片要通過引線框架和印刷電路組裝起來才能進行工作。從前面"電子工業中的應用"一章中可以看到,銅和銅合金不但是引線框架、焊料和印 刷電路版中的重要材料;而且還能夠在集成電路的微小元件互連中起重要作用。

30、超導和低溫 : 一般材料(除半導體以外)的電阻隨溫度降低而減小,當溫度降得很低時,某些材料的電阻會完全消失,這種現象稱為超導性。出現超導性的這個最高溫度稱為該材料的超導臨界溫度。超導性的發現為電的利用打開了一個新大地。回為電阻為零,只要施加一個很小的電壓就可以產生十分巨大(理論上是無限大)的電流,獲得巨大的磁場和磁力;或者當電流通過它時,不發生電壓的降低和電能的損耗。顯然它的實際應用將會引起人類在生產和生活上的變革,很受人們的關注。

31、在農牧業中的應用 : 鋼的化合物是消除病蟲害的有效殺菌農藥,可以控制所有霉菌或真菌引起的病害。除直接采用硫酸銅泡種子外,在果園和農田中經常使用的是一些銅鹽混合液。最重要的有以法國著名葡萄產地命名的波爾多液(石灰硫酸銅液)和伯更狄液(蘇打硫酸銅液),還有巴黎綠、菌殺特等。

32、 高能物理 : 揭示物質結構之謎是科學家孜孜以求的重大基礎課題。對這個問題的認識每深入一步,都會給人類帶來重大的影響。當前原子能的利用就是一個例子。近代物理的最新研究業已發現,物質的最小構成單元不是分子和原子而是比它小億倍的夸克和輕子。現在對這些基本粒子的研究往往要在比原子彈爆炸時的核作用高數百倍的極高反應能下進行,稱為高能物理。這樣高的能量是通過帶電粒子在強磁場內,經過長距離加速,向固定的靶"轟擊"而獲得(高能加速器),或者兩個相反方向加速運動的粒子流互相對撞而獲得(對撞機)。為此,需要用鋼作繞組構筑出長距離的強磁場通道。此外,在受控熱核反應裝置中也要有類似的結構。為了降低由于通過大電流的發熱溫升,這些磁通道由中空的異型銅棒繞成,以便通入介質進行冷卻。

(關鍵字:銅)

(責任編輯:01181)
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