銅的性質(zhì)和用途

【專家解說(shuō)】：一 銅的性質(zhì)
銅是僅次于銀的優(yōu)良導(dǎo)電導(dǎo)熱體，常溫下銅的導(dǎo)電率為銀的94％，導(dǎo)熱率為銀的73.2%。

(一)銅的主要物理性質(zhì)

密度(20℃ ) 8.96％ g／cm3

熔點(diǎn) 1083.4 ℃

沸點(diǎn) 2560 ℃

平均比熱(0～100℃) 386.0 J／(kg·K)

熔化熱 13.02 kJ／mol

汽化熱 304.8 kJ／mol

熱導(dǎo)率(0～100℃ ) 397 W／(m·K)

電阻率(20℃) 1.694 μΩ·cm

二 銅的用途
1、電力輸送 ：電力輸送中需要大量消耗高導(dǎo)電性的銅，主要用于動(dòng)力申．線電纜、匯流排、變壓器、開(kāi)關(guān)、接插元件和聯(lián)接器等。
2、電機(jī)制造 ：在電機(jī)制造中，廣泛使用高導(dǎo)電和高強(qiáng)度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉(zhuǎn)子和軸頭等。
3、通訊電纜 ：80年代以來(lái)，由于光纖電纜載流容量大等優(yōu)點(diǎn)，在通訊干線上不斷取代銅電纜，而迅速推廣應(yīng)用。但是，把電能轉(zhuǎn)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(yè)的發(fā)展，人們對(duì)通訊的依賴越來(lái)越大，對(duì)光纖電纜和銅電線的需求都會(huì)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(fā)射管、波導(dǎo)管、磁控管等，它們需 要高純度無(wú)氧銅和彌散強(qiáng)化無(wú)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(guò)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(gè)口路上，這樣一個(gè)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(jià)格低廉，有高的強(qiáng)度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，加工性能、針焊性和耐蝕性優(yōu)良，通過(guò)合金化能在很大范圍內(nèi)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(gè)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(yè) ：太陽(yáng)能的利用也要使用許多銅管。例如：英國(guó)倫敦附近某旅館的一個(gè)游泳池，裝備了太陽(yáng)能加熱器，在夏季可以將水溫保持在18～24℃。在該太陽(yáng)能加熱器中含有784磅（3 56公斤）銅管。
10、石化工業(yè)：銅和許多銅合金，在水溶液、鹽酸等非氧化性酸、有機(jī)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(jī)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(yè)中大量用于制造接觸腐蝕性介質(zhì)的各種容器、管道系統(tǒng)、過(guò)濾器、泵和閥門等器件。還利用它的導(dǎo)熱性，制造各種蒸發(fā)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(xiàn)代化工工業(yè)中結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)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(chǎn)工具；原回是沖擊時(shí)不迸出火花，可以防止火災(zāi)發(fā)生。
11、海洋工業(yè) ：海洋占地球表面面積70％以上，合理地開(kāi)發(fā)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(huì)形成海洋生物污損。銅則一枝獨(dú)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(yè)中十分重要的材料，業(yè)已在海水淡化工廠、海洋采油采氣平臺(tái)、以及其它海岸和海底設(shè)施中廣泛應(yīng)用。例如，海水淡化過(guò)程中使用的管路系統(tǒng)、泵和閥門，以及采油采氣平臺(tái)上使用的設(shè)備，包括飛濺區(qū)和水下用的螺栓、鉆孔日，抗生物污損包套、泵閥和管路系統(tǒng)等等。關(guān)于銅和銅合金在船舶中的應(yīng)用情況，將在后節(jié)中介紹。