定兴县盛铭再生资源回收有限公司
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    来源:定兴县盛铭再生资源回收有限公司 时间:2024-12-05 04:52:35 [举报]

    紫铜 编辑
    本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目 审核 。
    紫铜又名红铜就是铜单质,因其颜色为紫红色而得名。各种性质见铜。紫铜是工业纯铜,其熔点为1083℃,无同素异构转变,相对密度为8.9,为镁的五倍。同体积的质量比普通钢重约15%。
    紫铜因其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜,因而又称含氧铜。
    中文名 紫铜 外文名Copper 熔 点 为1083℃ 相对密度 8.96 应 用 制作导电、导热器材 别 称 红铜
    目录
    1 简介
    2 性质分类
    3 紫铜性能
    ▪ 普通性能
    ▪ 物理性能
    4 用途
    5 紫铜的焊接
    简介编辑
    红铜即纯铜,又名紫铜。纯铜的密度为8.969/cm3,熔点为1083℃,具有很好的导电性和导热性,塑性,易于热压和冷压力加工,大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花蚀电蚀铜等要求导电性良好的产品。
    紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。 [1]
    性质分类编辑
    紫铜因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中有良好的耐蚀性。
    常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。
    纯净的铜是紫红色的金属,俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。
    紫铜性能编辑
    普通性能
    紫铜是比较纯净的一种铜,一般可近似认为是纯铜,导电性、塑性都较好,但强度、硬度较差一些。紫铜具有优良的导热性﹑延展性和耐蚀性。紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。
    紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
    物理性能
    紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。
    纯铜 导热系数为386.4w/(m.k).
    用途编辑
    紫铜的用途比纯铁广泛得多,每年有50%的铜被电解提纯为纯铜,用于电气工业。这里所说的紫铜,确实要非常纯,含铜达99.95%以上才行,极少量的杂质,特别是磷、、铝等,会大大降低铜的导电率。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大,用于电气工业的铜一般都是无氧铜。另外,铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起,造成热脆,也会影响纯铜的加工。这种纯度很高的纯铜,一般用电解法精制:把不纯铜(即粗铜)作阳极,纯铜作阴极,以硫酸铜溶液为电解液。当电流通过后,阳极上不纯的铜逐渐熔解,纯铜便逐渐沉淀在阴极上。这样精制而得的铜;纯度可达99.99%。
    紫铜还用于电机短路环,电磁加热感应器的制作,和大功率电子元件上面,接线排接线端子之类的。
    紫铜也运用到了门、窗、扶手等家具及装饰上。
    紫铜的焊接编辑
    1、氧乙炔焊
    紫铜氧乙炔焊时可采用丝201(或丝202)焊丝与熔剂301。焊前经400~700℃预热,焊接火焰采用中性焰和较大的火焰功率。采用较少的焊接层数,焊后锤击焊缝减小焊接应力。
    2、焊条电弧焊
    紫铜焊条电弧焊可选用铜107或铜227焊条。电源采用直流反接。焊前预热温度300~500℃,焊接时采用短弧、直线往返运条,焊后锤击焊缝,减小焊接应力。
    3、钨极氩弧焊
    紫铜钨极氩弧焊所用的焊丝及熔剂与氧乙炔焊时相同,电源采用直流正接。焊前要预热,但温度不宜过高。 [2]

    电解铜 编辑
    本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目 审核 。
    将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸和硫酸铜的混合液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阴极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,质量,可以用来制作电气产品。
    中文名 电解铜 外文名 Electrolytic copper 性 质 铜制品 用 途 用来制作电气产品 学 科 冶金
    目录
    1 化学反应
    2 原材料
    3 阴极铜
    4 加工方法
    5 蚀刻液
    6 损耗原因
    7 铜的性质
    8 电解铜的用途
    9 发展前景
    10 执行原则
    化学反应编辑
    把电解铜再进一步加工,可制作成为极细的电解铜粉。
    铜电解精炼的原理如下:
    阳极反应:Cu — 2e- = Cu2+
    Me — 2e-= Me2+
    H2O — 2e- = 2H+ + 1/2O2
    SO4 2- — 2e- = SO3 + 1/2O2
    式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属,它们从阳极上溶解进入溶液。H2O和SO4 2-失去电子的反应由于其电位比铜正,故在正常情况下不会发生。贵金属的电位更正,不溶解,而进入阳极泥。
    阴极反应:Cu2+ + 2e = Cu
    2H+ + 2e- = H2
    Me2+ + 2e- = Me
    在这些反应中,具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原,但它们在阳极不溶解,因此只有铜离子还原是阴极反应的主要反应。 [1]
    原材料编辑
    ⑴铜精矿
    在自然界中存量极少,一般多以金属共生矿的形态存在。铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属,如金、银、、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。根据铜化合物的性质,铜矿物可分为、硫化矿和氧化矿三种类型,主要以硫化矿和氧化矿,特别是硫化矿分布广,世界铜产量的90%左右来自硫化矿。铜矿石经过选矿富集获得精矿,常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色,成粉状,粒度一般小于0.074mm。含铜量13-30%,按行业标准YS/T318-1997《铜精矿》的规定,其化学成分和产品分类如表1。
    ⑵未精炼铜
    按国家标准GB/T11086-1989《铜及铜合金术语》规定,未精炼铜包括冰铜、黑铜、沉淀铜和粗铜。冰铜主要由硫化亚铜和硫化亚铁组成的中间产品,黑铜通常用鼓风炉熔炼废杂铜或氧化铜矿石而产生的含杂质较多的铜,铜含量一般为60%-85%。沉淀铜通常用铁从含铜的溶液中置换,沉淀而获得的铜和氧化铜的不纯混合物,干量计算铜含量一般约50%-85%。粗铜是用转炉吹炼冰铜而产生的纯度不高的铜,粗铜中铜的含量一般约为98%,本标准中规定的未精炼铜,主要指的是粗铜。粗铜按行业标准YS/T70-1993《粗铜》的规定,按化学成分分为三个品级。
    (3)铜废碎料
    铜废碎料涉及的范围较广,包括紫铜、黄铜、青铜、白铜的废杂料,本标准规定的铜废碎料仅指紫杂铜。紫杂铜为铜制品所产生的各类废料、废件。如废旧电缆、紫铜管、棒、板、块、带及带薄镀层的上述材料和其它非合金类铜废料等。有以下5种分类及规格:
    第1类:
    (a)紫铜管、棒、板、块、带,表面干净,无油泥和其它沾附、夹杂。
    (b)各种裸铜线、短线和其它纯铜废料。
    第2类:
    (a)1类铜废料中混有纸屑、各种绝缘材料、少量油泥、锈垢、杂物,但重量小于1%。
    (b)直径0.3mm以上的漆包线,无污物和杂物。
    第3类:各种报废的纯铜或有薄镀锌层的纯铜电器开关,零部件。
    第4类:
    (a)直径0.1-0.3mm的漆包线。
    (b)有油泥或少量其它夹杂的漆包线。
    (c)干净、发脆的火烧线。
    第5类:各种纯铜水箱、蒸发器、热交换器具、但其内部不得有充填物,只允许有少量自然形成的水垢。 [1]
    阴极铜编辑
    阴极铜的品质要求:铜精矿由电解精炼法或电解沉积法生产得到阴极铜。按国标GB/T467-1997《阴极铜》的规定,阴极铜按化学成分分为高纯阴极铜(Cu-CATH-1)和标准阴极铜(Cu-CATH-2)和两个牌号。阴极铜的试验方法:高纯阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T13293-1991《高纯阳极铜化学分析方法》的规定进行,标准阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T5121-1996《铜及铜合金化学分析方法》的规定进行。表面质量用目视检测。 [1]
    加工方法编辑
    铜的冶炼方法可分为两类:火法冶金和湿法冶金。世界上精铜产量的85%以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜中回收的,湿法冶金生产的精铜只占15%左右。
    ⑴火法冶金
    火法炼铜的方法很多,主要有:鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、闪速熔炼、电炉熔炼等。从以上炼铜的工艺流程图看出:硫化铜精矿(含铜量为13%-30%)可以采用几种不同的冶金方法进行熔炼,得到冰铜,再经过转炉吹炼得到含铜大于97.5%的粗铜,因粗铜的质量仍满足不了工业用铜的要求,精炼后得到的精铜要求含铜99.95%以上。在硫化铜精矿冶炼的过程中同时还可以回收硫、金、银、锑、铋、镍、硒等有价元素
    在中国,从铜精矿中提取金属铜,主要采用火法冶金的方法,比较的就是闪速熔炼,其产量占全国产铜量的30%以上。由于能耗低,规模大,能有效控制环境污染等优点。这一冶炼技术正在炼铜工业上得到日益发展。闪速熔炼根据不同炉型的工作原理可分为两种类型:Outokumpu闪速熔炼、InCo闪速熔炼。
    ⑵湿法冶金
    湿法冶金在许多情况下与火法相配合的。其过程的主要化学反应是在水溶液中进行的。铜(锌)矿物预先通过氧化或硫酸焙烧,转变可溶状态,然后再进行浸出、净化电积、以提取电解铜。通常有RLE法、常压氨浸出法(阿法)、高压氨浸出法、浸出法等。从焙烧→浸出→净化→电积,简称RLE法。其生产流程,湿法冶金主要适用从低品位氧化矿、废矿堆及浮选尾矿中提取金属铜。 [1]
    蚀刻液编辑
    线路板生产过程产生大量的蚀刻液,该液中含有铜(铜含量约为120-140g/l)、氨水及。对于这种蚀刻液,传统的处理方法是线路板生产企业作为废液售卖给回收公司,回收公司以其为原料生产硫酸铜产品,但其中大量含氨液体得不到有效的利用,造成资源浪费,并且不能产生效益。蚀刻液萃取-电沉积(SX-EW)再生闭路循环工艺是使用萃取剂,萃取蚀刻液中的铜,以硫酸反萃成硫酸铜后用电积方法生产金属铜,而萃取后残液则调整PH及添加剂再生成蚀刻液子液使用,达到节省资源、减少污染、增加企业效益的目的。
    所采用工艺流程是根据铜工业冶炼工艺:萃取-电积工艺进行蚀刻液电解铜技术,这一技术成熟可靠,广泛使用工艺。
    其工艺流程如下: [2]

    距今4500~4000年龙山时代,相当于尧舜禹传说时代。古文献上纪载当时人们已开始冶铸青铜器。黄河、长江中下游地区的龙山时代遗址里,经考古发掘,在几十处遗址里发现了青铜器制品。从现有的材料来看,形成期的铜器有以下特点:
    1、红铜与青铜器并存,并出现黄铜。甘肃省东乡林家遗址,出土一件范铸的青铜刀;河北省唐山大城山遗址发现两件带孔红铜牌饰;河南省登封王城岗龙山城内出土一件含锡7%的青铜容器残片;山西省襄汾陶寺墓地内出土一件完整铜铃,系红铜;山东胶县三里河遗址出土两件黄铜锥;山东省栖霞杨家圈出土黄铜残片。发现铜质制品数量多的是甘肃、青海、宁夏一带的齐家文化,有好几处墓地出土刀、锥、钻、环和铜境,有些是青铜,有些是红铜。制作技术方面,有的是锻打的,有的是用范铸造的,比较。
    2、青铜器品种较少,多属于日常工具和生活类,如刀、锥、钻、环、铜镜、装饰品等。但是应当承认当时人们已能够制造容器。此外,在龙山文化中常见红色或陶鬶,且流口,腹裆部常有模仿的金属柳钉,如果认为这时的铜鬶容器与夏商铜鬶,爵、斝容器功能一样的话,当时的青铜器已经在或开始转向礼器了。
    3、一般小遗址也出土铜制品,一般居民也拥青铜制品。此外,这个时期的青铜制品多朴实无饰,就是有纹饰的铜镜也仅为星条纹、三角纹等等的几何文饰,三代青铜器纹饰的神秘感。
    鼎盛期
    鼎盛期即中国青铜器时代,包括夏、商、西周、春秋及战国早期,延续时间约一千六百余年。这个时期的青铜器主要分为礼乐器、兵器及杂器。乐器也主要用在宗庙祭祀活动中。礼器是古代繁文缛节的礼仪中使用的,或陈于庙堂,或用于宴饮、盥洗,还有一些是做殉葬的明器。青铜礼器带有一定的神圣性,是不能在一般生活场合使用的。所有青铜器中,礼器数量多,制作也精美。礼乐器可以代表中国青铜器制作工艺的高水平。礼器种类包括烹炊器、食器、酒器、水器和神像类。这一时期的青铜器装饰为精美,文饰种类也较多。
    青铜器的装饰
    青铜器常见花纹之一,是饕餮纹,也叫兽面纹。这种纹饰早出现在距今五千年前长江下游地区的良渚文化玉器上,山东龙山文化继承了这种纹饰。饕餮纹,本身就有浓厚的神秘色彩。《吕氏春秋·先识》篇内云“周鼎著饕餮,有首无身,食人未咽,害及其身”,故此,一般把这种兽面纹称之为饕餮纹。饕餮纹在二里头夏文化中青铜器上已有了。商周两代的饕餮纹类型很多,有的像龙、像虎、像牛、像羊、像鹿;还有像鸟、像凤、像人的。西周时代,青铜器纹饰的神秘色彩逐渐减退。龙和凤,仍然是许多青铜器花纹的母题。可以说许多图案化的花纹,实际是从龙蛇、凤鸟两大类纹饰衍变而来的。
    蝉纹,是商代、西周常见的花纹,到了春秋,还有变形的蝉纹。春秋时代,螭龙纹盛行,逐渐占据了统治地位,把其他花纹差不多都挤掉了。中国青铜器还有一特点,就是迄今为止没有发现过任何肖像。不少的青铜器用人的面形作为装饰品,如人面方鼎、人面钺等,但这些人面都不是什么特定人物的面容。更多的器物是人的整体形象,如人形的灯或器座;或者以人的整体作为器物的一部分,如钟架有佩剑人形举手托住横梁,铜盘下有几个人形器足之类,这些人形大部分是男女待从的装束,而且也不是特定婢奴的肖像。四川广汉三星堆出土的立体像、人头像,大小均超过正常人,均长耳突目,高鼻阔口,富于神秘色彩,应是。
    商周青铜器中数以万计的铜器留有铭文,这些文字,一般叫金文。对于历史学者而言起着证史、补史的作用。
    中国青铜器的铭文,文字以铸成者为多。凹入的字样,称为阴文,少数文字凸起,称阳文。商代和西周,可以说铭文都是铸成的,只有极个别用锋利的工具刻字的例子。
    西周晚期,开始出现完全是刻成的铭文。战国中期,大多数铭文已经是刻制的,连河北省平山中山王汉墓的三件极为典重的礼器,都是契刻而成,其刀法异常圆熟,有很高的艺术价值。 中国古代青铜器的另一个特征是制作工艺的精巧绝伦,显示出古代匠师们巧夺天工的创造才能。用陶质的复合范浇铸制作青铜器的和范法,在中国古代得到充分的发展。陶范的选料塑模翻范,花纹刻制均极为考究,浑铸、分铸、铸接、叠铸技术非常成熟。随后发展出来毋需分铸的失蜡法工艺技术,无疑是青铜铸造工艺的进步。古人认为青铜器极其牢固,铭文可以传流不朽,因此要长期流传的事项铸在青铜物之上。因此,铭文已成为今天研究古代历史的重要材料。
    在青铜器上加以镶嵌以增加美观,这种技术很早就出现了。镶嵌的材料,种是绿松石,这种绿色的宝石,至今仍应用在首饰上。第二种是玉,有玉援戈,玉叶的矛,玉刃的斧钺等。第三种陨铁,如铁刃铜钺,铁援铜刃,经,铁刃均为硕铁。第四种是嵌红铜,用红铜来组成兽形花纹。春秋战国时也有用金、银来镶嵌装饰的青铜器。
    青铜器的冶炼
    东周时代,冶铸技术发展较高,出现了制造青铜器的技术总结性文献《考工记》。书中对制作钟鼎、斧斤、弋戟等各种器物所用青铜中铜锡的比例作了详细的规定。由于频繁,兵器铸造得到了迅速发展。特别是吴、越的宝剑,异常锋利,名闻天下,出现了一些的铸剑的匠师,如干将,欧治子等人。有的宝剑虽已在地下埋藏两千多年,但仍然可以切开成叠的纸张。越王勾践剑等一些剑,其表面经过一定的化学处理,形成防锈的菱形、鳞片形或火焰形的花纹,异常华丽。
    转变期
    转变时期一般指战国末年至秦汉末年这一时期。经过几的兼并及以富国、强兵为目的的、经济、文化改革,以郡县制取代分封制,具有集权性质的封建社会终建立,传统的礼仪制度已瓦解,铁制品已广泛使用。社会各领域均发生了翻天覆地的变化。
    青铜器在社会生活中的地位逐渐下降,器物大多日用化,但是具体到某些青铜器,精美的作品还是不少的。如在陕西临潼秦始皇陵掘获的两乘铜车马。乘驾四马,车上有棚,御者为坐状。这两乘车马均为青铜器铸件构成,大小与实际合乎比例,极其精巧。车马上还有不少金银饰件,通体施以彩绘。第二乘马,长3.17、高1.06米,可以说是迄今发掘到的形制、结构又复杂的青铜器。
    到了东汉末年,陶瓷器得到较大发展,在社会生活中的作用日益重要,从而把日用青铜器皿进一步从生活中排挤出去。至于兵器,工具等方面,这时铁器早已占了主导地位。隋唐时期的铜器主要是各类精美的铜镜,一般均有各种铭文。自此以后,青铜器除了铜镜外,可以说不再有什么发展了。

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