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【知识】铜及铜材料知识汇总!
2019-01-23 12:34:39 作者:本网整理 来源:材料基

    铜基本知识介绍


    1、自然属性


    铜是人类最早发现的古老金属之一,早在三千多年前人类就开始使用铜。


    金属铜,元素符号Cu,原子量63.54,比重8.92,熔点1083oC。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色,表面形成氧化铜膜后,外观呈紫铜色。铜具有许多可贵的物理化学特性,例如其热导率和电导率都很高,化学稳定性强,抗张强度大,易熔接,具抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝,制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。


    铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程,但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主,其产量约占世界铜总产量的85%。1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石,通过选矿提高到20-30%,作为铜精矿,在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼,产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜,再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂,或铸成阳极板进行电解,获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强,铜的回收率可达95%,但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出,不易回收,易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积,浸出-萃取-电积,细菌浸出等法,适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。


    2、铜及铜产品分类


    ①、 按自然界中存在形态分类


    自然铜------铜含量在99%以上,但储量极少;


    氧化铜矿-----为数也不多


    硫化铜矿-----含铜量极低,一般在2--3%左右,世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。


    ②、按生产过程分类


    铜精矿----冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。


    粗铜------铜精矿冶炼后的产品,含铜量在95-98%。


    纯铜------火炼或电解之后含量达99%以上的铜。火炼可得99-99.9%的纯铜,电解可以使铜的纯度达到99.95-99.99%。


    ③、按主要合金成份分类


    黄铜-----铜锌合金


    青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外,加入其他元素的合金均称青铜)


    白铜-----铜钴镍合金


    ④、按产品形态分类:铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等


    3、铜的主要用途


    铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。


    铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。


    铜材分类


    一。 纯铜:中国俗称‘紫铜’,日本与台湾俗称‘红铜'


    a. 常见牌号:T1、T2、T3、TU1、TU2


    b. 特性:导电用


    c. 常见用途:电器开关、电机线圈、电子零件、空调管路、软焊枪头


    2. 黄铜:含锌


    a. 常见牌号:H59、H62、H65、H68、HPb59-1(易切削黄铜)


    b. 特性:强度较高、耐磨、耐水汽腐蚀


    c. 常见用途:建筑五金、热交换器管、泵、动力汽缸与衬套、军需品


    3. 白铜:含镍


    a. 常见牌号:B19、B25、BFe10-1-1、BZn15-20、BA13-3


    b. 特性:室温下物理性能稳定


    c. 常见用途:医疗器具、精密仪器、热电偶、钟表零件、眼镜架


    4. 青铜:


    a. 定义:


    旧名称:即锡青铜,如古代的钟、鼎、酒器


    新定义:紫、黄、白铜三类以外的统称


    b. 名称:


    铬青铜:QCr 0.5、QCr 0.6-0.4-0.05


    锡青铜:QSn 4-3、QSn 6.5-0.4、QSn 7-0.2


    铝青铜:QAl 5、QAl 9-2、QAl 10-4-4


    铍青铜:QSi 3-1、QSi 3.5-3-1.5


    锰青铜:QMn 1.5、QMn 5


    镉青铜:QCd 1等


    c. 根据实用的物理化学指标,如硬度、强度、弹性、耐高温导电、导热等等的工程综合指数,而有不同配方。


    d. 用途:


    例:锡磷青铜:弹性佳、作灯具弹簧片、开关弹簧片。


    电阻焊电极材料(滚焊机、对焊机、碰焊机、铆焊机) 铬锆铜、铍钴铜。


    适用范围极广、极杂。


    二、 电火花专用铜:亦称电蚀铜


    1940年左右,前苏联科学院因插头开合冒出火花烧毛表面的现象,由抗电腐蚀办法,转而利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工,1943年,研制第一台电火花加工机,可加工60HRC的钢材。


    2.表示方法:


    中国:电阻率 ρ≤ 0.0017771 Ω。 mm2 / m (20℃)


    欧盟:电导率 1/ρ≥56.27 MS / m


    美。日:导电率 56.27 X 1.73 = 97.34 % IACS


    3.脱氧方法:


    a. 磷


    b. 氮气保护


    c. 添加合金


    4.成本:影响价格


    a. 原料选材


    b. 冶炼工艺


    电解铜、紫铜、红铜的区别


    “电解铜”就是炼铜工艺的最后产品了,它不是锭状,而是片状,边缘不很规则(除经过裁剪的外),表面也不很光滑。


    “电解铜”可以说是纯铜,颜色是紫红色的,所以又称为“紫铜”或“红铜”,但在铜制品里,添加少量的其他金属(如锌等),以改善纯铜的硬度或其他性能,由于加入量很少,颜色没发生大的变化,一般还是称为“紫铜”或“红铜”。


    如果加入的锌超过一定比例,铜的颜色变黄,就是“黄铜”了,黄铜的硬度大得多,但韧性和延展性差些,导电性也不如红铜(紫铜)。


    影响铜价格的因素


    a.国际经济形势。商品市场与经济形势的相关之处是显而易见的,尤其是当今世界经济日趋全球化,商品市场与经济有着更多的关联性,因此铜的价格与经济形势密切相关。铜的消费主要集中在发达工业国家,这些国家如美国、日本、西欧等国的经济状况对铜价影响更大,一般来说,经济形势好,铜的需求增加,价格上升,反之则下降。


    b.生产国的生产状况。智利是铜资源最丰富和世界最大的铜出口国,非洲中部的赞比亚和扎伊尔也是重要的产铜国,它们生产的铜几乎全部用于出口,它们的生产状况对国际铜市场影响很大。这三个国家的治局势一直不太稳定,劳资纠纷也时常发,这对铜价也产生直接影响。


    c.季节性影响。铜价的季节性波动较明显,每年的一月份为低谷,八月份创高价。


    d.产业策的影响。由于铜主要用在电气、电子、建筑、机械及运输业,所以国家对这些行业的产业策对铜价有着更重要影响。


    e.替代品的价格。在电讯工业中,铜一直是重要原料,但由于光导纤维技术的推广与应用,对铜的地位提出挑战,同时,铝等金属材料与铜有着同等属性,在大部分使用领域中也代替了铜。


    f.库存量的影响。库存量是影响铜价的重要因素之一。企业在不同的市场情况下,会采取不同的措施增加或减少库存。以保证生产所需原料或加快资金流转,在不同时期也会利用吞吐储备来稳定铜市。


    g.其它策、法规的影响。由于铜市场是一个国际性市场,国际贸易量很大,所以增加有关国家的进出口策、汇率体系、打击走私的力度等方面因素的变化,对铜价也会产生影响 。


    铜重量计算方法


    铜棒 W=0.00698×直径的平方


    黄铜棒 W=0.00668×直径的平方


    铝棒 W=0.0022×直径的平方


    方铜棒 W=0.0089×边宽的平方


    方黄铜棒 W=0.0085×边宽的平方


    六角铜棒 W=0.0077×对边距离的平方


    六角黄铜棒 W=0.00736×对边距离的平方


    铜板 W=0.0089×厚×宽


    黄铜板 W=0.0085×厚×宽


    铝板(纯铝) W=0.00271×厚×宽


    花纹铝板(纯铝) W=0.00271×厚×宽×长+(宽×长×0.6)


    紫铜管 W=0.028×壁厚×(外径-壁厚)


    黄铜管 W=0.0267×壁厚×(外径-壁厚)


    铝管 W=0.00879×壁厚×(外径-壁厚)


    铜排 W=0.0089×宽×厚


    铝排 W=0.0027×宽×厚


    注:W的单位为千克/米,其它单位为毫米。


    铜的进出口贸易成本测算


    进口成本=(LME期货价±现货升贴水+运保费)*汇率*1.02*1.17+其他费用


    其中LME期货价指到港月第三个星期三合约的价格;


    运保费通常在50美元左右(06年水平);


    关税2%,增值税17%;


    其他费用包括银行费用、报关、商检、短拨等,约170-180元(06年水平)。


    出口成本=[(LME期货价+贸易升水)*汇率-其他费用]*1.17


    其中LME期货价指交货月第三个星期三合约的价格;


    出口贸易升水通常在30美元左右(保税库交货)(06年水平);


    增值税全退;


    其他费用包括报关、短拨等,约150元(06年水平)。

 

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