铜

铜的基本情况一、铜与铜工业基本概况 (1)（一） 铜的自然属性 (1)（二） 铜及铜产品的分类 (2)（三）铜的主要用途 (3)(四)、铜矿资源的储量类型及分布 (10)（五）、铜的生产流程及主要工艺14一、铜与铜工业基本概况铜对人类文明历史的重大影响是任何材料所无法比拟的。

铜是第一个广泛应用的金属，它的作用如此之大以致人类文明发展史上有两个阶段以它的合金命名：青铜时代和亚青铜时代。

如今铜依然是世界上第三个用量最大的金属，仅次于铁、铝。

如果没有铜，现代生活将难以想象。

（一） 铜的自然属性相比于铁和铝，铜是相对稀有的元素，在地壳中含量仅为 0.005％，而铁和铝的含量分别达到5％和8％。

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。

金属铜，原子序数29，原子量63.54，比重8.9(铝2.7、铁7.9、铅11.3，金19.3)，熔点1083℃(铅327、铝660、铁1536)。

元素符号Cu，是其拉丁名称cuprum的缩写。

铜具有许多可贵的物理化学特性。

最主要的一点是其电导率远高于其他基础金属及铁，只有银超过它。

同样，其热导率亦大大超过除银之外的其他金属。

通常铜具有很强的耐腐蚀性，几千年来其在建筑和雕塑上的应用足以证明这一点。

铜在空气中暴露一段时间，经过氧化，表面会形成淡绿色铜膜，一旦薄膜形成，对内部金属将起到永久性保护作用。

铜具有抗有机酸及碱(氨水除外)的特性，因此可以埋入地下或浸入水中而不受腐蚀。

此外，铜的抗张强度大，易熔接；具有极好的可塑性和延展性，易于铸造、辗轧、挤压，甚至拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。

铜能与许多金属形成具有各种特性及广泛用途的合金。

它有良好的电反应特性，不具磁性。

最后一点，它的色彩丰富，无论是纯铜还是合金，均适合在建筑、艺术及装饰上应用。

金属的电导率及热导率（铜=100）（二） 铜及铜产品的分类⒈按自然界中存在形态分类从铜的存在形式看，自然界中存在纯度很高的自然铜，但这部分储量极少；铜一般以化合物的形式存在，其中硫化铜矿最多，世界上 80％以上的铜是从硫化铜提炼出来的，另外为数不多的铜矿是氧化铜矿。

铜的分类及应用铜是一种重要的金属材料，广泛应用于工业、建筑、电子、交通等领域。

根据其不同的用途和特性，可以将铜分为几种不同的分类，并了解其在各个领域的应用。

一、分类1. 精炼铜精炼铜是指经过精炼过程得到的高纯度铜，其纯度可以达到99.99%以上。

精炼铜具有良好的导电性和导热性，主要用于电气、电子和通信等领域。

2. 合金铜合金铜是指将铜与其他金属元素合金化而成的材料，如黄铜、青铜、铬铜合金等。

合金铜具有优良的机械性能和耐腐蚀性，广泛应用于机械、航空航天、海洋工程等领域。

3. 铜材铜材是指各种形状和规格的铜制品，包括板材、管材、线材、棒材等。

铜材具有良好的可加工性和耐腐蚀性，常用于建筑、家具、装饰等领域。

4. 废铜废铜是指由于生产和使用过程中产生的各种铜废料，如废旧电线、铜渣、废旧管道等。

废铜经过回收利用可以再生产铜制品，减少资源浪费和环境污染，是一种重要的再生资源。

二、应用1. 电气领域由于铜具有良好的导电性和导热性，因此在电气领域得到广泛应用。

精炼铜常用于制造导线、电缆、电磁线圈等电气设备，在输电、输配电和家用电器中起着重要作用。

2. 电子领域精炼铜也是电子产品中的重要材料，如手机、电脑、电视等电子设备的主要组成部分。

铜的良好导电性能可以提高电子设备的性能和稳定性，因此在电子领域有着重要的应用价值。

3. 交通领域铜材可用于制造汽车、船舶、火车和飞机等交通工具的零部件，如发动机、散热器、制动系统等。

铜合金也常用于制造传动装置和航空发动机中，其优良的耐磨性和耐腐蚀性能有助于提高交通工具的使用寿命和安全性。

4. 建筑领域铜材常用于建筑工程中的装饰和材料，如屋顶、立柱、门窗等。

铜的抗氧化性和美观性使其成为一种理想的建筑材料，被广泛应用于古建筑、现代建筑和城市景观中。

5. 化工领域铜合金在化工领域也有着广泛的应用，如制备化学反应器、换热器、蒸馏塔等设备。

铜合金具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性能，能够在各种恶劣环境下稳定运行，是化工设备的重要材料之一。

1.1.1铜的物理化学性质金属铜，元素符号Cu，原子量63.54，比重8.92g/cm3，熔点1083℃。

纯铜呈浅玫瑰色或淡红色。

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。

铜热导率高，抗张强度大，易熔接，且抗蚀性强，可塑性、延展性好。

纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。

铜在干燥的空气中不起变化，但在含有二氧化碳的潮湿空气中则能氧化形成碱式碳酸铜（铜绿）的有毒薄膜。

加热至150℃，铜在空气中开始氧化，高于350℃氧化生成Cu2O和CuO。

因铜为正电性元素，故不能置换酸（盐酸和硫酸）中的氢，而仅能溶于有氧化作用的酸如硝酸和有氧化剂存在时的硫酸中。

铜能溶于氨水及与氧、硫、卤素等化合。

1.1.2铜的用途根据铜不同的物化性质，用途不同。

1、铜的导电性铜最重要的特性之一便是其具有极佳的导电性，其电导率为58m/(Ωmm2)。

这一特性使得铜大量应用于电子、电气、电信和电子行业。

铜的这种高导电性与其原子结构有关；当多个单独存在的铜原子结合成铜块时，其价电子将不再局限于铜原子之中，因而可以在全部的固态铜中自由移动，其导电性仅次于银。

2、铜的导热性固体铜中含有自由电子所产生的另一重要效应就是其拥有极高的导热性，其热导性为386W/(m·k)，导热性仅次于银。

加之铜比金、银储量更丰富，价格更便宜，因此被制成电线电缆、接插件端子、汇流排、引线框架等各种产品，广泛用于电子电气、电讯和电子行业。

铜还有各种换热设备如热交换器、冷凝器、散热器的关键材料，被广泛应用于电站辅机、空调、制冷、汽车水箱、太阳能集热器栅板、海水淡化以及医药、化工、冶金等各种换热场合。

3、铜的耐蚀性铜具有良好的耐蚀性能，优于普通钢材，在碱性气氛中优于铝。

铜的电位序中是+0.34V，比氢高，是电位较正的金属。

铜在淡水中的腐蚀速度也很低（约0.05mm/a）。

并且铜管用于运送自来水时，管壁不沉积矿物质，这点是铁制水管所远不能及的。

铜的分类知识一．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、TU2b．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、BA13-3b．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 % IACS3．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．冶炼工艺黄铜以锌作主要添加元素的铜合金，具有美观的黄色，统称黄铜。

铜的基本知识一、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8.92g/cm3，熔点1083C。

热传导率为：401W/N・K热传导能力比铝大2倍。

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.二、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）铜钻镍合金4、按产品形态分类：铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜白铜条、铜箔等、铜的品号及质量标准铜期货合约标的物在97年9月之前实行的质量标准是GB466-82标准，交割品是一号铜，97年9月-98年8月GB466-82与GB/T-467-1997两种标准同时执行，98年9月起全部执行GB/T467-1997标准，高纯阴极铜和标准阴极铜均可交割，没有质量升贴水，只有品牌升贴水。

1、高纯阴极铜(Cu-CATH-1)化学成份：Cu+Ag不小于99.95，杂质总含量不超过0.0065(杂质分类含量略)。

四、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。

铜的分类与特征一．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、TU2b．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、BA13-3b．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 % IACS3．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．冶炼工艺黄铜以锌作主要添加元素的铜合金，具有美观的黄色，统称黄铜。

铜及铜合金分类及产品牌号表示方法:一、纯铜纯铜是玫瑰红色金属， 外表形成氧化铜膜后呈紫色， 故工业纯铜常称紫铜或电解铜。

密度为 8-9g/cm3 ，熔点 1083°C 。

纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。

纯铜产品有冶炼品及加工品两种。

分别见表6和表 7。

表 6 冶炼铜的牌号、成分及用途牌 号代号 成分〔 %〕铜含量不杂质总和 用 途小于 不大于Cu-1 99.95 0.05 适用于电解铜 , 供熔铸铜线锭、铜锭、铜棒和铸造合 一号铜 金用二号铜 Cu-299.900.10适用于电工用铜线锭，供压延导电线材、铜棒和型材用表 7 加工铜的组别、牌号及成分化学成分 (%)重量 杂质总和组 成牌 号 代号 铜+银其它(%)( 重量 ) 用 途 一号铜T1≥99.95≤0.051. 导电和高纯度合纯铜二号铜 T2 ≥99.90 ≤0.10 金用 ,2. 导电用 ,3.T3 ≥99.70≤0.30 一般用三号铜一号无氧铜TU1≤0.03电真空器件和仪无氧铜器、仪表用二号无氧铜 TU2≤0.05一号脱氧铜TP1≥99.90磷 0.005-0.012≤0.10磷脱氧铜焊接等用二号脱氧铜 TP2 ≥99.98 磷 0.013-0.050 ≤0.15 银铜 0.1 银铜TAg0.1 铜≥ 99.95 银 0.06-0.12≤0.30二、铜合金 〔1〕黄铜黄铜是铜与锌的合金。

最简单的黄铜是铜—锌二元合金， 称为简单黄铜或普通黄铜。

改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。

黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。

黄铜含锌量不超过 45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。

为了改善黄铜的某种性能， 在一元黄铜的根底上参加其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。

一、常见分类：黄铜是由铜和锌所组成的合金白铜是铜和镍的合金青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金，主要有锡青铜，铝青铜等紫铜是铜含量很高的铜，其它杂质总含量在1％以下。

1、紫铜：红铜即纯铜，又名紫铜，纯铜密度为8.96，熔点为1083℃。

具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力加工，大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花专用电蚀铜等要求导电性良好的产品。

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、T4)、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（砷铜、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，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。

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、硅等显着降低电导率,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。

磷能显着降低铜的导电性,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。

2、黄铜以锌作主要添加元素的铜合金，具有美观的黄色，统称黄铜。

铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。

中国对铜的标准铜是一种重要的金属材料，广泛应用于电子、建筑、交通、机械等领域。

为了保障铜材料的质量和安全，中国制定了一系列的标准，对铜材料的生产、加工、使用等方面进行规范。

一、铜材料的分类标准根据铜材料的成分和用途，中国将铜材料分为以下几类：1. 纯铜：成分中铜的含量不少于99.90%。

2. 高纯铜：成分中铜的含量不少于99.95%。

3. 电解铜：成分中铜的含量不少于99.95%，并且具有良好的电导率和热导率。

4. 铜合金：铜与其他金属元素的合金，如黄铜、青铜、铜铝合金等。

5. 铜制品：由铜材料制成的各种产品，如铜管、铜板、铜线等。

二、铜材料的生产标准中国对铜材料的生产进行了严格的规范，主要包括以下几个方面：1. 原材料的选择：铜材料的原材料应该是优质的铜矿石，经过选矿、冶炼等工艺处理后得到的。

2. 生产工艺的控制：铜材料的生产应该采用先进的生产工艺，确保产品的质量和安全。

3. 检测标准的执行：铜材料的生产过程中应该进行严格的检测，确保产品符合国家标准和行业标准。

三、铜材料的加工标准铜材料的加工是指将铜材料加工成各种形状和尺寸的产品，如铜管、铜板、铜线等。

中国对铜材料的加工进行了严格的规范，主要包括以下几个方面：1. 加工工艺的控制：铜材料的加工应该采用先进的加工工艺，确保产品的质量和安全。

2. 尺寸和形状的控制：铜材料的加工应该按照国家标准和行业标准进行，确保产品的尺寸和形状符合要求。

3. 表面处理的控制：铜材料的表面处理应该符合国家标准和行业标准，确保产品的表面光洁度和防腐性能。

四、铜材料的使用标准铜材料的使用是指将铜材料应用于各种领域，如电子、建筑、交通、机械等。

中国对铜材料的使用进行了严格的规范，主要包括以下几个方面：1. 使用环境的控制：铜材料的使用应该在适宜的环境下进行，避免受到腐蚀、氧化等影响。

2. 使用寿命的控制：铜材料的使用寿命应该符合国家标准和行业标准，确保产品的使用寿命符合要求。

铜的分类及其特点
铜的分类及其特点
1、按晶粒结构分类
铜可按其晶粒结构分为纯铜、宝铜和合金铜。

（1）纯铜
纯铜是指纯粹含有99.9%或以上的铜元素组成的金属，它的晶粒结构形成了一种非常精细的类网状条枝状结构。

由于结构稳定，它具有良好的机械性能和耐腐蚀性，是金属材料的得力之选。

（2）宝铜
宝铜指的是含有99.5%-99.9%的铜元素组成的金属，它的晶粒结构比纯铜稍微粗糙，一般用于制造微型电子元件。

（3）合金铜
合金铜指的是含有50%以上金属元素和其他金属元素（如镍、铁等）的合金，它的晶粒结构会更加粗糙，用于制造工业零件的材料，具有较强的强度和延展性。

2、按冶炼方法分类
从冶炼方法上来看，铜可分为铜合金和熔炼铜。

（1）铜合金
铜合金是指将铜和其他金属元素（如锌、铁）混合后熔炼製造的金属合金。

铜合金具有良好的冶炼性能，密度较低，可以用于制造更细小的零件。

（2）熔炼铜
熔炼铜指的是将纯铜和合金铜熔炼成的新的金属材料，它的晶粒材料会变得更加细小，可以用于制造更细小的零件。

3、铜的特点
铜具有良好的电导性、热导性和导电性。

其机械性能良好，可以承受较大的压力，保持材料的稳定性。

铜具有良好的抗腐蚀性，即使暴露在空气中也不会发生腐蚀。

可以在高温和低温环境下使用铜，热膨胀系数低，所以在高温条件下也不会发生弹性变形现象。