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紫铜棒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、砷、铝等,会大大降低铜的导电率。
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必须是无氧铜。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。
固溶体,冷却到450℃以下 时,有少量化合物MnZSi或Mnsi析出,但强化效果极 弱,通常是在退火或加工硬化状态下使用。QSi3一1拉 制棒材由于相变应力,在存放过程中易出现自行破裂 现象,故成品应进行低温退火,且合金硅含量宜取下 限。QSi3一1硅青铜可在冷、热态下压力加工,力学、耐 蚀、耐磨和焊接性能好,无磁,冲击时不发生火花,在机 械、化工、石油、船舶等工业部门都被广泛应用。 镍能提高硅青铜的力学性能和耐蚀性,且兼有良 好的电导性。镍与硅形成能固溶于铜的化合物NiZSi, 在共晶温度(1025’C)的 溶解度为9.0%,并随温 度降低而减小,在室温几乎为零。镍与硅的比值为4: 1的铜合金在时效处理中会因NiZSi相沉淀而强化,获 得良好的综合性能。工业上常用的含硅1%和镍3%的 硅青铜QSil一3,在900一950‘C淬火后塑性良好,再经 350一55oC时效处理1一4h,强度可提高1倍以上。这 种合金的耐磨性、高温强度较高。其电导性亦比一般高 强度的铜合金为高。因此在机械工业等部门制造重要 零件,也可作通讯用高强度架空线和导电极等。 铅、锑、秘、砷、硫、磷等元素对合金有害,应严加控 制 .
紫铜就是工业纯铜,其熔点为1083℃,无同素异构转变,相对密度为8.9,为镁的五倍。比普通钢还重约15%。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。
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、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(、稀)、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。
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