铜在工业中的应用

jxwy2008

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。

$ M% M' c( a6 ]3 K- u0 Z　　 (1)铜在电力工业中的应用

9 V% }1 g" F! W4 ~6 p7 E9 T/ I　　 电力输送：线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和连接器等。
" f' l, x& N) i  ?# h6 _: }( G
　　 电机制造：定子、转子和轴头、中空导线等。

　　 通讯电缆及住宅电气线路需使用大量的铜导线。
2 d0 i9 k( H) R
6 Y1 A( N& I4 x* ~& o" u　　 (2)铜在电子工业中的应用

" `8 o, ~9 Z) H7 b, j: B, ]% x9 ]　　 电真空器件：高频和超高频发射管、渡导管、磁控管等，它们需要高纯度无氧铜和弥散强化无氧铜。

　　 印刷电路：铜印刷电路需要大量的铜箔和铜基钎焊材料。
0 a8 _# u; f# m$ Z+ g* |- g
9 Y) b9 V, v, m- d　　 集成电路：以铜代替硅芯片中的铝作互连线和引线框架，可以获得30％的效能增益。
　　 (3)铜在能源及石化工业中的应用
4 l0 _# H6 P8 f( I4 f) S* h
　　 能源工业：火力发电厂的主拎凝器管板和冷凝管均使用黄铜、青铜或白铜制造。每万千瓦装机容量需要5t冷凝管。太阳能加热器也常使用铜管制造。

" Y; k% f1 {( d8 q! q0 g
5 V6 U5 a, z. p  ~1 ^8 Z' G  |　　 石化工业：铜和许多铜合金，大量用于制造接触腐蚀性介质的各种容器、管道系统、过滤器、泵和阀门、各种蒸发器、热交换器和冷凝器等。
- O1 i: u. m3 @
( y- @1 B$ a  s- s! S　　 海洋工业：由于铜不但耐海水腐蚀，而且溶入水中的铜离子有杀菌作用，可以防止海洋生物污损，因此，铜及其铜合金是海洋工业中十分重要的材料，业已在海水淡化工厂、海洋采油采气平台以及其他海岸和海底设施中广泛应用。例如，海水淡化过程中使用的管路系统、泵和阀门以及采油采气平台上使用的设备，包括飞溅区和水下用的螺栓、抗生物污损包套、泵阀和管路系统等。
　　 (4)铜在交通工业中的应用
! f. Y3 D  Y1 _0 K8 B9 Y! N8 O# a& W$ u　　 船舶：铜合金，包括铝青铜、锰青铜、铝黄铜、炮铜(锡锌青铜)白铜以及镍铜合金(蒙乃尔合金)，是造船的标准材料之一。在军舰和商船的自重中铜和铜合金一般占2％～％如铝青铜螺旋浆、螺栓、铆钉、冷凝管、含铜包覆油漆等。
) p+ K0 k) f3 ^. P
1 A. n0 w; C# k1 f/ z　　 汽车：?铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈以及各种接头、配件和饰件等，每辆汽车用铜
0 Z0 l- ?$ {& q; v9 j2 S10～20kg，小轿车用铜约占自重的6％～9％。

! p/ b4 C5 p7 C4 b# p5 b　　 铁路：列车上的电机、整流器以及控制、制动、电气和信号系统等都要依靠铜和铜合金来工作。此外，铁路的电气化对铜和铜合金的需要量很大，每公里的架空导线需用2t?以上的异型铜线。

　　 飞机：飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材，轴承保持器和起落架轴承采用铝青铜管材，导航仪表应用抗磁铜合金。

　　 (5)铜在机械和冶金工业中的应用
- }& n$ ]( V5 ~
　　 机械工程：除了电机、电路、油压系统、气压系统和控制系统中大量用铜以外，各种传动件和固定件，如缸套、齿轮、蜗轮、蜗杆、连接件、紧固件、扭拧件、螺钉、螺母等，都需要以铜或铜合金减磨和润滑。
　　 冶金设备：连续铸造技术中的关键部件结晶器。大都采用铬铜、银铜等高强度和高导热性的铜合金制造，电冶金中的真空电弧炉和电渣炉水冷坩埚使用铜管材制造，各种感应加热的感应线圈都是用铜管或异型铜管绕制而成，内中通水冷却。
　　 合金添加剂：铜是钢铁和铝等合金中的重要添加元素。少量铜（0.2％～0.5％）加入低合金结构用钢中，可以提高钢的强度及耐大气和海洋腐蚀性能。在耐蚀铸铁和不锈钢中加入铜，可以进一步提高它们的耐蚀性。含铜?30?％左右的高镍合金是著名的高强度耐蚀“蒙乃尔合金”，在核工业中广泛使用。
2 A1 o. Q) @* _　　 轻工业中，铜及铜合金可用于制造空调器的热交换器、钟表机芯、造纸机的网布、辊轮、印刷铜版、发酵罐内衬、蒸馏锅、建筑装饰构件等铜不但在传统工业中有广泛应用，而且在新兴产业以及高科技领域中也发挥着重要作用，例如超导合金的包套、超低温介质的容器与管路、火箭发动机的冷却内村、高能加速器的磁体绕组等。
　　 从铜的总体应用来看，电气、机械工业和建筑业是铜的消费大户。据统计，美国、日本和西欧国家20世纪?80年代中期的精铜消费中，电气工业占47.8%，机械制造业占23．8％，建筑业占15.8％，运输业占8.8％，其他占8％。20世纪90年代后，西方国家铜消费的行业分布发生了巨大变化。以美国为例，1998年铜消费中，建筑业占41.4％，电器电子产品占26.0％，运输设备12?.4％，机械制造11.2％，其他9.0％ 与发达国家相比，我国的电子、电气行业与机械制造业消费的铜占总消费的比例偏高，而建筑业及交通运输业消费铜相对较少。2002年，中国的铜消费量达到了250万吨，占全球铜消费量的17％从而取代美国，成为世界第一大铜消费国。