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求铜在工业中的应用?

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【专家解说】:

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。

   (1)铜在电力工业中的应用

   电力输送:线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和连接器等。

   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)铜在电子工业中的应用

   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。

   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

   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。


   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。

   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
   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。

   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
10~20kg,小轿车用铜约占自重的6%~9%。

   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

   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。
   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。

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关键词: 工业 硫酸铜

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