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銅是一種化學(xué)元素,它的化學(xué)符號(hào)是Cu(拉丁語Cuprum),它的原子序數(shù)是29,是一種過渡金屬。 銅呈紫紅色光澤的金屬,密度8.92克/立方厘米。熔點(diǎn)1083.4±0.2℃,沸點(diǎn)2567℃。常見化合價(jià)+1和+2。電離能7.726電子伏特。銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一,也是最好的純金屬之一,稍硬、極堅(jiān)韌、耐磨損。還有很好的延展性。導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能較好。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕能力,在干燥的空氣里很穩(wěn)定。但在潮濕的空氣里在其表面可以生成一層綠色的堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3,這叫[[銅綠]]??扇苡赱[硝酸]]和熱濃[[硫酸]],略溶于[[鹽酸]]。容易被堿侵蝕。 {{百科小圖片|bknts.jpg|銅塊}}銅的相對(duì)原子質(zhì)量63.54 簡介 1.[[化合物]]中以一價(jià)和二價(jià)形式存在為主的金屬元素,有延性和展性,是熱和電最佳導(dǎo)體之一,是唯一的能大量天然產(chǎn)出的金屬,也存在于各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石)中,能以金屬狀態(tài)及黃銅、青銅和其他合金的形態(tài)用于工業(yè)、工程技術(shù)和工藝上。如:銅山(出產(chǎn)銅礦的山);銅花(銅屑);銅金(赤銅);銅粉(銅屑。銅和其他金屬熔融在一起所做出來的黃金色粉狀合金,可當(dāng)作顏料);銅陵(產(chǎn)銅的山);銅落(銅屑。可入藥);銅腥(銅的腥臭味) 2.銅制的[器物]。如:銅鼎:銅鼎是用來烹煮食物,后主要用于祭祀和宴享,是商周時(shí)期最重要的禮器之一。上,下有銅丸(銅鑄的小球);銅牙(弩上鉤弦的鉤叫牙,以銅制者稱銅牙);銅瓦(銅制的瓦);銅史(漏刻銅壺上的銅人像);銅印(銅鑄的印章。也稱“銅章”);銅兵(銅制的兵器);銅狄(銅鑄的人。即“銅人”?;蚍Q“金人”);銅洗(銅制的盥洗用具);銅柱(銅制的柱子);銅荷(銅制的燭臺(tái)。形似[[荷葉]]);銅猊(銅制的獅形香爐);銅渾(銅制的渾天儀。又叫“銅儀”);銅鼻(古代官印上銅制的鼻狀紐孔) 3.銅鑄的貨幣。也用以泛指金錢 。 4. 喻堅(jiān)固的。如:銅郭(形容城郭的堅(jiān)固,如同銅鑄一般);銅堞(像銅鐵般堅(jiān)固的城堞。堞是城上的女墻);銅樓(華美堅(jiān)固的樓房);銅山鐵壁(比喻風(fēng)節(jié)的堅(jiān)毅剛正);銅頭鐵額(比喻人非常勇猛強(qiáng)悍) 5.喻堅(jiān)強(qiáng),強(qiáng)大有力的。如:銅[[豌豆]](喻有經(jīng)驗(yàn)的老狎妓者) (元朝關(guān)漢卿曾說:“我是個(gè)蒸不爛煮不熟捶不破炒不爆響當(dāng)當(dāng)?shù)囊涣c~豌豆”) 元素在太陽中的含量:(ppm) 0.7 [[晶體]]結(jié)構(gòu):等軸晶系,結(jié)構(gòu)中銅原子按立方最緊密方式排列,又稱銅型結(jié)構(gòu)。 原子體積:(立方厘米/摩爾) 7.1 元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.00008 氧化態(tài): Main Cu+2 Other Cu+1, Cu+3 晶胞參數(shù): a = 361.49 pm b = 361.49 pm c = 361.49 pm α = 90° β = 90° γ = 90° 地殼中含量:(ppm)50 {{百科小圖片|bkntt.jpg|}}質(zhì)子數(shù):29 中子數(shù):35 原子序數(shù):29 所屬周期:4 所屬族數(shù):IB 電子層分布:2-8-18-1 莫氏硬度:3 聲音在其中的傳播速率:(m/S) 3810 一般狀況下的密度:8.9×10^3kg/m^3 在古代就發(fā)現(xiàn)有銅存在?! ?==銅的發(fā)現(xiàn)簡史== 銅是古代就已經(jīng)知道的金屬之一。一般認(rèn)為人類知道的第一種金屬是金,其次就是銅。銅在自然界儲(chǔ)量非常豐富,并且加工方便。銅是人類用于生產(chǎn)的第一種金屬,最初人們使用的只是存在于自然界中的天然單質(zhì)銅,用石斧把它砍下來,便可以錘打成多種器物。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,只是使用天然銅制造的生產(chǎn)工具就不敷應(yīng)用了,生產(chǎn)的發(fā)展促使人們找到了從銅礦中取得銅的方法。含銅的礦物比較多見,大多具有鮮艷而引人注目的顏色,例如:金黃色的黃銅礦CuFeS2,鮮綠色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3,深藍(lán)色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把這些礦石在空氣中焙燒后形成氧化銅CuO,再用碳還原,就得到金屬銅。純銅制成的器物太軟,易彎曲。人們發(fā)現(xiàn)把錫摻到銅里去,可以制成銅錫合金──青銅。銅,COPPER,源自Cuprum,是以產(chǎn)銅聞名的塞浦路斯島的古名,早為人類所熟知。它和金是僅有的兩種帶有除灰白黑以外顏色的金屬。銅與金的合金,可制成各種飾物和器具。加入鋅則為黃銅;加進(jìn)錫即成青銅。 ==元素用途== {{百科小圖片|bkntu.jpg|以銅作為內(nèi)芯的導(dǎo)線}}銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬,被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域,在我國有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。 銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大,占總消費(fèi)量一半以上。用于各種電纜和導(dǎo)線,電機(jī)和變壓器的繞阻,開關(guān)以及印刷線路板等。 在機(jī)械和運(yùn)輸車輛制造中,用于制造工業(yè)閥門和配件、儀表、滑動(dòng)軸承、模具、熱交換器和泵等。 在[[化學(xué)]]工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造[[真空]]器、蒸餾鍋、釀造鍋等。 在國防工業(yè)中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生產(chǎn)100萬發(fā)子彈,需用銅13--14噸。 在建筑工業(yè)中,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。 以下是各行業(yè)銅消費(fèi)占銅總消費(fèi)量的比例: 行業(yè) 銅消費(fèi)量占總消費(fèi)量的比例 電子(包括通訊) 48% 建筑 24% 一般工程 12% 交通 7% 其他 9% ==銅的化學(xué)性質(zhì)== 1、加熱 1373K 2Cu+O2==2CuO 4Cu+O2==2Cu2O 2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 2Cu+4HCl+O2=2CuCl2+2H2O Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+Cl2=點(diǎn)燃=CuCl2 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 2、銅的化合物 (1)氫氧化銅和氧化銅 >1273K 4CuO==Cu2O+O2↑ 353K Cu(OH)2=加熱=CuO+H2O Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O Cu2+ + 2OH- =Cu(OH)2↓ (2)[[硫酸銅]] (a)硫酸銅俗名[[膽礬]]或藍(lán)礬,其水溶液呈藍(lán)色 (b)硫酸銅的制備 加熱 Cu+2H2SO4(濃)====CuSO4+SO2↑+2H2O 加熱 2Cu+2H2SO4(稀)+O2====2CuSO4+2H2O (c) 硫酸銅的加熱 無水硫酸銅加熱到923K時(shí),分解成CuO CuSO4==加熱==CuO+SO3↑ 或者 2CuSO4==加熱==2CuO+2SO2↑+O2↑ (d)硫酸銅的用途 ① 高中化學(xué)用無水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在。 ② 高中生物檢驗(yàn)[[蛋白質(zhì)]]時(shí)常在蛋白質(zhì)中加入堿,再加入硫酸銅溶液,此時(shí)溶液會(huì)變?yōu)樽仙?,這個(gè)反應(yīng)被稱為[[雙縮脲反應(yīng)]]。 ③ 高中生物檢驗(yàn)還原性糖時(shí)用硫酸銅、[[氫氧化鈉]]制成斐林[[試劑]],與還原性糖經(jīng)沸水浴后作用生成磚紅色沉淀。 ④ 應(yīng)用領(lǐng)域 無機(jī)工業(yè)用于制造其他飼鹽如氯化亞銅、[[氯化銅]]、[[焦磷酸]]銅、氧化亞銅、[[醋酸]]銅、碳酸銅等。染料和顏料工業(yè)用于制造含銅單偶氮染料如活性艷藍(lán)、活性紫等。有機(jī)工業(yè)用作合成香料和染料中間體的催化劑,[[甲基丙烯酸甲酯]]的阻聚劑。涂料工業(yè)用作生產(chǎn)船底防污漆的殺菌劑。電鍍工業(yè)用作全光亮酸性鍍銅主鹽和銅離子添加劑。印染工業(yè)用作媒染劑和精染布的助氧劑。農(nóng)業(yè)上作為殺菌劑。 (3)硫化銅 Cu2++H2S=CuS+2H+ 加熱 3CuS+2NO3-+8H+==3Cu2++2NO+3S+4H2O 2CuS+10CN-==2[Cu(CN-)4]3-+2S2-+(CN)2 (4)銅的配合物 (a)配陽離子:[Cu(NH3)4]2+ (b)配陰離子:[Cu(OH)4]2- (c)配陽離子:[Cu(NH3)2]+ ==銅性能的應(yīng)用== 導(dǎo)電性:64%,耐蝕性:23%,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度:12%,裝飾性:1% ==素輔助資料== 自然界中獲得的最大的天然銅重420噸在古代,人們便發(fā)現(xiàn)了天然銅,用石斧將其砍下來,用錘打的方法把它加工成物件。于是銅器擠進(jìn)了石器的行列,并且逐漸取代了石器,結(jié)束了人類歷史上的新石器時(shí)代。 在我國,距今4000年前的夏朝已經(jīng)開始使用紅銅,即天然銅。它的特點(diǎn)是鍛錘出來的。1957年和1959年兩次在甘肅武威皇娘娘臺(tái)的遺址發(fā)掘出銅器近20件,經(jīng)分析,銅器中銅含量高達(dá)99.63%~99.87%,屬于純銅。 當(dāng)然,天然銅的產(chǎn)量畢竟是稀少的。生產(chǎn)的發(fā)展促進(jìn)人們找到從銅礦中取得銅的方法。銅在地殼中總含量并不大,不超過0.01%,但是含銅的礦物是比較多見的,它們大多具有各種鮮艷而引人注目的顏色,招至人們的注意。例如鮮綠色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2,深藍(lán)色的石青2CuCO3.Cu(OH)2等。這些礦石在空氣中燃燒后得到銅的氧化物,再用碳還原,就得到金屬銅。 1933年,河南省安陽縣殷虛發(fā)掘中,發(fā)現(xiàn)重達(dá)18.8千克的孔雀石,直徑在1寸以上的木炭塊、陶制煉銅用的將軍盔以及重21.8千克的煤渣,說明3000多年前我國古代勞動(dòng)人民從銅礦取得銅的過程。 但是,煉銅制成的物件太軟,容易彎曲,并且很快就鈍。接著人們發(fā)現(xiàn)把錫摻到銅里去制成銅錫合金——青銅。青銅器件的熔煉和制作比純銅容易的多,比純銅堅(jiān)硬(假如把錫的硬度值定為5,那么銅的硬度就是30,而青銅的硬度則是100~150),歷史上稱這個(gè)時(shí)期為青銅時(shí)代。 我國戰(zhàn)國時(shí)代的著作《周禮.考工記》總結(jié)了熔煉青銅的經(jīng)驗(yàn),講述青銅鑄造各種不同物件采用銅和錫的不同比例:“金有六齊([[方劑]])。六分其金(銅)而錫居一,謂之鐘鼎之齊;五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊;四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊;三分其金而錫居一,謂之大刃之齊;五分其金而錫居二,謂之削殺矢(箭)之齊;金錫半,謂之鑒(鏡子)燧(利用鏡子聚光取火)之齊?!边@表明在3000多年前,我國勞動(dòng)人民已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,用途不同的青銅器所要求的性能不同,用以鑄造青銅器的金屬成分比例也應(yīng)有所不同。 青銅由于堅(jiān)硬,易熔,能很好的鑄造成型,在空氣中穩(wěn)定,因而即使在青銅時(shí)代以后的鐵器時(shí)代里,也沒有喪失它的使用價(jià)值。例如在公元前約280年,歐洲愛琴海中羅得島上羅得港口矗立的青銅太陽神,高達(dá)46米,[[手指]]高度超過成人。 我國古代勞動(dòng)人民更最早利用天然銅的化合物進(jìn)行濕法煉銅,這是濕法技術(shù)的起源,是世界化學(xué)史上的一項(xiàng)發(fā)明。西漢《淮南子.萬畢術(shù)》記載:[[曾青]]得鐵則化為銅。曾青為硫酸銅。這種方法用現(xiàn)代化學(xué)式表示就是: CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 西方傳說,古代地中海的塞浦路斯(CYPRUS)是出產(chǎn)銅的地方,因而由此得到它的拉丁名稱CUPRUM和它的元素符號(hào)Cu。英文中的COPPER,拉丁文中的CUIVRE、都源于此。 銅具有獨(dú)特的導(dǎo)電性能,是鋁所不能代替的,在今天電子工業(yè)和家用電器發(fā)展的時(shí)代里,這個(gè)古老的金屬有恢復(fù)了它的青春。銅導(dǎo)線正在被廣泛的應(yīng)用。從國外的產(chǎn)品來看,一輛普通家用轎車的電子和電動(dòng)附件所須銅線長達(dá)1公里,法國高速火車鐵軌每公里用10噸銅,波音747-200型飛機(jī)總重量中銅占2%。 ==銅及銅產(chǎn)品分類== 1、按自然界中存在形態(tài)分類 [[自然銅]]------銅含量在99%以上,但儲(chǔ)量極少; 氧化銅礦-----為數(shù)也不多 硫化銅礦-----含銅量極低,一般在2--3%左右,世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來的。 2、按生產(chǎn)過程分類 銅精礦----冶煉之前選出的含銅量較高的礦石。 粗銅------銅精礦冶煉后的產(chǎn)品,含銅量在95-98%?!? 純銅------火煉或[[電解]]之后含量達(dá)99%以上的銅?;馃捒傻?9-99.9%的純銅,電解可以使銅的純度達(dá)到99.95-99.99%。 3、按主要合金成份分類 黃銅-----銅鋅合金 青銅-----銅錫合金等(除了鋅鎳外,加入其他元素的合金均稱青銅) 白銅-----銅鈷鎳合金 4、按產(chǎn)品形態(tài)分類:銅管、銅棒、銅線、銅板、銅帶、銅條、銅箔等 ==銅的的應(yīng)用== 1.電氣工業(yè)中的應(yīng)用 ※ 電力輸送 電力輸送中需要大量消耗高導(dǎo)電性的銅,主要用于動(dòng)力申.線電纜、匯流排、變壓器、開關(guān)、接插元件和聯(lián)接器等。 我國在過去一段時(shí)間內(nèi),由于銅供不應(yīng)求,考慮到鋁的[[比重]]只有銅的 30%,在希望減輕重量的架空[[高壓]]輸電線路中曾采取以鋁代銅的措施。目前從環(huán)境保護(hù)考慮,空中輸電線將轉(zhuǎn)為鋪設(shè)地下電纜。在這種情況下,鋁與銅相比,存在導(dǎo)電性差和電纜尺寸較大的缺點(diǎn),而相形見絀。 同樣的原因,以節(jié)能高效的銅繞組變壓器,取代鋁繞組變壓器,也是明智的選擇。 ※ 電機(jī)制造 在電機(jī)制造中,廣泛使用高導(dǎo)電和高強(qiáng)度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉(zhuǎn)子和軸頭等。在大型電機(jī)中,繞組要用水或氫氣冷卻,稱為雙水內(nèi)冷或氫氣冷卻電機(jī),這就需要大長度的中空導(dǎo)線。 電機(jī)是使用電能的大戶,約占全部電能供應(yīng)的60%。一臺(tái)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)累計(jì)電費(fèi)很高,一般在最初工作5 00小時(shí)內(nèi)就達(dá)到電機(jī)本易的成本,一年內(nèi)相當(dāng)于成本的4~ 16倍,在整個(gè)工作壽命期間可以達(dá)到成本的200倍。電機(jī)效率的少量提高,不但可以節(jié)能;而且可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。開發(fā)和應(yīng)用高效電機(jī),是當(dāng)前世界上的一個(gè)熱門課題。由于電機(jī)內(nèi)部的能量消耗,主要來源于繞組的電阻損耗;因此,增大銅線截面是發(fā)展高效電機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵措施。近年來己率先開發(fā)出來的一些高效電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)相比,銅繞組的使用量增加25~ 100%。目前,美國能源部正在資助一個(gè)開發(fā)項(xiàng)目,擬采用鑄入銅的技術(shù)生產(chǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子。 ※ 通訊電纜 80年代以來,由于光纖電纜載流容量大等優(yōu)點(diǎn),在通訊干線上不斷取代銅電纜,而迅速推廣應(yīng)用。但是,把電能轉(zhuǎn)化為光能,以及輸入用戶的線路仍需使用大量的銅。隨著通訊事業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)通訊的依賴越來越大,對(duì)光纖電纜和銅電線的需求都會(huì)不斷增加。 ※ 住宅電氣線路 近年來,隨著我國人民生活水平提高,家電迅速普及,住宅用電負(fù)荷增長很快。1987年居民用電量為 269.6億度( l度=1千瓦.小時(shí)),10后年的 1996年猛升到 1131億度,增加 3.2倍。盡管如此,與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距。例如,1995年國的人均用電量是我國的14.6倍,日本是我國的8.6倍。我國居民用電量今后仍有很大發(fā)展。預(yù)計(jì)從 1996年到2005年,還要增長1.4倍。 2.電子工業(yè)中的應(yīng)用 電子工業(yè)是新興產(chǎn)業(yè),在它蒸蒸日上的發(fā)展過程中,不斷開發(fā)出鋼的新產(chǎn)品和新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前它的應(yīng)用己從電真空器件和印刷電路,發(fā)展到微電子和半導(dǎo)體集成電路中。 ※ 電真空器件 電真空器件主要是高頻和超高頻發(fā)射管、波導(dǎo)管、磁控管等,它們需 要高純度無氧銅和彌散強(qiáng)化無氧銅。 ※ 印刷電路 銅印刷電路,是把銅箔作為表面,粘貼在作為支撐的塑料板上;用照相的辦法把電路布線圖印制在銅版上;通過浸蝕把多余的部分去掉而留下相互連接的電路。然后,在印刷線路板上與外部的連接處沖孔,把分立元件的接頭或其它部分的終端插入,焊接在這個(gè)口路上,這樣一個(gè)完整的線路便組裝完成了。如果采用浸鍍法,所有接頭的焊接可以一次完成。這樣,對(duì)于那些需要精細(xì)布置電路的場合,如無線電、電視機(jī),計(jì)算機(jī)等,采用印刷電路可以節(jié)省大量布線和固定回路的勞動(dòng);因而得到廣泛應(yīng)用,需要消費(fèi)大量的銅箔。此外,在電路的連接中還需用各種價(jià)格低廉、熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好的銅基釬焊材料。 ※ 集成電路 微電子技術(shù)的核心是集成電路。集成電路是指以半導(dǎo)體晶體材料為基片(芯片),采用專門的工藝技術(shù)將組成電路的元器件和互連線集成在基片內(nèi)部、表面或基片之上的微小型化電路。這種微電路在結(jié)構(gòu)上比最緊湊的分立元件電路在尺寸和重量上小成千上萬倍。它的出現(xiàn)引起了計(jì)算機(jī)的巨大變革,成為現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ),IBM(國際商業(yè)機(jī)器公司),己采用鋼代替硅芯片中的鋁作互連線,取得了突破性進(jìn)展。這種用銅的新型微芯片,可以獲得30%的效能增益,電路的線尺寸可以減小到0.12微米,可使在單個(gè)芯片上集成的晶體管數(shù)目達(dá)到200萬個(gè)。這就為古老的金屬銅,在半導(dǎo)體集成電路這個(gè)最新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用,開創(chuàng)了新局面。 ※ 引線框架 為了保護(hù)集成電路或混合電路的正常工作,需要對(duì)它進(jìn)行封裝;并在封裝時(shí),把電路中大量的接頭從密封體內(nèi)引出來。這些引線要求有一定的強(qiáng)度,構(gòu)成該集成封裝電路的支承骨架,稱為引線框架。實(shí)際生產(chǎn)中,為了高速大批量生產(chǎn),引線框架通常在一條金屬帶上按特定的排列方式連續(xù)沖壓而成??蚣懿牧险技呻娐房偝杀镜?/3~ l/4,而且用量很大;因此,必須要有低的成本。 銅合金價(jià)格低廉,有高的強(qiáng)度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,加工性能、針焊性和耐蝕性優(yōu)良,通過合金化能在很大范圍內(nèi)控制其性能,能夠較好地滿足引線框架的性能要求,己成為引線框架的一個(gè)重要材料。它是目前鋼在微電子器件中用量最多的一種材料。 3.能源及石化工業(yè)中的應(yīng)用 ※ 能源工業(yè) 火力及原子能發(fā)電都要依靠蒸氣作功。蒸氣的回路如下: 鍋爐發(fā)生蒸氣- 蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)作功- 作功后的蒸汽送至冷凝器- 冷卻成水- 回到鍋爐重新變成蒸汽。 其間主冷凝器由管板和冷凝管組成。由于銅導(dǎo)熱性好并能抗水的腐蝕,所以它們均使用鍋黃銅、鋁黃銅或白銅制造。根據(jù)資料介紹,每萬千瓦裝機(jī)容量需要5噸冷凝管。一個(gè)60萬千瓦的發(fā)電廠就需要3 00噸冷凝管材。 太陽能的利用也要使用許多銅管。例如:英國倫敦附近某旅館的一個(gè)游泳池,裝備了太陽能加熱器,在夏季可以將水溫保持在18~24℃。在該太陽能加熱器中含有784磅(3 56公斤)銅管。 ※ 石化工業(yè) 銅和許多銅合金,在水溶液、鹽酸等非氧化性酸、有機(jī)酸(如:醋酸、[[檸檬酸]]、脂肪酸、[[乳酸]]、草酸等)、除氨以外的各種堿及非氧化性的有機(jī)化合物(如:油類、酚、醇等)中,均有良好的耐蝕性;因而,在石化工業(yè)中大量用于制造接觸[[腐蝕性]]介質(zhì)的各種容器、管道系統(tǒng)、過濾器、泵和閥門等器件。還利用它的導(dǎo)熱性,制造各種[[蒸發(fā)器]]、熱交換器和冷凝器。由于銅的塑性很好,特別適合于制造現(xiàn)代化工工業(yè)中結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜、銅管交叉編制的熱交換器。此外在[[石油精]]煉工廠中都使用青銅生產(chǎn)工具;原回是沖擊時(shí)不迸出火花,可以防止[[火災(zāi)]]發(fā)生。 ※ 海洋工業(yè) 海洋占地球表面面積70%以上,合理地開發(fā)利用海洋資源日益受到人們的重視。海水中含確"容易造成腐蝕的氯離子,鋼鐵、鋁、甚至不銹鋼等許多工程金屬材料均不耐海水腐蝕。此外在這些材料,以及木材、玻璃等非金屬材料的表面上還會(huì)形成海洋生物污損。銅則一枝獨(dú)秀,不但耐海水腐蝕;而且溶入水中的銅離子有[[殺菌作用]],可以防止海洋生物污損。因而,銅和銅合金是海洋工業(yè)中十分重要的材料,業(yè)已在海水淡化工廠、海洋采油采氣平臺(tái)、以及其它海岸和海底設(shè)施中廣泛應(yīng)用。例如,海水淡化過程中使用的管路系統(tǒng)、泵和閥門,以及采油采氣平臺(tái)上使用的設(shè)備,包括飛濺區(qū)和水下用的螺栓、鉆孔日,[[抗生物]]污損包套、泵閥和管路系統(tǒng)等等。關(guān)于銅和銅合金在船舶中的應(yīng)用情況,將在后節(jié)中介紹。 4.交通工業(yè)中的應(yīng)用 ※ 船舶 由于良好的耐海水腐蝕性能,許多銅合金,如:鋁青銅、錳青銅、鋁黃銅、炮銅(錫鋅青銅)、白鋼以及鎳銅合金(蒙乃爾合金)己成為造船的標(biāo)準(zhǔn)材料。一般在軍艦和商船的自重中,銅和銅合金占2~3%。 軍艦和大部分大型商船的螺旋槳都用鋁青銅或黃銅制造。大船的螺旋槳每支重 20~ 25噸。伊麗莎白皇后號(hào)和瑪麗皇后號(hào)航母的螺旋槳每支重達(dá)3 5噸。大船沉重的尾軸常用"海軍上將"炮銅,舵和螺旋漿的錐形螺栓也用同樣材料。引擎和鍋爐房內(nèi)也大量用鋼和銅合金。世界上第一艘核動(dòng)力商船,使用了30噸白銅冷凝管。近來用鋁黃銅管作油罐的大型加熱線圈。在10萬噸級(jí)的船上就有12個(gè)這種儲(chǔ)油罐,相應(yīng)的加熱系統(tǒng)規(guī)模相當(dāng)大。船上的電氣設(shè)備也很復(fù)雜,發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、通訊系統(tǒng)等幾乎完全依靠銅和銅合金來工作。大小船只的船艙內(nèi)經(jīng)常用鋼和銅合金來裝飾。甚至木制小船,也最好用鋼合金(通常是硅青銅)的螺絲和釘子來固定木結(jié)構(gòu),這種螺絲可以用滾軋大量生產(chǎn)出來。 為了防止船殼被海生物污損影響航行,過去經(jīng)常采用包覆銅加以保護(hù);現(xiàn)在,則普遍用刷含銅油漆的辦法來解決。 二次世界大戰(zhàn)中,為御防德國磁性水雷對(duì)艦船的襲擊,曾發(fā)展了抗磁性水雷裝置,在鋼船殼周圍附一圈銅帶,通上電流以中和船的磁場,這樣就可以不引爆水雷。從1944年以后,盟軍的所有船只,共計(jì)約18,000艘,都裝上了這種去磁裝置而得到了保護(hù)。一些大型主力艦為此需用大量的銅,例如其中一艘用去銅線長 28英里,重約 30噸。 ※ 汽車 汽車用銅每輛~2I公斤,隨汽車類型和大小而異,對(duì)于小轎車約占自重的6~9%%。銅和銅合金主要用于散熱器、制動(dòng)系統(tǒng)管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統(tǒng)、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等。其中用鋼量比較大的是散熱器?,F(xiàn)代的管帶式散熱器,用黃銅帶焊接成散熱器管子,用薄的銅帶折曲成散熱片。 近年來為了進(jìn)一步提高銅散熱器的性能,增強(qiáng)它對(duì)鋁散熱器的競爭力,作 了許多改進(jìn)。在材質(zhì)方面,向銅中添加[[微量元素]],以達(dá)到在不損失導(dǎo)熱性的前 提下,提高其強(qiáng)度和軟化點(diǎn),從而減薄帶材的厚度,節(jié)省用鋼量;在制造工藝 方面,采用高頻或[[激光]]焊接銅管,并用鋼釬焊代替易受鉛污染的軟焊組裝散熱 器芯體。這些努力的結(jié)果示于表6.2,與釬焊鋁散熱器相比,在相同的散熱條件 下,即在相同的空氣和[[冷卻劑]]的壓力降下,新型銅散熱器的重量更輕,尺寸顯 著縮??;再加上鋼的耐蝕性好、使用壽命長,銅散熱器的優(yōu)勢就更明顯。 ※ 鐵路 鐵路的電氣化對(duì)銅和銅合金的需要量很大。每公里的架空導(dǎo)線需用2 噸以上的異型銅線。為了提高它的強(qiáng)度,往往加入少量的銅(約1%)或銀 (約of%)。此外,列車上的電機(jī)、整流器、以及控制、制動(dòng)、電氣和信 號(hào)系統(tǒng)等都要依靠銅和銅合金來工作。 ※ 飛機(jī) 飛機(jī)的航行也離不開銅。例如:飛機(jī)中的配線、液壓、冷卻和氣動(dòng)系統(tǒng)需使用銅材,軸承保持器和起落架軸承采用鋁青銅管材,導(dǎo)航儀表應(yīng)用抗磁鋼合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。 5.機(jī)械和冶金工業(yè)中的應(yīng)用 ※ 機(jī)械工程 幾乎在所有的機(jī)器中都可以找到銅制品部件。除了電機(jī)、電路、油壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中大量用鋼以外,種類繁多用黃銅和青銅制造的傳動(dòng)件和固定件,如齒輪、蝸輪、蝸桿、聯(lián)結(jié)件、緊固件、扭擰件、螺釘、螺母等,比比皆是。幾乎在所有作機(jī)械相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間,都要使用減磨銅合金制作的軸承或軸套,特別是萬噸級(jí)的大型擠壓機(jī)、鍛壓機(jī)的缸套、滑板幾乎都用青銅制成,鑄件重量可達(dá)數(shù)噸。許多彈性元件,幾乎都選用硅青銅和錫青銅作為材料。焊接工具、壓鑄模具等更離不開銅合金,如此等等。 ※ 冶金設(shè)備 冶金工業(yè)是消耗電能的大戶,素有"電老虎"之稱。在冶金廠的建設(shè)中通常必須要有一個(gè)依靠銅來進(jìn)行工作的龐大的輸、配電系統(tǒng)和電力運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備。此外,在火法冶金中,連續(xù)鑄造技術(shù)已占據(jù)主導(dǎo)地位,其中的關(guān)鍵部件一結(jié)晶器,大都采用鉻銅、銀銅等高強(qiáng)度和高導(dǎo)熱性的銅合金。電冶金中的真空電弧爐和電渣爐水冷坩堝使用鋼管材制造,各種感應(yīng)加熱的感應(yīng)線圈都是用銅管或異型銅管繞制而成,內(nèi)中通水冷卻。 ※ 合金添加劑 銅是鋼鐵和鋁等合金中的重要添加元素。少量銅(0.2~0.5%)加入低合金結(jié)構(gòu)用鋼中,可以提高鋼的強(qiáng)度及耐大氣和海洋腐蝕性能。在耐蝕鑄鐵和不銹鋼中加入銅,可以進(jìn)一步提高它們的耐蝕性。含銅30%左右的高鎳合金是著名的高強(qiáng)度耐蝕"蒙乃爾合金",在核工業(yè)中廣泛使用。 在許多高強(qiáng)度鋁合金中都含有銅。通過淬火 一 時(shí)效熱處理,在合金中析出彌散分布的細(xì)小顆粒,而顯著提高其強(qiáng)度,稱為時(shí)效硬化鋁合金。其中著名的有杜拉鋁或稱硬鋁,它是一種含銅、錳、鎂的鋁合金,是制造飛機(jī)和火箭的重要結(jié)構(gòu)材料。 6.輕工業(yè)中的應(yīng)用 輕工業(yè)產(chǎn)品與人民生活密切相關(guān),品種繁多、五花八門。由于銅鋼具有良好綜合性能,到處可以看到它大顯身手的蹤影?,F(xiàn)僅舉數(shù)例如下: ※ 空調(diào)器和[[冷凍]]機(jī) 空調(diào)器和冷凍機(jī)的控溫作用,主要通過熱交換器銅管的[[蒸發(fā)]]及冷凝作 用來實(shí)現(xiàn)。熱交換傳熱管的尺寸和傳熱性能,在很大程度上決定了整個(gè)空 調(diào)機(jī)和制冷裝置的效能和小型化。在這些機(jī)器上采用的都是高導(dǎo)熱性能的異型銅管。利用銅的良好加工性能,最近開發(fā)和生產(chǎn)出帶有內(nèi)槽和高翅片的散熱管,用于制造空調(diào)器、冷凍機(jī)、化工及余熱口收等裝置中的熱交換器,可使新型熱交換器的總熱傳導(dǎo)系數(shù)提高到用普通管的2~3倍,和用普通低翅片管的 1.2~1.3倍,己在國內(nèi)使用,可節(jié)省 40%的銅,并使熱交換器體積縮小 1/3以上。 ※ 鐘表 目前生產(chǎn)的鐘表,計(jì)時(shí)器和有鐘表機(jī)構(gòu)的裝置,其中大部分的工作部件都用"鐘表黃銅"制造。合金中含1.5-2%的鉛,有良好加工性能,適合于大規(guī)模生產(chǎn)。例如,齒輪由長的擠壓黃銅棒切出,平輪由相應(yīng)厚度的帶材沖出,用黃銅或其它銅合金制作摟刻的鐘表面以及螺絲和接頭等等。大量便宜的手表用炮銅(錫鋅青銅)制造,或鍍以鎳銀(白銅)。一些著名的[[大鐘]]都用鋼和銅合金制作。英國"大笨鐘"的時(shí)針用的是實(shí)心炮銅桿,分針用的是14英尺長的銅管。 一個(gè)現(xiàn)代化的鐘表廠,以銅合金為主要材料,用壓力機(jī)和精確的模具加工,每天可以生產(chǎn)一萬到三萬只鐘表,費(fèi)用很低。 ※ 造紙 在當(dāng)前信息萬變的社會(huì)里,紙張消費(fèi)量很大。紙張表面看來簡單,但是造紙工藝卻很復(fù)雜,需要通過許多步驟,應(yīng)用很多機(jī)器,包括冷卻器、蒸發(fā)器、打漿器、造紙機(jī)等等。其中許多部件,如:各種熱交換管、輥輪、打擊棒、半液體泵和絲網(wǎng)等,大部分都用鋼合金制作。 例如,目前采用的長網(wǎng)造紙機(jī),它要將制好的紙漿噴到快速運(yùn)動(dòng)的具有細(xì)小網(wǎng)孔( 40~60目)的網(wǎng)布上。網(wǎng)布由黃銅和磷青銅絲編織而成,它的寬度很大,一般在20英尺(6米)以上,要求保持完全平直。網(wǎng)布在一系列小的黃銅或銅輥?zhàn)由线\(yùn)動(dòng),當(dāng)帶著噴附其上的紙漿通過時(shí),濕氣從下面空吸出去。網(wǎng)子同時(shí)振動(dòng)以使紙漿中的小[[纖維]]粘結(jié)在一起。大型造紙機(jī)的網(wǎng)布尺寸很大,可以達(dá)到寬26英尺8英寸( 8. l米)和長100英尺( 3 0. 5米)。濕紙漿不但含水,而且含有造紙過程中使用的化學(xué)藥劑,腐蝕性很強(qiáng)。為了保證紙張質(zhì)量,對(duì)網(wǎng)布材料要求很嚴(yán),不但要有高的強(qiáng)度和彈性;而且要抗紙漿腐蝕,銅合金完全可以勝任。 ※ 印刷 印刷中用銅版進(jìn)行照相制版。表面拋光的銅版用感光乳膠敏化后,在它上面照相[[成像]]。感光后的銅版需加熱使膠硬化。為避免受熱軟化,銅中往往含有少量的銀或砷,以提高軟化溫度。然后,對(duì)版子進(jìn)行腐蝕,形成分布著凹凸點(diǎn)子圖形的印刷表面。 在自動(dòng)排字機(jī)上,要通過黃銅字型塊的編排,來制造版型,這是銅在印刷中的另一個(gè)重要用途。字型塊通常用的是含鉛黃銅,有時(shí)也用銅或青銅。 ※ 釀酒 在世界的啤酒釀造中,銅起重要作用。經(jīng)常用銅作[[麥芽]]桶和發(fā)酵罐的內(nèi)村。在一些著名的啤酒廠中備有十余個(gè)容量超過2萬加侖的這種大桶。在發(fā)酵缸中,為了降溫,常用鋼管通水冷卻。還用鋼管通水蒸汽在釀造啤酒時(shí)進(jìn)行加熱,以及用鋼管輸送酒液等。 蒸餾威士忌和其它烈性酒時(shí),通常用鋼制蒸餾鍋。威士忌麥芽酒需蒸餾兩次,要用兩個(gè)大銅蒸餾鍋。 ※ 醫(yī)藥 制藥工業(yè)中,各類蒸、煮、真空裝置等都用純銅制作。在醫(yī)療器械中則 廣泛使用鋅白銅。銅合金還是眼鏡架的常用材料等等 7.建筑和藝術(shù)用銅 ※ 管道系統(tǒng) 由于銅水管具有美觀耐用、安裝方便、安全防火、衛(wèi)生保健等諸多優(yōu)點(diǎn),使它與鍍鋅鋼管和塑料管相比存在明顯優(yōu)越的價(jià)格性能比。在住宅和公用建筑中,用于供水、供熱、供氣以及防火噴淋系統(tǒng),日益受到人們的青睞,成為當(dāng)前的首選材料。在發(fā)達(dá)國家中,銅制供水系統(tǒng)己占很大比重。美國紐約號(hào)稱世界第六高樓的曼哈頓大廈,其中僅供水系統(tǒng)一項(xiàng),就用去銅管 6萬英尺 (l公里)。在歐洲,飲水用鋼管消耗量很大。英國的飲水用鋼管消耗量平均每人每年1.6公斤,日本為0.2公斤。由于鍍鋅鋼管容易銹蝕,許多國家己明令禁用。香港早于1996年 1月起禁止使用,上海也于 1998年5月起實(shí)行。我國在房屋建設(shè)中推廣使用銅管道系統(tǒng),勢在必行。 ※ 房屋裝修 在歐洲采用鋼板制作屋頂和漏檐已有傳統(tǒng)。北歐國家中甚至用它作墻面裝飾。銅耐大氣腐蝕性能很好、經(jīng)久耐用、可以回收,它有良好的加工性可以方便地制作成復(fù)雜的形狀,而且它還有美觀的色彩;因而很適合于用做房屋裝修。它在教堂等古建筑物屋頂上的應(yīng)用己有悠久歷史,至今仍發(fā)出誘人的光彩;而且在現(xiàn)代大型建筑甚至公寓和住宅的建設(shè)上的應(yīng)用也越來越多。例如:在倫敦,代表現(xiàn)代英國建筑藝術(shù)的"英聯(lián)邦委員會(huì)"大廈,屋頂形狀復(fù)雜,用鋼板建造,重約 25噸;于 1966年開放的水晶宮運(yùn)動(dòng)中心,用鋼 60噸做成波浪形的屋頂?shù)鹊?。?jù)統(tǒng)計(jì),用做屋頂?shù)你~板,在德國平均每人每年消費(fèi)0.8公斤,美國為0.2公斤。 此外,屋內(nèi)的裝修,如:門把手、鎖、百頁、按欄、燈具、墻飾以及廚房次具等等,使用鋼制品不但經(jīng)久耐用,[[消毒]]衛(wèi)生,而且裝點(diǎn)出高雅的氣息,深受人們喜愛。 ※ 塑像和工藝品 世界上沒有哪一種金屬,能夠像鋼那樣廣泛應(yīng)用于制造各種工藝品,從古至今,經(jīng)久不衰。今天城市建設(shè)中,各種紀(jì)念物、鑄鐘、寶鼎、雕像、佛像、仿古制品等等,大量使用鑄造銅合金?,F(xiàn)代樂器,如長笛使用白鋼制成,薩克斯管用的是黃銅材料。各種精美的藝術(shù)品,價(jià)廉物美的鍍金以及仿金、仿銀首飾也都需要使用各種成分的銅合金。 1996年建成的香港天壇大佛,使用錫、鋅、鉛青銅分塊鑄造再焊接而成,高26米,重206噸。1997年建成的浙江普陀山南海觀音大佛,高20米,重 70噸,是世界上第一座使用仿金材料建成的巨型銅像。嗣后在無錫落成了高88米的青銅釋跡牟尼佛像。更高的佛像正在我國的海南島和九華山以及日本印度等地籌建中。 ※ 錢幣 自從人類祖先使用錢幣進(jìn)行交易以來,就用銅和銅合金來制造錢幣,歷代相傳,沿襲至今。隨著現(xiàn)代自動(dòng)投幣電話、乘車和購物等利民活動(dòng)的發(fā)展,造幣用鋼量有增無減。 在銅幣的應(yīng)用中,除了變化尺寸以外,可以很方便地采用不同合金成分、改變合金色彩來制造和區(qū)分不同面值的貨幣。常用的有含2 5%鎳的"銀幣",含 2 0%鋅和 1%錫的黃銅幣以及含少量錫(3%)和鋅(l.5%)的"銅"幣。全世界每年生產(chǎn)銅幣要消耗成千上萬噸的銅。僅倫敦皇家造幣廠一家,每年生產(chǎn)7億個(gè)銅幣,約需金屬七千噸。 8.高科技上的應(yīng)用 鋼不但在傳統(tǒng)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用,而且在新興產(chǎn)業(yè)以及高科技領(lǐng)域中也發(fā)揮著重要作用,舉例如下: ※ 中計(jì)算機(jī) 信息技術(shù)是高科技的前導(dǎo)。它依靠的是現(xiàn)代人類智慧的結(jié)晶 一 計(jì)算機(jī) 這個(gè)工具,對(duì)瞬息萬變、浩如煙海的信息進(jìn)行加工和處理。計(jì)算機(jī)的[[心臟]]由 微處理器(包含運(yùn)算器和控制器)和存儲(chǔ)器組成。這些基本部件(硬件)都 是大規(guī)模集成電路,在微小的芯片上分布著千萬個(gè)相互連接的晶體管、電阻。 電容等元件,以進(jìn)行快速的數(shù)值運(yùn)算,邏輯運(yùn)算和大量的信息儲(chǔ)存。這些集 成電路的芯片要通過引線框架和印刷電路組裝起來才能進(jìn)行工作。從前面"電 子工業(yè)中的應(yīng)用"一章中可以看到,銅和銅合金不但是引線框架、焊料和印 刷電路版中的重要材料;而且還能夠在集成電路的微小元件互連中起重要作用。 ※ 超導(dǎo)和[[低溫]] 一般材料(除半導(dǎo)體以外)的電阻隨溫度降低而減小,當(dāng)溫度降得很低時(shí),某些材料的電阻會(huì)完全消失,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)性。出現(xiàn)超導(dǎo)性的這個(gè)最高溫度稱為該材料的超導(dǎo)臨界溫度。超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)為電的利用打開了一個(gè)大地?;貫殡娮铻榱?,只要施加一個(gè)很小的電壓就可以產(chǎn)生十分巨大(理論上是無限大)的電流,獲得巨大的磁場和磁力;或者當(dāng)電流通過它時(shí),不發(fā)生電壓的降低和電能的損耗。顯然它的實(shí)際應(yīng)用將會(huì)引起人類在生產(chǎn)和生活上的變革,很受人們的關(guān)注。 但是對(duì)通常的金屬來說,只有當(dāng)溫度降低到十分接近絕對(duì)零度(OK= -273 °C)時(shí)才出現(xiàn)超導(dǎo)性,在工程上很難實(shí)現(xiàn)。近年來已開發(fā)出一些超導(dǎo)合金,它們的臨界溫度比純金屬的高,例如,Nb3 Sn合金為18.1K。但是它們的應(yīng)用一點(diǎn)也離不開銅。首先是這些合金要在超低溫下工作,要通過氣體的[[液化]]來獲得低溫,例如:液氦、液氫和液氮的液化溫度分別為4K(-269℃)、20K(-253℃)和77K(-196℃)。銅在這樣低的溫度下仍有良好的韌塑性,是低溫工程中不可缺少的結(jié)構(gòu)和管路輸送材料。此外,Nb3 Sn、NbTi等超導(dǎo)合金很脆,難以加工成型材,需用鋼做包套材料把它們結(jié)合起來。目前這些超導(dǎo)材料已用于制作強(qiáng)磁體,在醫(yī)療診斷的[[核磁共振]]儀以及某些礦山強(qiáng)力磁選機(jī)上得到了應(yīng)用。正在籌劃中的,時(shí)速超過500公里的磁浮列車,也要依靠這些超導(dǎo)材料磁體把列車懸浮起來,避免輪軌接觸的阻力,而實(shí)現(xiàn)車廂的高速運(yùn)行。 最近發(fā)現(xiàn)了一些臨界溫度更高的材料,稱為"高溫超導(dǎo)材料",它們大多是復(fù)合氧化物。較早發(fā)現(xiàn)和比較著名的一種是含鉛的銅基氧化物(YBa2Cu3O7-y),臨界溫度為90K,可以在液氮溫度下工作。目前還沒有獲得臨界溫度在室溫附近的材料;而且這些材料難于做成大塊物體,它們能通過可保持超導(dǎo)性的電流密度也不夠高。因此,目前還未能在強(qiáng)電的場合下應(yīng)用,有待進(jìn)一步研究開發(fā)。 ※ 航天技術(shù) 火箭、衛(wèi)星和航天飛機(jī)中,除了微電子控制系統(tǒng)和儀器、儀表設(shè)備以外,許多關(guān)鍵性的部件也要用到銅和銅合金。例如:火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室和推力室的內(nèi)村,可以利用鋼的優(yōu)良導(dǎo)熱性來進(jìn)行冷卻,以保持溫度在允許的范圍內(nèi)。亞里安那5號(hào)火箭的燃燒室內(nèi)村,用的是銅一銀一結(jié)合金,在這個(gè)村簡內(nèi)加工出360個(gè)冷卻通道,火箭發(fā)射時(shí)通入液態(tài)氫進(jìn)行冷卻。 此外,銅合金也是衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中承載構(gòu)件用的標(biāo)準(zhǔn)材料。衛(wèi)星上的太陽翼板通常是由銅與其它幾個(gè)元素的合金制成的。 ※ 高能物理 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)之謎是科學(xué)家孜孜以求的重大基礎(chǔ)課題。對(duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)每深入一步,都會(huì)給人類帶來重大的影響。當(dāng)前原子能的利用就是一個(gè)例子。近代[[物理]]的最新研究業(yè)已發(fā)現(xiàn),物質(zhì)的最小構(gòu)成單元不是[[分子]]和原子而是比它小億倍的夸克和輕子。現(xiàn)在對(duì)這些基本粒子的研究往往要在比原子彈爆炸時(shí)的核作用高數(shù)百倍的極高反應(yīng)能下進(jìn)行,稱為高能物理。這樣高的能量是通過帶電粒子在強(qiáng)磁場內(nèi),經(jīng)過長距離加速,向固定的靶"轟擊"而獲得(高能加速器),或者兩個(gè)相反方向加速運(yùn)動(dòng)的粒子流互相對(duì)撞而獲得(對(duì)撞機(jī))。為此,需要用鋼作繞組構(gòu)筑出長距離的強(qiáng)磁場通道。此外,在受控?zé)岷朔磻?yīng)裝置中也要有類似的結(jié)構(gòu)。為了降低由于通過大電流的[[發(fā)熱]]溫升,這些磁通道由中空的異型銅棒繞成,以便通入介質(zhì)進(jìn)行冷卻。 例如:著名的歐洲盧瑟福高能物理實(shí)驗(yàn)室中的質(zhì)子同步加速器,它的水冷磁體由中空的銅管統(tǒng)成,共計(jì)使用約 300噸的銅擠壓材。1984年我國建成的重粒子加速器,用去每根40米長、外矩內(nèi)圓的管材共46噸。在此以后建成的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中,應(yīng)用這類銅管105噸。在我國研制的受控?zé)岷朔磻?yīng)裝置中,共有16個(gè)[[聚焦]]線圈。每個(gè)線圈用長度55米的銅條繞成。殼體用鋼板焊接而成,其上焊有冷卻水管。在該裝置上共計(jì)用鋼 50噸。 9.銅化合物的應(yīng)用 銅的化合物,主要有:硫酸銅(五水、一水和無水)、醋酸銅、氧化銅和氧化亞銅、氯化銅和氯化亞銅、氯氧化銅、硝酸銅、氰化銅、脂肪酸銅、環(huán)烷酸銅等,在農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。其中應(yīng)用最廣的是硫酸銅,通常是五水硫酸銅(CuSO4.5H2O),由于呈藍(lán)色,俗稱藍(lán)礬。它往往也是生產(chǎn)其它許多鹽類的原料。 人類應(yīng)用鋼化合物的歷史可以追溯到五千多年前,墓葬中發(fā)現(xiàn)古埃及人己使用硫酸銅做[[染色]]時(shí)的媒染劑(留色飾染劑),一直沿用至今。根據(jù)統(tǒng)計(jì),目前世界上生產(chǎn)硫酸銅的廠子超過一百家,世界年消費(fèi)量約2 0萬噸,估計(jì)其中3/4用于農(nóng)牧業(yè),主要用作殺菌劑。 ※ 在農(nóng)牧業(yè)中的應(yīng)用 鋼的化合物是消除病蟲害的有效殺菌農(nóng)藥,可以控制所有霉菌或[[真菌]]引起的病害。除直接采用硫酸銅泡種子外,在果園和農(nóng)田中經(jīng)常使用的是一些銅鹽混合液。最重要的有以法國著名[[葡萄]]產(chǎn)地命名的波爾多液([[石灰]]硫酸銅液)和伯更狄液([[蘇打]]硫酸銅液),還有巴黎綠、菌殺特等。 業(yè)已報(bào)導(dǎo),用銅殺菌劑可以防治百余種作物中經(jīng)常發(fā)生的3 00多種病害。這些作物包括: -葡萄、柑桔、香蕉、[[蘋果]]、梨、桃等各種多年生的果木; -[[咖啡]]、橡膠、[[棉花]]、甜菜等經(jīng)濟(jì)作物; -[[小麥]]、大米、玉米、[[大麥]]、燕麥等谷物; -豆類、西紅柿、土豆和[[萵苣]]等。 .銅是保持農(nóng)作物和畜禽健康成長必須的[[微量營養(yǎng)]]素。通常,當(dāng)農(nóng)田土壤中的有效銅含量低于2ppmm(1ppmm為百分)時(shí),農(nóng)作物就要因缺銅而減產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)甚至顆粒不收,或者當(dāng)牧場土壤中有效銅含量低于5ppmm時(shí),牲畜就要患缺銅癥。目前由于集約性的高產(chǎn)作業(yè),在大量使用有化肥中不含銅或含銅量很低,引起土地瘠化,使缺銅日益成為當(dāng)前世界上日益 關(guān)注的問題。為了糾正和防止缺銅,要及時(shí)用鋼鹽補(bǔ)充??梢灾苯蛹尤牖蛘吆透缓土椎姆柿弦黄鸺尤耄豢梢杂脕砀牧纪寥篱L期起作用,或者每年噴灑在作物的幼苗上。對(duì)于畜禽,除改善牧場外,可以將銅鹽摻入[[飼料]]中或采用其它辦法直接注入有缺銅[[癥狀]]的牲畜體內(nèi)。 .硫酸鋼還是豬和雞的助長劑,可以提高它們的食欲和增進(jìn)食物的轉(zhuǎn)化。在飼料中拌人0.1%的硫酸銅,能夠顯著地促進(jìn)豬和肉雞的增重。 .銅離子有強(qiáng)烈的消毒滅菌作用,可以防止一些常見牲畜[[疾病]]的流行。例如:水中少量銅(不足lppm)就能夠消滅水中繁殖的給輸、螺和[[蝸牛]]等軟體動(dòng)物,這些軟體動(dòng)物是[[血吸蟲]]的寄主,因而可以防止熱帶和[[溫帶]]動(dòng)物中容易出現(xiàn)的肝血吸蟲; 此外,池塘、水田、水渠和河湖中令人討厭的綠藻污染,可以加入銅鹽來消除。 .銅鹽可以作為防霉保鮮劑,應(yīng)用于谷物、水果和[[蔬菜]]的儲(chǔ)藏。其中一個(gè)簡便的辦法,是用浸過銅鹽的紙進(jìn)行包裝。 ※ 在工業(yè)上的應(yīng)用 銅化合物在工業(yè)上的應(yīng)用很廣,幾乎每一行業(yè)都有應(yīng)用到銅的化合物 .硫酸銅是印染工藝中常用的媒染劑,以提高光澤的持久性和耐洗性,廣泛應(yīng)用于紡織和皮革業(yè). .銅的化合物有藍(lán)、綠、紅、黑等彩色,可以用做玻璃、陶瓷、水泥、搪瓷的[[著色劑]]。它們也是某些染發(fā)劑的組成。在煙火中加入硝酸銅發(fā)綠光,等等。 .添加鋼化合物的油漆有抗海水生物污損的作用。 .銅的一些有機(jī)化合物是有效的[[防腐劑]],用于紙漿、木材、木制品和帆布等織物的防腐。 .銅的某些化合物是橡膠、[[石油]]和人造纖維生產(chǎn)過程中的重要化學(xué)制劑,起[[催化]]、凈化等作用。 .硫酸銅電解液,用于鍍銅、生產(chǎn)電解銅箔和銅的提純等。 .在采礦業(yè)中,以硫酸銅為活化劑,對(duì)鉛、鋅、鋁和金等礦物進(jìn)行浮?? 1.銅的自然屬性 銅是人類最早發(fā)現(xiàn)的古老金屬之一,早在三千多年前人類就開始使用銅。自然界中的銅分為自然銅、氧化銅礦和硫化銅礦。自然銅及氧化銅的儲(chǔ)量少,現(xiàn)在世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來的,這種礦石含銅量極低,一般在2-3%左右。金屬銅,元素符號(hào)CU,原子量63.54,比重8.92,熔點(diǎn)1083Co。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色。銅具有許多可貴的物理化學(xué)特性,例如其熱導(dǎo)率都很高,[[化學(xué)穩(wěn)定性]]強(qiáng),抗張強(qiáng)度大,易熔接,且抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細(xì)的銅絲,制成很薄的銅箔。能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金,形成的合金主要分成三類:黃銅是銅鋅合金,青銅是銅錫合金,白銅是銅鈷鎳合金。 2.銅的冶煉 從銅礦中開采出來的銅礦石,經(jīng)過選礦成為含銅品位較高的銅精礦或者說是銅礦砂,銅精礦需要經(jīng)過冶煉提成,才能成為精銅及銅制品。 A.銅礦石的加工 工業(yè)上使用的銅有電解銅(含銅99.9%~99.95%)和精銅(含銅99.0%~99.7%)兩種。前者用于電器工業(yè)上,用于制造特種合金、金屬絲及電線。后者用于制造其他合金、銅管、銅板、軸等。 a.銅礦石的分類及屬性: 煉銅的原料是銅礦石。銅礦石可分為三類: (1)硫化礦,如黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)和輝銅礦(Cu2S)等。 (2)氧化礦,如赤銅礦(Cu2O)、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]、藍(lán)銅礦[2CuCO3.Cu(OH)2]、硅孔雀石(CuSiO3.2H2O)等。 (3)自然銅。銅礦石中銅的含量在1%左右(0.5%~3%)的便有開采價(jià)值,因?yàn)椴捎酶∵x法可以把礦石中一部分脈石等雜質(zhì)除去,而得到含銅量較高(8%~35%)的精礦砂。 b.銅礦石的冶煉過程: 從銅礦石冶煉銅的過程比較復(fù)雜。以黃銅礦為例,首先把精礦砂、熔劑(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或無煙煤)混合,投入“密閉”鼓風(fēng)爐中,在1000℃左右進(jìn)行熔煉。于是礦石中一部分硫成為SO2(用于制硫酸),大部分的砷、銻等雜質(zhì)成為AS2O3、Sb2O3等[[揮發(fā)性]]物質(zhì)而被除去:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑。一部分鐵的[[硫化物]]轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铮?FeS+3O2=2FeO+2SO2↑。Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰銅”(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含銅率在20%~50%之間,含硫率在23%~27%之間),F(xiàn)eO跟SiO2形成熔渣:FeO+SiO2=FeSiO3。熔渣浮在熔融冰銅的上面,容易分離,借以除去一部分雜質(zhì)。然后把冰銅移入轉(zhuǎn)爐中,加入熔劑(石英砂)后鼓入空氣進(jìn)行吹煉(1100~1300℃)。由于鐵比銅對(duì)氧有較大的親和力,而銅比鐵對(duì)硫有較大的親和力,因此冰銅中的FeS先轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO,跟熔劑結(jié)合成渣,而后Cu2S才轉(zhuǎn)變?yōu)镃u2O,Cu2O跟Cu2S反應(yīng)生成粗銅(含銅量約為98.5%)。2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑,2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,再把粗銅移入反射爐,加入熔劑(石英砂),通入空氣,使粗銅中的雜質(zhì)氧化,跟熔劑形成爐渣而除去。在雜質(zhì)除到一定程度后,再噴入重油,由重油燃燒產(chǎn)生的[[一氧化碳]]等還原性氣體使氧化亞銅在高溫下還原為銅。得到的精銅約含銅99.7%。 B.銅的冶煉工藝 銅冶金技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程,但至今銅的冶煉仍以火法治煉為主,其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)量的85%,現(xiàn)代濕法冶煉的技術(shù)正在逐步推廣,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。 火法冶煉與濕法冶煉(SX-EX)。 a.火法煉銅: 通過熔融冶煉和電解精火煉生產(chǎn)出陰極銅,也即電解銅,一般適于高品位的硫化銅礦。火法冶煉一般是先將含銅百分幾或千分幾的原礦石,通過選礦提高到20-30%,作為銅精礦,在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進(jìn)行造锍熔煉,產(chǎn)出的熔锍(冰銅)接著送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉成粗銅,再在另一種反射爐內(nèi)經(jīng)過氧化精煉脫雜,或鑄成陽極板進(jìn)行電解,獲得品位高達(dá)99.9%的電解銅。該流程簡短、適應(yīng)性強(qiáng),銅的回收率可達(dá)95%,但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為[[二氧化硫]]廢氣排出,不易回收,易造成污染。近年來出現(xiàn)如白銀法、諾[[蘭達(dá)]]法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續(xù)化、自動(dòng)化發(fā)展。 生產(chǎn)過程大致如圖: 除了銅精礦之外,廢銅做為精煉銅的主要原料之一,包括舊廢銅和新廢銅,舊廢銅來自舊設(shè)備和舊機(jī)器,廢棄的樓房和地下管道;新廢銅來自加工廠棄掉的銅屑(銅材的產(chǎn)出比為50%左右),一般廢銅供應(yīng)較穩(wěn)定,廢銅可以分為:裸雜銅:品位在90%以上;黃雜銅(電線):含銅物料(舊馬達(dá)、電路板);由廢銅和其他類似材料生產(chǎn)出的銅,也稱為再生銅。 b.濕法煉銅: 一船適于低品位的氧化銅,生產(chǎn)出的精銅稱為電積銅。 現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒-浸出-電積,浸出-萃?。姺e,[[細(xì)菌]]浸出等法,適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉技術(shù)正在逐步推廣,預(yù)計(jì)本世紀(jì)末可達(dá)總產(chǎn)量的20%,濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。 濕法冶煉過程為: c.火法和濕法兩種工藝的特點(diǎn) 比較火法和濕法兩種銅的生產(chǎn)工藝,有如下特點(diǎn): (1)后者的冶煉設(shè)備更簡單,但雜質(zhì)含量較高,是前者的有益補(bǔ)充。 (2)后者有局限性,受制于礦石的品位及類型。 (3)前者的成本要比后者高。 可見,濕法冶煉技術(shù)具有相當(dāng)大的優(yōu)越性,但其適用范圍卻有局限性,并不是所有銅礦的冶煉都可采用該種工藝。不過通過技術(shù)改良,這幾年已經(jīng)有越來越多的國家,包括美國、智利、加拿大、澳大利亞、墨西哥及秘魯?shù)龋瑢⒃摴に噾?yīng)用于更多的銅礦冶煉上。濕法冶煉技術(shù)的提高及應(yīng)用的推廣,降低了銅的生產(chǎn)成本,提高了銅礦產(chǎn)能,短期內(nèi)增加了社會(huì)資源供給,造成社會(huì)總供給的相對(duì)過剩,對(duì)價(jià)格有拉動(dòng)作用。 3.銅的生產(chǎn)和消費(fèi) a.銅資源分布:世界銅礦資源主要分布在北美、拉丁美洲和中非三地,目前全世界已探明的儲(chǔ)量共3.5億萬噸,其中智利占24%,美國占16.9%,獨(dú)聯(lián)體占10.15%,扎伊爾占7.39%,贊比亞占4.55%,秘魯占3.41%,美洲占了世界儲(chǔ)量的60%。 我國銅生產(chǎn)地集中在華東地區(qū),該地區(qū)銅生產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的51.84%,其中安徽、江西兩省產(chǎn)量約占30%。銅的主要消費(fèi)地則在華東和華南地區(qū),二者消費(fèi)量約占全國消費(fèi)總量70%。 b.銅的主要用途: 銅是一種紅色金屬,同時(shí)也是一種綠色金屬。說它是綠色金屬,主要是因?yàn)樗陀?,容易再溶化、再冶煉,因而回收利用相?dāng)?shù)乇阋恕! ?==銅及銅合金的分類和焊接特點(diǎn)== 銅及銅合金的分類和焊接特點(diǎn) (1)純銅:純銅常被稱作紫銅。它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性。純銅用字母+T}}(銅)表示,如Tl,T2,T3等。氧的含量極低,不大于0. O1%的純銅稱為無氧銅,用TU(銅無)表示,如TU1、TU2等。 (2)黃銅:以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅用+H;(黃)表示如H80、H70,H68等。 (3)青銅:以前把銅與錫的合金稱作青銅,現(xiàn)在則把除了黃銅以外的銅合金稱作青銅。常用的有錫青銅、鋁青銅和敏青銅等。青銅用“Q,’(青)表示。 銅及銅合金的焊接特點(diǎn)是:(1)難熔合及易變形 (2)容易產(chǎn)生熱[[裂紋]](3)容易產(chǎn)生[[氣孔]] 銅及銅合金焊接主要采用氣焊、[[惰性氣體]]保護(hù)焊、埋弧焊、釬焊等方法。 銅及銅合金導(dǎo)熱性能好,所以焊接前一般應(yīng)預(yù)熱,并采用大線能量焊接。鎢極氫弧焊采用直流正接。氣焊時(shí),紫銅采用中性焰或弱碳化焰,黃銅則采用弱氧化焰,以防止鋅的蒸發(fā)。 <b>銅和鋁的焊接</b> 無縫藥芯焊絲是鋁銅釬焊連接的最新技術(shù)成果,是鋁銅釬焊用料的升級(jí)換代產(chǎn)品。其主要成分由鋅鋁銅和無腐蝕性氟鋁銫鹽組成,其釬焊工藝性、接頭機(jī)械性能和接頭導(dǎo)電性均優(yōu)于鋅鎘、鋅錫銅釬料。 廣泛用于電力電器、信息電子、不銹鋼制品、制冷行業(yè)、電熱電器、五金制品等行業(yè)。不需專用焊接設(shè)備和特殊生產(chǎn)場地,即可實(shí)現(xiàn)環(huán)保、便捷、安全的鋁銅連接。其中銅包含常見的銅合金,鋁主要指1系列、3系列和6系列和部分4系列。 鄭州機(jī)械研究所是目前國內(nèi)主要的無縫藥芯鋁焊絲生產(chǎn)企業(yè),已有50余年的釬焊材料及釬焊工藝研究的歷史,是中國焊接學(xué)會(huì)及國家焊接標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)團(tuán)體會(huì)員。該銅鋁焊接釬料已在制冷,變壓器,電機(jī)等銅改鋁行業(yè)得到成熟的應(yīng)用?! ?==世界銅資源的分布== 世界銅資源主要集中在智利、美國、贊比亞、非洲剛果、加拿大中東部、俄羅斯和秘魯?shù)葒?。其中智利是世界上銅資源最豐富的國家,其銅金屬儲(chǔ)量約占世界總儲(chǔ)量的1/4。而在產(chǎn)量方面,智利是全球最大銅產(chǎn)國,2006年其產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的37%。在消費(fèi)方面,2000年前在銅消費(fèi)市場唱主角的是西方歐美國家,但在2000年后銅消費(fèi)市場的主角換成了中國、俄羅斯、印度和巴西?! ?===銅的種類=== 黃銅 黃銅是銅與鋅的合金,因色黃而得名。黃銅的機(jī)械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密儀器、船舶的零件、槍炮的彈殼等。黃銅敲起來聲音好聽,因此鑼、鈸、鈴、號(hào)等樂器都是用黃銅制做的。 航海黃銅 銅與鋅、錫的合金,抗海水侵蝕,可用來制作船的零件、平衡器。 青銅 銅與錫的合金叫青銅,因色青而得名。青銅一般具有較好的耐腐蝕性、耐磨性、鑄造性和優(yōu)良的機(jī)械性能。用于制造精密軸承、高壓軸承、船舶上抗海水腐蝕的機(jī)械零件以及各種板材、管材、棒材等。青銅還有一個(gè)反常的特性——“熱縮冷脹”,用來鑄造塑像,冷卻后[[膨脹]],可以使眉目更清楚。 磷青銅 銅與錫、磷的合金,堅(jiān)硬,可制彈簧。 白銅 白銅是銅與鎳的合金,其色澤和銀一樣,銀光閃閃,不易生銹。常用于制造電器、儀表和裝飾品?! ?==世界銅冶煉廠的分布== 非洲 :剛果 盧伊盧(科盧韋齊);希圖魯;納米比亞 楚梅布冶煉廠;南非 納巴比普冶煉廠(烏基普);帕拉博拉冶煉廠;贊比亞 盧安夏和巴利巴; 穆富利拉; 恩昌加 TLP ;恩卡納(羅卡納) 亞洲 :中國 白銀(金川)/甘肅; 大冶;貴溪;[[葫蘆]]島; 金昌; 上海;天津; 云南;印度 伯爾拉銅(代海伊); 杜蒂戈林;伊朗 薩爾 切什梅;日本 別子/愛媛(東予冶煉廠) 小坂(秋田) 直島(香川); 小名濱(福島) ; 佐賀關(guān)(大分) ;玉野(岡山);哈薩克斯坦 巴爾卡什米斯; 杰茲卡茲甘冶煉廠;韓國 溫山冶煉廠Ⅰ; 溫山冶煉廠Ⅱ;菲律賓 伊莎貝爾/萊特(菲律賓熔煉與精煉協(xié)會(huì));烏茲別克斯坦 阿爾馬雷克冶煉廠。歐洲:奧地利 布里克斯萊格比利時(shí) 貝爾瑟; 霍博肯; UM 皮爾多[[普芬]]蘭 哈爾亞瓦爾塔德國 漢堡 ; 黑特施泰;呂嫩 Lunen 170 ;意大利 波代 馬格拉;波蘭 格沃古夫Ⅰ;格沃古夫Ⅱ ; 萊格尼察冶煉廠;羅馬尼亞 茲拉特納冶煉廠; 俄羅斯 基洛夫格拉德(卡拉塔);克拉斯諾烏拉爾斯克冶煉廠; 納杰日金斯基; 諾里爾斯克冶煉廠; 中烏拉爾斯克冶煉廠;西班牙 韋爾瓦;瑞典 倫島;英國 沃爾索爾;南斯拉夫 博爾 ==海綿銅== 海綿銅就是海綿狀的銅,高品位的海綿銅,可用于提煉金屬銅及制做辛酸亞銅等原料,也可用于壓鑄。 我國有大量礦渣被作為廢棄物,不僅污染環(huán)境,荒廢土地,而且還浪費(fèi)了大量資源。如硫鐵礦渣中就有很多可以回收利用的資源,銅就是其中之一。當(dāng)?shù)V渣中的含銅量超過3‰時(shí),便有回收的價(jià)值。 用相對(duì)密度為8[[波美度]]的稀硫酸將礦渣浸泡2-3小時(shí),把生成的銅溶液用泵送到反應(yīng)柱中,加入鐵屑與之反應(yīng)成海綿銅。將海綿銅烘干成球狀后,與碎玻璃、焦炭和石灰石按一定比例混合,送入煉銅爐中冶煉,可得到含80%左右的粗銅錠?! ?==銅與人體健康== 個(gè)在人體保健上的應(yīng)用 .銅是人體健康不可缺少的微量營養(yǎng)素,對(duì)于[[血液]]、中樞神經(jīng)和[[免疫系統(tǒng)]],[[頭發(fā)]]、[[皮膚]]和[[骨骼]]組織以及腦子和肝、心等[[內(nèi)臟]]的發(fā)育和功能有重要影響。銅主要從日常飲食中攝入。[[世界衛(wèi)生組織]]建議,為了維持健康,成人每公斤體重每天應(yīng)攝入0.03毫克銅。孕婦和嬰幼兒應(yīng)加倍。缺銅會(huì)弓I起各種疾病,可以服用含銅補(bǔ)劑和藥丸來加以補(bǔ)充。 - 銅在人體內(nèi)含量約100~150mg,[[血清]]銅正常值100~120μg/dl,是人體中含量位居第二的必需微量元素。含銅的酶有[[酪氨酸酶]]、[[單胺氧化酶]]、超氧化酶、[[超氧化物歧化酶]]、血銅藍(lán)[[蛋白]]等。銅對(duì)[[血紅蛋白]]的形成起[[活化]]作用,促進(jìn)鐵的吸收和利用,在傳遞電子、[[彈性蛋白]]的合成、[[結(jié)締組織]]的[[代謝]]、嘌呤代謝、[[磷脂]]及[[神經(jīng)組織]]形成方面有重要意義。 - [[銅缺乏]]可引起如下疾?。? 1、[[貧血]] 一般最常見的[[臨床表現(xiàn)]]為[[頭暈]]、[[乏力]]、易倦、[[耳鳴]]、眼花。[[皮膚黏膜]]及[[指甲]]等顏色蒼白,體力活動(dòng)后感覺氣促、[[心悸]]。嚴(yán)重貧血時(shí),即使在休息時(shí)也出現(xiàn)[[氣短]]和心悸,在心尖和心底部可聽到柔和的收縮期雜音。 2、骨骼改變 臨床表現(xiàn)為[[骨質(zhì)疏松]],易發(fā)生[[骨折]]。 3、銅與[[冠心病]] 4、銅與[[白癜風(fēng)]]病 5、女性[[不孕癥]] 人體缺銅可適量增加攝入含銅較高的食物,如魚、蝦、蟹、玉米、豆制品等。 . 銅離子可以消毒殺菌、衛(wèi)生防疫。例如:可以殺滅易于在水中滋生的[[大腸桿菌]]和[[痢疾]]等病菌,清除水中傳播[[血吸蟲病]]的[[蛞蝓]]和螺等軟體動(dòng)物,以及傳播[[瘧疾]]的蚊子幼蟲等疾病攜帶體。它還可以應(yīng)用在游泳池內(nèi),防止綠藻污染和通過地板傳染[[足癬]]等等。 銅 (Copper) 硫酸銅 (Copper Sulfate) 氯化銅 (Copper Chloride) [[葡萄糖酸]]銅 (Copper Gluconate) 作用與應(yīng)用:銅為體內(nèi)多種重要酶系的成分,能夠促進(jìn)鐵的吸收和利用,能夠維持[[中樞神經(jīng)系統(tǒng)]]的功能。缺銅時(shí)人體內(nèi)各種[[血管]]與骨骼的脆性增加、腦組織[[萎縮]],還可以引起白癜風(fēng)及少白頭等[[黑色素]]丟失癥。 常用于各種原因引起的銅缺乏癥。 用法用量:口服,成人每日~1.5mg。兒童20~50g。 常用硫酸銅:口服,2~3mg,溶于適量涼開水中服用。 [[靜脈滴注]],每次~2mg,溶于50~100ml[[生理鹽水]]中。 【[[副作用]]】 過多的銅進(jìn)入體內(nèi)可出現(xiàn)[[惡心]]、[[嘔吐]]、[[上腹]]疼痛、急性溶血和[[腎小管]]變形等中毒現(xiàn)象。 注:可溶性銅鹽都有毒,主要因?yàn)殂~離子能使蛋白質(zhì)變性,失去[[生理]]活性。 <b>銅的推薦攝入量</b> 世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦成人每天應(yīng)攝入2-3毫克的銅,由于人體所需的銅不能從體內(nèi)合成,人們必須保證通過日常膳食和[[飲用水]]攝入足夠的銅。 許多天然植物中含有豐富的銅,如堅(jiān)果類(核校,腰果),豆類([[蠶豆]],豌豆),谷類(汪麥,[[黑麥]]),蔬菜,動(dòng)物的[[肝臟]],肉類及魚類等。通常10片全麥面包約含銅1毫克。一般肉類食物平均含銅2.5毫克/公斤,動(dòng)物肝臟以及貝類含銅量高,平均超過20毫克/公斤。 [[分類:化學(xué)]][[分類:金屬]][[分類:化學(xué)元素]] ==參看== *[[生物化學(xué)與分子生物學(xué)/銅|《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》- 銅]] *[[營養(yǎng)學(xué)/銅|《臨床營養(yǎng)學(xué)》- 銅]] {{導(dǎo)航板-酶輔因子}}
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