銅是人類最早使用的金屬。早在史前時(shí)代,人們就開始采掘露天銅礦,并用獲取的銅制造武器、式具和其他器皿,銅的使用對(duì)早期人類文明的進(jìn)步影響深遠(yuǎn)。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約為0.01%,在個(gè)別銅礦床中,銅的含量可以達(dá)到3%~5%。自然界中的銅,多數(shù)以化合物即銅礦物存在。銅礦物與其他礦物聚合成銅礦石,開采出來的銅礦石,經(jīng)過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦。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,能以單質(zhì)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。
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,在中國有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。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)樗埸c(diǎn)較低,容易再熔化、再冶煉,因而回收利用相當(dāng)?shù)乇阋恕9糯饕糜谄髅?、藝術(shù)品及武器鑄造,比較有名的器皿及藝術(shù)品如司母戊鼎、四羊方尊。
銅密度的定義:銅的質(zhì)量與銅體積的比值就叫作銅密度。
銅密度符號(hào)和單位:通常用“ρ”(讀做rōu)表示,單位為g/cm3,正確讀法是克每立方厘米。還有一種不常用的單位是kg/dm3,讀作千克每立方分米。它們之間的換算關(guān)系:lg/cm3=1kg/dm3=103kg/m3。
銅密度的公式:
1.銅密度的公式:ρ=m/V,ρ=dm/dV(ρ表示密度、m表示質(zhì)量、V表示體積)
2.銅密度公式變形:V=m/ρ,m=ρV,m=∫ρ(V)dV。
3.質(zhì)量m可以用天平測(cè)量,液體和形狀不規(guī)則的固體的體積v可以用量筒或量杯測(cè)量。
4.物質(zhì)的密度是一定的,它不隨體積和質(zhì)量的變化而變化,不同牌號(hào)的銅密度也是不隨體積變化而變化的。
純銅密度、黃銅密度、青銅密度、白銅密度:
1.純銅,無氧銅的密度是8.9(g/cm3),磷脫氧銅的密度是8.89(g/cm3)。
2.加工黃銅的密度是8.5-8.8(g/cm3),鑄造黃銅的密度是7.7-8.55(g/cm3)。
3.加工青銅的密度是7.5-8.9(g/cm3),鑄造青銅的密度是7.45-9.54(g/cm3)。
4.白銅的密度是8.4-8.9(g/cm3)。
純銅
純銅:中國俗稱‘紫銅’,日本與臺(tái)灣俗稱‘紅銅’。
紅銅即純銅,又名紫銅,純銅密度為8.96,熔點(diǎn)為1083℃。具有很好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,塑性極好,易于熱壓和冷壓力加工,大量用于制造電線、電纜、電刷、電火花專用電蝕銅等要求導(dǎo)電性良好的產(chǎn)品。
因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅,有時(shí)還加入少量脫氧元素或其他元素,以改善材質(zhì)和性能,因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為:普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅(TU1、TU2和高純、真空無氧銅)、脫氧銅(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特種銅(砷銅、碲銅、銀銅)四類。
黃銅
黃銅:銅鋅合金。
以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統(tǒng)稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡(jiǎn)單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來制作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。
白銅
白銅:銅、鈷、鎳合金。
以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅。工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和電工白銅兩大類。結(jié)構(gòu)白銅的特點(diǎn)是機(jī)械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於制造精密機(jī)械、化工機(jī)械和船舶構(gòu)件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是制造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應(yīng)變片、熱電偶等用的材料。
青銅
青銅:銅錫合金
原指銅錫合金,后除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,并常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機(jī)械性能好,適合於制造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強(qiáng)度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導(dǎo)電性好,適於制造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來制造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
銅的吸收
一般情況下,銅的攝入量嬰幼兒期為0.4~1.0mg/日,成人為1.5~3.omg/日,吸收率30~40%。胃、十二指腸和小腸上部是銅的主要吸收部位,其腸吸收是主動(dòng)吸收過程。膜內(nèi)外銅離子的轉(zhuǎn)運(yùn)體為ATP酶,依靠天冬氨酸殘基磷酸化供能,能將主動(dòng)吸收的銅與門靜脈側(cè)枝循環(huán)中的白蛋白結(jié)合,運(yùn)至肝臟進(jìn)一步參與代謝。
在人體的應(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)引起各種疾病,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?。?/span>
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
利用銅制品的相關(guān)屬性來生產(chǎn)銅制品
1、導(dǎo)線的線心:用銅做導(dǎo)線即是導(dǎo)體,導(dǎo)體的性質(zhì)是具有導(dǎo)電性。
2、各種電器中的散熱器:散熱器的作用是用來散熱的,所以利用的是銅的導(dǎo)熱性。
3、各種裝飾的銅箔:能制成各種形狀銅箔,這是利用了銅的延展性。
銅及其合金加工材
板材、帶材、箔材、排材、管材、棒材、線材和型材
銅工藝品
銅工藝品是一種手工藝的產(chǎn)品,即通過手工將原料或半成品加工而成的產(chǎn)品,是對(duì)一組價(jià)值藝術(shù)品的總稱。銅工藝品來源與生活,卻又創(chuàng)造了高于生活的價(jià)值。
銅樂器
銅管樂器:是一種將氣流吹進(jìn)吹嘴之后,造成嘴唇振動(dòng)的樂器。
青銅樂器:是夏商周三代音樂文化中最具代表性、最重要的歷史遺存。青銅樂器主要有銅鈴、鉦、鐃、鎛、編甬鐘、編鈕鐘等。
水洗、除塵、藥洗、涂層要得當(dāng)。銅制品大部分都需要進(jìn)行清潔處理,主要是除掉銅制品上的污垢,如土斑、銹斑、油垢、汗?jié)n等,因?yàn)檫@些東西不但損害銅制品,還可能對(duì)身體不好。
1、除塵:笨重銅制品可利用吸塵器清除銅制品上的灰塵要用軟布、軟毛刷、軟毛撣子等。對(duì)體積較大、笨重且不規(guī)則的銅制品,可采用吸塵器等機(jī)械進(jìn)行除塵;對(duì)有鏤空結(jié)構(gòu)或縫隙的銅制品,在吸塵的同時(shí)也可以使用高壓氣泵,將吸塵器不易吸除的塵土吹落。
2、藥洗:倍半碳酸鈉洗去青銅病要經(jīng)常觀察青銅制品的變化,一旦發(fā)現(xiàn)青銅病癥發(fā)生,要及時(shí)處理,可以使用倍半碳酸鈉(5%碳酸鈉+碳酸氫鈉)清洗;遇到一些銹腐嚴(yán)重的銅制品,以及混有其他雜物的銅制品,應(yīng)請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行清洗。
3、涂層:涂層有機(jī)硅比涂石蠟好干凈的銅制品,傳統(tǒng)保存方法是涂上一層石蠟,但這樣容易堆積灰塵,就不美觀了。對(duì)此,可在銅制品上涂一層有機(jī)硅將其密封,這樣能更有效地防止有害氣體、灰塵??偟膩碚f,存放和陳列古玩的房間要保持干凈,保持空氣清潔;同時(shí)注意遠(yuǎn)離廁所、污水坑、鍋爐房、煤廠等易產(chǎn)生污染與灰塵的地方;最后室內(nèi)最好用暖氣設(shè)備取暖,暖氣片要遠(yuǎn)離銅制品收藏柜。