最常用的銅及其合金有:純銅、黃銅、青銅等。純銅的外觀呈紅黃色,在空氣中,表面會(huì)因氧化而生成紫紅色的致密膜,所以又稱為紫銅。純銅的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性十分良好,僅次于銀。它還具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性,在大氣、淡水中,有較好的抗腐蝕能力。通常,在潮濕的環(huán)境里,容易生成堿式碳酸銅(俗稱銅綠)。純銅具有良好的塑性,但機(jī)械強(qiáng)度不高。工業(yè)純銅中,常含有一定量的氧、硫、鉛、鉍、砷等雜質(zhì)元素。少量的砷可以提高銅的強(qiáng)度、硬度、降低導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。其余的雜質(zhì)元素都是有害的。純銅在工業(yè)上主要用來(lái)制造導(dǎo)線、電器元件和各種銅材,其中,無(wú)氧純銅用作電真空元器件。
黃銅是銅與鋅的合金。當(dāng)黃銅的鋅含量在32以下時(shí),塑性良好,適于冷、熱加工,且韌性強(qiáng),但切削加工性能較差。為了改善黃銅的某些性能,往往加入少量其他元素,如鋁、錳、錫、硅、鉛等,這種黃銅稱為特殊黃銅。黃銅在火電廠里用來(lái)制造汽輪機(jī)凝汽器的熱交換管。例如,國(guó)產(chǎn)20萬(wàn)千瓦汽輪機(jī)配用的N-11200-1型凝汽器銅管材料為:一般純海水區(qū)為77-2鋁黃銅,淡水區(qū)為70-1錫黃銅。
青銅原是指以錫為主要添加元素的銅合金,現(xiàn)代則把除黃銅以外的所有銅合金均列入青銅的范疇,如錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。習(xí)慣上也有把青銅分成錫青銅和無(wú)錫青銅兩大類。主要用于制造耐腐耐磨的零部件, 如軸套、推力軸承瓦塊等。由于錫的資源較少,近來(lái)工業(yè)上廣泛采用一些其他合金元素來(lái)代替錫,較常見(jiàn)的有鋁青銅、鉛青銅和鈹青銅等。鋁青銅比錫青銅具有更好的耐腐蝕性,常用于制造耐腐蝕、耐磨損的零件,如齒輪、蝸輪、軸套等。鈹青銅主要用作重要彈簧及彈性零件,以及電接觸器、電焊機(jī)電極、鐘表及鐘表零件等。
人們采用了很多方法來(lái)防護(hù)銅,其中最重要的是使用各種緩蝕劑的研究和開(kāi)發(fā)工作取得了很大的進(jìn)展。 目前,對(duì)于銅及銅合金表面防護(hù)技術(shù)研究的較多、較廣泛的是日本,尤其是在建筑裝飾材料方面,取得了不少成功的經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)的工作主要集中在銅制品表面拋光、防變色處理等方面,也取得了一些進(jìn)展。
銅及銅合金表面鈍化的工藝流程為:脫脂—熱水洗—冷水洗—酸洗(濃鹽酸或質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為10%,室溫30s)—機(jī)洗—強(qiáng)酸洗-水洗―表調(diào)(30-90g/LCrO3, 15-30g/LH2S04,15 -30s)->水洗―酸洗(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的112804)->水洗—鈍化—水洗—烘干。銅及銅 合金鈍化處理時(shí)不合格的鈍化膜可采用熱的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的H2S04溶液、濃鹽酸或 300g/L的氫氧化鈉溶液浸泡去除。