铜
开放分类:化学元素金属
铜元素是一种金属化学元素,也是人体所必须的一种微量元素,铜也是人类发现较早的金属之一,是人类广泛使用的一种金属,属于重金属。铜是人类较早使用的金属。早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜,多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石,开采出来的铜矿石,经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是一的能大量**产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以单质金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。
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基本信息 编辑信息模块
中文名称:铜 外文名:Copper
符号:Cu 序号:29
CAS号:7440-50-8 族:ⅠB族
周期:3 元素分区:IB
原子质量:63.546 密度:8.92克/立方厘米
外观:紫红色光泽的金属 熔点:1083.4±0.2℃
沸点:2567℃ 临界点:1083.4
目录
1发现简史
2来源与使用
3性能特征
4主要分类
生产过程分类
5主要用途
高科技
6与人体健康
铜的吸收
铜的排泄
人体保健应用
缺铜症状
铜的推荐摄入量
7主要分布
发现简史/铜 编辑
铜
铜图册
是古代就已经知道的金属之一。随着生产的发展,只是使用**铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3·Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜**的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加入锡即成青铜。
来源与使用/铜 编辑
铜
铜图册
1、化合物中以一价和二价形式存在为主的金属元素,有延性和展性,是热和电较佳导体之一,是一的能大量**产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。如:铜山(出产铜矿的山);铜花(铜屑);铜金(赤铜);铜粉(铜屑。铜和其他金属熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金,可当作颜料);铜陵(产铜的山);铜落(铜屑,可入药);铜腥(铜的腥臭味)。
2.铜制的[器物]。如:铜鼎:铜鼎是用来烹煮食物,后主要用于祭祀和宴享,是商周时期较重要的礼器之一。上,下有铜丸(铜铸的小球);铜牙(弩上钩弦的钩叫牙,以铜制者称铜牙);铜瓦(铜制的瓦);铜史(漏刻铜壶上的铜人像);铜印(铜铸的印章。也称“铜章”);铜兵(铜制的兵器);铜狄(铜铸的人。即“铜人”。或称“金人”);铜洗(铜制的盥洗用具);铜柱(铜制的柱子);铜荷(铜制的烛台。形似荷叶);铜猊(铜制的狮形香炉);铜浑(铜制的浑天仪。又叫“铜仪”);铜鼻(古代官印上铜制的鼻状纽孔)
3.铜铸的货币。也用以泛指金钱 。
4.喻坚固的。如:铜郭(形容城郭的坚固,如同铜铸一般);铜堞(像铜铁般坚固的城堞。堞是城上的女墙);铜楼(华美坚固的楼房);铜山铁壁(比喻风节的坚毅刚正);铜头铁额(比喻人非常勇猛强悍)
5.喻坚强,强大有力的。如:铜豌豆(喻有经验的老狎妓者) (元朝关汉卿曾说:“我是个蒸不烂煮不熟捶不破炒不爆响当当的一粒铜豌豆”)
元素在太阳中的含量:(ppm)0.7
晶体结构:等轴晶系,结构中铜原子按立方较紧密方式排列,又称铜型结构。
原子体积:(立方厘米/摩尔)7.1
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面0.00008
氧化态: Main Cu+2 Other Cu+1, Cu+3
晶胞参数: a = 361.49 pm b = 361.49 pm c = 361.49 pm α = 90° β = 90° γ = 90°
地壳中含量:(ppm)50
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
电子层分布:2-8-18-1
莫氏硬度:3
声音在其中的传播速率:(m/S) 3810
一般状况下的密度:8.9×10^3kg/m^3
红铜 锁定
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红铜即纯铜,又名紫铜,就是铜单质,因其颜色为紫红色而得名。各种性质见铜。红铜是工业纯铜,其熔点为1083℃,无同素异构转变,相对密度为8.9,为镁的五倍。同体积的质量比普通钢重约15%。因其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜,因而又称含氧铜。 [1]
红铜具有很好的导电性和导热性,可塑性较好,易于热压和冷压力加工,大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花**电蚀铜等要求导电性良好的产品。 [2]
中文名 红铜 外文名 copper 别 称 纯铜 紫铜 硬 度 86 矿物密度 7.89 比 重 8.9 应 用 原材料,导电导热产品,电子产品,模具
目录
1 简介
2 物性参数
3 分类
4 特性
? 普通性能
? 物理性能
5 红铜用途
简介
即赤铜。由硫化物或氧化物铜矿石冶炼得来的纯铜,可用以铸钱及制作器物。 明 宋应星《天工开物·铜》:“凡铜供世用,出山与出炉,止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和,转色为黄铜;以砒霜等药制炼为白铜;矾、硝等药制炼为青铜;广锡参和为响铜;倭铅和写﹝泻﹞为铸铜。初质则一味红铜而已。” 郭沫若《中国史稿》**编*三章*二节:“他们冶炼的红铜成分很纯,除**的微量(0.1
红铜路牌
红铜路牌
-0.2%)杂质外,没有人工加入锡或铅使成合金。红铜的硬度虽较差,但直接经过捶打就能制成各种工具和装饰品。” [3]
物性参数
红铜的比重:8.89g/(mm)
Cu ≥99.95%
氧化物 <0.003%
电导率 ≥57ms/m
硬度 ≥85.2HV
密度 8.89g/(mm)
其它 -0.02%
分类
常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。纯净的铜是紫红色的金属,俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。红铜或者紫铜因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素以改善材质和性能。
红铜因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。红铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。红铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种**酸(醋酸、柠檬酸)中有良好的耐蚀性。
牌号对照表 [4]
名称 中国牌号 日本牌号 德国牌号 美国牌号 英国牌号
零号无氧铜 TU0 C1011 C10100 C110 --
一号无氧铜 TU1 C1020 OF-Cu C10200 C103
二号无氧铜 TU2 C1020 OF-Cu C10200 C103
一号铜 T1 C1020 OF-Cu C10200 C103
二号铜 T2 C1100 SE-Cu C11000 C101
三号铜 T3 C1221 -- -- --
一号磷脱氧铜 TP1 C1201 SW-Cu C12000 --
二号磷脱氧铜 TP2 C1220 SF-Cu C12000 --
特性
高纯度,组织细密,含氧量较低。无气孔、沙眼、疏松,导电性能较佳,电蚀出的模具表面精度高,经热处理工艺,电极无方向性,适合精密加工,具有良好的热电导性、加工性、延展性、防蚀性等。 [5]
普通性能
紫铜是比较纯净的一种铜,一般可近似认为是纯铜,导电性、塑性都较好,但强度、硬度较差一些。紫铜具有优良的导热性﹑延展性和耐蚀性。紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显着降低电导率,而镉、锌等则影响很小。硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。
紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种**酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量**过了其他各类铜合金的总产量。
物理性能
紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显着降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显着降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。
纯铜 导热系数为386.4 w/(m.k)。
红铜
红铜
红铜用途
铜的用途比纯铁广泛得多,每年有50%的铜被电解提纯为纯铜,用于电气工业。这里所说的紫铜,确实要非常纯,含铜达99.95%以上才行,较少量的杂质,特别是磷、砷、铝等,会大大降低铜的导电率。主要可应用于电器、蒸溜建筑及化学工业,尤其端子印刷电器路板,电线遮蔽用铜带、气垫,汇流排端子;电磁开关、笔筒、屋根板,模具制造业对此的消耗量大,从而导致价格高昂。 [2]
用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大,用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。另外,铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起,造成热脆,也会影响纯铜的加工。这种纯度很高的纯铜,一般用电解法精制:把不纯铜(即粗铜)作阳极,纯铜作阴极,以硫酸铜溶液为电解液。当电流通过后,阳极上不纯的铜逐渐熔解,纯铜便逐渐沉淀在阴极上。这样精制而得的铜;纯度可达99.99%。
还用于电机短路环,电磁加热感应器的制作,和大功率电子元件上面,接线排接线端子之类的。
也运用到了门、窗、扶手等家具及装饰上。