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铝和铝合金有什么不同的优良性能

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2022-12-27 06:25:46

铝和铝合金有什么不同的优良性能?

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银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。 应用极为广泛。

铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,不溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。

以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。

由于铝的活泼性强,不易被还原,因而它被发现的较晚。1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。

1825年丹麦化学家奥斯特发表实验制取铝的经过。1827年,德国化学家武勒重复了奥斯特的实验,并不断改进制取铝的方法。1854年,德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝,制得成锭的金属铝。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。

铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。

铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类:

变形铝合金能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。 形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。

铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金,共晶硅铝合金,单共晶硅铝合金,铸造铝合金在铸态下使用。

一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。

2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝合金。

拓展资料:

铝合金的分类

一系:1000系列铝合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。

1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量,比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50,根据国际牌号命名原则,含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。

二系:2000系列铝合金代表2024、2A16(LY16)、 2A02(LY6)。2000系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材,目前在常规工业中不常应用。

三系:3000系列铝合金代表3003 、 3A21为主。我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间,是一款防锈功能较好的系列。

四系:4000系列铝棒代表为4A01 4000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料、机械零件锻造用材、焊接材料;低熔点、耐蚀性好, 产品描述:具有耐热、耐磨的特性

五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高,疲劳强度好,但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。

六系:6000系列铝合金代表6061 主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。

七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。

八系:8000系列铝合金较为常用的为8011 属于其他系列,大部分应用为铝箔,生产铝棒方面不太常用。

九系:9000系列铝合金是备用合金。

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发现1827年,德国的韦勒把钾和无水氯化铝共热,制得铝。 1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。 1825年丹麦化学家奥斯德发表实验制取铝的经过。1827年,德国化学家武勒重复了奥斯德的实验,并不断改进制取铝的方法。1854年,德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝,制得成锭的金属铝。 中国铝工业发展简况概述 改革开放以来,中国铝工业取得了长足发展,已成为世界铝工业大国,形成了从铝土矿、氧化铝、电解铝、铝加工、研发为一体的比较完善的工业体系。 2006年,中国铝业从2005年的全行业亏损迅速转为全行业实现利润324亿元、利税500多亿元。国内产能的迅速集中扩张使氧化铝进口量10年来首次出现同比下降,氧化铝对外依存度较上年的45%明显降低。近年来,国内氧化铝生产中强化烧结、管道化溶出、选矿拜尔法等技术得到广泛使用;电解铝落后的自焙槽生产能力被淘汰,2006年,电解铝1200万吨产能中160kA及以上产能占83%,已经全部淘汰落后的自焙槽生产能力,部分小型预焙槽生产能力得到改造。 电解铝方面,国家发展改革委下发通知,从2006年6月30日起实施电价调整方案,全国上网电价平均上调11.74元/千千瓦时,销售电价平均提高24.94元/千千瓦时,相当于销售电价每度上调2.494分钱。由于电解铝在所有工业产品中耗电量最大,每生产1吨电解铝的耗电量就高达1.5万度。国家利用电价调整对该行业进行调控,可以让一些竞争实力强大的电解铝企业获得较为优越的生存环境,而一些规模小、生产能力落后的企业则有可能淘汰出局。 当能源价格不断攀升之时,世界各大铝业公司开始把建设铝业生产基地的目光转向电价低廉的中东和非洲。通过降低左右生产成本的电费,确保铝业生产的价格竞争力,成为世界各大铝业公司的着眼点。从国内政策面上分析,国家产业政策给铝行业定位在满足国内需求上,且在对高精尖产品和低技术含量产品在政策上将会有区别。因此,上下游铝企业对于行业所出现的政策性和结构性拐点,应着眼于内销市场,扩大铝在国内市场的应用;扩大铝应用领域,提高铝应用的附加值、提升技术含量。另外,铝生产企业应该多关注相关行业和下游行业发展动向,特别是掌握交通运输、电力、包装、家电等行业发展趋势,同时加大技术攻关和科技投入。 中国铝型材行业的概况 中国铝型材工业经过50多年的发展,成为了世界上铝型材生产大国。截至2007年,中国在产的铝挤压厂600多家,挤压生产线约3500条企业数量、生产能力、产量均居世界第一,已成为世界铝挤压材生产大国;经过近几年产品结构的调整和市场调节,铝加工厂数减少,分布在逐步分散;产品出口增加,成为世界上最主要的铝型材生产和净出口国家。 产量 2007年中国铝加工材快报产量1175.9万吨,与2006年快报数814.8万吨相比增加44.3%。估计型材为660万吨,比2006年增长36.2%。 分布 从铝加工行业来看,珠江三角洲、长三角、环渤海等三地区,以河南为代表的中部地区发展较快。新世纪以来,全国铝加工材产量前10位省区总产量占全国总产量的所占比率在逐渐上升,2000年为82.1%,2005年为84.7%,2006年达到87.1%,2007年87.63%。广东和河南两省产量排位继续保持前两名,所占比例仍在上升。产量增幅较快的省份是山东和湖南,山东排位由2006年的第六上升到第三,产量接近100万吨,达到99.48万吨,比2006年增加85.6%。湖南省以21.12万吨的好成绩后来居上,把产量增幅相对不大的河北省挤出前十名。 广东省的建筑铝型材业在国内具有突出的地位,具有绝对的优势。广东省是中国铝型材加工、制造的大省,同时又是铝的消费大省。目前,广东省的铝加工量超过300万吨/年,综合产值超过1000亿元,已形成具有明显规模优势和品牌优势的产业。据中国有色金属工业协会统计,2006年全国获得生产许可证铝型材厂有560多家,广东省有210余家;全国铝挤压材产量前10名的企业中广东省占了6家,广东省铝型材生产量占全国55%左右,市场占有率超过全国的45%。全国拥有中国名牌的铝加工企业共有17家,广东省有10家单位,其中9家为铝型材厂,1家为板带箔生产企业。 出口 2007年,中国铝材净出口量增加了110.0%(见表2)。其中,平轧产品的贡献明显。型材出口84.5万吨,比2006年仅增加了24.1%,增幅同比下降56.1%。主要受欧美房地产业不景气和国家7月1日取消出口退税的影响。 动向 (1)电解铝与加工企业相互延伸 典型的大型电解铝企业有:中铝兰州连城铝业、中铝青海铝业、河南焦作万方、青铜峡铝业、内蒙霍林河鸿骏铝电集团、河南淅川、浙江华东铝业等纷纷增加铝加工项目或铸坯项目。加工企业向有资源地区寻找合作伙伴或办厂,如渤海铝、银一百、华昌等企业。 (2)中国铝加工企业积极上市融资 铝加工企业利用国内外资本市场,积极开展多种方式进行融资,为企业的发展壮大获得必要的资金支持。已经上市的铝加工企业有中铝西北铝,山东南山、浙江栋梁、常熟铝箔、新疆众和等。正在准备上市的企业有河南明泰、广东兴发、闽发、山东鲁丰铝箔、厦顺、苏州罗普斯金等。 (3)高速列车车体型材成功应用在我国自主知识产权的300km/h列车上,标志着中国已经跨入世界上能够生产300km/h高速列车型材国家的行列。 (4)工业型材、高档节能型建筑型材产品比例增加。 (5)各种新技术在铝加工生产中得到了应用。

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铜导热性能好。

简介:

1、铜是化学元素,化学符号是Cu(拉丁语:Cuprum;英语:Copper),原子序数是29,是过渡金属。铜是人类最早使用的金属。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。是唯一的能大量天然产出的金属,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。

2、银白色 轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的 氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、 硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,难溶于水。 相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新 金属铝的生产和应用。 应用极为广泛。

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元素名称:铝

元素原子量:26.98

原子体积:(立方厘米/摩尔)

10.0

元素类型:金属

原子序数:13

元素符号:Al

元素中文名称:铝

元素在太阳中的含量:(ppm)

60

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.00013

元素英文名称:Aluminum

相对原子质量:26.98

地壳中含量:(ppm)

82000

核内质子数:13

核外电子数:13

核电核数:13

氧化态:

Main Al+3

Other Al0, Al+1

质子质量:2.1749E-26

质子相对质量:13.091

所属周期:3

所属族数:IIIA

摩尔质量:27

氢化物:AlH3

氧化物:Al2O3

最高价氧化物化学式:Al2O3

密度:2.702

熔点:660.37

沸点:2467.0

燃点:550摄氏度

热导率: W/(m·K)

237

化学键能: (kJ /mol)

Al-H 285

Al-C 225

Al-O 585

Al-F 665

Al-Cl 498

Al-Al 200

声音在其中的传播速率:(m/S)

5000

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 577.4

M+ - M2+ 1816.6

M2+ - M3+ 2744.6

M3+ - M4+ 11575

M4+ - M5+ 14839

M5+ - M6+ 18376

M6+ - M7+ 23293

M7+ - M8+ 27457

M8+ - M9+ 31857

M9+ - M10+ 38459

莫氏硬度:2.75

外围电子排布:3s2 3p1

核外电子排布:2,8,3

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

晶胞参数:

a = 404.95 pm

b = 404.95 pm

c = 404.95 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

颜色和状态:银白色金属

原子半径:1.82

常见化合价:+3

发现人:厄斯泰德、韦勒

发现时间和地点:1825 丹麦

元素来源:地壳中含量最丰富的金属,在7%以上

元素用途:可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种“

工业制法:电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物

实验室制法:电解熔融的氯化铝

其他化合物:AlCl3-氯化铝 NaAlO2-偏铝酸钠 Al(OH)3-氢氧化铝

扩展介绍:带蓝色的银白色三价金属元素,延展性好,有韧性并能发出[响亮]声音,以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。

发现人:韦勒发现年代:1827年

发现过程:

1827年,德国的韦勒把钾和无水氯化铝共热,制得铝。

元素描述:

银白色有光泽金属,密度2.702克/厘米3,熔点660.37℃,沸点2467℃。化合价±3。具有良好的导热性、导电性,和延展性,电离能5.986电子伏特,虽是叫活泼的金属,但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜,使之不能与氧、水继续作用。在高温下能与氧反应,放出大量热,用此种高反应热,铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。例如:8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡,在高温下铝也同非金属发生反应,亦可溶于酸或碱放出氢气。对水、硫化物,浓硫酸、任何浓度的醋酸,以及一切有机酸类均无作用。

元素来源:

铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭市、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6)共熔电解制得。

元素用途:

铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。其合金质轻而坚韧,是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。

元素辅助资料:

铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅,占第三位,在全部金属元素中占第一位。但由于铝的氧化力强,不易被还原,因而它被发现的较晚。

1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。

1825年丹麦化学家奥斯德发表实验制取铝的经过。1827年,德国化学家武勒重复了奥斯德的实验,并不断改进制取铝的方法。1854年,德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝,制得成锭的金属铝。

元素符号: Al 英文名: Aluminum 中文名: 铝

相对原子质量: 26.9815 常见化合价: +3 电负性: 1.61

外围电子排布: 3s2 3p1 核外电子排布: 2,8,3

同位素及放射线: Al-26[730000y] *Al-27 Al-28[2.3m]

电子亲合和能: 48 KJ·mol-1

第一电离能: 577.6 KJ·mol-1 第二电离能: 1817 KJ·mol-1 第三电离能: 2745 KJ·mol-1

单质密度: 2.702 g/cm3 单质熔点: 660.37 ℃ 单质沸点: 2467 ℃

原子半径: 1.82 埃 离子半径: 0.51(+3) 埃 共价半径: 1.18 埃

常见化合物: Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3

铝,原子序数13,原子量26.981539。1825年丹麦科学家奥斯特用无水三氯化铝与钾汞齐作用,并蒸掉汞后得到铝;1854年德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的熔盐,制得金属铝,并在1855年的巴黎博览会上展示;1886年霍尔和埃鲁分别发明了电解氧化铝和冰晶石的熔盐制铝法,使铝成为可供实用的金属。铝在地壳中的含量为8%,仅次于氧和硅。它广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内。

铝是银白色的轻金属,熔点660.37°C,沸点2467°C,密度2.702克/厘米³。铝为面心立方结构,有较好的导电性和导热性;纯铝较软。

铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈反应;高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属;铝是两性的,即易溶于强碱,也能溶于稀酸。

铝的应用极为广泛。

铜元素

元素名称:铜

元素符号:Cu

元素原子量:63.55

元素类型:金属元素

元素在太阳中的含量:(ppm)

0.7

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

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, Cu0, Cu+1, Cu+3, Cu+4

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

所属周期:3

所属族数:IB

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/m3

发现人:发现年代: 发现过程:

在古代就发现有铜存在。

元素描述

呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/厘米3。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2(3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现)。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。

铜的发现简史

铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然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CuCO3Cu(OH)2,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,是以产铜闻名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;加进锡即成青铜。

元素来源

黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石是自然界中重要的铜矿。把硫化物矿石煅烧后,再与少量二氧化硅和焦炭共熔得粗炼铜,再还原成泡铜,最后电解精制,即可得到铜。一个新的提取铜的方法正在研究中,就是把地下的低品位矿用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在铁屑上将铜沉淀出来。

元素用途

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。

铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。

在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。

在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。

在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13--14吨。

在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。

以下是各行业铜消费占铜总消费量的比例: 行业 铜消费量占总消费量的比例

电子(包括通讯) 48%

建筑 24%

一般工程 12%

交通 7%

其他 9%

铜性能的应用

导电性:64%,耐蚀性:23%,结构强度:12%,装饰性:1%

元素辅助资料

自然界中获得的最大的天然铜重420吨.在古代,人们便发现了天然铜,用石斧将其砍下来,用锤打的方法把它加工成物件。于是铜器挤进了石器的行列,并且逐渐取代了石器,结束了人类历史上的新石器时代。

在我国,距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜,即天然铜。它的特点是锻锤出来的。1957年和1959年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件,经分析,铜器中铜含量高达99.63%~99.87%,属于纯铜。

当然,天然铜的产量毕竟是稀少的。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳中总含量并不大,不超过0.01%,但是含铜的矿物是比较多见的,它们大多具有各种鲜艳而引人注目的颜色,招至人们的注意。例如鲜绿色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3.Cu(OH)2等。这些矿石在空气中燃烧后得到铜的氧化物,再用碳还原,就得到金属铜。

1933年,河南省安阳县殷虚发掘中,发现重达18.8千克的孔雀石,直径在1寸以上的木炭块、陶制炼铜用的将军盔以及重21.8千克的煤渣,说明3000多年前我国古代劳动人民从铜矿取得铜的过程。

但是,炼铜制成的物件太软,容易弯曲,并且很快就钝。接着人们发现把锡掺到铜里去制成铜锡合金——青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多,比纯铜坚硬(假如把锡的硬度值定为5,那么铜的硬度就是30,而青铜的硬度则是100~150),历史上称这个时期为青铜时代。

我国战国时代的著作《周礼·考工记》总结了熔炼青铜的经验,讲述青铜铸造各种不同物件采用铜和锡的不同比例:“金有六齐(方剂)。六分其金(铜)而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢(箭)之齐;金锡半,谓之鉴(镜子)燧(利用镜子聚光取火)之齐。”这表明在3000多年前,我国劳动人民已经认识到,用途不同的青铜器所要求的性能不同,用以铸造青铜器的金属成分比例也应有所不同。

青铜由于坚硬,易熔,能很好的铸造成型,在空气中稳定,因而即使在青铜时代以后的铁器时代里,也没有丧失它的使用价值。例如在公元前约280年,欧洲爱琴海中罗得岛上罗得港口矗立的青铜太阳神,高达46米,手指高度超过成人。

我国古代劳动人民更最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,这是湿法技术的起源,是世界化学史上的一项发明。西汉《淮南子·万毕术》记载:曾青得铁则化为铜。曾青为硫酸铜。这种方法用现代化学式表示就是:

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

西方传说,古代地中海的CYPRUS岛是出产铜的地方,因而由此得到它的拉丁名称CUPRUM和它的元素符号Cu。英文中的COPPER,拉丁文中的CUIVRE、都源于此。

铜具有独特的导电性能,是铝所不能代替的,在今天电子工业和家用电器发展的时代里,这个古老的金属有恢复了它的青春。铜导线正在被广泛的应用。从国外的产品来看,一辆普通家用轿车的电子和电动附件所须铜线长达1公里,法国高速火车铁轨每公里用10吨铜,波音747-200型飞机总重量中铜占2%。

元素名称:银

元素符号:Ag

元素英文名称:Silver

拉丁原名:Argentum

中文是将金属金字部首,加上艮字形声。

元素类型:金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔) 10.3

颜色和状态:银白色金属

莫氏硬度:2.5

声音在其中的传播速率:(m/S)2680

含量

元素在太阳中的含量:(ppm)

0.001

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.0000001

地壳中含量:(ppm)

0.07

相对原子质量:107.9

原子序数:47

质子数:47

摩尔质量:108

所属周期:5

所属族数:IB

电子层排布:2-8-18-18-1

常见化合价:+1

单质:银

单质化学符号:Ag

氧化态:

Main Ag+1

Other Ag0, Ag+2, Ag+3

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 731

M+ - M2+ 2073

M2+ - M3+ 3361

M3+ - M4+ 5000

M4+ - M5+ 6700

M5+ - M6+ 8600

M6+ - M7+ 11200

M7+ - M8+ 13400

M8+ - M9+ 15600

M9+ - M10+ 18000

物理性质

密度:11.7克/厘米3

熔点:961.93℃

沸点:2213℃

其他性质:富延展性,是导热、导电性能很好的金属。第一电离能7.576电子伏。化学性质稳定,对水与大气中的氧都不起作用;易溶于稀硝酸、热的浓硫酸和盐酸、熔融的氢氧化碱。

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

晶胞参数:

a = 408.53 pm

b = 408.53 pm

c = 408.53 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

化学性质:

银是古代发现的金属之一。银在自然界中虽然也有单质存在,但绝大部分是以化合态的形式存在。

银具有很高的延展性,因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔,1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。

银的导热性和导电性在金属中名列前茅。

银的特征氧化数为+1,其化学性质比铜差,常温下,甚至加热时也不与水和空气中的氧作用,但久置空气中能变黑,失去银白色的光泽,这是因为银和空气中的H2S化合成黑色Ag2S的缘故。其化学反应方程式为:

4Ag + H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O

银不能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气,但银能溶解在硝酸或热的浓硫酸中:

加热

2Ag + 2H2SO4(浓) ==== Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O

银在常温下与卤素反应很慢,在加热的条件下即可生成卤化物:

473K

2Ag + F2 ===== 2AgF 暗棕色

加热

2Ag + Cl2 ===== 2AgCl↓ 白色

加热

2Ag + Br2 ===== 2AgBr↓ 黄色

加热

2Ag + I2 ===== 2AgI↓ 橙色

银对硫有很强的亲合势,加热时可以与硫直接化合成Ag2S:

加热

2Ag + S ==== Ag2S