日前,铜及铜合金已成为第二大有色金属,是全球经济各行业中广泛需求的基础材料。铜及铜合金只所以得到广泛应用,是由于其具有一系列不可替代的优异特性。
1、铜及铜合金具有优良的导电和导热性能,在所有金属中,铜的导电性能仅次于银,为LACS,铜甚至可以达103%LACS。铜的导热性是所有金属中较好的,为420W/(m.K)。当然,随着合金化程度的提高,铜合金的导电性和导热性会随之降低,但强度会提高,人类现代技术已发展了一系列实现铜合金高强导的途经。导电、导热是铜及其合金重要的应用。
2、铜是抗磁性金属,并且抗磁性磁化率极低,因此铜及其合金在抗外磁场的环境下得到了广泛应用,如仪表、罗盘、航空、航天、雷达等,但含Fe、Mn及高Ni的铜合金不在此之列。
3、铜是摩擦因数很小,因此以铜为基的铜合金耐磨性能优良,尤其是含Sn的多元铜合金。因此它们广泛地用于机器设备上许多重要的耐磨零件,如轴套、轴瓦、涡轮等 。
4、铜的电极电位很高,高于氢,其标准电极电位为 0.34V,因此铜的耐腐蚀性能良好,在许多价质中都是很稳定的,大部分以铜为基的铜合金在大气和海水中具有很高的耐腐蚀性,在稀的非氧化氢拂酸、盐酸、磷酸及醋酸溶液中也有很高的化学稳定性。
5、铜具有面心立方晶格,无同素异构转变,因而具有很高的塑性,非常易于加工成形。铜尽管强度很低,但不少元素在铜中溶解度较大,固溶强化效果好,这使得很多铜合金兼具有高强度的高韧性,从而广泛用来制造高强、高韧、高导电、主导热和高蚀的重要零件。
6、铜在水等介质中会释放出铜离子,铜离子具有抑制细菌生长和抑制某些不水生生物生长的作用,因此铜及其合金还广泛应用于人类饮用水输送管道、洗衣机同筒和船只的重要部件如螺旋桨等上。
7、铜呈紫红色,并通过合金化可形成金黄色和银白色,色调古朴典雅,这一特性使其广泛应用于货币和各类工艺美术品上。
8、铜通过合金化,还可以使其产生一些奇特性能,如形忕记忆效应,超超弹性和减振性等。