今天给各位分享钼铜和黄铜的知识,其中也会对铬铜和黄铜有什么区别进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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钼铜材料比可伐材料有那些优势
钼铜材料由金属元素钼和铜组成的合金或复合材料。适用于电真空器件、激光器件等封接材料和半导体器件中的热沉基板等。
可伐合金,英文:KOVAR['kɔ:vɑ:];译文:可伐、科瓦、柯伐(也称铁镍钴合金。多用于真空电子,电力电子等行业的器件使用。
相当于GB
4J29,ASTM
F15,UNS
K94610);KOVAR为含镍29%,钴17%的硬玻璃铁基封接合金。该合金在20~450℃范围内具有与硬玻璃相近的线膨胀系数,与相应的硬玻璃能进行有效封接匹配,还具有较高的居里点以及良好的低温组织稳定性,合金的氧化膜致密,容易焊接和熔接,有良好可塑性,可切削加工,广泛用于制作电真空元件,发射管,显像管,开关管,晶体管以及密封插头和继电器外壳等。可伐合金因为含钴成分,产品比较耐磨。可伐易与钼组玻璃进行配合封接
,一般工件表面要求镀金。
铜钼矿对人体有什么害处。会不会致癌
铜为人体必须元素,吸收後很快的经由尿液及胆汁排出,但接触过多可能出现重金属中毒。有人指出长期吸入铜粉尘及熏烟,会导致鼻中膈穿孔、肺部肉芽肿及肺癌。
钼也是为人体所需微量元素,但接触过多也可能引发一些症状,比如、对眼睛、皮肤有刺激作用,可能出现呼吸困难、全身疲倦、头晕、胸痛、咳嗽等症状,有部分接触者出现尘肺病变的情况。
钼铜是什么?
钼铜材料
钼铜是钼和铜的复合材料,其性能与钨铜相似,同样具有可调的热膨胀系数和热导率。但钼铜的密度比钨铜小很多,因而更适合于航天航空等领域。
产品特色:
☆ 未加Fe、Co等烧结活化元素,得以保持高的导热性能
☆ 优异的气密性
☆ 较小的密度,更适合于飞行电子设备
☆ 钼含量不超过75%时,可提供轧制板材,便于冲制零件
☆ 提供半成品或表面镀Ni/Au的成品
山西襄汾县四家湾铜铁矿床
一、大地构造位置
矿区位于塔儿山-二峰山地区的中心,属汾河断陷中构造相对隆起部位。
二、矿区地质
(一)地层
区内地层简单,主要为中奥陶统马家沟组第2、3段灰岩,地层倾向NW,倾角25°~80°。
(二)侵入岩
区内侵入岩大面积出露,主要为二长岩及少量霓辉二长岩、含石英二长岩、正长岩和呈岩枝或岩脉状产出的二长斑岩、正长斑岩等。岩体呈复杂的岩盘状,与围岩呈侵入接触。据桂林冶金地质所的资料,二长岩的K-Ar法年龄值为138Ma,正长斑岩为92Ma,均属燕山期。与铁矿成矿有关的为二长闪长岩类岩体,而与铜矿成矿有关的为石英二长岩类岩株。
三、矿床地质
铜铁矿床主要产于二长岩体的边缘相和中奥陶统碳酸盐岩接触处。铁矿体多数赋存于围岩与岩体的接触带,而铜矿体则往往赋存于岩体内部与围岩捕虏体的接触带部位(图2-179)。
图2-179 四家湾铜、铁矿床21~40线剖面图 Fig.2-179 Section along line 21~40 in Sijiawan copper,iron deposit
1—第四系;2—中奥陶统马家沟组灰岩;3—斑状二长闪长岩;4—石英二长岩;5—夕卡岩;6—铜矿体;7—钼铜矿体;8—铁矿体
(一)矿体特征
矿床分南北两个矿带,南矿带有铜矿体10个,铁矿体32个;北矿带有铜矿体62个,铁矿体14个,而以1、19和29号铜矿体为主,它们的铜金属储量占全区铜储量的95.5%,铁矿石储量占全区铁矿石储量的44.3%。1号铜铁矿体长150m,延深130m,厚0.5~92.95m,呈短轴透镜状,倾向北西,倾角450~700。矿体赋存在超覆夹持侵入体接触构造上部,平均含铜2.13%,含伴生金2.85×10-6,银21.43×10-6。矿体在空间的分布,在水平方向上常围绕二长闪长岩岩体(铁矿)或石英二长岩岩体(铜矿)呈不完整的环带状分布,向上铁低铜高。多数铜矿体或铜钼矿体主要形成于侵入体与上马家沟2、3段的接触带部位;而铁矿体则多赋存在岩体与下马家沟组2段及上马家沟组1段的接触带部位及上马家沟组2、3段接触带。铜铁在铜、铁、金、银复合矿体中,单独的铜矿体多数分布在上部,中下部通常为薄层铜矿与厚层铜铁矿体。铁矿体一般上富下贫。
(二)矿石矿物
金属矿物主要为黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿和假象赤铁矿等;次要的为闪锌矿和黄铁矿、辉铜矿、蓝辉铜矿、铜蓝、褐铁矿等;少量有硫钴矿、黝铜矿、方铅矿、赤铁矿等,偶见自然银、自然铜、赤铜矿等。非金属矿物主要有透辉石、方解石、石榴子石和金云母等;次要的有蛇纹石、绿泥石、透闪石、阳起石、硅灰石、石英等。
(三)矿石自然类型
分为透辉石-斑铜矿矿石、石榴子石、透辉石-斑铜矿矿石;云母、透辉石-闪锌矿、磁铁矿、斑铜矿、黄铜矿矿石,方解石、石英-黝铜矿矿石,透辉石、云母或石榴子石-透辉石-象赤铁矿、磁铁矿矿石。
(四)矿石结构构造
矿石结构主要为自形—他形晶粒结构,固溶体分离结构等;
矿石构造主要有浸染状、块状、充填交代状和条带状等构造。
(五)围岩蚀变
矿区内蚀变交代作用发育,分为碱质交代、钙质交代、夕卡岩化和热液蚀变等四种。碱质交代出现在近矿的岩体中,近矿的二长岩均蚀变为灰白色、浅灰绿色的具似斑状结构的含辉石的钠长石岩,有时还叠加后期的夕卡岩化。钙质交代出现在夕卡岩旁侧内接触带,以透辉石化为主;近矿的碳酸盐岩一般均蚀变交代成金云母透辉石夕卡岩、金云母岩、蛇纹石化大理岩等;蛇纹石化、碳酸盐化、白云石化、绿泥石化、透闪石-阳起石化和萤石化等。局部地段还发育含霓石分子的辉石岩。蚀变分带比较明显,并具有厚度不等的对称性。
矿化与蚀变有明显和空间关系,块状、浸染状的磁铁矿主要赋存于外接触带的金云母透辉石夕卡岩、透辉石岩、金云母岩和蛇纹石化大理岩中。铜矿化除重叠于铁矿体外,还以浸染状、细脉状分布于接触带的透辉石钙铁榴石夕卡岩、富钙铝的钙铁榴石夕卡岩中。铜矿化的范围一般较铁矿化大。
四、成矿作用
(一)成矿温度
测温资料表明:
(1)磁铁矿的形成温度为400~550℃,多数在450~500℃,相当于高温热液阶段。
(2)铜矿石中广泛发育着斑铜矿-黄铜矿的固溶体分离结构。实验资料表明,这些结构形成温度多在450℃左右,说明铜矿化也是高温阶段的产物,而且是在磁铁矿形成后不久。
(3)根据原生银金矿的成色和脉石英、重晶石包体测温资料,金矿化的温度为143~3 91℃,属中温热液阶段。
(二)硫同位素
硫同位素组成δ34S平均值为4.96‰,硫同位素组成与岩浆硫同位素组成十分相近或一致,但也可能有围岩的部分硫酸盐硫。表明本区的铁、铜、金(钼)矿床的形成,与中偏碱性侵入杂岩有直接成因联系。
(三)成矿阶段
矿区成矿阶段可分为:
(1)气成热液阶段:为接触交代铁矿的主成矿期,可进一步分为早期钠化无水硅酸盐和晚期夕卡岩磁铁矿等两个阶段。
(2)高中温热液阶段:为硫化物矿化期,形成黄铁矿、黄铜矿以及斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿和辉钴矿等金属硫化物,是铜矿化的主要阶段。
(3)中低温热液阶段:主要是金矿化期。形成富含金的黄铁矿脉或方解石脉。
(四)矿床成因
综合矿床的各种成矿条件和控矿因素,四家湾铁铜矿床总体上应属接触交代型矿床。
含氧量为什么会影响铜的导热率?
微量元素进入铜是不可避免的,由于元素特性的不同,可以不固溶于铜、微量固溶、大量固溶、无限互溶,固溶度随温度下降而激烈降低、固相下有复杂相变等,因此对铜性能的影响千差万别.现对各元素对铜性能的影响分别加以介绍。
氢
氢在铜中的行为是人们正在研究的课题,氢与铜不形成氢化物,氢在液态和固态铜中的溶解度随着温度升高而增大,特别是在液态铜中有很大的溶解度,在凝固时,会在铜中形成气孔,从而导致铜制品的脆性和表面起皮;在固态铜中,氢以质子状态存在,氢的电子填充铜原子的S层轨道,形成质子型固溶体,氢对铜的性能虽然影响甚微,但氢对铜及铜合金来说是有害的,含氧铜在氢气中退火时会产生裂纹,即“氢病”,原因是发生Cu2O+H2 ⇌ 2Cu+H2O反应,产生的水蒸气会造成气孔和裂纹;各种元素对氢在铜中的溶解度影响不一,其中Ni、Mn等元素引起溶解度增加,P、Si等元素减少氢在铜中的溶解度,可以通过减少熔炼时间,调整成分,控制炉料中氢气含量,熔体表面采用木炭覆盖等办法减少铜中氢的含量。
氧
氧在铜的生产过程中是不可避免的,其影响也非常重要,氧很少固溶于铜,1065℃时为0.06%,600℃时为0.002%(重量比);氧在铜中除极少易固溶外,均以Cu2O形式存在,铜的氧化物不固溶于铜,呈现Cu+Cu2O共晶组织,分布于晶界,共晶反应为:L含氧0.39% 1065℃ α含氧0.01%+Cu2O,亚共晶铜中的含氧量与共晶量成正比,可在显微镜下与标准图片比较来精确测定铜中的含氧量。
氧对铜及合金性能的影响是复杂的,微量氧对铜的导电率和机械性能影响甚微,工业铜具有很高的导电率,其原因是氧作为清洁剂,可以从铜中清除掉许多有害杂质,以氧化物形式进入炉渣,特别是能够清除砷、锑、铋等元素,含有少量氧的铜其导电率可以达到100-103%±ACS,高纯铜如6N铜在深冷条件下电阻值是相当低的。
电真空构件用铜应严格控制其中氧的含量,其原因是电真空器件需要在氢气中密封,铜中氧的存在会导致氢病发生,引起器件高真空环境破坏,因此电真空用铜应该是无氧铜,中国国家标准中规定无氧铜中含氧量小于20ppm,美国ASTM标准中规定为3ppm,为控制氧含量,在无氧铜生产中都应选择优质电解铜原料,在熔炼工艺中采取还原性气氛,加强熔池表面覆盖,一般使用木炭保护;铜及铜合金熔炼时,一般均应进行脱氧,脱氧剂有磷、硼、镁等,以中间合金方式加入,磷是最有效的脱氧剂,不过应严格控制磷的残留量,因其能够强烈降低铜及合金的导电率。
锑、铋、硫、碲、硒
这些元素在铜中固溶度极小,室温下基本不溶于铜,它们以金属化合物形式存在,分布于晶界,对铜的的导电、导热影响不大,但是都严重的恶化了铜及合金的塑性加工性能,应该严格控制其含量,各国标准中规定不应超出0.005%;由于含有这些元素的铜,具有良好的切削性能,在工程技术界也有应用,比如铋钼,可以作为真空开关中断路器的触头,在断路时,防止开关触头的沾结,铋铜中含铋量可高达0.5%-1.0%;含碲0.15-0.5%的碲铜合金,可作为高导电、易切削无氧铜使用,能够加工成精密的电子原器件;作为特殊用途的铜合金,可以加入这些元素,但其加工工艺是特殊的,可采用包套挤压、冷挤、铸造、粉末冶金等方法。
砷、硼
砷在铜中有很大的固溶度,在α固溶体中的可达6.8-7.0%,砷在铜中存在强烈的降低其导电率和导热性能,一般作为变质剂加入,特别是对黄铜冷凝器合金来说更为宝贵,近一百年来火电和舰船冷凝器管材使用实践表明,含砷0.1-0.15%的黄铜,能够防止黄铜脱锌腐蚀,解决了黄铜冷凝管早期泄漏的致命问题,所以各国材料标准中都规定必须加入砷,经验表明,不含砷的HSn70-1冷凝管,经常在使用初期的2-3年内发生泄漏事故,而加入砷之后,寿命可增至15-20年,被称为铜合金研究中重大的技术进步;砷之所以能够防止黄铜脱锌腐蚀,许多研究表明,砷能够降低铜的电极电位,从而降低了电化学腐蚀倾向;由于砷的氧化物污染环境,对人体有害,所以熔炼合金的工厂都应有专门的环保和防护措施;砷应以中间合金方式加入,砷铜中间合金中砷含量可达15-20%,一般由熔炼工厂自己制作。
硼在铜中固溶度不大,一般作为脱氧剂使用,残余的硼可以细化晶粒,人们发现硼的变质作用十分显著,在加砷黄铜合金中同时加入0.01-0.04%硼,具有更好的防止黄铜脱锌腐蚀;硼的氧化物是铜合金熔炼时优良覆盖剂,已经被广泛的使用;在铜的焊接材料中也普遍的加入硼,可防止焊接金属的氧化。
磷
铜磷二元相固表明,在714℃时存在着共晶反应:L8.4%→α1.75%+Cu3P,随着温度降低,磷在铜中的固溶量迅速减少,300℃时为0.6%,200℃时为0.4%;固溶于铜中的磷显著的降低其导电率,含P0.014%的软带导电率为94%IACS,含P0.14%的导电率仅为45.2%;磷是最有效、成本最低的脱氧剂,微量磷的存在,可以提高熔体的流动性,改善铜及合金的焊接性能、耐蚀性能、提高抗软化程度,所以磷又是铜及合金的宝贵添加元素,含P0.015-0.04%的磷铜合金,广泛用于生产建筑用水道管、制冷和空调器散热管、舰船海水管路;低磷铜合金板、带材在电子和化工工业中广泛应用,集成电路引线框架铜带也大量使用低磷铜合金;共晶成份的磷铜合金,是优良的焊接材料,高磷铜合金在580-620℃之间具有超塑性,可以热挤成φ3-φ5毫米焊丝,是焊接铜及铜合金、钢和铜零件的重要材料。
铅
铅不固溶于铜,在铜合金中固溶度也很小,与铜形成易溶共晶组织,38。0-。。%范围的铅,液态下与铜液互不混熔,凝固时形成偏晶组织;固态下,铅在铜中以单质状态分布,可以分布在晶内和晶介,含铅的铜合金,在发生相变或再结晶时,晶介的铅可以转移到晶内;铅对铜及合金导电和导热性能无显著影响,但可以改善切削性能,铅质点又是固相,正是轴承材料所希望的,所以含铅铜及合金是宝贵的易切削材料与轴承材料,因其成本低廉更为市场所欢迎,含铅黄铜使用极为广泛,铅的质点越细小,分布越均匀,性能越优良,含铅铜及合金可以铸态使用,也可以压力加工,铅黄铜在高温(500℃以上)为单相β,热加工性能优良,可以承受大的热变形,而在常温下F为α相和α+β相区,冷变形时变形抗力大,塑性较差,过大的加工率会使合金材料产生裂纹;随着科学技术的发展,常规使用的铅黄铜中含铅量已由0.8-2.5%增加至5%以上,新型的含铅紫铜、黄铜、青铜、白铜正不断地被开发出来;特别应该指出的是,含铅铜合金对原料的适应性极强,可以直接使用再生铜生产含铅铜合金,这对铜加工企业非常重要。
随着技术进步发现,含铅铜及合金在使用中,有铅的溶出,对环境造成污染,因此具有优良切屑性能的无铅铜合金研究正在展开,特别是广泛使用的铅黄铜材料的代用问题已经提到日程,其中可以考虑的替代元素是铋、硫、硅等。
铁、锆、铬、硅、银、铍、镉
这七种金属元素的共同特点是:它们有限固溶于铜,固溶度随着温度变化而激烈的变化,当温度从合金结晶完成之后开始下降时,它们在铜中的固溶度也开始降低,以金属化合物或单质形态从固相中析出,当这些元素固溶于铜中,能够明显地提高其强度,具有固溶强化效应,当它们从固相中析出时,又产生了弥散强化效果,导电和导热性能得到了恢复,它们是典型的时效热处理型铜合金,通过淬火(950℃—980℃、淬水)和时效(450℃—550℃、2-4小时),可以获得高强导电性能;其中微量银,对铜的导电率、导热率降低不大,并能显著提高再结晶温度、抗蠕变性能和耐磨性能,广泛用于电机整流子,近来又普遍用于制造高速列车的接触导线,镉铜具有冲击时不发生火花特性,是重要的航空仪表材料,由于镉具有毒性,污染环境,用途日益缩小;铍铜是著名的弹性材料,铍对铜的强化最为显著,热处理后的铍铜强度,可达纯铜的4-5倍;铁可以细化晶粒,改善铜及合金性能,在要求抗磁的环境下,应严格控制铁的含量,一般应控制在0.003%以下;锆、铬铜合金具有很高的导电率,在航天发动机中有重要的应用;硅青铜具有高的强度和耐磨性能,铁、锆、铬青铜是著名的高强高导铜合金,在电极制造中有重要应用;铁、硅、锆、铬铜合金成了集成电路引线框架铜合金的基础,其合金成分、性能的研究非常活跃。
锌、锡、铝、镍
这四个元素的共同特点是在铜中固溶度很大,分别为39.9%、15.8%9.4%,镍则无限互溶,它们与铜形成连续固溶体,具有宽阔的单相区,它们能够明显地提高铜的机械性能、耐蚀性能,但都使铜的导电、导热性能降低,与其它金属材料相比较,仍属于优良的导电和导热材料,它们与铜形成宝贵的合金,可分为黄铜、青铜、白铜合金,构筑了庞大合金系的基础,这些合金具有优秀的综合性能,比如,黄铜具有高强、耐磨、耐蚀、高导热、低成本;青铜具有高强、耐磨、耐蚀;白铜具有极为优秀的耐恶劣水质和海水腐蚀性能,所有这些优点都是其它金属材料不能代替的。
难熔金属钨、钼、钽、铌不固溶于铜,微量存在可以作为结晶核心细化晶粒、提高再结晶温度,粉末法生产的钨铜、钼铜具有很高的耐热性能,比容很大,导热性优于难熔合金,是重要的热沉材料,用于电子工业中的固体器件。
稀贵金属中金、钯、铂、铑与铜无限互溶,是宝贵的焊料合金,用于电子元器件的封装和各种触点;其它稀有、稀散和阿系元素微量存在于铜中,或与铜形成合金,在特殊环境中有着重要应用,许多元素在铜中行为的研究正不断深化。
其它金属元素对铜的影响
镁、锂、钙有限固溶于铜,锰与铜无限互溶,这四个元素都可作为铜的脱氧剂;锰可以提高铜的强度,低锰铜合金具有高强和耐蚀性能,在化学工程中有所应用,锰铜电阻温度系很少,是优良的电阻合金;由于有同素异晶转变,使铜锰合金固态下相变十分复杂,固相下具有调幅分解,变晶转变等过程,具有减振降噪性能,是著名的阻尼合材料。
以铈为代表的稀土元素几乎不固溶于铜,它们在铜中的作用是变质和净化,可以脱硫与脱氧,并能与低熔点杂质形成高熔点化合物,消除有害作用,提高铜及合金的塑性,在上引铸造线坯中加入稀土元素,能够改善塑性,减少冷加工的裂纹。
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