铜合金是以纯铜为基础,加入一种或几种其他元素而形成的合金。其中,纯铜呈现出独特的紫红色,也被称作紫铜。这类材料的密度为8.96g/cm³,熔点为1083℃。由于其出色的导电性、导热性和延展性,铜合金被广泛应用于制造发电机、电缆、开关装置及热交换器等电工器材,同时也是太阳能加热装置所使用的导热材料。
常见的铜合金主要分为黄铜、青铜和白铜三大类。黄铜主要以锌作为添加元素,呈现美丽的黄色。根据不同的成分,黄铜可分为普通黄铜(或称简单黄铜)和特殊黄铜(或称复杂黄铜)。例如,锌含量低于36%的铜合金为固溶体,适合冷加工使用,如含锌30%的黄铜适用于制造弹壳,俗称弹壳黄铜。
为了改善黄铜的性能,常常添加其他元素。比如,铝能提高黄铜的强度和耐蚀性,但可能降低其塑性,适合用于海轮冷凝管。锡则能增强黄铜的强度以及对海水的耐腐蚀特性,因此被称作海军黄铜,主要用于船舶热工设备中。铅能提升黄铜的切削性能,适合用于制造钟表零件。
青铜最初指的是铜锡合金,现今泛指除了黄铜和白铜之外的铜合金。常见的包括锡青铜、铝青铜、铍青铜和磷青铜等。锡青铜以其优秀的铸造性能和机械特性,适合制造轴承、齿轮等。而铝青铜则具有很高的强度和耐蚀性,适用于生产高载荷的设备,如船用螺旋桨等。
白铜是以镍为主要添加元素的铜合金,通常分为普通白铜和复杂白铜。结构白铜具备良好的机械性能与耐蚀性,广泛应用于制造精密机械和化工设备。电工白铜则在热电性能方面表现优秀,适合制作精密电工仪器,如变阻器和热电偶。
综上所述,铜合金在现代工业中扮演着重要角色,它的多样性和优良性能使得其在多个领域得到广泛应用。