1.1.2 Cu的基本介绍
铜是一种化学元素,它的化学符号是Cu(拉丁语Cuprum),它的原子序数是29,是一种过渡金属。 铜呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃。电阻率:0.017241Ω.mm2/ m,(20℃),即电导率为100%,退火纯铜的导电率为100%。沸点2567℃。密度8.89Kg / dm 3(20℃)。伸长率:30〜45%(软); 4〜6%(硬)。拉伸强度:216〜235N / mm2(软); 363〜412N / mm2(硬)。铸造温度:1150〜1200℃。最小再结晶温度:200〜270℃。重结晶退火温度:500-700℃。比热:0.062Ca1 /℃。 G(室温)。线膨胀系数:16.8 * 10-5 /℃。常见化合价+1和+2。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、耐磨损、极坚韧。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。
1.1.3 合金的基本介绍
合金是化学元素的混合物,其形成保持金属特性的不纯物质(混合物)。合金与不纯的金属不同,因为使用合金,添加的元素被控制以产生所需的性质,而不纯的金属如锻铁则受到较少的控制,但通常被认为是有用的。通过混合两种或更多种元素制备合金,其中至少一种是金属。这通常被称为主要金属或贱金属,并且该金属的名称也可以是合金的名称。其它成分可以是或可以不是金属,但是当与熔融基质混合时,它们将是可溶的并溶解到混合物中。文献综述
合金的机械性能通常与其各自成分的机械性能完全不同。通常非常柔软(有延展性)的金属,例如铝,可以通过将其与另一种软金属(例如铜)合金来改变。虽然这两种金属都非常柔软和延展性,但所得的铝合金的强度将会更大。将少量非金属碳添加到铁中,对于称为钢的合金的更大强度来说,其具有很大的延展性。由于其非常高的强度,但韧性仍然很大,并且其通过热处理大大改变的能力,钢是现代使用中最有用和常用的合金之一。通过向钢中添加铬,可以提高其耐腐蚀性,产生不锈钢,同时加入硅会改变其电特性,生产硅钢。
虽然合金的元素通常必须溶于液态,但它们可能不总是溶于固态。如果金属在固体时保持溶解,则合金形成固溶体,成为由称为相的相同晶体组成的均匀结构。如果混合物冷却成分变得不溶,则它们可能分离形成两种或更多种不同类型的晶体,产生不同相的异质微结构,一些具有比另一相更多的一种成分。然而,在其他合金中,不溶性元素直到发生结晶之后才能分离。如果冷却非常快,它们首先以均匀相结晶,但是它们与二级成分过饱和。随着时间的推移,这些过饱和合金的原子可以与晶格分离,变得更加稳定,并形成用于在内部增强晶体的第二相。
一些合金,例如由银和金组成的合金的电极自然发生。陨石有时由天然存在的铁和镍合金制成,但并不是天生的。人类制造的第一种合金之一是青铜,它是金属锡和铜的混合物。青铜是古代非常有用的合金,因为它比它的任何一个组件都要强大得多。钢是另一种常见的合金。然而,在古代,它只能在铁制造过程中作为火炉(冶炼)铁矿石加热的偶然副产品。其他古代合金包括锡,黄铜和生铁。在现代,钢铁可以形成多种形式。碳钢可以通过仅改变碳含量来制造,生产诸如软钢或诸如弹簧钢的硬质合金的软合金。合金钢可以通过添加铬,钼,钒或镍等其他元素制成,形成高速钢或工具钢等合金。少量的锰通常与大多数现代钢合金化,因为它能够去除对合金有不利影响的不需要的杂质,如磷,硫和氧。然而,大多数合金直到20世纪才能产生,如各种铝,钛,镍和镁合金。一些现代超级合金,如铬镍铁合金和哈斯特洛伊合金,可能由许多不同的元素组成。