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另外,鉛、銻、鉍等雜質(zhì)會(huì)使銅的結(jié)晶不能結(jié)合在一起,造成熱脆,也會(huì)影響純銅的加工。這種純度很高的純銅,一般用電解法精制:把不純銅(即粗銅)作陽(yáng)極,純銅作陰極,以硫酸銅溶液為電解液。當(dāng)電流通過(guò)后,陽(yáng)極上不純的銅逐漸熔解,純銅便逐漸沉淀在陰極上。紫銅是工業(yè)純銅,其熔點(diǎn)為1083℃,無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,相對(duì)密度為8。這樣精制而得的銅;純度可達(dá)99.99%。紫銅還用于電機(jī)短路環(huán),電磁加熱感應(yīng)器的制作,和大功率電子元件上面,接線排接線端子之類的。紫銅也運(yùn)用到了門(mén)、窗、扶手等家具及裝飾上。
復(fù)雜黃銅的組織,可根據(jù)黃銅中加入元素的“鋅當(dāng)量系數(shù)”來(lái)推算。因?yàn)樵阢~鋅合金中加入少量其他合金元素,通常只是使Cu-Zn狀態(tài)圖中的α/(α β)相區(qū)向左或向右移動(dòng)。所以特殊黃銅的組織,通常相當(dāng)于普通黃銅中增加或減少了鋅含量的組織。通常把含cu量大于99%的銅材叫作1號(hào)銅,可以直接重熔和使用,不要求進(jìn)一步加工。例如,在Cu-Zn合金中加入1%硅后的組織,即相當(dāng)于在Cu-Zn合金中增加10%鋅的合金組織。所以硅的“鋅當(dāng)量”為10。硅的“鋅當(dāng)量系數(shù)”,使Cu-Zn系中的α/(α β)相界顯著移向銅側(cè),即強(qiáng)烈縮小α相區(qū)。鎳的“鋅當(dāng)量系數(shù)”為負(fù)值,即擴(kuò)大α相區(qū)。
交通設(shè)備是銅的第三大市場(chǎng),約占總數(shù)的13%,與二十世紀(jì)60年代基本相同。盡管交通的重要性沒(méi)有改變,但是銅的使用形式卻發(fā)生了很大的變化。許多年來(lái),自動(dòng)散熱器是這方面最重要的終端用戶;然而,銅在自動(dòng)電器和電子產(chǎn)品中的使用飛速增長(zhǎng),而在熱交換器市場(chǎng)中的使用則有所下降。當(dāng)熔煉高于99%的紫雜銅及陰極銅時(shí),銅液經(jīng)保溫爐后進(jìn)入接連澆鑄機(jī),或直接將銅液送往半接連澆鑄機(jī)出產(chǎn)各類棒坯或板坯。小轎車(chē)的平均使用壽命是10-15年,幾乎所有的銅(包括散熱器和配線)都是在它的整體拆卸和回收前來(lái)進(jìn)行回收的。
從銅礦石冶煉銅 :以黃銅礦為例,首先把精礦砂、熔劑(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或無(wú)煙煤)混合,投入“密閉”鼓風(fēng)爐中,在1000℃左右進(jìn)行熔煉。首先把收集的廢銅進(jìn)行分揀,沒(méi)有受污染的廢銅或成分相同的銅合金可以回爐熔化后直接利用,被嚴(yán)重污染的廢銅要進(jìn)一步精煉處理去除雜質(zhì)。于是礦石中一部分硫成為SO?(用于制硫酸),大部分的、銻等雜質(zhì)成為As?O?、Sb?O?等揮發(fā)性物質(zhì)而被除去:2CuFeS? O?=Cu?S 2FeS SO?↑。一部分鐵的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸铮?