紫銅的用途比純鐵廣泛得多,每年有50%的銅被電解提純?yōu)榧冦~,用于電氣工業(yè)。這里所說的紫銅,確實要非常純,含銅達(dá)99.95%以上才行,極少量的雜質(zhì),特別是磷、砷、鋁等,會大大降低銅的導(dǎo)電率。主要用于制作發(fā)電機﹑母線﹑電纜﹑開關(guān)裝置﹑變壓器等電工器材和熱交換器﹑管道﹑太陽能加熱裝置的平板集熱器等導(dǎo)熱器材。銅中含氧(煉銅時容易混入少量氧)對導(dǎo)電率影響很大,用于電氣工業(yè)的銅一般都是無氧銅。另外,鉛、銻、鉍等雜質(zhì)會使銅的結(jié)晶不能結(jié)合在一起,造成熱脆,也會影響純銅的加工。這種純度很高的純銅,一般用電解法精制:把不純銅(即粗銅)作陽極,純銅作陰極,以硫酸銅溶液為電解液。當(dāng)電流通過后,陽極上不純的銅逐漸熔解,純銅便逐漸沉淀在陰極上。這樣精制而得的銅;純度可達(dá)99.99%。
紫銅還用于電機短路環(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。
紫銅也運用到了門、窗、扶手等家具及裝飾上。
紫銅管是用紫銅是壓制的和拉制的管材,紫銅管含銅量是99.9,紫銅管常用材質(zhì)有T1,T2.紫銅管外觀呈紫紅色,具有的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,良好的耐腐蝕性和易加工性。
紫銅表面氧化原因:紫銅的表面變色與大氣的濕度、紫銅表面污染和環(huán)境中的雜質(zhì)氣體等因素有關(guān)。
(1)大氣濕度:大氣的濕度對紫銅表面氧化變色有很大的促進(jìn)作用,在高濕度下氧化膜的成長速度比在干燥空氣中快得多,而所形成的氧化膜密度小一半以上。由此推論認(rèn)為,在潮濕大氣下形成的氧化膜存在類似多孔的內(nèi)部缺陷。這種缺陷使氧化膜的致密性降低,對基體的保護(hù)性下降。在潮濕的大氣中,即使紫銅表面不結(jié)露,也易形成潮濕表面液膜,產(chǎn)生與水中浸泡時一樣的電化學(xué)反應(yīng),生成化學(xué)成分為Cu2O的氧化膜(需要說明的是,紫銅材在水中浸泡形成的氧化膜同時含有Cu2O和CuO)。
(2)表面污染:表面污染對紫銅表面的氧化變色影響很大,即使是指印一類的輕微污染,也會使紫銅表面很快變色。這時形成的氧化膜同時含有Cu2O和CuO,原因是,污染處的飽和蒸汽壓下降,有利于形成水膜,同時污染物使水膜的導(dǎo)電性提高,加速了電化學(xué)腐蝕過程。
(3)環(huán)境中的雜質(zhì)氣體:環(huán)境中的雜質(zhì)氣體也是促使變色的主要因素,試驗表明,當(dāng)大氣中SO2的含量≤100×10-6時,只要大氣相對濕度<60%,紫銅表面顏色無太大變化;但濕度大于60%時,腐蝕速度明顯加快。硫化氫的影響更為明顯,即使在1×10-6的微含量下也會很快地改變紫銅表面顏色。不同地區(qū)大氣暴露的腐蝕試驗也說明了大氣污染的有害影響],在海濱和工業(yè)城市地區(qū),紫銅試片的變色程度比山區(qū)嚴(yán)重,靠海地區(qū)的腐蝕產(chǎn)物多含氯、鈉等元素,工業(yè)區(qū)腐蝕產(chǎn)物中多含S、Si、Al等元素。
(4)紫銅暴露前的表面條件:紫銅暴露前的表面條件對以后紫銅的變色影響很大。例如:紫銅表面經(jīng)過銅材鈍化液MS0423鈍化處理的則不容易氧化變色腐蝕了。