銅在工業上的應用(第一頁)

電子工業

集成電路

微電子技術的核心是集成電路。集成電路是指以半導體晶體材料為基片（芯片），采用專門的工藝技術將組成電路的元器件和互連線集成在基片內部、表面或基片之上的微小型化電路。這種微電路在結構上比最緊湊的分立元件電路在尺寸和重量上小成千上萬倍。它的出現引起了計算機的巨大變革，成為現代信息技術的基礎，IBM（國際商業機器公司），己采用銅代替矽芯片中的鋁作互連線，取得了突破性進展。這種用銅的新型微芯片，可以獲得30%的效能增益，電路的線尺寸可以減小到0.12微米，可使在單個芯片上集成的晶體管數目達到200萬個。這就為古老的金屬銅，在半導體集成電路這個最新技術領域中的應用，開創了新局面。

電真空器件

電真空器件主要是高頻和超高頻發射管、波導管、磁控管等，它們需要高純度無氧銅和彌散強化無氧銅引線框架為了保護集成電路或混合電路的正常工作，需要對它進行封裝；並在封裝時，把電路中大量的接頭從密封體內引出來。這些引線要求有一定的強度，構成該集成封裝電路的支承骨架，稱為引線框架。實際生產中，為了高速大批量生產，引線框架通常在一條金屬帶上按特定的排列方式連續沖壓而成。框架材料占集成電路總成本的1/3～ l/4，而且用量很大；因此，必須要有低的成本。

銅合金價格低廉，有高的強度、導電性和導熱性，加工性能、針焊性和耐蝕性優良，通過合金化能在很大範圍內控制其性能，能夠較好地滿足引線框架的性能要求，己成為引線框架的一個重要材料。它是目前銅在微電子器件中用量最多的一種材料。

印刷電路

銅印刷電路，是把銅箔作為表面，粘貼在作為支撐的塑料板上；用照相的辦法把電路布線圖印制在銅版上；通過浸蝕把多餘的部分去掉而留下相互連接的電路。然後，在印刷線路板上與外部的連接處沖孔，把分立元件的接頭或其它部分的終端插入，焊接在這個口路上，這樣一個完整的線路便組裝完成了。如果采用浸鍍法，所有接頭的焊接可以一次完成。這樣，對於那些需要精細布置電路的場合，如無線電、電視機，計算機等，采用印刷電路可以節省大量布線和固定回路的勞動；因而得到廣泛應用，需要消費大量的銅箔。此外，在電路的連接中還需用各種價格低廉、熔點低、流動性好的銅基釺焊材料。

電氣工業

通訊電纜

80年代以來，由於光纖電纜載流容量大等優點，在通訊幹線上不斷取代銅電纜，而迅速推廣應用。但是，把電能轉化為光能，以及輸入用戶的線路仍需使用大量的銅。隨著通訊事業的發展，人們對通訊的依賴越來越大，對光纖電纜和銅電線的需求都會不斷增加。

電力輸送

電力輸送中需要大量消耗高導電性的銅，主要用於動力申．線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。

中國在過去一段時間內，由於銅供不應求，考慮到鋁的比重只有銅的 30%，在希望減輕重量的架空高壓輸電線路中曾采取以鋁代銅的措施。目前從環境保護考慮，空中輸電線將轉為鋪設地下電纜。在這種情況下，鋁與銅相比，存在導電性差和電纜尺寸較大的缺點，而相形見絀。
同樣的原因，以節能高效的銅繞組變壓器，取代鋁繞組變壓器，也是明智的選擇。

住宅電氣線路

近年來，隨著中國人民生活水平提高，家電迅速普及，住宅用電負荷增長很快。1987年居民用電量為 269.6億度（l度=1千瓦•小時），10後年的 1996年猛升到 1131億度，增加3.2倍。盡管如此，與發達國家相比仍有很大差距。例如，1995年美國的人均用電量是中國的14.6倍，日本是中國的8.6倍。中國居民用電量今後仍有很大發展。預計從 1996年到2005年，還要增長1.4倍。

電機制造

在電機制造中，廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。在大型電機中，繞組要用水或氫氣冷卻，稱為雙水內冷或氫氣冷卻電機，這就需要大長度的中空導線。

輕工業

造紙

在當前信息萬變的社會裏，紙張消費量很大。紙張表面看來簡單，但是造紙工藝卻很複雜，需要通過許多步驟，應用很多機器，包括冷卻器、蒸發器、打漿器、造紙機等等。其中許多部件，如：各種熱交換管、輥輪、打擊棒、半液體泵和絲網等，大部分都用銅合金制作。

例如，目前采用的長網造紙機，它要將制好的紙漿噴到快速運動的具有細小網孔（40～60目）的網布上。網布由黃銅和磷青銅絲編織而成，它的寬度很大，一般在20英尺（6米）以上，要求保持完全平直。網布在一系列小的黃銅或銅輥子上運動，當帶著噴附其上的紙漿通過時，濕氣從下面空吸出去。網子同時振動以使紙漿中的小纖維粘結在一起。大型造紙機的網布尺寸很大，可以達到寬26英尺8英寸（8. l米）和長100英尺（3 0.5米）。濕紙漿不但含水，而且含有造紙過程中使用的化學藥劑，腐蝕性很強。為了保證紙張質量，對網布材料要求很嚴，不但要有高的強度和彈性；而且要抗紙漿腐蝕，銅合金完全可以勝任。

印刷

印刷中用銅版進行照相制版。表面拋光的銅版用感光乳膠敏化後，在它上面照相成像。感光後的銅版需加熱使膠硬化。為避免受熱軟化，銅中往往含有少量的銀或砷，以提高軟化溫度。然後，對版子進行腐蝕，形成分布著凹凸點子圖形的印刷表面。在自動排字機上，要通過黃銅字型塊的編排，來制造版型，這是銅在印刷中的另一個重要用途。字型塊通常用的是含鉛黃銅，有時也用銅或青銅。

醫藥

制藥工業中，各類蒸、煮、真空裝置等都用純銅制作。在醫療器械中則廣泛使用鋅白銅。銅合金還是眼鏡架的常用材料等等。

空調器和冷凍機

空調器和冷凍機的控溫作用，主要通過熱交換器銅管的蒸發及冷凝作用來實現。熱交換傳熱管的尺寸和傳熱性能，在很大程度上決定了整個空調機和制冷裝置的效能和小型化。在這些機器上采用的都是高導熱性能的異型銅管。利用銅的良好加工性能，最近開發和生產出帶有內槽和高翅片的散熱管，用於制造空調器、冷凍機、化工及餘熱口收等裝置中的熱交換器，可使新型熱交換器的總熱傳導系數提高到用普通管的2～3倍，和用普通低翅片管的 1.2～1.3倍，己在國內使用，可節省 40%的銅，並使熱交換器體積縮小 1/3以上。

釀酒

在世界的啤酒釀造中，銅起重要作用。經常用銅作麥芽桶和發酵罐的內村。在一些著名的啤酒廠中備有十餘個容量超過2萬加侖的這種大桶。在發酵缸中，為了降溫，常用銅管通水冷卻。還用銅管通水蒸汽在釀造啤酒時進行加熱，以及用銅管輸送酒液等。
蒸餾威士忌和其它烈性酒時，通常用銅制蒸餾鍋。威士忌麥芽酒需蒸餾兩次，要用兩個大銅蒸餾鍋。

鐘表

目前生產的鐘表，計時器和有鐘表機構的裝置，其中大部分的工作部件都用"鐘表黃銅"制造。合金中含1.5-2%的鉛，有良好加工性能，適合於大規模生產。例如，齒輪由長的擠壓黃銅棒切出，平輪由相應厚度的帶材沖出，用黃銅或其它銅合金制作摟刻的鐘表面以及螺絲和接頭等等。大量便宜的手表用炮銅（錫鋅青銅）制造，或鍍以鎳銀（白銅）。一些著名的大鐘都用鋼和銅合金制作。英國"大笨鐘"的時針用的是實心炮銅杆，分針用的是14英尺長的銅管。一個現代化的鐘表廠，以銅合金為主要材料，用壓力機和精確的模具加工，每天可以生產一萬到三萬只鐘表，費用很低。

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1：銅的用途

2：銅的分類

3：銅的冶煉工藝

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