龚寿鹏
二○○九年八月
目 录
3、我国铜加工材的几个热点品种
5、近期国内铜板带和铜线杆技术改造项目情况
6、铜加工产业当前面临的形势和问题
7、产业政策
8、有金属产业调整振兴规划提出的今后产业调整和振兴的几个问题
1、铜及其合金的基本知识
1.1 铜的特性
我国是世界上最早开发和使用铜的国家之一,距今已有近五千年历史。我国也是世界上最早记载铜合金性能和成分之间关系的国家。在冶炼和加工技术方面创造了举世闻名的成就,在冶金史上起到了不可磨灭的推动作用。 我们伟大的祖国,对以铜为代表的金属与合金的发现和使用,历史悠久,源远流长。早在原始社会,就使用了青铜器,到了商殷时代,达到鼎盛时期,成为世界青铜文化史中的宝藏。以后历代的冶炼和加工技术又不断改进和提高,曾在世界上处于领先地位。
据考古学家证实,我国发现的铜制品,其年代之久,分布之广,数量之多,制作之精,在世界上是屈指可数的。1978年在甘肃东乡出土的一把青铜刀,经测定,其年代为公元前27
50年,它表明了我国人民在距今4750年多年前的原始社会就已掌握了铜及其合金的冶炼和加工工艺。我国在刚刚进入奴隶社会的夏朝就已铸造铜器,到了夏朝晚期,又能用铜制作工具。河南偃师二里头出土的青铜器,就有大量的生产工具,还有武器和礼器。到了商殷时代,铜的冶炼、熔铸和造型艺术都达到了较高水平。世界闻名的河南安阳出土的司母戊鼎,重达875公斤,高1.33米,制作精巧,花纹瑰丽,造型优美,在古代世界青铜文化中十分罕见。
战争以后,由于帝国主义的侵略与掠夺,统治阶级的腐朽没落,使我国沦为半封建半殖民地社会,铜工业与其它金属工业一样处于落后、停滞、凋敝的状态。新中国成立后,在党和政府领导下,铜加工工业随着国民经济的发展,以崭新的姿态迅速崛起,尤其是改革开放以后取得了突飞猛进的发展。从1949年到1983年,铜加工材产量由2102吨增加到259985吨,到2008年达到748.59万吨。铜加工企业在解放前仅上海、烟台、沈阳寥寥几家以及重庆、武汉等地兵工厂,至目前大约有1300多家。这些企业大部分分布在浙江、广东、上海、河北和安徽等省市。
在金属材料中,铜及其合金的应用仅次于钢铁和铝,是重要的金属材料。金属铜,元素符
号Cu,原子量63.54,纯铜比重8.93,熔点1084.5℃,呈玫瑰红或淡红。铜矿资源主要来自斑岩铜矿,以硫化铜矿为主。品位低,一般为0.5~1.5%,经采选得到15~40%铜精矿,经火法或湿法冶炼而得到粗铜,再经电解得到纯铜。
铜具有优良的导电率和热导率,抗腐蚀能力强,易于加工,抗拉强度和疲劳强度好,因此被广泛应用。铜的导电性仅次于银,导热性在银和金之间,是工业中最广泛应用的导电、导热体材料。铜及其合金通常是非磁性的,又易于被钎焊,还可以用各种气焊、电弧焊和电阻焊进行焊接。具有特殊颜的标准铜合金可用作装饰件,还可以被抛光和磨光成所要求的纹理和光泽。铜及其合金还可以被电镀,用有机物涂层或化学着。
1.2 分类、用途及牌号和状态的表示方式
铜及其合金习惯上分为紫铜(纯铜)、黄铜、青铜和白铜四大类,以铸造和压力加工产品(板、带、箔、排、管、棒、线、型八大类)提供使用,广泛用于电气、电子、电讯、仪表、冶金、机械、交通、建筑、化工、海洋工程等几乎所有工业和民用部门。据统计,在我国124个产业中,有113个产业使用铜产品。铜的消费水平与国民经济GDP线性相关系数高达0.9。
1.2.1 紫铜
实际上是工业纯铜,铜(Tong)的代号为“T”。由于纯铜的新鲜表面呈玫瑰红,表面氧化形成氧化铜(Cu2O)后呈紫红,故又称紫铜。
铜是以纯状态应用的金属,约占2/3,主要用来加工成线材、排材、板带和管棒材,作为电导体和热导体。
(1)纯铜(含氧铜、韧铜)。有T1、T2、T3等,特点是含适量氧,铜中的杂质被氧化而大部分被排除。有利于电导和加工成型,但在高温还原性气氛中易出现氢脆病。
(2)无氧铜及脱氧铜。有Tu1、Tu2、Tp1、Tp2等代号,特点是氧含量极少,无氢脆病,在脱氧铜中还残留少量脱氧剂元素。无氧铜有高的电导率,广泛用于电真空仪器与玻璃封焊导线。脱氧铜一般用磷或锰脱氧,通称为磷脱氧铜或锰脱氧铜,应严格其脱氧剂的残留量,多用于焊料。
(3)特种铜、有银铜、砷铜、碲铜、铁铜等。特点是分别加入了不同的微量元素,以取得其特有的性能。近期将铜中添加少于3%的其它元素所组成的应用于电子工业作引线框架和
连接器的高性能铜合金均包含在这一类特种铜中,对此,又称高铜合金。
表1 加工铜化学成分
组别 | 序号 | 牌名 | 化学成分(质量)% | 产品形状- |
名称 | 代号 | Cu+Ag | P | Ag | Bi甲醇控制器 | Sb | As | Fe | Ni | Pb | Sn | S | Zn | O | |
芯片生产纯铜 | 1 | 一号铜 | T1 | 99.95 | | | | | | | | | | | | | 板、带、箔、管 |
2 | 二号铜 | T2 | 99.90 | | | | | | | | | | | | | 板、带、箔、管、棒、线、型 |
3 | 三号铜 | T3 | 99.70 | | | | 铅黄铜 | | | | | | | | | 板、带、箔、管、棒、线 |
无氧铜 | 4 | 零号无氧铜 | Tu0(10100) | Cu99.9 | | | | | | | | 隧道喷浆 | | | | | 板、带、箔、管、棒、线 |
Se:0.0003 Te:0.0002 Mn:0.00005 Cd:0.0001 | |
5 | 一号无氧铜 | Tu1 | 99.97 | 0.002 | | 0.001 | 0.002 | 0.002 | 0.004 | 0.002 | 0.003 | 0.002 | 0 | 0.003 | 0.002 | 板、带、箔、管、棒、线 |
6 | 二号无氧铜 | Tu2 | 99.97 | 0.002微机消谐装置umg92 | | 0.001 | 0.002 | 0.002 | 0.004 | 0.002 | 0.004 | 0.002 | 0 | 0.003 | 0.003 | 板、带、管、棒、线 |
磷脱氧铜 | 7 | 一号脱氧铜 | TP1(C12000) | 99.90 | 0.004~0.012 | | | | | | | | | | | 板、带、管 |
8 | 二号脱氧铜 | TP2(C12200) | 99.9 | 0.015~0.040 | | | | | | | | | | | 板、带、管、棒、线 |
银铜 | 9 | 0.1银铜 | TAg0.1 | Cu99.5 | | 0.06~0.12 | 0.002 | 0.005 | 0.01 | 0.05 | 0.02 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | | 0.1 | 温湿度控制系统板、管、线 |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
注1经双方协商,可限制表1中未规定磷元素或要求加严限制表中规定的元素;
② 砷、铋、锑可不分析,但供方必须保证不大于界限值;
③ 经双方协商,可供应P小于或等于0.001%的导电用T2铜;
④ TU0[C10100]铜量为差减法所得。