銅合金材料及加工發展趨勢分析

　　銅合金（copper alloy ）以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。純銅呈紫紅色﹐又稱紫銅。

　　銅和銅合金的開發應用具有悠久的歷史，隨著人們物質文化生活的提高和資訊時代的到來，銅和銅合金成為人類生活不可或缺的基礎材料。由於具有高導電導熱性、高耐蝕耐磨性、抑菌性、可鍍性、裝飾性、易加工性等特性，銅和銅合金的應用領域非常廣泛，在人類生活和國民經濟中起著巨大作用。

　　近年來，銅合金材料和銅加工工藝技術及裝備發展迅猛，許多新的材料被開發、新的工藝技術不斷的被突破，並在實際生產中大量應用。銅做為古老的金屬材料，在當今國民經濟的發展中煥發了新的生機和活力。

　　銅合金材料發展趨勢

　　材料的應用開發是由其性能所決定的。由於銅具有諸多優勢，近些年所開發的新的銅及其合金材料多是根據這些特性所進行的，並進一步把銅的性能發揮到一個更高的層次。

　　第一，在導電導熱性能方面，純銅導電導熱性僅次於銀且價格更低。當前，銅材成分已經實現了高度純淨化，銅含量達到99.99%以上，因而廣泛應用於製造網絡傳輸連接導線、電真空器件用高純無氧銅、精確制導和高保真信號傳輸、超導體器件用單晶銅和超純銅等。

　　第二，由於具有高導電性，目前銅在很多應用領域是不可替代的，業內著力於在保證銅高導電性能的前提下最大限度的提高其強度，實驗室材料研究的性能指標，更要求工業應用中產品的實際性能。

　　第三，由於在電焊電極、發電機集電環、電樞轉子、高壓開關觸橋、鋼坯連鑄結晶器等領域的應用，以及在零件鍍膜、成形、焊接、封裝等加工過程中短時間或瞬時耐高溫軟化的性能方面的要求，未來銅材在高溫工作時應具備的強度和硬度必將有所提高。

　　為使材料耐高溫性能加強，實現短時加熱後強度仍保持在80-90%以上，通過添加鉻、鋯、鎂、錫、銀等合金元素，也就是微合金化以提高銅材的耐高溫性能是主要趨勢之一。

　　第四，銅合金材料近年來發展的一個重要趨勢是實現其功能的多元化，高強度、高磨性多元複雜銅合金的應用開發更加普及。

　　第五，銅合金中鈹、鉛、鎳、鎘、砷等對人體有害，出於環保方面的考慮，目前這些有害元素正被禁用或限制使用。當前，以鉍、碲、銻代鉛的無鉛易切削黃銅等正在逐步研發並推廣，高錫青銅、銅鈦合金也日益取代鈹青銅。

　　新型銅及銅合金產品發展趨勢

　　總體來說，銅材在電子、通訊、電力傳輸、熱交換等傳統領域的實際應用依然是其消耗的主流。但應用的方向在發生變化，產品的品質要求也日趨提升。由於銅資源漸趨匱乏短缺、銅價的漸趨升高，從宏觀上對銅材的應用起抑制作用，但同時也在某些方面給銅材製造了新的機會。在這種大背景下，銅及銅合金的新產品不斷被開發並快速投入應用。

　　1.銅導電導熱性能產品

　　目前，純銅質電線電纜正越來越多地被覆合銅材代替（銅包鋁線、銅包鋁排）。主要解決表面潔淨、提高焊接性能（包括平直度、切邊質量等）。隨著電氣產品的大眾化，對材料彈性、強度和沖裁性能、平直度的要求都有所提高，開發各種專用接插件用銅材，提高接插件性能和使用壽命很有必要。

　　2.電子、太陽能用銅材

　　銅熱管利用物質由氣到液的轉變會吸收釋放大量熱能的原理，進行太陽能利用、空調製冷、電子器件散熱等。電子器件用銅質「微細熱管」利用毛細現象，使冷凝的液體自動返回熱端，汽化後將熱量傳至冷端，適用於大容量、大功率、多功能、小（微）型化電子裝置（如微電腦、視頻手機等），銅材的要求是成分純度高，內部組織應無任何氣孔、夾雜（渣）等缺陷，板材平直度高。

　　3.熱交換用高耐蝕性能銅產品

　　隨著海洋工程（海洋運輸、遠洋捕撈、海上採油採礦、海水淡化、近海養殖）、地熱利用、化工工程等新技術領域的拓展，對新型銅材的要求不斷提高。

　　4.裝飾銅產品

　　銅材有艷麗的色澤，端莊華美，銅材的材料需求更加旺盛，但是由於容易變色，其使用在一定程度上也受到了限制。

　　5.家電、家居用銅材

　　當前，各種病毒正威脅人類的健康，而銅是最古老的天然抑菌材料，能夠解決普遍存在的二次污染向題。

　　展望

　　合金材料的發展離不開加工工藝的發展，因此，銅及銅合金材料的發展在一定程度上也得益於銅加工新工藝技術的不斷突破和發展；另一方面也會受工藝、裝備的制約。因此，銅合金材料及產品的開發也有賴於銅加工工藝技術的發展。隨著銅產業的發展，銅及銅合金材料及新型產品，會和銅加工技術的發展一起有更長足的進步。

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