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銅是一種柔軟的、有延展性的金屬,用于許多工業(yè)過程和應(yīng)用。銅優(yōu)異的熱性能和高導(dǎo)電性使其成為制造電線電纜、集成電路和電路板、導(dǎo)體、電動機、建筑材料、管道和許多其他物品的首選。

銅的數(shù)量很豐富,它也是為數(shù)不多的以可用形式存在的金屬之一——它不需要從礦石中提取。這些特性使得在制造中使用銅成為一種極具成本效益的工藝。

銅與其他金屬的合金

純銅(UNS C11000 — 99.9% 銅純度)通常用于電子制造應(yīng)用。然而,通過將銅與其他金屬結(jié)合來生產(chǎn)銅合金是其他行業(yè)的常見做法。用一種或多種金屬制造合金將提高銅以及其他材料的性能,并使其更適合各種工業(yè)過程。與大多數(shù)金屬材料相比,用銅制造合金也更容易。數(shù)百種銅合金的例子包括:

黃銅:將銅與鋅結(jié)合產(chǎn)生黃銅,這是一種以與金相似而聞名的淡黃色材料。雖然黃銅通常用于裝飾目的,但改變銅和鋅的含量會引入有價值的制造特性,例如硬度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及耐腐蝕性。

銅鎳:在銅中添加鎳可增加其強度并增強其抗腐蝕性。常見的工業(yè)應(yīng)用包括海洋和生物污垢。

鈹銅:鈹增加銅的硬度。鈹銅合金表現(xiàn)出類似于高強度鋼的機械性能。鈹在達到極高溫度之前也不會形成氧化物。

青銅:青銅由銅和其他金屬(如錫、鋁和硅)的組合組成。磷青銅是一種銅錫合金,以其強度、良好的抗磨損保護和優(yōu)異的耐腐蝕性而聞名。

白銅:白銅是一種銅鎳合金,還含有錳和鐵等金屬以增加強度。白銅具有卓越的耐海水腐蝕能力,使其成為海洋應(yīng)用的熱門選擇。

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雖然將銅與其他金屬合金化為制造目的提供了許多有益的特性,但有時需要增強這些特性和/或引入新的特性。有幾種久經(jīng)考驗的金屬精加工技術(shù)可以實現(xiàn)這些目標(biāo):

電鍍:電鍍在銅合金基材的表面上沉積一層額外的涂層。將工件浸入含有另一種金屬溶解離子的電解質(zhì)溶液中。直流電流的引入會激發(fā)反應(yīng),通過電沉積用金屬涂覆基材。

化學(xué)鍍:化學(xué)鍍還用另一種金屬材料涂覆銅合金。然而,該技術(shù)不需要電流。相反,沉積是通過工件和液體電鍍?nèi)芤褐g發(fā)生的自催化反應(yīng)發(fā)生的。

在銅和銅合金上電鍍的工藝

電鍍銅和銅合金是為航空航天、汽車、國防和電子等行業(yè)制造零件時的常見做法。用于鍍銅的典型金屬包括:

錫:錫涂層會提高銅基板的工作溫度并改善其可焊性。錫也比許多其他金屬便宜,使其成為對成本敏感的公司合適的銅電鍍工藝。鍍錫應(yīng)僅用于在涂層應(yīng)用后未暴露于高溫處理的基材上。

銀:銅的鍍銀會提高銅合金導(dǎo)體的工作溫度。銀還提供卓越的可焊性和出色的導(dǎo)電性。當(dāng)用于電鍍銅導(dǎo)體時,銀會增強電線的高頻傳輸能力。

鎳:電鍍鎳涂層將提高銅基材的耐腐蝕性和工作溫度。然而,由于鎳的硬度,鍍鎳導(dǎo)體往往比其他金屬材料表現(xiàn)出更大的壓接終端可變性。

多層鍍層:一些銅電鍍工藝需要將多種金屬依次沉積到基材上。這將減少賤金屬與表面之間的反應(yīng),同時仍保持表面電鍍的有益特性。

化學(xué)鍍鎳:化學(xué)鍍鎳通常用于銅電子元件,作為制造過程的最后一步。這涉及將化學(xué)鍍鎳與浸金應(yīng)用于銅跡線。

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