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  銅有分:紅銅、純銅、青銅、黃銅、白銅、生銅、熟銅是什麼?銅是人類文明發展上不可或缺的金屬,現代銅製品會用在生活中,從日常用品到3C電子,多少都有用到銅,既然銅對我們這麼重要,所以整理關於銅發展史與資訊,對銅的認識。中文的「銅」字可拆解「金」與「同」,所以本意是與「金」相似,具延展性的紅棕色金屬,古代也稱銅為「赤金」。

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  日常生活中幾乎都離不開銅製品,清晨叫我們起床的黃銅鬧鐘(早期是家家戶戶必備),手機裡的零件也有含銅電子材料,銅製水龍頭洗臉,煎蛋用的鍋子也可能是銅製,準備出門上班腳上穿的襪子也可能是含銅纖維,因銅纖維有好的抗菌效果中和腳的惡臭。

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  銅是良好電導體,電線幾乎都用銅線,3C電子中電路板的導體是銅,在積體電路中也用銅線。樂器當中用到銅的樂器很多,小喇叭、法國號、喇叭、長笛、鼓、銅管樂器都是銅製品。所以銅在人類文明中的用途是很廣泛。

人類祖先如何發現自然界的「銅」呢?
  大約在西元前3,500年左右就開始使用「銅」來煉製金屬原料,而早在西元前8,000年左右的新石器時代,人類就已經發現並開始使用「銅」了,當時的石器在人類生活中常被製作成各種重要器具,當時人類為了將石頭加工成斧頭或箭頭會四處尋找合適加工的石頭。

  推測人類就是在這樣的環境下,偶然發現了不同於一般石頭的天然銅礦石,這種銅礦石比一些堅硬的石頭來得軟,且帶有紅色的光澤,十分美麗,它明顯地與其他石頭不同,因不管怎麼敲都很難敲碎它,就是說它有良好延展性,而且透過技巧的敲還可將銅型塑成各種不同形狀,後來甚至還發現加熱後可以融化銅礦石,隨人類文明發展,在自然界中可找到,但不同於一般石頭的銅帶進了生活中。

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什麼是紅銅、純銅、青銅、黃銅、白銅?
很多年輕朋友已很少聽到「紅銅」這名詞,但在現代化的過程中「紅銅」,可是台灣老一輩人耳熟能詳的名字,那時很多類鐵製品也都被灌上了「紅銅」的稱號,比如說紅銅板(紅銅片,就是鐵板)、紅銅線,早期是真銅,但後來都變成了鐵絲,但大多數人還稱它紅銅線。

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什麼是紅銅?
  那到底「紅銅」是什麼?我們一般俗稱的「紅銅」其實就是「純銅」的一種色彩的表現,因為純銅天然帶有紅色的溫暖光澤,看起來十分美麗,某些折射的情況下也會成現出紫色,因此有時也被稱為「紫銅」。而在純銅中加入其他的金屬形成銅合金後,還會呈現出各種多樣的其他色彩,所以各種不同的銅合金就被灌以不同顏色的銅來命名。

什麼是青銅?
  比如說在純銅中加入「錫」就可以形成略帶白色的合金,但是這種合金再大氣環境下容易氧化,而其氧化後會呈現出「青」色,所以稱錫銅合金為「青銅(Bronze)」也稱「錫青銅」。「青銅」因為其容易加工、可鑄造、比紅銅耐腐蝕的特性,是古時候許多場合中都會使用到的貴金屬,在古代的武器上就更不乏青銅了,在人類的某段時期,青銅還曾是唯一出現在人類歷史舞台上的金屬。

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  在日本頗具代表性的大佛,更是青銅製品的具體呈現,比如說奈良東大寺的「盧舍那佛」高14.85公尺,是目前世界上僅存最大的青銅鑄造物,而鐮倉高德院的「阿彌陀如來佛」高11.3公尺則為日本僅存的第二大青銅佛像。

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什麼是黃銅?
  在純銅中加入「鋅」則可以得到呈現出金黃色澤的銅鋅(CuZn)合金「黃銅(Brass)」,黃銅不只色澤優美,音質也佳,而且易加工可鍛造,甚至比青銅更不易氧化腐蝕,現今大部分的管樂器就都是黃銅製品。

什麼是白銅?
  在純銅中加入「鎳」則可以得到呈現金白色光澤的銅鎳(CuNi)合金「白銅(Cupronickel)」,於「白銅」中再加入「鋅」則會變成帶有銀白色光澤的銅鎳鋅(CuNiZn)合金「洋銀」或稱為「洋白銅(Nickel silver)」。

  洋白銅具有優異的延展性,其厚度可以做到0.1mm,甚至0.05mm,而不斷裂,它也具有不錯的耐腐蝕能力,所以它也經常被用於現今電子產品中的許多電子零件中,尤其是連接器或是屏蔽框罩。

什麼是生銅、熟銅?
「熟銅」基本上就是「生銅」經過精煉後成為可供鍛造的銅,也就是純度較高的銅。

  而「生銅」則是銅礦石或是銅精礦經過焙燒後分別生成銅與鐵的氧化物之後,再將它們的氧化物放入轉爐中,並添加新的礦石與焦碳、矽酸鹽等反應物,進行高溫加熱,使鐵的氧化物與無水矽酸鹽生成矽酸鐵,而銅的氧化物還原成為金屬銅,等到轉爐上火焰轉變為綠色,遂得熔融狀態的銅漿,凝固後的銅就稱之為「粗銅」或泡銅,只是這些粗銅與我們一般使用的銅相比,其結晶中仍然含有許多的雜質,其銅組織與緻密性均較「熟銅」來得差,所以,這時候的銅就被稱之為「生銅」。

焙燒反應:2CuFeS2 + 6O2 → Cu2O + Fe2O3 + 4SO2

融渣生成:Fe2O3 + 3SiO2 → Fe2(SiO3)3

轉爐反應:Cu2S + 2Cu2O → 6Cu + SO2

                 Cu2O + C → 2Cu + CO

                 Cu2O + CO → 2Cu + CO2

  所以,生銅與熟銅的最大差異是生銅內含雜質較多,所以其延展性差、易折斷,而熟銅內含雜質較少,純度高,擁有較佳的延展性、韌性好、易拉伸等特定。

 

 

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    john pan 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()