銅合金的應用領域

應用


電氣工業


電力輸送
力輸送中需要大量消耗高導電性的銅，主要用于動力申．線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插


誠霖銅合金
元件和聯接器等。
在電線電纜的輸電過程中，由于電阻發熱而白白浪費電能。從節能和經濟的角度考慮，目前世界上正在推廣""較佳電纜截面""標準。過去流行的標準，單純地從降低一次安裝投資的角度出發，為了盡量減小電纜截面，以在設計要求的額定電流下，不至出現危險過熱，來確定電纜的較低允許尺寸。按這種標準鋪設的電纜，雖然安裝費低了；但是在長期使用過程中，電阻能耗卻比較大。""較佳電纜截面""標準，則兼顧一次安裝費用和電能消耗這兩個因素，適當放大電纜尺寸，以達到節能和較佳綜合經濟效益的目的。按照新的標準，電纜截面往往要比老標準加大一倍以上，可以獲得50%左右的節能效果。
我國在過去一段時間內，由于鋼供不應求，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。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。
同樣的原回，以節能高效的銅繞組變壓器，取代！日的鋁繞組變壓器，也是明智的選擇。
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。
電機是使用電能的大戶，約占全部電能供應的60%。一臺電機運轉累計電費很高，一般在較初工作5 00小時內就達到電機本易的成本，一年內相當于成本的4～ 16倍，在整個工作壽命期間可以達到成本的200倍。電機效率的少量提高，不但可以節能；而且可以獲得顯著的經濟效益。開發和應用高效電機，是當前世界上的一個熱門課題。由于電機內部的能量消耗，主要來源于繞組的電阻損耗；因此，增大銅線截面是發展高效電機的一個關鍵措施。和率先開發出來的一些高效電機與傳統電機相比，銅繞組的使用量增加25～ 100%。美國能源部正在資助一個開發項目，擬采用鑄入銅的技術生產電機轉子。
通訊電纜
80年代以來，由于光纖電纜載流容量大等優點，在通訊干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。
住宅電氣線路
隨著我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。如圖6.6所示，1987年居民用電量為 269.6億度（ l度=1千瓦?小時），10后年的 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我國的14.6倍，日本是我國的8.6倍。我國居民用電量今后仍有很大發展。預計從 1996年到2005年，還要增長l．4倍。
電子工業


電子工業是新興產業，在它蒸蒸日上的發展過程中，不斷開發出鋼的新產品和新的應用領域。它的應用己從電真空器件和印刷電路，發展到微電子和半導體集成電路中。
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。
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；通過浸蝕把多余的部分去掉而留下相互連接的電路。然后，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，對于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、流動性好的銅基釬焊材料。
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較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。己開發出的超大規模集成電路，在比小姆指甲還小的單個芯片面積上，能做出的晶體管數目，己達十萬甚至百萬以上。國際著名的計算機公司IBM（國際商業機器公司），己采用銅代替硅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較新技術領域中的應用，開創了新局面。
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；并在封裝時，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范圍內控制其性能，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較多的一種材料。