铜的特性、微量元素对其影响及合金化规律

铜（铸造黄铜、青铜、白铜）是极其宝贵的有色金属，它具有美丽的颜色，优良的导电、导热、耐蚀、耐磨等性能，容易提取、加工、回收，在国民经济和人民生活中被广泛使用。
铜是人类认识、生产、使用最早的金属之一，早在8000多年前，人类就开始冶炼和使用铜，中华民族是开发和使用铜最早的民族之一，在中国的历史上曾经有过灿烂的“青铜时代”，铜为人类社会进步作出了不可磨灭的贡献。随着生产和科学技术的发展，铜的宝贵价值更显重要，它已成为不可缺少的现代工程材料，铜工业也成为现代大工业的重要组成部分。
1.铜的基本性质-原子结构
铜的原子序数为29．相对原子质量为63.54，占据元素周期表IB的第一个位置。在IB副族中还有银和金。由于原子结构相近的特点，所以铜（铸造黄铜、青铜、白铜）与这些贵金属在性能上有许多相似之处。
铜的原子核有29个质子和34—36个中子，周围环绕着29个电子。其电子分布可表示为：
1 s22p63s23p63d104sl，此结构基本上是一个氩原子的核加上填满了的3d态及一个4s电子，所以有时可写成Ar3dl04s1。单个的外壳层4s电子不属于任何特定原子，而是成为弥散在品格中的电子云的一部分，铜-有优良的导电性能。4s电子的电离势相当低，为7.724eV，因而一价铜离子Cu+易于形成。3d态的电离势仅仅稍高一点，因而铜也呈二价（Cu2+）。
2.铜的物理性质
铜的理论密度20℃时为8.932 g/cm3，1913年国际电化学协会(IEC)确定工业铜的标准密度为8.89 g/cm3，液态铜的密度为7. 99 g/cm3，铜的密度随温度升高而降低。
3.物理性质
铜具有优良的导电和导热性能，工程界通常把铜的电导率作为比较标准，1913年国际电技术委员会制定了国际软铜电导率标准(IACS)，确定含铜99.90%、退火状态软铜、20℃时的电导率为lOO%IACS,其电导率为58.0×106S/m，电阻率为0.017241uΩm。
各种元素进入铜，都会引起铜的电导率和热导率降低，元素的不同、含量多少对其影响程度也不相同；随着温度升高，铜（铸造黄铜、青铜、白铜）的电阻增加，电导率降低，冷加工会导致铜的品格畸变，自由电子定向流动受阻，也会导致电导率降低。
铜是抗磁体，是优良的磁屏蔽材料，常温下铜的磁化率为-0.085×10 -6cm3/g，铁能提高其磁化率，对于抗磁用途的铜及铜合金来说，都应严格控制铁的含量；铜对光的反射率随着光的波长减小而下降，发射率随温度升高而增加；铜的主要物理性能都有其特点。
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