純銅呈紫紅色﹐又稱紫銅。純銅密度為8.96﹐熔點為1083℃﹐具有優良的導電性､導熱性､延展性和耐蝕性。主要用於制作發電機､母線､電纜､開關裝置､變壓器等電工器材和熱交換器､管道､太陽能加熱裝置的平板集熱器等導熱器材。下面由東莞鉻鋯銅廠家詳細介紹銅合金發展趨勢。
1.銅及銅合金材料的發展趨勢
分析銅應用及開發的歷史和特點，可以得出這樣的結論：開發具有新功能、新特性的新合金，研究新的材料成形技術，是開發銅合金材料新的應用領域和滿足人類社會可持續發展新需求的兩個基本途徑。
在傳統的銅及其合金材料體係的基礎上，目前銅合金材料的研究發展方向主要有四個方面：高純化、微合金化、復雜多元合金化、復合材料化。
1.1高純化
高純化的主要目的是盡可能地提高材料的導電、導熱性。工業用銅的含銅量由99.90%到99.95%，再到99.99%(4N)甚至更高，如含銅99.9999%(6N)的超純銅，雜質含量要求也更加嚴格。如含氧(O)量由0.01%~0.05%減少到0.001%~0.006%，直至0.0002%~0.0003%。大限度地減少雜質對導電、導熱性的影響。典型應用實例如網絡傳輸連接導線用高純銅、電真空器件用高純無氧銅、制導和高保真信號傳輸及超導體用單晶銅和超純銅等。
與多晶銅相比，單晶銅的抗拉強度降低了24.71%，伸長率增加了2.39倍，斷面收縮率增加了4.14倍，電阻率降低了31.7%，小於1.72×10-8Ω·m，其含氧量小於5×10-6，含氫量小於0.5×10-6，密度大於8.92t/m3。
銅合金材料向高純化方向發展的另一方面表現在微合金化銅合金中要求銅合金基體的高純凈化，以保證材料具備更高的綜合性能。
1.2微合金化
微合金化的目的是犧牲*少的導電導熱性換取其他性能，如強度的大幅度提升等。如加入0.1%左右的鐵(Fe)、鎂(Mg)、碲(Te)、硅(Si)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鉻(Cr)或鎬(Zr)、稀土元素等，可以提高其強度、硬度、抗軟化溫度或易切削性等。微合金化銅是當前銅合金材料開發的熱門之一。有氧韌銅和高強高導銅合金是主要的微合金化銅。
有氧銅的概念是相對無氧銅而言，其銅含量在99.90%以上，相當於一般的純銅，但其氧含量控制在0.005%~0.02%，同時可以實現導電率在100%IACS以上。這是因為適量的氧對於晶間的雜質元素起到的氧化化合作用，在程度上凈化了基體。有氧銅生產*大的特點是其原料的低成本化，採用品位不高的紫銅舊料生產相當於高導電導熱性能的有氧銅材料。
高強高導銅合金由於其表現出良好的綜合性能，受到了各國材料科技工作者的青睞，是近年來發展*快的一類銅合金。其微合金化加入的元素主要有：P、Fe、Cr、Zr、Ni、Si、Ag、Sn、Al等，具有代表性的合金體係主要有Cu-P、Cu-Fe-P係、Cu-Ni-Si係、Cu-Cr、Cu-Cr-Zr係、Cu-Ag、Cu-Ag–Cr、Cu-Ag-Zr係、Cu-Sn係等，以及各種加稀土的合金體係。合金中其他組元的含量之和*少可以是0.01%~0.1%，高一般不超過3%。其共同的特點是材料具有高強高導性能。
1.3復雜多元合金化
為了進一步改善銅及其合金的強度、耐蝕性、耐磨性及其他性能，或者為了滿足某些特殊應用要求，在現有青銅、黃銅等的基礎上添加到五元、六元等多種組元，實現材料高彈性、高耐磨、高耐蝕、易切削等不同的功能，多組元(四個或四個以上組元)合金化成為銅合金開發的另一個熱門話題，新的復雜合金層出不窮。典型的合金有多元錳黃銅、硅錳黃銅、加硼錫黃銅、無鉛易切削銅合金等。其共同特點是高強高韌性，抗拉強度一般可達600~700MPa以上。例如，新型錳黃銅HMn59-2-1-0.5(Cu：58%~59%、Mn：1.8%~2.2%、Al：1.4%~1.7%、Fe：0.36%~0.65%、Si：0.6%~0.9%、Sn：0.1%~0.4%、Pb：0.3%~0.6%、Zn餘量)，其控制管的強度達600MPa以上，伸長率超過20%，硬度HB在180以上。鋁黃銅HAl64-5-4-2(Cu：63.5%~65.5%、Al：4.5%~6.0%、Mn：3.0%~5.0%、Fe：2.0%~3.0%、Pb：0.2%~1.0%、Zn餘量)，其強度達到750MPa以上，硬度HB超過220.新型鋁青銅QAl9-5-1-1(Cu：餘量、Al：8.0%~10.0%、Ni：4.0%~6.0%、Mn：0.5%~1.5%、Fe：0.5%~1.5%)，其強度為650MPa，屈服強度達400MPa，伸長率達14%以上。應用這些材料制造汽車同步器齒環、高壓泵摩擦副或電極銅楔，其壽命比普通黃銅或青銅制造的要高出一至數倍。
近年來，隨著人們環保意識的提高，環保成為文明發展的主題。人們更加關注鉛、鈹、鎘、砷等有害元素的影響，無鉛易切削黃銅、無鈹高彈性銅合金、無砷耐蝕銅合金等環境友好銅合金材料的開發成為銅合金材料的重要發展方向之一。
1.4復合材料化
銅合金材料方式主要有兩種：一是引入合金元素強化銅基體形成合金;二是引入第二強化相形成復合材料。如彌散強化無氧銅是典型的人工復合材料，常用的彌散質點有Al2O3、ZrO2、Y2O3、ThO2等。人工復合材料法是指人工向銅中加入第二相的顆粒、晶須或纖維對銅基體進行強化，通過向銅基中引入均勻分布的、細小的、具有良好熱穩定的氧化物顆粒來強化銅而制得的材料。其第二相的組分一般在1%以下甚至更低到0.01%，但對材料的強化作用十分明顯，尤其是大大提高材料的高溫強度。如Cu-2.5%TiB2(體積分數)，導電率為76%LACS，抗拉強度為675MPa;Cu-0.5%Al2O3(質量分數)係列合金，材料的溫室強度可達到500~800MPa，導電率可達85%LACS以上，在900℃燒氫後材料的強度仍達到200~400MPa。
另一類發展較快的是原位復合材料(自生符合材料)，原位復合材料是指在銅基體中，通過元素之間或元素與化合物之間發生放熱反應生成增強體的一類復合材料。這類復合材料中的增強體沒有界面污染，與基體有良好的界面相容性，與傳統的人工外加增強體復合材料相比，其強度有大幅度的提高，同時保持較好的韌性和良好的高溫性能。如Cu-20%Nb(體積分數)復合材料具有的抗拉強度，接近2000Pa;Cu-18%(質量分數)的導電率為66.6%LACS，抗拉強度為1450MPa。其他如Cu-Fe、Cu-Ta係復合材料也具有較高的室溫強度和高溫強度，材料的強度一般可達800~1500MPa。
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