青铜,是铅、铜和锡的合金,有特殊重要性和历史意义。后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。
古代青铜器的铸造的有块范法和失蜡法:块范法是商周时代最先采用的,是应用最广的青铜器铸造法。此方法简单介绍如下:以铸造容器为例,先制成欲铸器物的模型。模型在铸造工艺上亦称作模或母范;再用泥土敷在模型外面,脱出用来形成铸件外廓的铸型组成部分,在铸造工艺上称为外范,外范要分割成数块,以便从模上脱下;此外还要用泥土制一个体积与容器内腔相当的范,通常称为芯,或者称为心型、内范;然后使内外范套合,中间的空隙即型腔,其间隔为欲铸器物的厚度;最后将溶化的铜液注入此空隙内,待铜液冷却后,除去内外范即得欲铸器物。
在提炼及使用红铜工具过程中,古人发现将红铜与锡、铅等金属熔融在一起,就能克服以上这些弱点,于是开始在红铜中掺进定量的锡、铅,炼制出一种青灰色的合金,这就是青铜。与红铜相比,青铜有熔点低,易于铸造,硬度大,融化后流动性好,少气泡等优点,适于铸造锋利的刀刃和细密的纹饰。
青铜文化的出现和发展是建立在冶金设备的发展和完善基础上的,先进的炼铜竖炉是青铜冶铸业兴起的基础。 我国古代王朝遗留下来的青铜器,充分显示了东亚文明引人注目的特征,是人类冶金史上首次获得的无与伦比的成就。说明远古的中国人已经掌握了这个人工合成金属的潜力,创造了人类历史上最辉煌的青铜时代。
现在大自然中很难找到纯铜,铜是如何提炼制造的?
第一、工人用稀释的硫酸溶液喷洒氧化铁矿石,经历数个月的时间,溶液会渗透并溶出铜。铜溶液会流进一个槽池子里,然后精油泵把铜溶液输送到工厂。铜溶液在渠道内与有机媒介连接,浮在表面。接着工人加入酸性溶液,这样能提升铜的浓度,使其成为导电体。接下来,这些铜溶液会继续输送进连续槽里,里面含有纯铜启动薄板也叫阴极板。接着工人将电流送进槽内,同会被阴极板吸收。刚开始时,阴极板还只有薄薄的一片,但是经过十天后,阴极板会逐渐增厚,厚度就变成了25公分厚了,此时每块阴极板重量就达到了125公斤,纯度达到了9999%,这对利用铜制作电子产品来说是很重要的,但对于铜筒硫化石里分解出来较为困难。
第二、从这台半字体模矿机开始,巨型滚筒里面的钢制磨球把湿石磨成碎石,碎石滑下后进入油孔输送带,输送带会过滤掉较小的碎石,这些较小的石头会继续被送往不同的磨矿机。等到所有石头都被磨碎后,工厂加入化学物质裹住同分子,并且与起泡物混合,泥浆流进浮选槽里,古风制造气泡吸附外果化学物质的铜矿,然后泡泡把矿物带到槽的顶端,让它慢慢溢出。过滤这些溢出的溶液后,就有了含铜量25%-30%的金矿。这些金矿接下来会送到精炼厂,金矿会运至数个铺铁厂铺开来,然后工人加入锡砂,做出层层交叠的砂与金矿。锡砂是一种助溶剂,是用来精炼金矿时会利用的纯化剂。在高温的火炉内,稀沙会熔化形成熔渣,它能吸收铁和其他不需要的矿物质,这个时候的熔渣会上。浮铜就会下沉,而且现在的纯度就达到60%了,接着送进第二个熔炉,第二个熔炉就能够提升铜的纯度,达到98%,但是纯度还会达到最高的纯度值。
第三、接下来起重机把滚烫的铜液送进另一座熔炉里,进行进一步的纯化,在这个熔炉内,纯度会从98%提升到994%。溶解的铜从熔炉流出,进入旋转模具里,模具把铜塑成矩形板,也叫阳极铜,这些矩形板将会作为正电极使用的,之后还将进行电解精炼,这个过程会把铜的纯度进行最后的提升。模具里的铜开始冷却,喷雾器对着它们洒水,加速降温,铜冷却变硬后成为阳极铜,接着液压缸将它们弹出模具,然后输送系统加起来送往冲洗,除去不粘粘的物质,这些不粘粘的物质是为了让铜板更容易取出,塑形时形成的钩子也是为了机器方便吊起送往精炼厂,在精炼厂通过这个槽导入电流,取出铜板残存的杂质电流。止同吸引质启动薄板上,而杂质就会通通落到底部,此时吸附在启动薄板上的同纯度就高达9999%了,这是电线制造商要求的纯度。
第四、工人把薄板送进熔炉一个高耸的直井里,纯铜在中断时熔化,流到熔炉的底部,然后被送往绝缘金属通道,使其保持溶解状态,随后倒入直立的模具里,这个模具将会把铜塑成矩形,变成铜柄。铜柄可用来制造像式铜片或管路零件。刚从模具出炉的铜柄约六米长,输送系统会把他们送往圆具,然后切成客户要求的长度。完成堆叠和贴标后,这些纯度极高的铜柄就可以运送给制造商了。当然,这家工厂也会把纯铜制成条状了,这种形式的铜条更适合制造电线。融化的铜层开口留进模具,然后用水降温,同形成连续的锯条,接着利用带有沟槽的滚轮将其有矩形的样子变成圆形,并且它的直径也会大大缩小。铜进入沟槽后就会变成八毫米粗的铜条了,紧接。这铜条出来后,机器就会卷成线圈,整齐的套入钢轴,接着机器压缩线圈,将它往下压,这样在运送时不会占据更多的空间。最后再以过顶压制机压缩产品的铜线,用强化塑料绳加固。
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