金属铜简介

在要求有良好导电性或导热性、耐腐蚀性、易加工、高强度、耐疲劳性及无磁性的应用中，会使用铜及其合金材料。因为易于焊接，铜焊和镀膜，所以铜常用于制作热交换器管状零件、阀门、热传递带和线，以及电工零件。铜反射镜经常应用于高能量激光器中，良好的导热性使其变形减小。铍铜合金经常用来制作弹簧，而最多含有6%的铅和黄铜的合金广泛用于制造装配机器用的螺钉及悬挂固定装置的硬件（螺栓、铆钉等）。

一、常用铜材质及介绍

C10100 

这种高纯度铜合金是一种无氧、高传导性（OFHC）材料，或者无电子等级的材料，特性参数如表1所示。这种材料至少含有99.95%的铜，常用于制造对光学表面有较高热辐射率要求的反射镜，或者应用于电子管中、真空密封中，以及需要使用钎焊进行组装的零件。另外，其可加工性一般，可以进行软钎焊和硬钎焊，具有以下特征：

1、Cu含量在99.95%以上，氧含量控制在10个PPM以内；

2、软态C10100导电率IACS可达到100%以上；

3、优良的导电，导热，拉伸性，可焊性好；

4、高温条件下，在还原气体中也不会发生清脆现象；

C10100特性参数

C17200 

C17200铍铜是进口铍铜的一种。C17200铍铜，全系列铍铜被称为“有色金属弹性之王”，用于各类要求高强度、高弹性、高硬度、高耐磨性之微电机电刷、开关、继电器、接插件、温控器之弹簧片、各类弹簧片，随着对产品的可靠性、使用寿命的要求越来越高，铍铜的需求也将会越来越大。

铍铜合金集优良的机械性能，物理性能及化学性能于一体，经热处理（固溶处理和时效处理）后，具有与特殊钢相当的高强度极限、弹性极限、屈服极限和抗疲劳极限，同时又具备高的导电率、导热率、高硬度、耐腐蚀、耐磨性、良好的铸造性能、非磁性和冲击无火花的特性，在模具制造、机械、电子等行业得到广泛应用。

该类铜的特点是无砂眼、气孔，硬度均衡，组织致密，高强度，良好的导热性能，良好的导电性，耐腐蚀性，卓越的耐磨性，良好的加工性能，高压力条件下的性能稳定，无磁性，极佳的抛光性能，抗粘著性能好。

C17200特性参数

C360

这种合金是工业上标准的免切割黄铜，很容易加工成带有螺纹的产品;可以很好地进行软钎焊和铜焊，但不推荐采用硬钎焊。

在光学行业中，利用其高机械强度和耐腐蚀性，制造光学仪器的外壳、支架等结构部件，也可通过数控加工（如车削、铣削）制造高精度光学仪器的齿轮、轴承等组件；由于铜的高导热性使其适用于光学设备中的散热部件，如激光器或高功率LED的散热片；利用其导电性制造光学设备的电路触点、光纤连接器等；也可通过抛光或电镀（如镀镍）提升表面光洁度，用于光学反射镜的支撑结构或装饰性部件。

格立德铜合金 

这种专利材料是一种强弥散、比较纯正的铜合金材料，其热导率几乎等于OFHC铜材料的热导率，但在高达1000℃温度下钎焊，仍能保持强度不变，具有以下特性：

1、对再结晶和热软化具有出色的抵抗力

2、导电性和导热性高

3、室温下具有很高的拉伸强度和屈服强度

4、高温下强度高

5、高温下应力断裂强度高

6、电阻焊镀层钢时具有防粘性

7、抵抗辐射引起的性能下降

根据含有Al2O3成分的不同其有三种不同等级。完全退火后，一种含有0.3%（按重量）Al2O3的合金材料AL-15 UNSC15715用作同步加速器及其他应用中的冷却（式）反射镜；常见变体包括以下：

ZGC-Rg7Pb1:含铅黄铜，铅含量约1%，提升切削性能。

ZGC-Rg7Ni2:含镍黄铜，镍含量约2%，增强耐腐蚀性。

ZGC-Rg7Zn6Pb3:锌含量6%、铅含量3%的多元黄铜，综合机械性能优异。

格立德铜合金与其它铜合金类似，也可以用于精密光学设备外壳与支架加工、非球面透镜模具制造、激光系统散热器、红外热成像仪恒温腔体等应用。

二、表面处理工艺介绍

铜表面处理工艺可分为机械处理、化学处理、电化学处理三大类，通过改变表面形貌、成分或生成保护层实现性能优化。

机械处理 

抛光工艺

抛光：通过机械研磨（如砂纸、抛光轮）或化学抛光液去除表面氧化层，提升光洁度（Ra≤0.1um），适用于装饰件与光学反射镜基板

喷砂工艺

拉丝/喷砂：拉丝形成细密纹理（如直纹、乱纹）增强防滑性；喷砂（砂粒冲击）提高表面粗糙度，适用于散热器或建筑装饰。

化学处理 

钝化：使用铬酸盐或无铬钝化液（如磷酸盐体系），在铜表面形成5-10nm钝化膜，防氧化等级达ASTM B456的Class 1标准

化学氧化：通过碱性溶液（如NaOH）生成黑色CuO层，用于电路板导电触点防氧化。

电化学处理

电镀与阳极氧化

镀锡：电流密度1-3A/dm2，镀层厚度5-20um，提升焊接性（润湿角<30°）。

镀银：厚度0.5-3um，导电率提升至105%IACS，用于高频连接器。

阳极氧化：在H2S04电解液中生成黑色Cu02层（厚度1-5um），硬度达HV 80-120，适用于散热片。