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銅合金應用之交通工業篇

1、船舶  

      由于良好的耐海水腐蝕性能,許多銅合金,如:鋁青銅、錳青銅、鋁黃銅、炮銅(錫鋅青銅)、白鋼以及鎳銅合金(蒙乃爾合金)己成為造船的標準材料。一般在軍艦和商船的自重中,銅和銅合金占2~3%。軍艦和大部分大型商船的螺旋漿都用鋁青銅或黃銅制造。大船的螺旋漿每支重 20~ 25噸。伊麗莎白皇后號和瑪麗皇后號航母的螺旋漿每支重達3 5噸。大船沉重的尾軸舵和螺旋漿的錐形螺栓也用同樣材料。引擎和鍋爐房內也大量用鋼和銅合金。世界上第一艘核動力商船,使用了30噸白銅冷凝管。用鋁黃銅管作油罐的大型加熱線圈,在10萬噸級的船上就有12個這種儲油罐,相應的加熱系統規模相當大。船上的電氣設備也很復雜,發動機、電動機、通訊系統等幾乎完全依靠銅和銅合金來工作。大小船只的船艙內經常用鋼和銅合金來裝飾。甚至木制小船,也最好用鋼合金(通常是硅青銅)的螺絲和釘子來固定木結構,這種螺絲可以用滾軋大量生產出來。

      為了防止船殼被海生物污損影響航行,經常采用包覆銅加以保護;或用刷含銅油漆的辦法來解決。

      二次世界大戰中,為御防德國磁性水雷對艦船的襲擊,曾發展了抗磁性水雷裝置,在鋼船殼周圍附一圈銅帶,通上電流以中和船的磁場,這樣就可以不引爆水雷。從1944年以后,盟軍的所有船只,共計約18,000艘,都裝上了這種去磁裝置而得到了保護。一些大型主力艦為此需用大量的銅,例如其中一艘用去銅線長 28英里,重約 30噸。

2、汽車  

        汽車用銅每輛10~2I公斤,隨汽車類型和大小而異,對于小轎車約占自重的6~9%%。銅和銅合金主要用于散熱器、制動系統管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等。其中用鋼量比較大的是散熱器。現代的管帶式散熱器,用黃銅帶焊接成散熱器管子,用薄的銅帶折曲成散熱片。

        為了進一步提高銅散熱器的性能,增強它對鋁散熱器的競爭力,作 了許多改進。在材質方面,向銅中添加微量元素,以達到在不損失導熱性的前 提下,提高其強度和軟化點,從而減薄帶材的厚度,節省用鋼量;在制造工藝方面,采用高頻或激光焊接銅管,并用鋼釬焊代替易受鉛污染的軟焊組裝散熱 器芯體。這些努力的結果示于表6.2,與釬焊鋁散熱器相比,在相同的散熱條件 下,即在相同的空氣和冷卻劑的壓力降下,新型銅散熱器的重量更輕,尺寸顯 著縮小;再加上鋼的耐蝕性好、使用壽命長,銅散熱器的優勢就更明顯。此外,為了環保,大力推廣和發展電動汽車,每輛汽車的用鋼量將成倍增加。

3、鐵路

        鐵路的電氣化對銅和銅合金的需要量很大。每公里的架空導線需用2 噸以上的異型銅線。為了提高它的強度,往往加入少量的銅(約1%)或銀 (約of%)。此外,列車上的電機、整流器、以及控制、制動、電氣和信 號系統等都要依靠銅和銅合金來工作。

4、飛機

       飛機的航行也離不開銅。例如:飛機中的配線、液壓、冷卻和氣動系統需使用銅材,軸承保持器和起落架軸承采用鋁青銅管材,導航儀表應用抗磁鋼合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。