磷銅電子用途

電工業(yè)應用

電子工業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，在它蒸蒸日上的發(fā)展過程中，不斷開發(fā)出鋼的新產(chǎn)品和新的應用領(lǐng)域。它的應用己從電真空器件和印刷電路，發(fā)展到微電子和半導體集成電路中。

電真空器件

電真空器件主要是高頻和超高頻發(fā)射管、波導管、磁控管等，它們需要高純度無氧銅和彌散強化無氧銅。

印刷電路

銅印刷電路，是把銅箔作為表面，粘貼在作為支撐的塑料板上；用照相的辦法把電路布線圖印制在銅版上；通過浸蝕把多余的部分去掉而留下相互連接的電路。然后，在印刷線路板上與外部的連接處沖孔，把分立元件的接頭或其它部分的終端插入，焊接在這個口路上，這樣一個完整的線路便組裝完成了。如果采用浸鍍法，所有接頭的焊接可以一次完成。這樣，對于那些需要精細布置電路的場合，如無線電、電視機，計算機等，采用印刷電路可以節(jié)省大量布線和固定回路的勞動；因而得到廣泛應用，需要消費大量的銅箔。此外，在電路的連接中還需用各種價格低廉、熔點低、流動性好的銅基釬焊材料。

集成電路

微電子技術(shù)的核心是集成電路。集成電路是指以半導體晶體材料為基片（芯片），采用專門的工藝技術(shù)將組成電路的元器件和互連線集成在基片內(nèi)部、表面或基片之上的微小型化電路。這種微電路在結(jié)構(gòu)上比最緊湊的分立元件電路在尺寸和重量上小成千上萬倍。它的出現(xiàn)引起了計算機的巨大變革，成為現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)。己開發(fā)出的超大規(guī)模集成電路，在比小姆指甲還小的單個芯片面積上，能做出的晶體管數(shù)目，己達十萬甚至百萬以上。國際著名的計算機公司IBM（國際商業(yè)機器公司），己采用鋼代替硅芯片中的鋁作互連線，取得了突破性進展。這種用銅的新型微芯片，可以獲得30%的效能增益，電路的線尺寸可以減小到0.12微米，可使在單個芯片上集成的晶體管數(shù)目達到200萬個。這就為古老的金屬銅，在半導體集成電路這個最新技術(shù)領(lǐng)域中的應用，開創(chuàng)了新局面。

引線框架

為了保護集成電路或混合電路的正常工作，需要對它進行封裝；并在封裝時，把電路中大量的接頭從密封體內(nèi)引出來。這些引線要求有一定的強度，構(gòu)成該集成封裝電路的支承骨架，稱為引線框架。實際生產(chǎn)中，為了高速大批量生產(chǎn)，引線框架通常在一條金屬帶上按特定的排列方式連續(xù)沖壓而成?？蚣懿牧险技呻娐房偝杀镜?/3～1/4，而且用量很大；因此，必須要有低的成本。

銅合金價格低廉，有高的強度、導電性和導熱性，加工性能、針焊性和耐蝕性優(yōu)良，通過合金化能在很大范圍內(nèi)控制其性能，能夠較好地滿足引線框架的性能要求，己成為引線框架的一個重要材料。它是目前鋼在微電子器件中用量最多的一種材料。

錫磷青銅有更高的耐蝕性,耐磨損，沖擊時不發(fā)生火花。用于中速、重載荷軸承，工作最高溫度250℃。具有自動調(diào)心，對偏斜不敏感，軸承受力均勻承載力高，可同時受徑向載荷，自潤滑無需維護等特性。 錫磷青銅是一種合金銅，具有良好的導電性能，不易發(fā)熱、確保安全同時具備很強的抗疲勞性。 錫磷青銅的插孔簧片硬連線電氣結(jié)構(gòu)，無鉚釘連接或無摩擦觸點，可保證接觸良好，彈力好，撥插平穩(wěn)。 該合金具有優(yōu)良機械加工性能及成屑性能，可迅速縮短零件加工時間。磷銅作為中間合金廣泛用于銅鑄造、焊料等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中占有重要的一席之地。

磷銅船舶

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。大船沉重的尾軸常用""海軍上將""炮銅，舵和螺旋漿的錐形螺栓也用同樣材料。引擎和鍋爐房內(nèi)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(tǒng)規(guī)模相當大。船上的電氣設備也很復雜，發(fā)動機、電動機、通訊系統(tǒng)等幾乎完全依靠銅和銅合金來工作。大小船只的船艙內(nèi)經(jīng)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(jié)構(gòu)，這種螺絲可以用滾軋大量生產(chǎn)出來。

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

二次世界大戰(zhàn)中，為御防德國磁性水雷對艦船的襲擊，曾發(fā)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。

磷銅汽車

汽車用銅每輛10～21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(tǒng)管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統(tǒng)、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?，F(xiàn)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(zhì)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(jié)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(jié)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??；再加上鋼的耐蝕性好、使用壽命長，銅散熱器的優(yōu)勢就更明顯。此外，來為了環(huán)保，大力推廣和發(fā)展電動汽車，每輛汽車的用鋼量將成倍增加。

磷銅鐵路

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0.5%）。此外，列車上的電機、整流器、以及控制、制動、電氣和信 號系統(tǒng)等都要依靠銅和銅合金來工作。

磷銅飛機

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(tǒng)需使用銅材，軸承保持器和起落架軸承采用鋁青銅管材，導航儀表應用抗磁銅合金，眾多儀表中使用鈹銅彈性元件等等。

磷銅，磷和銅的合金。代替純磷用于還原黃銅和青銅合金，在制造磷青銅時作為加磷用。它分為5%，10%和15%的級別，并可直接加入熔化的金屬中。其作用是強還原劑，而且磷使青銅變硬。即使在銅或青銅中加入少量的磷也能提高其疲勞強度。制造磷銅，需把磷塊壓入熔化的銅里，直到反應停止。磷在銅中的比例在8.27%之內(nèi)時可溶，形成Cu₃P，其熔點為707℃。含10%磷的磷銅熔點為850℃，含15%磷的熔點為1022℃。超過15%時，合金不穩(wěn)定。磷銅以刻槽的片或粒狀出售。在德國，為了節(jié)省銅用磷鋅（phosphor zinc）替代磷銅。金屬磷（metaIlophos）是含20～30%磷的德國磷鋅的名稱。用磷還原的商品銅，且其中含磷量達0.50%以下的也叫磷銅。雖然電導率下降了約30%，但硬度和強度卻增加了。磷錫（phosphor tin）是錫和磷的母合金，用在熔化青銅中以制造磷青銅。磷錫通常含5%以上的磷，但不含鉛。其外觀象銻，為較大的晶體，閃閃發(fā)亮。以片狀出售。按美國聯(lián)邦規(guī)范要求含3.5%磷，雜質(zhì)低于0.50%。

QSn6.5-0.1

牌號：QSn6.5-0.1磷銅

標準：GB/T 4423-2007

化學成份（%）

銅 Cu：余量

錫 Sn：6.0～7.0

鉛 Pb：≤0.02

磷 P：0.10～0.25

鋁 Al：≤0.002

鐵 Fe：≤0.05

硅 Si：≤0.002

銻 Sb：≤0.002

鉍 Bi：≤0.002

注：≤0.1（雜質(zhì)）力學性能

抗拉強度 σb （MPa）：≥470

伸長率 δ5（%）：≥13

注 ：棒材的縱向室溫拉伸力學性能

試樣尺寸：直徑或?qū)吘嚯x5～12

熱處理規(guī)范：熱加工溫度750～770℃；退火溫度600～650℃。

QSn6.5-0.4

材料名稱：QSn6.5-0.4錫青銅

標準：GB/T 13808-2007

特性及適用范圍：磷錫青銅，性能用途與QSn6.5-0.1相似，因含磷量較高，其抗疲勞強度較高，彈性和耐磨性較好，但在熱加工時有熱脆性，只能接受冷壓力加工。

化學成分（%）

Sn：6.0-7.0

Al：0.002

Zn：0.3

Fe：0.02

Pb：0.02

Ni：0.2

P：0.26～0.40

Cu：余量

雜質(zhì)：0.1

力學性能：

抗拉強度： σb（MPa）：≥355

伸長率 δ10（%）：≥50

伸長率 δ5（%）：≥55

QSN7-0.2

標準：GB/T 2059-2000

特性及適用范圍：QSn7-0.2錫青銅強度高，彈性和耐磨性好，易焊接和釬焊，在大氣、淡水和海水中耐蝕性好，可切削性良好，適于熱壓加工。QSn7-0.2磷青銅用于制作中等負荷、中等滑動速度下承受摩擦的零件，如抗磨墊圈、軸承、軸套、渦輪等，還可用作彈簧、簧片等。

化學成份（%）

銅 Cu ：余量

錫 Sn ：6.0～8.0

鉛 Pb：≤0.02

磷 P：0.10～0.25

鋁 Al：≤0.01

鐵 Fe：≤0.05

硅 Si ：≤0.02

銻 Sb ：≤0.002

鉍 Bi：≤0.002

注：≤0.15（雜質(zhì)）

力學性能：

抗拉強度 σb （MPa）：≥665

伸長率 δ10 （%）：≥2

注 ：帶材的室溫拉伸力學性能

試樣尺寸：厚度≥0.15

磷銅焊條：BCU93P、BCU91PAG

主要,Cu:余量