铜、黄铜和青铜通常被归类为有色金属，属于同一类红色金属。它们均具有耐腐蚀、高导电/导热性和可焊接性等特点，使其广泛应用于建筑、电子、艺术品、机械等行业。
虽然这些金属具有相似的特性，但每种金属都具有对于特定应用至关重要的独特特性。了解它们的差异对于选择最适合您的项目的非常重要。
本文展示了每种材料的独特特性，阐明了铜、黄铜和青铜之间的差异。我们将指导您找到更好的解决方案，为您的项目选择合适的材料。
铜，在元素周期表中标记为Cu，是一种天然存在的金属元素，具有独特的红橙色。它是自然界中发现的少数可以直接加工的金属之一，而且由于铜更纯净，它通常具有更高的价值，并且能够在不损失任何质量的情况下回收利用。
铜根据其纯度以及其他添加元素的类型和含量分为各种等级。以下是一些常见的铜牌号：
电解韧铜（ETP）铜（C11000）：含铜量至少为99.90%，是最常见的铜牌号。它不仅具有最高水平的导热性和导电性，而且还具有出色的成型性和延展性。
无氧高导 (OFHC) 铜 (C10100)：一种含氧量极低的高导铜。这一特性增强了其导电性并降低了氧化风险。
脱氧高磷(DHP)铜(C12200)：机械性能与C11000相似，但含有少量磷。这种添加可以去除金属中的氧，增强其可焊性和钎焊能力，同时还可以防止氢脆。
碲铜(C14500)：含有少量碲，通常在0.4%至0.7%之间。碲的添加增强了机械加工性，而不会显着影响电导率。
黄铜是一种主要由铜和锌以及微量其他金属组成的合金。锌和这些附加元素的比例显着影响黄铜的颜色（从更深的红铜到浅金）和机械性能。例如，增加锌含量通常会提高强度，但可能会降低延展性，使合金更硬、更脆。此外，由于含有锌，黄铜的成本通常比纯铜便宜。
黄铜有多种等级，主要根据铜与锌的比例以及其他合金元素的添加量进行分类。常见的有以下几种：
插装式黄铜 (C26000)： 这种合金通常由 70% 的铜和 30% 的锌组成，擅长冷加工，具有良好的强度和延展性。它非常适合弹药外壳、散热器芯、热交换器以及连接器和端子等电气部件。
黄黄铜（C27200）：锌含量比C26000高，具有亮黄色，成型性良好。它经常用于工业和建筑应用。
低铅黄铜 (C33000)：这种合金具有低铅含量，易于加工，符合更严格的环境标准，非常适合饮用水系统等配件。
钟表黄铜(C35300)：其优异的机械加工性能可实现精密加工，特别是在钟表制造中。
易切削黄铜 (C36000)：以出色的延展性和机械加工性而闻名，广泛用于软焊、钎焊以及制造配件、紧固件和阀门。这是最常见的黄铜类型。
建筑青铜(C38500)：因其出色的机械加工性和精美的外观而被选择，是建筑五金和装饰元素的理想选择。
海军黄铜 (C46400)： 含有少量锡，具有卓越的耐海水腐蚀性能，非常适合海洋应用和暴露在恶劣环境中的部件。
青铜是一种金棕色合金，主要由铜和锡组成，还含有少量铝、锰、硅和磷等元素。它已经使用了数千年，可以追溯到公元前 3500 年的古代文明。
随着金属加工技术的进步和对改善材料性能的需求的增加，研究人员已经探索添加其他元素来增强青铜的性能。以下是青铜器的常见品种。
高铅锡青铜（C93200）：常用于轴承（通常称为“轴承青铜”）、衬套、泵和阀门组件以及中等强度和良好耐磨性的机械应用。需要撕裂。
铝青铜（C95400）：被称为最硬、最强的青铜类型，在盐水中具有很强的耐腐蚀性，适用于泵、阀门和船舶部件。它还用于重型应用，例如飞机起落架。
磷青铜（C51000）：磷青铜以其优异的抗疲劳性、良好的耐腐蚀性和高强度而闻名，通常用于弹簧、紧固件、电气连接器和轴承等部件承受重复的压力和恶劣的环境。
硅青铜(C65500)：具有高强度、优异的耐腐蚀性（特别是在海洋条件下）和良好的机械加工性。它广泛用于船舶硬件、建筑应用以及泵和阀门组件，这些领域的使用寿命和美观性至关重要。
为了区分它们的不同属性，我们先通过下表进行初步比较。
| 财产 | 青铜 | 黄铜 | 铜 |
| 元素组成 | 铜、锡、其他 | 铜、锌、其他 | 纯铜 |
| 颜色/外观 | 红棕色 | 黄金般的 | 橙红色 |
| 耐腐蚀 | 出色的 | 中间的 | 非常好 |
| 电导率 | 缓和 | 高的 | 非常高 |
| 导热系数 | 229~1440 BTU/小时-英尺²-°F | 64 BTU/小时-英尺²-°f。 | 223 BTU/小时-ft²-°f |
| 熔点 | 大约。 950 - 1050°C | 大约。 900-940℃ | 1085℃ |
| 密度 | 7.5~8.8g/c㎥ | 8.4~8.7g/c㎥ | 8.96g/c㎥ |
| 硬度 | 40~420 BHN | 55~73 伯明翰 | 35 BHN |
| 屈服强度 | 125-800兆帕 | 95至124兆帕 | 33.3兆帕 |
| 抗拉强度 | 350至635兆帕 | 338至469兆帕 | 210兆帕 |
| 机械加工性 | 从公平到良好 | 良好到优秀 | 公平的 |
| 焊接性 | 贫穷的 | 好的 | 出色的 |
接下来我们从元素成分、外观、耐蚀性、导电性、密度重量、硬度、强度、切削加工性、焊接性等方面进行具体比较。
铜是一种纯元素金属，化学符号为Cu，原子序数为29，在元素周期表中。
黄铜是一种铜锌合金，含有铜（60%~90%）和锌（10%~40%），偶尔还与锡、铅、铝或镍形成合金。
青铜主要由铜（80%~90%）和锡（10%~20%）组成，偶尔添加铝或锌等其他元素。
黄铜，顾名思义，具有类似黄金的外观。这使得很容易与其他两者区分开来。青铜和红铜具有相似的红棕色。相比之下，与青铜的暗金色相比，铜具有独特的红橙色。此外，青铜的表面经常呈现出微弱的环，这可以作为一个重要的区分特征。
青铜通常比铜和黄铜表现出更好的耐腐蚀性，特别是由于其锡含量，在盐水环境中。此外，通过加入铝和磷等附加元素可以增强其抵抗力。
铜虽然在海洋环境中的抵抗力稍差，但随着时间的推移会形成一层铜绿保护层，有助于防止进一步恶化。
黄铜虽然仍具有一定的抵抗力，但通常抵抗力较差，并且在暴露于特定化学品或盐水条件时可能会加速腐蚀。
铜、黄铜和青铜由于其不同的成分而表现出不同水平的导电性和导热性。
在电气方面，铜因其出色的导电性而成为最著名的金属之一，拥有 100% 的导电率。黄铜的电导率约为铜的 28%，而青铜则落后于铜，约为 15%。
从热学角度来看，青铜在三者中具有最高的导热率，铜位居第二，黄铜的导热率最低。
铜是一种纯元素，密度相对较高，为 8.96g/cm3，是三种金属中重量最高的。黄铜是铜和锌的合金，其密度随着锌比例的增加而降低。这是因为与铜相比，锌的密度较低（7.14 克/立方厘米）。青铜主要是铜和锡的合金，其密度根据锡或其他附加元素（例如铝、硅或磷）的用量而变化。锡的密度约为7.31克/立方厘米，低于铜的密度。
根据布氏硬度值，青铜>黄铜>铜。
纯铜是三种金属中最软的，而青铜是最硬的，但由于更脆而容易破裂。
强度是指材料在受到外力作用时抵抗变形和破坏的能力。硬度和强度（屈服强度和拉伸强度）之间存在很强的相关性。较硬的材料通常强度更高，但延展性可能较差。因此，就强度而言，青铜>黄铜>紫铜。
由于铜质较软，加工起来有点困难。一般来说，有效的加工需要正确的工具和技术。在加工过程中，它往往会产生长而粘的切屑，如果管理不当，有时会导致问题。
青铜具有良好的切削加工性。其适度的硬度和强度可降低变形风险，使其能够承受切割和其他加工操作。此外，大多数青铜合金的磨损率相对较低，有助于提高加工工具的耐用性。然而，一些青铜合金，如高硅青铜或其他特殊青铜合金，可能含有磨料颗粒，会加速加工过程中的刀具磨损。
与铜和青铜相比，黄铜具有高度可加工性。它产生更短、更易于管理的切屑，使其更易于加工。此外，黄铜有时含有铅，可提高机械加工性。
所有三种金属都是可焊接的。铜通常被认为适合焊接，但其高导热性需要更高的能量输入才能实现最佳焊接。然而，无氧铜和脱氧铜由于在焊接过程中不易氧化，因此具有优异的焊接性，使其在各种应用中备受青睐。
黄铜含有锌，其沸点比铜低。焊接过程中，锌的蒸发会导致焊缝出现气孔并释放出有害的氧化锌烟雾。通常采用 MIG、TIG，尤其是钎焊等技术来缓解这些挑战。
青铜在热影响区可能会出现脆性并产生孔隙。 TIG 焊接通常用于青铜，以减少这些问题。
为项目选择合适的材料时，重要的是要考虑每种金属的所有特性以及它们将如何影响您的项目。需要记住的一些关键点将帮助您选择更好的材料。
青铜因其优异的耐海水腐蚀性能而成为海洋应用的最佳选择。
黄铜因其类似黄金的外观而广泛应用于日常生活中，例如门把手和乐器。
铜卓越的导电性使其在电线和热交换器中不可或缺。此外，由于其抗菌特性，铜经常被用来制造食品烧瓶和食品加热器。
虽然铜、黄铜和青铜都是耐用金属，但它们具有不同程度的多功能性。
铜以其卓越的延展性而脱颖而出，为涉及金属成型和弯曲的制造工艺提供了出色的灵活性。
黄铜具有优异的机械加工性和良好的延展性，使其适用于需要复杂机械加工的装饰性和功能性部件。
青铜虽然具有良好的机械加工性，但缺乏铜和黄铜的延展性，使其不太适合需要变形的应用，但非常适合暴露在腐蚀环境中的耐磨零件和组件。
铜、黄铜、青铜的成本主要由成分和加工要求决定。就其成分和元素比例而言，铜是三种金属中最昂贵的。虽然这三种材料都含有铜，但由于混入了合金元素，黄铜和青铜的含量远低于纯铜。这降低了黄铜和青铜的成本。
铜、黄铜、青铜的成本主要由成分和加工要求决定。就其成分和元素比例而言，铜是三种金属中最昂贵的。虽然这三种材料都含有铜，但由于混入了合金元素，黄铜和青铜的含量远低于纯铜。这降低了黄铜和青铜的成本。
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聚酰胺是所有包含酰胺键的聚合物的一般项。尼龙最初是杜邦（Dupont）为工业和消费者应用开发的合成聚酰胺PA6和PA66的商标。尽管尼龙是聚酰胺的子集，但两个术语并不完全可互换。在本文中，我们将探讨聚酰胺和尼龙之间的关系，并详细比较其关键特性和性能。 什么是聚酰胺？ 聚酰胺（PA）是一类高分子量的聚合物，其重复单元与酰胺（-co-NH-）键相连。聚酰胺可以是天然的或合成的。天然聚酰胺包括羊毛，丝绸，胶原蛋白和角蛋白。合成聚酰胺可以分为三类： 脂肪族聚酰胺（PA6，PA66，PA11，PA12）：非常适合通用工程。他们平衡力量，韧性，耐磨性和以合理的成本处理易于处理。 芳族聚酰胺（例如Kevlar®和Nomex®）：最适合极端性能。像Kevlar®之类的Para-aramids具有出色的拉伸强度和切割的电阻，而Nomex®之类的元弧菌则以固有的火焰抗性和热稳定性而珍贵。它们很昂贵且不融化，因此零件形状和制造路线更有限。 半芳族聚酰胺（PPA，PA6T，PA6/12T）：针对高温工程。它们在升高的温度下保持刚度和尺寸，并很好地处理许多汽车液。它们可以进行融化处理（注入/挤出），但在较高的熔体温度下运行，需要仔细干燥。成本位于脂肪族PA和芳香虫之间。 它们具有增加的结晶度，良好的热和耐化学性，并且由于分子链之间的氢键而引起的水分吸收趋势，尽管这些特性的程度因类型而变化很大。它们的机械性能（拉伸强度，弹性模量，断裂时伸长）与链刚度和结晶性紧密相关：这些材料越高，材料的更硬且越强，但也越脆。较低的值会导致更柔软，更坚固的材料。 聚酰胺的普通等级 以下是最常见的合成聚酰胺等级，其关键特性和典型应用的摘要。 年级通用名称单体碳计数聚合拉伸强度（MPA）弹性模量（GPA）熔化温度（°C）HDT（°C，干，1.8 MPa）吸收水分（％） @50％RH耐化学性PA6尼龙6（合成）Caprolactam（ε-Caprolactam）6开环聚合60–751.6–2.5220–22565–752.4–3.2（〜9–11％饱和） 良好的油/燃料耐药性；对强酸/碱敏感PA66尼龙6,6六甲基二胺 +脂肪酸6+6缩聚70–852.5–3.0255–26575–852.5–3.5（约8–9％饱和） 与PA6相似，抗溶剂抗性稍好PA11基于生物的聚酰胺11-氨基酸酸11自调50–65 1.2–1.8185–19055–651.5–2.0优异的耐化学性，盐喷雾，耐燃料PA12长链聚酰胺Lauryl lactam12开环聚合45–551.6–1.8178–18050–600.5–1.0类似于PA11；出色的耐化学性PA46高温聚酰胺四甲基二氨酸 +脂肪酸4+6缩聚80–1003.0–3.5〜295160–1702.0–3.0（饱和时较高） 出色的高为高温，油和耐磨性凯夫拉para-aramidp-苯基二胺 + terephathaloyl氯化物 - 缩聚3000-360070–130没有融化；分解> 500°C 保留最大〜300°C的性能；分解> 500°C 3–7（水分恢复 @65％RH） 对大多数化学物质的抵抗力；紫外线敏感 如何识别聚酰胺 您可以通过简单的动手测试来快速筛选聚酰胺 - 开始进行燃烧测试（它们融化，然后用黄色的蓝色火焰燃烧，散发出类似芹菜的气味，并留下坚硬的黑色珠子）或热针测试（它们用相同的气味柔软地柔软地软化）。请注意，PA6/PA66（密度约1.13–1.15 g/cm³）沉入水中，而PA11/PA12（≈1.01–1.03 g/cm³）等长链等级可能会漂浮在水中或稀释酒精。对于确定的实验室ID，请使用FTIR光谱检测特征性N – H伸展（〜3300cm⁻为）和C = O strave（〜1630cm⁻⁻），并使用DSC确认熔点（PA12≈178°C，PA6≈215°C，Pa666 ≈26〜26〜26Y≈2600°C）。 什么是尼龙？ 尼龙是合成聚酰胺最著名的子集。实际上，当人们在塑料或纺织品中说“聚酰胺”时，几乎总是指尼龙型材料。 最广泛的商业广告尼龙 - 像尼龙6，尼龙6/6，尼龙11和尼龙12一样，是脂肪族聚酰胺。他们的半晶微观结构和牢固的氢键结合使它们具有强度，韧性，耐磨损性以及良好的热量和耐化学性能的一般工程。它们可以通过多种传统制造和添加剂技术来处理多功能且可靠，使其成为长期以来的主食工程塑料。 如何识别尼龙 总体而言，用于鉴定尼龙和聚酰胺的方法（在现场和实验室中）基本相同。主要区别在于，尼龙等级需要更精确的标准才能准确区分。在实验室环境中，差异扫描量热法（DSC）通常用于测量熔点并查明特定等级。密度测试提供了一种将长链尼龙（PA11/PA12）与短链尼龙（PA6/PA66）分开的快速方法。当需要进一步确认时，可以应用诸如X射线衍射（XRD）或熔体流速（MFR）分析之类的技术，以更高精度将6系与11/12系列材料区分开。 聚酰胺和尼龙的常见特性 “聚酰胺”和“尼龙”通常可以互换使用，尽管尼龙只是一种类型的聚酰胺。本节详细介绍了他们的共同属性。 组成和结构 聚酰胺的特征是在其主链中重复酰胺（-co-NH-）键，但可以从许多单体中合成。脂肪族聚酰胺是由直链单元（例如ε-丙二酰酰胺，六甲基二胺与脂肪酸或11-氨基酸苯甲酸）建造的，而芳香族芳香族将刚性芳族掺入链中。单体的选择和聚合方法决定了链的柔韧性，结晶度和氢键密度，这反过来影响机械强度，热稳定性以及对油，燃料和许多化学物质的耐药性。 尼龙是由窄单体组制成的脂肪族聚酰胺的子集。常见的尼龙等级包括PA6，由ε-丙二烯酰胺和PA6,6制成的PA6，由用脂肪酸冷凝六甲基二胺产生。它们均匀的链条段和牢固的氢键创建了一个半晶网络，可提供拉伸强度，韧性，耐磨性和适度耐热性的平衡组合。 熔点 聚酰胺（包括尼龙的）熔点由四个主要因素决定：单体化学结构，结晶度，氢键密度和链柔韧性。通常，更多且定期间隔的氢键和更高的结晶度提高了熔化温度。相反，破坏晶体形成的柔性链节降低了熔点。例如，在178–180°C左右融化的长链，低结晶聚酰胺，例如PA6和PA6/6之间的常见尼龙和大约215°C和265°C之间的常见尼龙，以及刚性芳香族聚酰胺（例如Kevlar）在大气压下不融化，而在大气压力下则融化，而不是在高于50000000000000000000000000000000000000000°乐的压力下。 拉伸力量和韧性 通常，尼龙提供了强度和韧性的平衡组合，而其他聚酰胺提供了更广泛的性能调整。在高强度端，诸如Kevlar®之类的芳香芳烃达到了纤维抗拉的强度，高达约3.6 GPa（〜3600 MPa），并在弹道影响下具有excel能量吸收。另一方面，PA11和PA12（PA12）的长链脂肪族聚酰胺一些拉伸强度（〜45-60 MPa）以获得出色的延展性和高影响力。常见的尼龙（PA6和PA6,6）位于中间，提供约60–85 MPa的干抗拉强度和平衡的冲击电阻，使其成为承受负载，耐受耐受耐受性的零件的流行选择。 戴阻力 […]
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