結(jié)構(gòu)白銅

結(jié)構(gòu)白銅的特點是具有較高的力學(xué)性能，良好的耐熱和耐冷性，還具有很高的耐蝕性，在大氣海水、過熱蒸汽和高溫下均有優(yōu)良的耐蝕性，熱加工性能良好。常用的牌號有B10、B20、B30，可用于在高溫和強腐蝕介質(zhì)中工作的零部件，如蒸汽和海水環(huán)境下工作的精密機械、船舶儀器零件、化工機械及醫(yī)療器械中的關(guān)鍵材料等。B20還是常用的鎳幣材料，可制造高面額的硬幣。

鐵、錳、鋅、鋁作為合金元素均可提高白銅的強度和抗蝕性，并可節(jié)約價格較高的鎳，因

而有鐵白銅、錳白銅等出現(xiàn)。鋅白銅具有很高的耐蝕性，鋅的固溶強化作用使其強度和彈性也

相當(dāng)好，其色澤酷似銀，故有中國銀或德國銀之稱。如BZn15-20廣泛用于醫(yī)療器械、藝術(shù)制

品等。鋁在銅鎳合金中能產(chǎn)生沉淀強化效應(yīng)。鋁白銅經(jīng)時效處理，是強度最高的白銅，其彈性

和耐蝕性也相當(dāng)好；并具有較好的耐低溫性，在一183。C下仍能保持較好的力學(xué)性能。鐵能顯

著細(xì)化晶粒，增加白銅的強度又不降低塑性，尤其提高在流動海水中發(fā)生沖蝕的耐蝕性。2100433B

白銅管普通白銅

銅鎳二元合金（即二元白銅）稱為普通白銅。在普通白銅中，字母B表示加鎳的含量，如：B5表示鎳含量為約5%，其余約為銅含量。型號有B0.6、B19、B25、B30。

白銅管工業(yè)白銅

工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和精密電阻合金用白銅（電工白銅）兩大類。

（1）、結(jié)構(gòu)白銅：　結(jié)構(gòu)白銅的特點是機械性能和耐蝕性好，色澤美觀。結(jié)構(gòu)白銅中，最常用的是B30、B10和鋅白銅。另外，還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。B30在白銅中耐蝕性最強，但價格較貴。鋁白銅的性能同B30接近，價格低廉，可作B30的代用品。鋅白銅于15世紀(jì)時就已在中國生產(chǎn)使用，被稱為“中國銀”，所謂鎳銀或德銀也屬此類鋅白銅。鋅能大量固溶于銅鎳之中，產(chǎn)生固溶強化作用，且抗腐蝕。鋅白銅加鉛以后能順利的切削加工成各種精密零件，故廣泛使用于儀器儀表及醫(yī)療器件中。這種合金具有高的強度和耐蝕性，彈性也較好，外表美觀，價格低廉。鋁白銅中的鋁能顯著提高合金的強度及耐蝕性，其析出物還可產(chǎn)生沉淀硬化作用。 　結(jié)構(gòu)白銅廣泛用于制造精密機械、化工機械和船舶構(gòu)件。 ?。?/p>

2）、精密電阻合金用白銅（電工白銅）：　精密電阻合金用白銅（電工白銅）有良好的熱電性能。BMn 3-12錳銅、BMn 40-1.5康銅、BMn 43-0.5考銅以及以錳代鎳的新康銅（又稱無鎳錳白銅，含錳10.8～12.5%、鋁2.5～4.5%、鐵1.0～1.6%）是含錳量不同的錳白銅。錳白銅是一種精密電阻合金。這類合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度系數(shù)，適于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻元件和精密電阻元件。是制造精密電工儀器、變阻器、儀表、精密電阻、應(yīng)變片等用的材料?？点~和考銅的熱電勢高，還可用作熱電偶和補償導(dǎo)線。

白銅的密度：　白銅是銅鎳合金的雅稱，密度在銅和鎳之間 8.9--8.88

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白銅冶煉歷史

白銅的發(fā)明是我國古代冶金技術(shù)中的杰出成就，我國古代把白銅稱為“鋈”?！杜f唐書·輿服志》載：“自馀一品乘白銅飾犢車。”也就是說唐代時規(guī)定，只有為一品朝臣拉車的牛身上，才能用白銅作為裝飾品，表明白銅在唐代相當(dāng)貴重。這里所說的白銅當(dāng)是鎳白銅而非砷白銅，因為鎳白銅 抗腐蝕，適于裝飾牛車，而砷白銅性質(zhì)不穩(wěn)定，時間長了會因砷的揮發(fā)而漸漸變?yōu)辄S色。

在中國古代文獻中，白色的銅合金統(tǒng)稱為白銅；這包括三種銅合金：一是含錫很高的銅錫合金，如被稱作白銅錢的“大夏真興”銅錢（419～424年）和隋五銖錢，經(jīng)檢驗均為高錫青銅，不含鎳。又如日本正倉院收藏的一批奈良時代（7～8世紀(jì)）的中國白銅鏡，經(jīng)分析含錫約25%、鉛約5%，也是高錫青銅；二是含砷在10%以上的銅砷合金，即砷白銅；三是銅鎳合金即鎳白銅。三種白銅中，鎳白銅最為重要，其次是砷白銅。

云南人發(fā)明和生產(chǎn)白銅，不僅在我國，在世界上也是最早的，這為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界所公認(rèn)。古時云南所產(chǎn)的白銅也最有名，稱為“云白銅”。

至遲在公元4世紀(jì)時，云南已有大量的白銅開采和生產(chǎn)。在云南省會理至今仍有銅和鎳的共生礦，這為白銅的冶煉提供了原料?！稘h書》記載：“犍為郡西南朱提山出銀”，且有“朱提銀八兩為一流（王莽時所訂的銀兩單位）”之說。但據(jù)現(xiàn)代考察，朱提山（今四川宜賓西南）產(chǎn)銅、鎳而不產(chǎn)銀，因此“朱提銀”可能就是鎳白銅。

目前公認(rèn)的我國（也是世界上）最早的白銅記載，見于公元4世紀(jì)時東晉常璩的《華陽國志·南中志》卷四。文中記道：“螳螂縣因山名也，出銀、鉛、白銅、雜藥。”螳螂縣治所在今云南巧家老店鎮(zhèn)一帶。這里富產(chǎn)銅礦，而鄰近的四川會理出鎳礦，兩地間有驛道相通，從資源上看，可以肯定螳螂縣所出白銅為鎳白銅。這是有關(guān)鎳白銅的最早可靠記載。

這些歷史記載說明我國云南省很早就生產(chǎn)白銅，但那時是由含銅和鎳的礦石直接煉制白銅。雖然我國冶煉白銅的歷史很長，但是沒有煉得純的金屬鎳。云南出產(chǎn)的砒礦，即現(xiàn)在礦物學(xué)上所說的“砒鎳礦”。1929年，王琎曾分析過我國一古代白銅文具的化學(xué)成分；證明其中含有6.14%鎳，62.5%銅以及少量錫、鋅、鐵、鉛等。

我國古代制造的白銅器件，不僅銷于國內(nèi)各地，還遠銷國外。踞考證，早在秦漢時期，在新疆西邊的大夏國，便有白銅鑄造的貨幣，含鎳達20%，而從其形狀、成分及當(dāng)時歷史條件等分析，很可能是從我國運去的。唐宋時，中國鎳白銅已遠銷阿拉伯一帶，當(dāng)時波斯人稱白銅為“中國石”。大約16世紀(jì)以后，中國白銅運銷到世界各地，博得了廣泛的贊揚，它經(jīng)廣州出口，由英國東印度公司販往歐洲銷售。英文“Paktong”或“Petong”一詞就是粵語“白銅”的音譯，其含義是來自中國的白銅，也就是指產(chǎn)自云南的銅鎳合金。

明代有關(guān)鎳白銅的記載漸多，表明鎳白銅的產(chǎn)地集中于云南、四川兩省。

鎳白銅在清代文獻中有更多、更詳細(xì)的記載。清代時，云南已出現(xiàn)專門采煉白銅的廠礦和生產(chǎn)白銅器的作坊。師荔扉的《滇系》和光緒年間的《續(xù)云南通志稿》都說，定遠縣(今牟定縣)有大茂嶺白銅廠、媽泰白銅廠；大姚縣有茂密白銅子廠等。其生產(chǎn)情況．據(jù)《續(xù)云南通志稿》有關(guān)記錄推算，定遠大茂嶺白銅廠一年大概生產(chǎn)白銅二萬至三四萬斤。

另外，四川會理也是清代鎳白銅的重要產(chǎn)地，有立馬河、九道溝、清水河和黎溪等白銅礦廠，且以黎溪白銅廠歷史最久、規(guī)模最大，乾隆時期已有煉爐216座，年產(chǎn)白銅約37噸。

清嘉慶年間，檀萃在《滇海虞衡志》中談到云南白銅器作坊的生產(chǎn)情況：“白銅面盆，唯滇制最天下，自四牌坊（今昆明正義路中段）以上皆其店肆。夫銅出于滇，滇匠不能為大鑼、小鑼，必買自江寧，江寧匠自滇帶白銅下，又不能為面盆如滇之佳，水土之故也。白銅制器皿甚多，雖佳亦不為獨絕，而獨絕者唯面盆，所以為海內(nèi)貴。”這里所說的云南白銅面盆，以不起污垢，一試即新的特點堪稱中國一絕。

關(guān)于鎳白銅的冶煉技術(shù)，文獻記載均甚含糊。對四川會理力馬河、小關(guān)河、黎溪和青礦山等處古代冶煉鎳白銅的遺址所做的研究表明，古代冶煉鎳白銅的溫度為1300℃～1400℃，過程非常繁復(fù)，需經(jīng)反復(fù)多次煅燒和冶煉；會理煉出的白銅實際是銅鎳二元合金，而云南白銅則是銅鎳鋅三元合金，是用會理白銅配以銅、鋅及黃銅而熔煉成的。因鎳白銅一般在云南昆明和會澤等地調(diào)配成分及色澤，再外銷他省或出口，故以“云南白銅”之稱而聞著于世。

白銅西方仿制

17至18世紀(jì)，鎳白銅大量傳入歐洲，并被貴為珍品。稱作“中國銀”或“中國白銅”， 對西方近代化學(xué)工藝曾起過巨大影響。16世紀(jì)以后，歐洲的一些化學(xué)家、冶金學(xué)家開始研究和仿造中國白銅。法國的耶穌會教士杜霍爾德在其1735年出版的《中華帝國全志》中寫道：“最特出的銅是白銅，其色澤和銀一樣，只有中國才有，也只見于云南省?！?

1775年，英國刊行的《年紀(jì)》中，有《英國東印度公司駐廣州貨客勃烈所作奇特的研究及有價值的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過實錄》，提到英國要實驗仿造東印度公司從廣州買去的中國白銅。文中說：“在去年夏季，有船從中國駛抵英倫，他(勃烈)又附寄了他自云南得來的白銅……目的是要在英國手工藝制造和商務(wù)促進會秘書摩爾指導(dǎo)下，從事實驗和仿造這種中國白銅。”接著，在瑞典政府采礦部任監(jiān)督的化學(xué)家恩吉司特朗姆，于1776年發(fā)表了一篇研究云南白銅的論文，樣品分析結(jié)果，含鎳量與含銅量為5或6與13或14之比，發(fā)現(xiàn)中國白銅是銅鎳鋅三元合金。他聲稱從中國購買此項合金代價甚高，認(rèn)為瑞典國內(nèi)某些礦區(qū)也有相同的礦物，因此仿造起來應(yīng)該不很困難。

1822年，英國愛丁堡大學(xué)化學(xué)師菲孚發(fā)表了他分析云南白銅的結(jié)果，其合金比例為銅40.4%，鎳31.6%，鋅25.4%，鐵2.6%。并說在英國當(dāng)時還沒有人知道應(yīng)如何仿制這種中國白銅。

其后一年，英國的湯麥遜首先制出和中國云南白銅相似的合金。同年，德國的海寧格爾兄弟仿制云南白銅成功。隨即西方開始了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，并將這種合金改名為“德國銀”或“鎳銀”，而名副其實的云南白銅，反而被湮沒無聞了。

當(dāng)西方國家仿制云南白銅成功后，我國白銅的出口數(shù)量大大減少。至19世紀(jì)后期，德銀已取代中國白銅占據(jù)了國際市場，中國的白銅礦冶業(yè)隨之衰落。然而全國各地對云南白銅仍十分喜愛。直至20世紀(jì)二三十年代，昆明市仍有不少白銅店，其產(chǎn)品色澤光潔，質(zhì)地軟硬適中，經(jīng)久耐用，不起浮垢。其中以“江南寶”白銅店最有名氣，產(chǎn)品有水煙袋、旱煙斗、墨盒、面盆等，尤其面盆最享盛譽，遠銷至江南和京津。解放前，云南民間嫁女時嫁妝中仍以有白銅面盆為光彩，如果產(chǎn)品是“江南寶”店所制，購買者則更覺榮耀。用過之物價錢仍高出別家產(chǎn)品三四倍。

白銅砷白銅冶煉

除了鎳白銅以外，我國古代還有一種砷白銅，它是砷銅合金。這種砷白銅則是中國古代煉丹家的突出貢獻。不過他們叫它“藥銀”，意思是用丹藥點化而成的白銀。點化這種“藥銀”比冶煉鎳白銅要更困難，而且很容易中砷毒。因此煉丹家們?yōu)槿〉眠@項成就曾付出了很大的代價。

砷白銅是用砷礦石（砒石、雄黃等）或砒霜（As2O3）點化赤銅而得到的。銅中合砷小于10%時，呈金黃色，煉丹家稱其為“藥金”（即砷黃銅）；當(dāng)含砷量等于或大于10%時（砷白銅），就變得潔白如雪，燦爛如銀，稱為“藥銀”。

冶煉砷白銅的歷史可以追溯到西漢初期，是同煉丹術(shù)同時興起的。據(jù)宋人撰《席上腐談》記載：漢景帝時在茅山修煉的三位煉丹大師三茅君因丹陽（今安徽宣城一帶）遭天災(zāi)歉收，于是以煅砒粉點化丹陽所產(chǎn)之銅為銀，以救饑民。所以后來煉丹家們就稱這種“藥銀”叫“丹陽銀”。早期，我國的砷白銅冶煉利用雄黃或雌黃點制成，大約在東晉，中國開始煉制砷白銅，即所謂“點白”。晉代著名煉丹大師葛洪在《抱樸子·金丹篇》中明確記載了用雄黃點化銅為“黃金”。南朝齊梁時期的醫(yī)藥大師陶弘景在其《名醫(yī)別錄》中也提到“雄黃得銅可作金”“煉服之法皆在仙經(jīng)中?！?

葛洪、陶弘景所得到的大概都是含砷量較低的砷黃銅，煉丹家們所說的“雄黃金”可能就是指它。這時期的《神仙養(yǎng)生秘術(shù)》等著作中還提到了點銅為“白”的丹藥配方，但用藥比較復(fù)雜。

隋代開皇年間有位名叫蘇元朗的煉丹家，號青霞子，曾學(xué)道于句曲（茅山），自稱得到過司命大茅君的真秘。他曾撰《寶藏論》一書，其中記載了用砒霜可以“點銅成銀”。第一次提出了用砒霜點白銅，這是砷白銅冶煉技術(shù)的一個重大進步。

唐肅宗乾元年間（公元758～760年），有位煉丹家，道號金陵子，他撰寫了一部《龍虎還丹訣》，有一篇《點丹陽方》，詳盡介紹了點化砷白銅的方法：“取前件霜，每二兩點一斤……丹陽（指紅銅）可分作兩堝，每堝只可著八兩，多少為得所乍可，已下不可過多，又不可少，少則堝中干。每一兩藥分為六丸，每一度相續(xù)點三丸。待金汁如水，以物直刺到堝底，待入盡，即以炭攪之，更鼓三二十下。又投藥，如此遍遍相似，即瀉入華池中，令散作珠子，急用柳枝攪，令碎，不作珠子亦得。又依前點三丸，亦投入池中?？瓷孜矗羲c藥不須，將火燒卻，其物即不白，更須重點一遍，以白為度?！?

從中可得知，金陵子是先將雄黃升煉成砒霜，然后把后者作成小丸，逐個投到熔化的銅汁中，用炭不斷攪拌，直到銅汁變白為止。在此過程中，As₂O₃先被炭還原成單質(zhì)砷，立即溶入銅中，于是逐步生成了砷白銅（Cu3As）。有人根據(jù)這段記載進行了模擬實驗，成功地?zé)挸隽撕?.92%的砷白銅。這個記載說明我國煉丹家在唐代中葉點化砷白銅的技術(shù)已經(jīng)達到了相當(dāng)成熟的階段。但它長時期為煉丹家的真秘，師徒相傳，對外絕密。最近在青海都蘭熱水吐蕃墓葬中還發(fā)現(xiàn)了唐代中晚期的砷白銅實物，是一件含砷15.8%的銅鏃。這表明砷白銅在唐代已得到一定程度的應(yīng)用。

宋代《春諸紀(jì)聞》卷十中載有一段“丹陽化銀”的故事：“薛駝，蘭陵人，嘗受異人煅砒粉法，是名丹陽者。余嘗從惟湛師訪之，因清其藥。取藥帖抄二錢匕相語曰：‘此我一月養(yǎng)道食料也，此可化銅二兩為爛銀……’其藥正白而加光璨，取棗肉為圓，俟熔銅汁成，即投藥坩堝中，須臾銅中惡類如鐵屎者膠著鍋面，以消石攪之，傾槽中，真是爛銀，雖經(jīng)百火，柔軟不變也?！憋@然，這里描述的是煉制砷白銅的過程，所用的藥即砒霜(三氧化二砷)，利用棗肉在高溫下生成的碳將砒霜還原成砷，使其與銅生成白銅即所謂“爛銀”；加入硝石、芒硝作為造渣劑，以去除化學(xué)反應(yīng)生成的脫氧產(chǎn)物。這段記載談到煉丹家以煅砒粉化銅為白銀時，還說這是一種奇聞絕技。表明直至宋代，煉制砷白銅仍屬于煉丹家的一種“方技”。

元明以后，這種“藥銀”才逐漸為常人所知了，砷白銅的煉制方法才逐漸流傳開來。元人著作《格物粗談》就有煉制砷白銅的記載。明代李時珍《本草綱目》中說：“白銅出云南，赤銅以砒石煉為白銅?！彼螒?yīng)星《天工開物·五金》中也說：“銅以砒霜等藥制煉白銅……凡紅銅升黃而后熔化造器，用砒升者為白銅。工費倍難，侈者事之?！倍加涊d了砷白銅的冶煉。因砷白銅與鎳白銅外觀相似，因此在明代文獻中，常把兩種白銅相混淆。

但是目前為止，還沒有找到古代煉丹家所制出的砷白銅實物。這大概一是因為這種“藥銀”冶煉技術(shù)只有少數(shù)人掌握，生產(chǎn)極少，年久失傳；二是易變質(zhì)（其中砷質(zhì)會逐步揮發(fā)掉，而變?yōu)樽爻嗌钟卸拘?；三是砷白銅在市場上常常被用來冒充白銀，是違禁的，只能在暗中少量煉制；四是煉制困難，耗資多、價錢昂貴。

我國自古就有兩個獨立發(fā)展起來的白銅體系。砷白銅是我國所特有。這一冶煉技術(shù)堪稱我國一項寶貴的文化遺產(chǎn)。

白銅成分

白銅是以鎳為主要添加元素的銅基合金，呈銀白色，有金屬光澤，故名白銅。銅鎳之間彼此可無限固溶，從而形成連續(xù)固溶體，即不論彼此的比例多少，而恒為α--單相合金。當(dāng)把鎳熔入紅銅里，含量超過16%以上時，產(chǎn)生的合金色澤就變得潔白如銀，鎳含量越高，顏色越白。白銅中鎳的含量一般為25%。