介绍化学元素-铜
铜的化学符号为 Cu，纯铜是一种柔软的金属，刚切割时表面呈现红橙色并带有金属光泽。它具有优异的延展性和高导电、导热性，因此被广泛应用于电缆、电子和电气元件中。铜可以与其他金属形成多种合金，例如：用于珠宝制作的纹银、船用五金和硬币的白铜，以及用于应变片和热电偶的康铜。青铜和黄铜是最具代表性的铜合金，它们机械性能优越，电阻率低。铜还是一种耐用的金属，可多次回收利用而不影响其性能。
目录
抛光铜常见的问题
1.常见所使用的铜?
黄铜:由铜和锌组成的合金，拥有出色的机械性能和耐磨性。它常用来制作精密仪器、船舶零件、枪弹壳以及硬币（如五日圆硬币）等。
青铜:由纯铜（红铜或紫铜）与锡或其他金属（如铅或铝）混合而成的合金。刚制成的青铜器具有金棕色的外观。铝青铜强度高，耐磨性和抗腐蚀性优异，经常用于制造高负荷的轴套、齿轮以及船用螺旋桨等部件。
白铜:也称为铜镍合金，具有坚硬的强度、良好的可塑性和优异的抗腐蚀性，并且电阻率高且不易生锈。这些特性使其广泛应用于装饰品、给水设备、仪器器械及货币的制造中。
2.铜金属抛光会产生什么样的表面？
铜金属抛光可在金属表面上形成光滑、反光、镜面般的光洁度。
3.铜容易氧化吗?
黄铜不易腐蚀，但与空气接触后会发生氧化，导致表面逐渐出现黑色斑点和气味。虽然这被认为是欣赏黄铜的一部分，但随着氧化程度加深，黑色斑点会变得更加明显。此外，接触水或汗水后，可能会形成类似于铁锈的「铜锈」，呈现绿色外观。
4.常见的瑕疵?
橘皮效应:当粗晶粒的铝合金或铜合金板材坯料经过拉延、弯曲或拉伸成形时，产品表面可能会出现类似橘皮的粗糙形貌。这种现象反映了晶粒之间的不均匀变形。
斑点氧化:将铜在空气中与氧气缓慢反应或是模具未及时清洁或环境湿度过高，表面容易形成氧化斑点，影响模具的外观和性能。
划痕-磨削后的铜材料，容易黏着在磨料表面，随着磨具转动而造成刮伤，不易提升光泽度。
5.跟其他金属相比铜抛光的困难点?
硬度低:铜相较于其他金属硬度较低，在抛光时如果转速过高容易产生刮伤与坑洞，比起其他硬度高的金属较难去抛光。
容易堵塞磨料:铜具有好的延展性，因此磨出来的铜，容易黏着在磨粒上，使磨粒减少磨削力也影响散热功能。
影响铜后续表面抛光的问题
模具材质的选择:模具与铜接触的表面材质可能会影响铜的氧化速度，因为不同材质的表面特性会影响湿气和氧气的附着程度，从而加速氧化反应的发生。
热处理工艺:通过加热和冷却金属或合金来改变其物理和化学性质的过程。这些工艺旨在改善材料的强度、硬度、韧性和耐磨性等性能。
模具表面的粗糙度:粗糙度对模具的功能性有重要影响，因为较光滑的表面可以减少摩擦、提高成型产品的表面光洁度，并降低脱模难度。
模具表面的形状:影响抛光的难易程度和均匀性，复杂的曲面、边缘及角落可能导致抛光不均和最终表面质量下降。
抛光加工:会显著影响抛光效果，包括光洁度、效率和表面质量，不同的抛光技术（如布轮抛光、砂纸抛光或磨料抛光）在处理速度、适用材料和最终表面状态等方面具有不同特性。
抛光工具的选择:不同的抛光工具（如布轮、磨料盘或砂纸）在材质、硬度和形状上各具特点，选择不当可能导致表面划伤、磨损不均或无法达到所需的光泽度。
工件的基础表面品质直接影响后续抛光的时间与难度，了解加工过程的各项因子及选择合适的加工方式可以大幅提升生产效率，达到事半功倍的效果。
如果有缺乏有效的铜抛光处理方案，以下实验结果可作为参考方案，为改善抛光过程中的各种挑战提供理想解决方案。
铜抛光实验内容
※以红铜为例
铜是一种具有优良导电性和延展性的金属。在生活与电子零件中常见它的应用。
然而，在抛光过程中，常常会遇到一些挑战，例如:表面斑点氧化、划痕以及材料的硬度较低等问题，这些都会影响最终的表面光洁度和整体性能。
为了有效解决这些问题，宏崴实验室对铜进行机械抛光的实验，探索不同抛光技术和条件对抛光效果的影响。
在实验中，我们评估了抛光工具、抛光剂的选择，旨在优化抛光过程，提高铜的表面光洁度和耐用性，从而提升其在实际应用中的表现。
工具准备
1.金相研磨抛光机
2.抛光垫:如:电镀垫、树脂垫、氧化铈皮抛光垫等不同磨料的型号
3.抛光液:如:奈米金刚石抛光液、氧化铝(铈)抛光液、二氧化矽等，搭配做使用
铜抛光的基本流程
电镀盘-树脂盘-氧化铈皮抛光垫-金刚石液-氧化铈-氧化铝-二氧化矽
※从粗抛开始，逐步过渡到精抛，以避免单次抛光造成过深的划痕
实验的抛光问题
铜与液体接触后如果未及时清理，表面容易形成白点。
铜材使用氧化铈垫抛光时，若抛光垫硬度较低，容易划伤表面。
太软的抛光垫在抛光过程中难以施加足够的压力，无法有效去除表面瑕疵和细微划痕。
推荐的抛光工具
奈米金刚石抛光液 / 研磨液 / 悬浮液>>>拋光液
- 较适合：机械操作
- 状态：液体状(油性/水性/醇类)
- 抛光时可以搭配双面研磨机、化学机械抛光(CMP)、金相研磨使用
- ※因磨料为游离状态可对物件大范围进行抛光
- ※如果工件表面还很粗糙可以选择粒径较大的抛光液使用
氧化铝(铈)抛光液 / 研磨液 / 悬浮液>>>拋光液
- 较适合：机械操作
- 状态：液体状
- 适用范围:一般做为金刚石膏之后做使用
- ※在工件上会有修复抛痕的功用
- ※氧化铈建议搭配工具并以低速做使用
抛光垫 / 研磨垫 >>>> 金相耗材
- 材質：
- 含磨料：氧化铈皮、电镀、树脂
- 不含磨料：蚕丝、牛皮、聚氨脂(黑色绒布)、编织、绒毛、多孔、硬布、软布等
铜的实际应用
铜管和管件：铜管和管件用于建筑、冷冻和暖通空调系统中，因其良好的导热性和抗腐蚀性而广泛应用。
电子产品：在电子产品中的应用非常广泛，例如用于印刷电路板、电缆、变压器和发电机。
船舶和汽车：用于制造船舶和汽车的螺旋桨、冷却器、引擎零件等。
工业机械：在工业机械中也得到广泛应用，如制动器、传动轴、齿轮等。
结论
铜产品在日常生活中应用广泛，涵盖从电器、管道到装饰品等多种领域，因此如何保持金属表面的光泽度成为一项重要的知识。作为修复人员，深入了解铜的特性、铜合金及其实际应用，能够帮助选择最合适的抛光工具和加工方式。这不仅能提升修复效果，还能有效减少生产成本和缩短生产时间，使整个修复过程更高效、可靠，最终提升产品的整体质量和使用寿命。
行动
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- 执行 >>> 抛光磨料、抛光设备、抛光工具
- 覆盘
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