第四讲 铍青铜 和锡青铜
4.1 案例： 瓦斯爆炸
* 瓦斯爆炸原因就是瓦斯积聚和引爆火源 ，火源那里来？
* 放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火 源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是 由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备 及电源线电火花引爆的。（资料来源： ） /rssh/stq/201007/829372.shtml
第四讲 铍青铜和锡青铜
* 铜比钢铁要软得多，弹性和抵抗腐蚀的能力也不强。但是在铜 元素中加入一些铍后，其合金的性能发生了很大的变化，铍青 铜依据铍含量分为两大类：
* 铍含量为0.2～0.6％的是高导(电、热)铍青铜； * 铍含量为1.6～2.0％的是高强铍青铜。 * 合金中铍的作用主要是机械强度、硬度、弹性极限和疲劳极限
* 怎样消除电器火花？
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4.2 铍青铜
4.1.1 铍元素的特性
* 铍的化学符号为Be，比重为1.85，铍比常用的铝和钛都轻，是最轻的 结构金属之一，但拉伸强度是钢4倍，铍元素呈灰白色，质坚硬。电导率 31.3×106 Ω·m ，热导率 201 W/m·K，熔点1278℃。沸点2970℃，莫 氏硬度5.5。 * 工业上金属铍的生产一般分为两步：第一步是从绿柱矿石中提取氧化 铍，第二步是由氧化铍制取金属铍。
电子产品结构材料特性和选择方法
第四讲 铍青铜和锡青铜
（1课时）
第四讲 铍青铜 和锡青铜
4 铍青铜和锡青 铜
4.1 案例 ：瓦斯
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4.2 锡青铜 4.2.1 锡元素的特
性 4.2.2 锡青铜的成
和锡青 铜
引言
了解材料技术有多个层面，不同厂商的同类 材料比较是一个层面；对材料成分差异性的分 析是另一个层面。本讲在这个层面上，对铍青 铜和锡青铜的特性做一些介绍。铍青铜和锡青 铜各有不同的应用场合，有些应用场合非铍青 铜不可。了解这一点对产品结构和电气可靠性 是至关重要的。
* 国外有的铍青铜中加有微量的钴，它可以提高合金的韧性和硬 度，并且提高铍青铜耐温性能，钴有铁磁性能，加了钴的铍青铜 合金具有一定的铁磁性，这在电磁屏蔽材料应用上有一定作用。
* 中国国家标准的铍青铜牌号和化学成分如参考书表6-2所示。美国 铍青铜牌号和化学成分如参考书表6-3所示。
第四讲 铍青 铜和锡青铜
* 电子产品中，锡最大量的应用是作为焊接元器件的焊料，锡的 焊接性能特别好。其次就是加入铜中制成锡青铜成为接插件、 开关和屏蔽罩等零件的材料。
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4.2.2 锡青铜的成分和种类
锡青铜（Tin bronze）的成分依据牌号不同，锡的含量在3～8%， 也有的锡青铜还含有磷、锌、镍、铅等元素。国家标准GB5231 一2001《加工铜及铜合金化学成分和产品形状》中规定了锡青铜 的化学成分，如参考书6-9所示。市场上也将含磷的锡青铜称为 磷青铜和锡磷青铜。
第四讲 铍青铜和锡青铜
特别注意：
铍的化合物如氧化铍、氟化铍、氯化铍、硫化铍、硝酸铍等毒 性较大，而金属铍的毒性相对比较小些。铍进入人体后，难溶 的氧化铍主要储存在肺部，可引起肺炎。铍元素从人体组织中 排泄出去的速度极其缓慢，因此要防止铍元素的意外入口。---------延伸问题：什么金属大量的植入身体对人体没有危害？
第四讲 铍青铜
和锡青铜
4.1.2 铍青铜的成分和种类
* 铍青铜(Beryllium bronze) 是一种含铍0.2～2.5%的铜基合金， 其主要成分仍然是铜。铍青铜中也含有0.1～0.4%微量的镍、锡、 钴、锰、钛、铁、镁等元素。
* 各类合金都有以下通性：熔点低于其组分中任一种组成金属的 熔点；硬度比其组分中任一组分金属的硬度大；合金的导电性和 导热性低于其任一组分金属的导电性和导热性。------对后续介绍 的铝、镁、钛的合金也一样。
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* 锡的伸展性很好，能伸展成极薄的锡箔，厚度可以薄到0.04 mm以下，但它的拉伸性比较差，可以挤压制成细丝，但一拉 就断，也就是拉伸强度很低。
* 在金属中锡的熔点较低，只有232℃，因此，只要用酒精灯 或蜡烛火焰就能使它熔化成象水银一样的流动性的液体。锡 不耐低温，当温度低到13.2℃以下时，就会转变成煤灰状的 粉。
大幅提高。 * 所谓高导电、高导热是相对于高铍含量的铍青铜而言，实际
上 ，铜中加铍元素后，相对纯铜其导电、导热性能是降低 的。
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* 铍青铜中加微量的镍，可以改变合金晶体结构，提高抗氧化和防 腐性能，并具有防止撞击和大电流下打火花的功能。
* 铍青铜中加微量的加锰元素可以细化晶粒、稳定性能；加锡元素 可以提高焊接性能。
4.1.4 铍青铜的冲 压加工性能
* 铍青铜的性能与
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表4-3 美国Brush Wellman公司的铍青铜带材冲压加工性能
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4.2 锡青铜
4.2.1 锡元素的特性
* 锡的主要来源是它的一种氧化物矿物锡石（SnO2），中国占全球锡 的矿存储量25%。锡是银白色的软金属，符号是Sn，莫氏硬度为1.5， 这个硬度文具刀就可以切开它。锡的比重为7.3。电导率为9.17×106 米欧姆，热导率为66.6 W/m·K，由此可见锡的导热比铜的导热差很 多。 * 锡在空气中不易氧化，它的多种合金有防腐蚀的性能，锡很容易与 铁结合，可以被用来做钢板的防腐层。
青铜和锡青 铜
4.3.3 锡青铜的力学性能
锡青铜的熔点 比纯铜低， 耐
第四讲 铍青铜
和锡青铜
4.3 铍青铜和锡青铜的比较和选择 4.3.1 铍青铜和锡青铜的知名生产厂商 1．铍青铜的知名厂商 * 国外铍青铜的生产厂商主要为美国百盛（Brush Wellman）和日本碍
4.1.3 铍青铜的力பைடு நூலகம்学性能
铍青铜的国内标 准，不论是国家
第四讲 铍青铜和锡青铜
表4-1 铍青铜的力学性能（摘自YS/T323-2002）
第四讲 铍青铜 和锡青铜
表4-2美国Brush Wellman 公司 铍青铜带材机械 和导电性能
第四讲 铍青铜 和锡青铜
续表4-2
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