《大宗商品Ⅲ》——铜的应用范围以及未来趋势
《大宗商品Ⅲ》——铜的应用范围以及未来趋势
铜具有一定的特殊性，既不像黄金一样珍贵，又不像钢铁一样普遍。如我们日常中一般很难直接发现铜制品，也不知道哪些产品里面含有铜，自然也就不知道铜对我们生活的重要性。所以在介绍铜的最后，还是想简单地为大家阐述一下铜的应用范围，以期大家对这种金属的重视程度有所提高。
一般来说，铜的应用在工业中，这也是为什么我们日常生活中比较难以直接接触到铜的原因。日常所见的铜一般是铜制饰品。而且大多数是古代遗留的产品。由于铜制饰品和器皿重量太大，且成本相对较高，所以现代铜的应用主要集中在工业，生活中常见的如广告业（铜字），雕塑（铜像）等。
工业中铜的应用主要集中在电力，其次是空调行业、然后是交通、建筑和电子行业。下面将依次进行介绍。
1 电力行业
我们之前在介绍铜的历史中，将铜的应用分为三个阶段，目前处于电铜时代，因为铜的应用大部分是与电相关的。单单以电力行业为例，电力行业的消费铜占据了铜消费的50% 左 右，其他的一些铜消费中很多都是与电力相关的，所以称之为“电铜时代 ”。
一般来说，我们在谈到铜在电力中的应用，首先想到的无非是电力输送如线电缆、变压器、开关、接插元件和连接器等，其实，除此之外，电机制造如定子、转子、轴头和中空导线等、通讯电缆及住宅电气线路也需使用大量的铜导线。这主要是因为铜的经济性与良好的导电性获得了平衡 ，按照价格来看，铜的价格比铁要贵，但是铁的导电性不如铜，而铜的导电性又不如金银，不过比金银的成本更低。所以，从历史实践中来看，铜成为了电力行业最重要的金属。
电力应用主要分为三块：发电、输电和用电 。当然这里面的用电还不包括电子行业，事实上，电子电器行业也是电力的一个最终消费端。但是为了简单起见，这里的电力终端消费不算在内。
发电需要发电机，而发电机的线圈大多数是由铜线圈所构成的，而输电线路也大多数由铜线构成的，在用电之前还需要转换成额定功率，变压器又是电力行业的一个重要部分。再加上贯穿整个电力系统的电线、电缆。不过，冷却铜也是铜的一个重要应用部分。如果说电力是现代工业的大动脉，那么铜就是大动脉里面的血红蛋白 。
2 电子行业
电真空器件如高频和超高频发射管、渡导管、磁控管等，它们需要高纯度无氧铜和弥散强化无氧铜。铜印刷电路 需要大量的铜箔和铜基钎焊材料。集成电路中以铜代替硅芯片中的铝作互连线和引线框架。
在信息化时代，人们已经无法离开电子产品，而电子产品的最基本的线路构成正是由铜构成的。铜在工业中的比重将进一步增加。电子产品作为一种直接面向消费者的终端产品，产品结构和复杂程度正日益增加，而这种多层次、复杂化的产品都是以电路的形式为基点来触发的，所以电子产品的未来必然是愈加丰富。
3 能源及化工行业
铜在能源行业中的应用主要在于散热冷凝，以铜管的形式出现。石化工业铜和许多铜合金，大量用于制造接触腐蚀性介质的各种容器、管道系统、过滤器、泵和阀门、各种蒸发器、热交换器和冷凝器等。海洋工业由于铜不但耐海水腐蚀，而且溶入水中的铜离子有杀菌作用，可以防止海洋生物污损，因此，铜及其铜合金是海洋工业中十分重要的材料，也已在海水淡化工厂、海洋采油采气平台以及其他海岸和海底设施中广泛应用，如海水淡化过程中使用的管路系统、泵和阀门以及采油采气平台上使用的设备，包括飞溅区和水下用的螺栓、抗生物污损包套、泵阀和管路系统等。
4 交通运输业
交通分为陆路交通、水路交通、空路交通。三者已经成为当前世界的三大运输方式。在各自的领域发挥着不同的作用。
在船舶行业铜合金包括铝青铜、锰青铜、铝黄铜、炮铜(锡锌青铜)，白铜和镍铜合金(蒙乃尔合金)等都属于造船的标准材料。在军舰和商船中铜和铜合金一般用做铝青铜螺旋浆、螺栓、冷凝管、铆钉、含铜包覆油漆等。
在汽车行业铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、配电和电力系统、刹车摩擦片、垫圈以及各种接头、配件和饰件等。铁路列车上的电机、整流器以及控制、制动、电气和信号系统等也都要依靠铜和铜合金来工作。此外，铁路的电气化对铜和铜合金的需要量很大。
飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材，轴承保持器和起落架轴承采用铝青铜管材，导航仪表应用抗磁铜合金。
5 建筑业
数百年来，铜一直是建筑上的主要材料。具有持久，环保和免维护的优点，此外，铜亦可100%循环使用。铜本身的特点使它可以和建筑一起随时间的推移而产生不同色彩效果，所以我们说铜材装饰的建筑是“活”的建筑。如中国四大铜殿：湖北武当山铜殿、山西五台山显通寺铜殿、昆明凤山铜殿、北京和园铜殿.
即使在现代，铜在建筑中的应用依然很广泛，从内部的管道建设到外部的装饰，铜依然是重要的材料。从物理特性上来说，铜的耐腐蚀性要比铁好，但是成本比钢材高。所以经济发展水平和铜价是影响铜材在建筑中使用的主要因素。从欧美发达国家来看，建筑用铜占据了最大的消费市场。
6 空调制冷
中国的空调生产是比较特殊的，由于特殊的地理环境，中国人对空调的需求是最大的，作为世界最大的空调消费市场，同时也是最大的生产市场，中国的品牌已经远销全世界。如格力、美的、海尔等。
空调室内机与室外机的连接，需要连接材料进行连接。普遍应用于空调室内机与室外机连接的材料为铜管 和铝管。目前，空调连接材料使用最普遍的是空调铜管。因为铜管的耐压力高，不易腐蚀，使用寿命也比铝管要长;制冷铜管的导热性比铝管要好的多，焊接性能、机械强度也远比铝好，当然空调铜管的价格方面也会比铝管贵一些。
7 其他
其他的铜应用也由很多，如各种合金。
8 铜消费的特点与未来趋势
根据上面的介绍，我们不难发现：
1）其实很多行业都无法完全分离，但是最重要的是基本上大多数行业的铜应用都是以电力为基础 的，所以我们称之为“ 电铜时代 ”。
2）铜的消费与经济发展的阶段是相关的，在经济发展的初期，诸如交通、电力等基础设施行业的应用汇大幅上升，随着经济的发展，电子行业的铜消费会逐步增加，电力行业的铜消费占比将下降。
3）随着社会的加速发展，科技呈现爆发式发展，在可以预见的未来，复杂产品的消费将会成为主力，而控制复杂产品的依然是电子行业，因此，电子行业的铜消耗量占比将会增加 。
4）未来，电力行业依然是铜消费的主力军，因为电力本身的消耗量大，电子行业的铜消费增加的同时，也会增加对电力总量的需求。
5）未来，世界建筑用铜的比例将会下降，但是中国的建筑用铜数量有可能会增加，电力用铜的比重会稍有下降。
6）随着世界经济的发展，工业总量的不断提升，未来铜的消费总量会不断上升。
7）建筑用铜消费是最大的不确定部分。
铜导电性更好，那么为什么在电子产品中使用金？
前段时间，在给在笔记本电脑购买新硬盘时，鹿角网注意到硬盘的某些部分镀有一种金色金属。这使我对这种金属是否真的是金感到好奇。
通过Google搜索证实，是金，并且，在现实生活中，黄金在电子产品中的使用频率相当高。这就给我提出了新的问题：当我们已知铜作为导体更好，也更便宜时，为什么要使用金呢？
关于这一点，我们必须首先了解电导体是如何工作的。电力如今是我们生活中必不可少的一部分。从本质上讲，它是微小的带电粒子，我们称之为电子，从一个点到另一个点都在导体之间穿行，并携带电流。导线中的电流来自在导体中移动的电子。
电子的移动速度取决于它是通过良好的电导体传播还是绝缘体。好的导体可以使电子轻松快速地通过。而绝缘体则阻挡了电子的通过，限制了电流的流动。因此，良好的导体具有“低电阻率”，而绝缘体具有“高电阻率”。
铜是极好的电导体。它既经济又易于购买，因此是布线中最常用的金属。塑料是绝缘体，通常用于包裹电线以防止事故发生。银、金、铁等金属通常情况下也属于比较好的导体。铜是比金更好的导体。
有了这些信息，就会产生一个明显的问题，那就是，为什么在制造连接器端部时会选择使用金而不是铜。答案既简单又复杂，取决于金作为金属的特性以及某些电气组件中对导体的要求。
我们将铜与金的性能进行比较的话，黄金是稀有且有价值的金属，与富丽堂皇和皇室成员息息相关，通常被普通人视为不随便使用的东西。很早以前，金就已经被用作货币和用于装饰，其被使用的证据可以追溯到古埃及文明的时代。至今，它仍然是珠宝和装饰品制作中的流行金属。
但是，在现代，从某种程度上来讲，黄金已经不再是一种新颖的物品。如果你碰巧拥有某种形式的尖端技术，黄金很有可能就会作为其组成部分之一存在其中，因为，一小部分黄金已被用于生产各种电子元件。
黄金是一种易延展且可延展的金属，因此可以轻松地将其拉成金属丝或者锤成薄片。现在的技术，可以将约28克黄金打成17平方米左右的薄板。纯金是一种相对较软的金属，因此易于在适应需求的小型精密电路和连接器的生产过程中使用。黄金是人类已知的最具韧性和延展性的金属。
铜相对而言不具有延展性，因此较难加工，使金比铜（甚至银）更受青睐的另一种金属性质是其反应活性。金被称为“化学惰性”元素，这意味着它不容易与其他材料发生反应。在正常条件下，它是惰性的，这一点与铜或银不同，它们都容易腐蚀和变色。
上面讲到的这些特性共同作用之下，使金成为用于电气领域的可靠选择。电脑中的黄金最多，便携式摄像机和微波炉等相对不太复杂的设备中也含有少量的金！
铜具有更高的“化学活性”和更低的延展性，这使其在制造用于尖端技术中的连接器时不受欢迎。因为那些组件必须更加坚固耐用，如果将用金制造的组件改为铜制，则它们的寿命和效率会降低，并且需要经常更换。这样一来，使用它们的设备会更加昂贵，并且要求更高的维护成本。
如今，电子工业已经成为黄金的最大工业用途。由于它的价格比其他金属相对昂贵，而且供应短缺，所以有必要回收旧电子产品中使用的黄金，毕竟该行业对黄金的需求仍然很高。鹿角网还发现一个有趣的事实：关于如何从电子产品中拯救黄金的YouTube视频，比为什么人们更喜欢使用黄金的视频还多！
不幸的是，目前人们对这方面的共识是，除非以工业规模进行，否则回收电子产品中的黄金的过程将比其价值更高、更危险。世界上有10％的循环金供应来自电子产品的工业回收。
金用于电子产品是因为它比铜更具惰性，韧性和延展性。这些使用黄金制造电子零件的优点如此显著，难怪即使在使用黄金会带来各种经济挑战的情况下，在连接器和其他精密组件的生产中，与铜和其他导体相比，它仍然是首选。
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