铜铝范文10篇

铜铝范文篇1

跨商品套利的基本策略设商品A和商品B的比价为a，均值为a0，当a>a0时，A的相对价格较高，B的相对价格较低。当a<a0时，B的相对价格较高，A的相对价格较低。跨商品套利的基本原则是当价格变化趋势由跌转涨的牛市行情中，买进相对价格低的商品，卖出相对价格较高的商品。当价格变化趋势由涨转跌熊市行情中，卖出相对价格较高的商品，买进相对价格较低的商品。由此获得差价的利润。本文主要利用时间差及金融市场技术分析的MACD指标进行沪铜和沪铝之间的跨商品套利。其中，MACD称为指数平滑异同移动平均线，当MACD从负数转向正数，是买的信号。当MACD从正数转向负数，是卖的信号。具体操作方法如下，以熊市中的跨商品套利为例进行分析。首先通过观察a的值确定商品的相对价格高低，以相对价格较为高的商品的价格走势为依据，根据金融市场MACD的技术分析原则，当MACD小于0，出现卖出信号时，卖出该种商品期货合约；随着趋势发展，当MACD大于0，出现买入信号时，买入与第一种商品等价的第二种商品期货合约，即相对价格较低的商品期货合约；当MACD再次出现小于0的买入信号时，将持有的多头合约对冲平仓；最后当MACD再次出现大于0的卖出信号时，将持有的空头合约对冲平仓获利。在牛市行情中则执行相反的操作。

铜铝期货跨商品套利实证研究

（一）数据选取本文采用沪铜连续和沪铝连续的每日收盘价为研究对象，样本数据的时间段为从2008年1月1日到2011年12月31日。数据均来源于美尔雅期货富远行情分析系统2008～2011年数据库。由于沪铜连续的收盘价数据在2008年10月9日和2008年10月24日的缺失，本文相应地也剔除这两日的沪铝连续的收盘价数据，使两者在数据量上协调一致。经过整理后的数据一共943组。本文在实证过程借助了统计软件Eviews5.0。（二）铜铝价格相关性检验图1：沪铜连续和沪铝连续的收盘价走势图从图1可以看出，本文从定性地观察中看到,铜和铝两种商品在每个阶段价格走势基本保持一致，铜和铝两种商品套利操作有较高的可行性。进一步地，本文用协整检验来对样本数据进行定量分析。协整关系表示一系列非平稳变量之间的共同变化，其经济意义在于，两个变量，虽然两者具有各自长期波动的规律，但是如果是协整的，则它们之间存在着一个长期稳定的均衡关系。在对变量的协整关系进行检验前，首先要检验时间序列的单整性。本文采用ADF（AugmentDickey-fuller）的单位根检验的方法来检验变量的平稳性。检验结果如下：表1：铜铝价格单位根检验结果（ADF检验）表1显示，铜、铝的水平序列在1%、5%的显著性水平下是非平稳的，而铜和铝的一阶差分序列在1%、5%的显著性水平下是平稳序列。这说明两个研究变量均为一阶单整序列I（1）。在同阶单证性的基础上我们再检验变量之间是否具有协整关系，即变量之间是否存在一种长期稳定的均衡关系。本文采用EG检验法检验协整的存在性。用OLS法估计参数进行协整回归，y：铝的收盘价，x：铜的收盘价，回归方程如下：y=-28653.69+5.239366x+μ（-17.71510）（52.38865）R2=0.738667F=2744.571对残差项et进行ADF检验。估计方程为：△μ=0.992743μ（241.2264）在无趋势项，也无截距项的情况下，根据麦金农提供的EG临界值为：-1.941149，大于检验值-2.245525，所以残差为平稳时间序列，不含单位根。所以沪铜和沪铝的收盘价之间存在协整关系。该结论也表明，沪铜和沪铝来说，尽管这两个商品的期货价格是非平稳的，短时间内两个品种的期货价格可能出现偏离，但长期来说，沪铜和沪铝价格之间保持长期稳定的均衡关系，因此对这两个商品进行跨商品套利是可行的。（三）铜铝价格比值的统计实证仅仅分析相关性是不够的，套利操作中所采取的基准对象需要是稳定的。铜和铝套利常用的基准对象是铜和铝的价差和比值。本文选取比值作为基准对象。图2是2008年1月至2011年12月铜和铝比值和分布情况（横坐标为比值，纵坐标为出现的频次）。注：（1）标准差表示样本偏离中心的分散程度的统计量，标准差越大表示数据分散程度越大。（2）J-B是检验样本是否符合正态分布的统计量，该值越大，服从正态分布的概率越小。图2是两种商品价格数据的比值的分布，在此样本区间中，从最大值、最小值和J－B统计量看，铜和铝的比值较为稳定。沪铜连续和沪铝连续的价格比落在1.99～4.45之间，均值为3.14，通过两种商品期货价格比的正态分布检验可以确铜铝期货价格的相对价格区间，我们发现铜和铝价格比值平均在3.41，且相对价格基本处于3.41左右，偏离不大。因此本文通过均值比和最值比来分析两者商品期货合约的相对价格高低是可取的。虽然铜和铝价格的基本面不同，但两者的用处都是用作材料，存在替代关系。当铜价格太高时，将会导致铝使用量的增加，沪铝价格会走高；当铜价格太低时，将会增加铜的使用量从而减少铝的使用量，导致铝的价格走弱，由此可以看出铜和铝之间存在竞争关系，价格涨跌存在联动性。（四）铜铝期货套利的实证模拟根据提出的跨商品套利的基本策略，本文对2011年1月～2011年12月铜铝期货的市场行情进行了实证模拟。具体买卖交易过程见下表。

铜铝范文篇2

关键词住宅铜铝散热器评析

1概述

我国的住宅建设，在近几十年内每年的建设量约为5.0亿m2，其中较大部分在采暖区，年需散热器约为1.5亿片（折合铸铁四柱--600型散热器）。加上旧房改建及老供暖系统更换散热器，数量会更多一些。由于建设部已明令自2000年10月1日起实施按户计热与控制，并且城市供热方式还是以城市集中供热为主，所以适合热水供暖使用的散热器仍然是我们研究的重点。已于2001年4月1日实施的国家采暖通风与空气调节设计规范采暖部分，对铝制散热器的内防腐及铸铁散热器内腔不含粘砂等问题提出了明确的要求。在现有的各种散热器中，铸铁散热器要推广和采用内腔无粘砂新工艺；钢（板）制散热器沿需解决人防腐技术；铝制散热器按即将实施的建工行业标准要求，必须采用人防腐措施，以能适用于水的pH≤12,氯离子含量≤120ppm的供暖系统。而新型铜铝散热器是以铜管为通水部件、充分发挥铜材耐腐蚀的优点；以铝材做成散热部件，充分发挥铝材密度小、易成型等优点，可以生产在型式、尺寸、重量等方面都能适合住宅使用要求的产品。本文将重点介绍我国目前兴起的几种新型铜铝散热器，以供同行选用或开发产品时参考。

2住宅对散热器的要求

一般说来，住宅用散热器的要求为"安全可靠、轻薄美新"。"安全可靠"包括热工性能及制造质量两大方面。要求在规定的压力条件下不漏水、在与普通钢管近似的有效使用年限内安全工作且散热量无大的衰减、以及不会对人体造成损伤等方面；"轻"指采用钢、铝、铜、塑等薄壁轻型材料生产散热器，以减轻散热器自重，以及在热工性能提高的基础上减少金属用量；"薄"指散热器的厚度（宽度）尽量小一些，以少占平面面积，希望厚度在40～100mm范围内；"美"指散热器的外形、尺度、比例、色彩能与建筑装修协调且有良好的表面处理；"新"造型新颖及新材料、新工艺、新技术的采用。

我国是发展中国这，住宅有高、中、低档的判别，所使用的散热器也应当有不同的档次以满足不同标准住宅的要求。但上述的一般要求则是一致的。对此要求，新型铜铝散热器有极大的适应性。面对我国的现实情况，将散热器的通水部件和散热部件区别对待，各用其材分而治之，可能是发展我国散热器生产、保证安全使用的新出路。

3新型铜铝散热器的主要优点

本产品的突出特点就是将散热器中通风部件与散热部件分别处理、发挥铜材耐蚀特长及铝材重量轻、导热好、易成型的特点，具体优点分述于后：

3．1以铜管作通水部件，耐蚀能力强，可以保证使用寿命高于供暖系统所用普通钢管的使用寿命。按国家标准《工业循环冷却水处理规范要求》（GB50050-95），碳钢管壁的年腐蚀率应小于0.125mm/a；铜、铜合金及不锈钢管管壁的年腐蚀率应小于0.005mm/a。亦即铜管的耐蚀能力约为碳钢管的25倍。即是用壁厚0.5mm的铜管也相当于壁厚12.5mm碳钢管的耐蚀年限。

3．2以铜管为通水部件，可以达到较高的承压能力，提高散热器的工作压力。

按照国家标准《铜及铜合金拉制管》（GB/T1527-1997）的规定，对T2、T3牌号的铜管，产品的壁厚范围为0.5～10mm，出厂液压试验压力的计算公式为：

P=2·S·t/(D-0.8t)(MPa)

式中，t为壁厚（mm）；D为管外径（mm）;S为允许应力（纯铜为41.2MPa）。按此公式计算求得不同管径及壁厚铜管的出厂试压值见表1，据此可以根据散热器工作压力的要求选用不同壁厚的铜管。

常用铜管出厂试验压力计算值（MPa）表1

外径壁厚（mm）

0.50.60.70.80.91.01.1

152.823.403.99

162.643.193.74

192.222.672.13

202.102.532.97

221.912.302.69

251.672.022.362.71

271.551.862.182.50

411.431.631.842.052.26

451.31.471.671.862.05

注：本表根据GB/T1527-1997所列计算公式求得。

3．3以铝材作散热部件，密度小、易成形。可按热工及使用要求做成不同形状及尺寸，减轻散热器自重，提高产品的金属热强度。

铝材的导热性能好，其密度为2.7g/cm3。而钢为7.8g/cm3。显然用铝材作散热部件，在达到同样散热面积时的材料重将大大低于碳钢及铸铁。铜铝散热器的金属热强度，一般可达2.2W/(kg·℃)以上，约为铸铁散热器的五倍，钢制散热器的3倍以上。

至于铜铝散热器虽然使用了一些铜管，但因壁厚很薄，重量也会相应减少。

3．4采用胀管工艺可保证水道与散热部件的紧密结合。胀管工艺有液压胀管和机械胀管两种，都能满足散热器传热的基本要求。而铜管所需的胀管压力大大低于钢管，便于工艺实施。

3.5生产过程中无污染，可以避免铸铁散热器生产时对环境的极度污染，或其他类型散热器防腐处理等工艺过程中的污

染。

4几种新型铜铝散热器简介

目前我国已出现的铜铝散热器，大致有以下四种形式：

（a）罩式铜铝对流散热器：特点是有钢制外罩，罩宽有90、100、120、140mm几种规格；罩高有多种规格。外罩有单体式和连续两种；罩内散热元件为较大尺寸的铜管（Φ27）串铝片.其金属热强度约为2.0～2.3W/(kg·℃)。

（b）闭式铜管铝片对流散热器：特点是省去了钢外罩，利用铝翅片折边后造成闭孔气流通道（与闭式钢串片近似）。因而极大的减轻了散热器自身的重量，其金属热强度一般在2.8W/(kg·℃)以上。

（c）铜铝复合柱翼型散热器：特点是外铝内铜，通水部件为薄壁铜管，采用胀管及铜焊技术生产，形式为立管柱翼型。热工性能取决于铝制翼片的构造形式及厚度，一般可达2.0～2.5W/(kg·℃)。

（d）压铸复合铜铝柱翼型散热器：特点是先以铜管焊成骨架，通过压铸工艺做成散热器，然后用丝对连接组合成整组散热器（与铸铁散热器的组合方式相同）。其金属热强度约为1.4W/(kg·℃)上下。

4．1罩式铜铝对流散热器

目前的产品多为两根铜管分别串铝片成为散热元件，外用薄钢板作成对流罩，罩宽多在90～140mm范围内。由于目前尚未制定国家行业标准，所以产品尺寸尚无统一规定，一般是钢制翅片管散热器的尺寸选定。并根据住宅用散热器要求的减少厚度的需要，增加薄型产品。根据目前的产品情况及研究成果，对于罩厚为1200mm的产品，铝片的片距约为6.5～7.1mm；铝板厚度0.4～0.5mm。胀管工艺可用液胀或机械胀。

这种散热器。其散热元件由于是铜、铝结合构件，可以满足耐蚀及散热的不同要求。但外罩为薄钢板制作，这是散热器的外表，对加工质量及造型就有较高的要求。目前的产品所用钢板厚度多数较小，难以在加工后保持规正挺直，这是今后应注意研究改进的问题。罩厚120m的产品，罩高为600mm，罩长为1000mm(联箱包在罩内)的标准散热量（Δt=64.5℃）可达1715W，金属热强度可达2.3W/(kg·℃)。对照国家建工行业标准JG/T3012.12-1998，罩高500mm，罩宽120mm的钢制翅片管对流散热器的标准散热量要求为1650W。为4根散热管。可见本产品用两根铜铝散热元件大致可达到四条钢制散热元件的标准散热量，而其使用寿命却可提高几倍。

4．2闭式铜管铝串片对流散热器

从瑞典引进技术并结合我国国情进行技术改进后生产的温控式铜铝对流散热器，实际是在闭式铜铝对流散热器的基础上按订货要求再加装温控阀。主体部分是新式的铜管铝串片（闭式）散热器。这个产品研制中的多项技术改进，提高了闭式串片对流散热器的档次，成为一种新的、装饰性好的超薄型散热器，极适合我国目前住宅的需要。

其构造特点为：

（1）散热器厚度（宽度）为60mm，高度为300、400mm。器内为多根Φ16铜和串整片的铝制翼片。散热器内的水道为多管并联单回程环路，器外设同侧进出水口。

（2）散热器两头加设装饰性封头，把水管连接件包装起来。

（3）散热器上加装横向条式出风口。

（4）由翼片折边270°，连续组合后形成闭式气流通道（不需另外加罩）。同时由于两翼片在折边后为凹凸槽对装，可保证组合后的板面平整及严密。

（5）铜管与翼片为胀管连接（液胀或机械胀）。

按照本产品测试情况，外形全长为1300mm，其内的有效散热管长度为1100mm（两端各加有100mm的装饰罩），片高为310mm，片宽为60mm，其标准散热量为1388W。对照我国建工行业标准《钢制闭式串片散热器》（JG/T3012·1-1994），中片宽80mm，片高300mm的闭式钢串片散热器，其最小散热量为1188W/m，标准中规定片长计算时不包括联箱在内。而本产品的有效散热管长度为1100mm，折算为1000mm时的散热量即为1261W/m，超过钢制闭式串片散热器的散热量要求，有利于工程中选用或转换。其金属热强度达2.88W/(kg·℃)。

本产品的突出特点，除前已阐明的铜铝散热器共有的优点外，主要是利用铝片折边形成气流通道，减去了钢制对流罩，简化工艺，节省材料；其二是散热器厚度仅为60mm，可称为超薄型。这就使对流型散热器的厚度达到了目前铝制散热器及其他薄型散热器的厚度，减少占地面积。其三是通过两端加装饰罩使联箱（管）内藏、上顶加装横条出风口、铝片间采用凹凸拼拼装以提高表面平整度，使散热器的外观质量大大提高。

我国自20世纪70年代开始引进生产各种钢制散热器以来，闭式钢串片散热器是在引进的基础上经我国创新、改进的一种散热器，适合我国国情、取得了很大的的发展。但对于管式翼片间要求的紧密连接，在工艺保证方面尚有些困难。而闭式铜铝对流散热器，则既有闭式钢串片散热器的优点，同时在型式改进后，外观质量及耐蚀能力均提高了很大的档次；由于铜和胀管所需压力较小，工艺较为简单，胀接工艺可以保证管、片的紧密结合，所以寿命长而传热稳定，是一种非常适合我国国情和住宅使用的中、高档散热器。

4．3铜铝复合柱翼型散热器

铝制散热器在无内防府处理的情况下，只能在热媒水的pH=5～8.5的供暖系统中使用，否则会产生极强的碱性腐蚀。但铝制散热量体轻貌美，极受人们欢迎。解决的办法只有两条，一条是研究和搞好内防腐；二是开发铜铝或钢铝复合型散热器。本文所述的铜铝复合柱翼型散热器就是一种铜骨铝貌的新产品。通风部件全部为铜管、散热部件为铝制翼型管，两者通过胀管进行复合，保证传热良好。

由于其外貌及外部散热部件与铝制柱翼型散热器雷同，所以其尺寸及散热量也大致相同。金属热强度会略低于对应铝制产品（因这铜的密度8.9g/cm3）。但不会有很大的影响。铜铝复合柱翼型散热器的行业标准尚未制定，尺寸及散热量要求，可参照我国建工行业标准"铝制柱翼型散热器"的相关条文。值得说明的是：由于柱翼型散热器每柱的长度（立柱本身及组装间隙）变化很大，标准中难以一一按单柱尺寸列出。标准中的散热量要求是按不同的同侧接管中心距及散热器厚度（宽度），折算为组合长度L=1000mm时的名义散热量（见表2）。而送检标准样片的组合长度规定为1000+100mm，其内柱数不限。但生产厂家应根据送检样片的真实柱数求出每柱的平均散热量并依此编制产品样本，以便于工程选用。工程中只能按柱数选用，不可能按名义散热量选用。因为多柱组合时，由于每柱长度的不同，不太可能使各厂的产品都正好达到L=1000mm。（铜铝复合柱翼型散热器单柱的长度一般为60～100mm）。

铝制柱翼型散热器的散热量要求

（国家建工行业标准JG143-2002）表2项目符号单位参数值

同侧进出口中心距H1mm300400500600700

散热器高度Hmm340440540640740

散热器宽度（亦称厚度）Bmm50/60

组合长度Lmm400～2000

名义散热量（L=1000mmΔt=64.5℃）QmW/m800/8501070/11401280/13601450/15201600/1680

工作压力PaMPa≥0.8

注：1.宽度B为散热器外形最大宽度

2．名义散热量是根据送栓样片实测数值按长度折算为L=1000mm的相应散热量。

3．送检样片的组合长度为1000±100mm。

4．散热器高度H为推荐值。

铜铝复合柱翼型散热器中的铝翼管，完全可以采用已有的铝制柱翼型散热器的研究成果，但翼管中圆管的内径必须与所用铜管相配合，并要求一定的椭圆度，以便于串管及控制胀管量。本产品的胀管量一般为0.40～0.60mm，并要达到使铝翼管的圆管也有微胀，确保结合紧密。所用铜管的牌号为T2、T3，但由于铜管出厂状态有硬（符号为Y）、半硬（Y2）、软（M）三种，出于加工的需要，本产品立柱部分与铝翼管串装的铜管应用半硬铜管，而上下联箱因钻孔的需要需采用硬铜管。两者的壁厚可按表一选定。

本产品的金属热强度略低于全铝产品，但亦可达2.0～2.6W/(kg·℃)。市场销售的热价格亦有内防腐的铝制柱翼型散热器相差不多，约为0.3元/W（按标准散热量计算）。

铜铝复合柱翼型散热器的优点，除前述的铜铝散热器共有的优点处，主要有以下几点：一是内铜外铝，铝貌铜骨，可以达到"安全可靠、轻薄美新"的综合要求，基本属于辐射散热器，外表面温度较高，易于被用户接受（相对于对流型散热器而言）。二是充分发挥了铜管耐蚀及铝材质轻并易成开拓的特点，外形变化较多，不仅为热工性能的提高留有余地，并且千姿百态的产品也可满足不同用户的需求。

单就不同金属复合柱翼型散热器而言，自然尚有钢铝（碳钢）、不锈钢铝复合等不同产品，各有优点，但不在本文叙述范围之内。仅就胀管工艺而言，铜管是最易胀管的。

4．4压铸复合铜铝柱翼型散热器：该产品的主要优点是原料可以使用废铝（加收废），不仅成本可降低，并为废铝回收开阔出路。并且铸铝产品的整体刚性好。由于生产工艺的限制，在多片组装时接口较多（铸铁散热器亦有此缺点），增加了可能漏水的因素。但这一问题，只要组对及运输（或现场组对）时多加注意，是能够保证不漏水的。

5设计选用注意问题

5．1对横管式对流散热器而言，由于散热器的管内水流速较高，且不同的采暖系统，该水流差别也较大。而散热量却与管内水流速有直接而明显的关系。目前标准测试是按进、出水温差10℃进行测试，其管内水流速极低。对于较高流速时散热量随水流速变化的计算公式或修正系数却没有给出，所以工程设计人员要特别注意这一问题。也有的产品样本列出了高水流速（0.9m/s）的数值，然后又提供低水流速的衰减系数，但这一方式不符合我国现行测试标准规定，此外就是提供的衰减系数也不一定可靠。如果与实际工程条件有差异，容易导致散热器数量不准。除此而外，管式对流散热器内的小环路有单流程和双流程（或多流程）之分，其阻力也有差异，应当注意。

5．2铜铝（或钢铝）复合柱翼型散热器的选用，要特别注意热工测试报告中的散热量、名义散热量与产品样本所列散热量是否一致，以及顶部装饰罩的加设是否对散热量产生影响等问题。

5．3铜铝散热器是轻型、薄型散热器，外形美观，无需暗装。运输及安装、使用时要仔细对待。

以上重点介绍了我国目前兴起的三种铜铝散热器。时代的发展不仅对散热器提出了新的要求，也为散热器使用少量的铜材提供了可能。其实在空调产品、给水管道等方面早就使用铜材。当然，我国幅员广大，散热器需量极大，事实上不可能是一种产品一统天下。但针对我国目前情况，热媒水的管理及水质控制尚难满足钢制散热器的要求，而铜铝散热器可以保证使用要求，能做到设计选用者放心、承包商安心、使用者称心。只要生产厂把住焊接质量关就不会出现严重的漏水事故。我国目前对该产品的研究和开发，已与欧洲等地达到了同步状态，而不像其他散热器那样滞后，这就有可能形成有中国特色新一代散热器，为开辟国际市场创造条件。

以上所谈，仅供同行参考。不当之处望指正。

参考文献

1牟灵泉，宋为民，牟冬。再谈住宅供暖散热器的开发

暖通空调20001年第4期

2牟灵泉，牟萌。我国住宅适用的铜铝散热器

第十一届全国暖通空调技术信息网论文集，北京：中国建筑工业出版社，2000

铜铝范文篇3

一、现状及面临的形势

(一)现状。

1.*省已成为有色金属产业大省。20*年，全省规模以上有色金属企业342家，主要铝冶炼企业10家，铜冶炼企业5家，实现销售收入1820亿元，利税143亿元，分别占全国的9.4%和9.8%。全省电解铝产量148万吨，居全国第二位;电解铜39万吨，居全国第三位;氧化铝656万吨，居全国第二位;铝材168万吨，居全国第三位;铜材30万吨，居全国第九位。

2.工艺装备水平显著提高。目前，重点企业的氧化铝生产采用拜耳法短流程工艺，电解铝生产采用160千伏安以上大型预焙电解槽，铝板带加工企业采用热连轧、高速冷轧和连铸连轧等生产工艺。阳谷祥光铜业的粗铜冶炼采用闪速熔炼和闪速吹炼技术，是世界上第二个采用双闪速炉工艺的铜冶炼厂，工艺技术先进，填补了国内铜工业的空白。主要铜加工企业采用连铸连轧先进生产技术和装备。20*年与20*年相比，氧化铝综合能耗降低12千克标准煤/吨，铝锭综合能耗降低180千克标准煤/吨，铜冶炼综合能耗降低11千克标准煤/吨。

3.自主创新能力显著增强。近年来，*省有色金属行业建立起一批国家和省级技术开发中心，自主创新能力不断增强，开发形成高精度铝及铝合金板带箔、高性能结构型材、无缝管材等一批高附加值产品。全省有色金属工业获省部级科技成果奖近100项，其中，中铝*分公司研制开发的铸造铝合金和变形铝合金系列产品获部级金奖称号;*丛林集团公司的100MN油压双驱动铝挤压技术与装备研制项目获国家科技进步一等奖，成功研发时速300公里的动车组铝型材产品，实现高速列车车体材料国产化;高精度内螺纹铜管、铝合金建筑型材获中国名牌产品称号。

4.产业发展还存在一些薄弱环节。*省有色金属工业虽然取得显著进步，但仍存在布局不够合理，原料对外依存度高，深加工产品比重低，特别是高精尖铝、铜产品比较少，加工能力和水平比较低等问题。自主创新能力弱，企业发展趋同化趋势明显。烟尘、赤泥等环境污染治理任务比较重。

(二)面临形势。20*年*月份以来，由于受国际金融危机的影响，有色金属行业生产经营形势急剧恶化，面临全面亏损的严峻局面。一是市场价格暴跌。从20*年下半年开始，铜、铝等有色金属价格快速下跌。从7月初到12月底，国内市场铜价从64370元/吨下降到28000元/吨，降幅为56%;铝价从19415元/吨下降到13250元/吨，降幅为32%。有色金属价格跌速之快、跌幅之大前所未有。有色金属生产增幅呈大幅度下降态势，20*年10种有色金属产量同比增长6.7%，增幅回落18个百分点。二是有色金属企业普遍减产。目前全国停产电解铝产能、氧化铝产能均占总产能的40%，铜、铝加工企业约40%产能停产。三是企业库存和应收账款大幅度增加。20*年有色金属工业企业产成品库存同比上升22%，应收账款同比上升21%。全国电解铝正常库存约20—30万吨，而目前高达120万吨左右。库存上升和应收账款增加，降低了资金流动性，企业的生产经营更加困难。四是铜铝等主要有色金属企业出现全面亏损。20*年底，电解铝成本1.5-1.7万元/吨，远高于目前的市场价，导致电解铝企业全部亏损。

二、指导思想、基本原则和目标

(一)指导思想。以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，按照保增长、扩内需、调结构的总体要求，认真贯彻国家有色金属产业发展政策，以市场为导向，以自主创新为动力，以市场开拓、产业进步、深精加工为重点，推动有色金属产业结构调整和优化升级，促进有色金属产业可持续发展。

(二)基本原则。

1.应对危机与产业振兴相结合。着力解决行业当前面临的困难，保市场，保重点，促进产业平稳运行;利用市场“倒逼”机制，充分发挥各种有利因素，加快产业结构调整，提高产业竞争力。

2.控制总量与优化布局相结合。根据能源、资源、环境、市场等条件，严格控制产能扩张，加快淘汰落后，推动有色金属产业向上下游产业延伸，支持具有资源、能源优势的地区发展铜、铝深加工产品，优化产业布局。

3.自主创新与技术改造相结合。积极引进关键技术，加大自主创新和吸收引进技术再创新的力度，积极采用先进适用技术改进生产工艺，提高装备水平和产品质量，增加产品品种，降低资源和能源消耗，增强科技对产业结构优化升级的支撑能力。

4.资源开发与节约利用相结合。合理开发利用国内有色金属资源，以满足内需为主，控制资源初粗加工产品出口，鼓励高附加值深加工产品出口，积极实施“走出去”战略，增强资源保障能力。大力发展循环经济，提高再生利用水平，加强资源节约和综合利用。

(三)主要目标。

1.2009年，采取综合措施稳定市场需求，企业生产经营状况好转，库存、产成品流动资金占用等主要财务指标明显改善，实现稳定运行。

2.到2011年，培育3家销售收入过100亿元大型铝业集团，3家销售收入过60亿元铜业集团。全省电解铝产量220万吨，电解铜产量60万吨，氧化铝产量700万吨，铝、铜加工材产量分别为210万吨和55万吨。再生铝和再生铜比重力争达到各品种产量的20%。

3.大力发展铝、铜产品深加工，拉长产业链，提高产品附加值。全省氧化铝在省内深加工的比例提高到70%，电解铝在省内深加工的比例达到100%;铝板带箔、工业铝型材等高附加值产品占铝加工能力的比重达到60%以上，培育2个以上中国名牌产品，产品质量达到国际一流水平，成为有色金属工业发展的新亮点。

4.培育1个行业技术中心、2个部级企业技术中心、4个省级企业技术中心。通过原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新和连续不断的技术改造，提高技术装备水平，使主要技术装备保持国内先进水平，关键装备达到国际先进水平。

5.淘汰落后工艺装备，节能减排取得成效。重点骨干企业吨铝直流电耗下降到12500千瓦时以下，氧化铝综合能耗低于每吨450千克标准煤，粗铜冶炼综合能耗低于每吨520千克标准煤，余热基本全部回收利用，废渣100%无害化处理。企业的能源消耗、环境保护等指标均达到国家有关标准要求。

三、发展重点

(一)加快实施一批重大项目。在限制发展氧化铝，适度有序发展电解铝、电解铜的基础上，加快建设阳谷祥光铜业的阴极铜二期工程、烟台鹏辉铜业的节能减排技改迁建工程、*天圆铜业的低氧铜线杆项目和高精铜板带、东营方圆的电解铜、菏泽广源的高精电缆专用铜带、南山铝业的电解铝、龙口丛林的轨道交通用铝型材技改、肥矿平阴铝业和泰山铝业的铝板带箔、*奥博特铜铝业的高精度铜合金板带等一批投资大、拉动作用强的重大技术改造项目，提高规模效益。以菏泽广源、*奥博特、*天圆铜业等企业为依托，发展电子信息产业用引线框架铜带、高档铜箔、高速列车及铁路电气化所需的高性能专用铜材等产品，满足市场需求。重点支持中铝*分公司、*信发铝业、南山铝业、肥矿平阴铝业和泰山铝业、菏泽广源、兖矿科澳铝业、齐星铝业、临沂金升和*奥博特铝铜深加工延伸产业链条项目，提高产品的附加值。

(二)加快发展一批新产品。围绕航空航天、交通运输、包装、印刷、建筑装饰、电子家电、军工、新材料等8大领域，发展高精铝板带箔、铝合金压铸件以及管、棒、型、线等6大系列产品。航空航天领域，发展预拉伸板、锻件、型材、棒材等高性能铝材，积极为飞机制造业服务配套。交通运输领域，发展汽车、地铁、轻轨、高速列车等车体结构、发动机零部件、散热器、轮毂等，以及高速船外壳、窗室隔板、船甲板和航海仪器仪表、舰船装备板材、型材、管材等产品。包装领域，发展全铝易拉罐制罐料、高性能特薄板带材和铝箔、高档瓶盖料、药用铝箔材料等。印刷领域，重点发展铝合金PS板基。建筑装饰领域，发展涂层板和彩色涂层板用基材、幕墙板、隔热门窗建筑型材。电子家电领域，发展空调器用铝箔、高性能电解电容器用铝箔、空调散热片用铝箔。军工领域，发展超高强、高韧、高抗疲劳、抗腐蚀的大型合金型材。新材料领域，开发“专、精、特、新”产品，满足新材料产业的需求。

(三)研发一批新技术。支持企业以信息化改造传统产业，提高企业技术装备水平。加强产学研结合，大力开发具有自主知识产权的冶炼技术和精深加工技术，研制发展高精尖有色金属深加工产品和新型合金材料。积极开发铜冶炼及加工短流程工艺技术，共伴生铜矿资源高效利用技术。加快电子信息产业用引线框架铜带、高档铜箔、高速列车及铁路电气化所需的高性能专用铜材等高精尖产品关键技术开发。大力发展氧化铝生产突破赤泥综合利用技术，电解铝突破吨铝直流电耗12000kWh的节能技术，铝加工突破高档中厚铝板等关键技术，为企业发展提供技术支撑。

(四)推广一批节能减排工程。支持有条件的铜冶炼企业在循环经济园区建设低消耗、无污染、规模化的再生铜生产能力，提高废杂铜资源的回收利用水平;支持利用低品位矿、氧化矿、难处理复杂矿、尾矿与废渣等资源，提高资源利用率。提高铜冶炼尾气、余热等综合利用水平，降低能耗，提高水资源循环使用率。拓展尾矿、冶炼废渣等固体废弃物的应用范围，实现铜矿山、冶炼生产“零排放”。支持氧化铝生产企业采用赤泥综合处理技术提高赤泥回收利用率，采用高效、低耗、污染少的工艺技术回收废杂铝。积极开发新技术，实现电解槽固体废弃物资源化以及提高含铝非铝土矿资源的综合利用水平。

(五)淘汰一批落后工艺装备。严格执行国家有色金属产业政策和国家有色金属产业调整和振兴方案的政策措施，今后3年原则上不再核准新建和改扩建电解铝项目，严格控制电解铜新增产能。在2011年底前，淘汰落后小预焙槽电解铝产能，淘汰反射炉及鼓风炉炼铜产能。逐步淘汰能耗高、污染重、产品档次低、生产技术落后、规模小的铜、铝冶炼企业。

四、保障措施

(一)认真贯彻执行国家有色金属产业调整振兴方案的政策措施。积极争取国家有色金属产业调整振兴方案中提出的国家收储、提高出口退税率、直购电试点、技术进步及技术改造专项等政策支持。

(二)严格执行国家产业政策，控制生产规模。各级、各部门要认真贯彻落实国家及省有关规定，认真做好氧化铝、电解铝项目核准和备案工作，办理项目环评、土地、方案、安监等相关手续。手续不完备的建设项目，国土资源管理部门不予办理土地使用手续，环保部门不予办理排污许可证，质监部门不予颁发生产许可证，金融机构不提供信贷支持，海关不予办理进口设备手续。

(三)推进企业联合重组，提高产业集中度。充分发挥市场机制在配置生产要素上的基础性作用，引导和支持有色金属企业向集团化方向发展，发展壮大中铝*分公司、*信发铝业、南山铝业、魏桥铝业、烟台鹏晖铜业、东营方圆、阳谷祥光铜业等优势企业。以骨干企业为龙头，以优势产品为依托，以资本和产业链为纽带，支持煤电铝、电解铝、铝加工企业、电解铜、铜加工企业通过强强联合、兼并重组、互相持股等方式进行战略重组，优化产业组织结构，进一步提升产业竞争力和抗御风险能力，培育国际竞争力强的大型企业集团。研究制定具体政策措施，妥善解决重组过程中富余人员安置、企业资产划转、债务核定与处置、财税利益分配等问题。鼓励中小铝铜企业为大企业集团搞好配套，提高技术和管理水平，向专业化方向发展。

(四)加大财税金融支持力度，扩大技改投资。

一是认真落实财税优惠政策。加大政策宣传及贯彻落实力度，积极引导企业充分用足用好财税优惠政策，强化对政策落实情况的监督检查，切实把优惠政策用足、用好、用活。各级财税部门要充分发挥职能作用，积极研究制定财税配套政策和税收管理措施，促进行业调整振兴。

二是积极整合财政专项资金。大力支持企业技术进步，着力推动企业产品结构优化升级;大力支持企业自主创新，着力提高企业核心竞争能力;大力支持节能减排、结构调整和技术改造，着力推进经济发展方式转变。

三是对国家确定的重点支持项目，各级政府要创新资金筹集方式，调整资金支出结构，按照国家有关规定，给予配套资金支持。

四是切实落实国家新税法规定的增值税转型税收政策。

五是各金融机构加大对铝、铜精深加工企业的信贷支持力度。

(五)加快提高自主创新能力，推进产业进步。支持现有骨干企业建立省级以上企业技术中心、工程技术研究中心，鼓励龙头企业组建行业技术中心，建立健全技术创新平台，提高自主创新能力，积极开发具有自主知识产权的冶炼技术和产品精深加工技术。进一步完善产学研联合机制，对制约铝行业和铜行业发展的关键性技术进行联合攻关，尽快取得突破。多渠道、多层次培养引进技术创新人才，为技术开发提供人才保证和智力支撑。加大技术研发投入力度，形成政府资金引导、企业投入为主、社会全面参与的研发投入机制。以信息化改造传统产业，不断提高企业技术装备水平，培育一批高技术含量、高市场占有率、高附加值的拳头产品。

(六)积极开拓市场，扩大有效需求。抓住国家加大投资、启动内需的有利时机，在稳定现有有色金属消费领域的同时，积极开拓新市场。鼓励高附加值的机械设备、电器及电子产品、运输工具、仪器仪表等产品出口，增加有色金属间接需求。围绕交通、电力、建筑、航空航天、国防军工等领域，加大技术改造力度，大力发展高精尖有色金属深加工产品和新型合金材料，拉动有色金属消费，保持市场稳定。

(七)鼓励节能减排，推进资源综合利用。按照国家及省关于进一步加强节能减排工作的政策规定和要求，进一步加大铝行业和铜行业节能减排力度，积极推广一批重大节能技术、重大节能装备，实施一批重大节能示范工程。出台铝和铜行业节能减排标准，强化节能减排责任。加大节能环保执法力度，强化企业能源计量基础，规范企业用能和排放行为，依法淘汰落后生产工艺和设备。鼓励企业发展废铝和废铜的回收以及再生铝和再生铜产品，大力发展循环经济。

铜铝范文篇4

关键词：铝合金；导体；合金杆；铝合金单线

1铝合金导体简介

众所周知，我国的铜储量有限，但铝资源储量非常丰富，“以铝节铜”“是国家大力倡导的，而目前我们所用的铝合金导体是通过在纯铝中添加适当的合金成分而制成的。从价格上来说，铜材的价格相对于铝合金导体而言还是在其2～3倍以上，所以铝合金电缆与铜缆相比其最大的优势便是在于它的生产成本低，在保证相同载流能力的前提下，其生产成本可下降约30％以上。相比于铜导体来说铝合金导体抗腐蚀能力更强。铝在氧化时它的表面会很快的生成一层致密氧化膜，防止金属被进一步的氧化腐蚀。铝合金导体电缆的反弹性要小于铜芯电缆，在相同室温环境条件下，将铝合金电缆与铜缆弯曲至同样的角度，应力释放后，铝合金电缆的平均回弹角度要小于铜芯电缆40％左右。

2铝合金导体生产流程图

我公司拥有二台熔铝炉加连铸连轧生产设备，我们将工艺流程分为两部分，铝合金杆生产部分和铝合金线拉制及绞线部分。

3铝合金导体生产过程的工艺控制

3.1铝合金杆质量控制。（1）合金杆强度控制。材料采用AL99.5牌号铝锭，投炉前通过成份搭配，铝液中加入适量稀土和硼化处理，保证铝杆的强度要求，控制浇铸温度和轧制温度。浇铸温度控制在710～720℃，初轧温度在450℃～470℃，合适的轧制速度，使铝杆轧制过程得到充分冷却，铝杆收线前采取乳化液冷却处理，提高和稳定铝杆强度。（2）合金杆导电性能控制。生产用铝锭一般采用AL99.5牌的普通工业纯铝，铝锭纯度虽然在99.5%以上，但杂质成分复杂，其中含Si量较高，大于0.10%，Si的含量影响了铝合金杆的电阻率，所以我们除了按炉前通过铝锭搭配控制铁、硅杂质比外还采取加入适当的稀土，进行稀土优化处理（用含稀土12%左右的铝—稀土中间合金加入），提高和稳定铝合金杆的电阻率。稀土加入量是根据铝锭中硅、铁、铜和钛、钒、锰、铬等杂质含量而定。由于铝锭本来就较纯，所以一般稀土加入量在0.1～0.20%（已考虑加入过程的烧损）。从以往的实践证明加入适量的稀土，不但能起降低各种杂质的有害影响，而且细化晶粒，改善工艺性能和机械性能，起到提高导电性能、减少断线数，提高耐腐蚀性作用。（3）生产过程通过采用氮气加精炼剂进行充分的除渣除气精炼和铝液经过不少于45分钟静置处理，确保铝液质量。3.2铝合金单线生产工艺控制。铝合金单线采用滑动式铝合金大拉机组拉制，此类大拉机均具备拉丝液集中循环供应系统和冷却系统，能有效提供拉制过程中的润滑和冷却条件，并能进行单线定长分盘。为保证铝合金单线的表面质量，采用了进口高速铝线抽丝油，并选用聚晶拉丝模，使铝单线表面光洁度明显提高。为了提高铝合金单线抗拉强度的均匀性、导电性及机械性能，铝合金单线拉制后需放进时效炉进行时效处理，时效处理温度为170±5℃，时效处理时间为4.5h。3.3绞制生产工艺控制。为了保证铝合金单线抗拉均匀性，规定铝合金单线拉制后要放置不少于10小时才能投入绞线，并进行按抗拉强度配线，确保铝合金单线抗拉强度不均匀值。我们绞线用框式绞线机,该设备放线盘Ф630mm，采用集中整体上下盘、气动夹紧、操作方便、生产效率高；气动张力控制并有自动张力调节机构可使放线张力稳定；采用地轴联动，保证绞线节距的精度；有断线自动停车装置，安全可靠；设备设置了预成型装置，使绞线绞制紧密、结实，切断后无松散现象。

4容易出现的质量问题及解决措施

铜铝范文篇5

关键词：氧化铝；氧化膜；验证；实验设计

无论是初中化学还是高中化学，对于铝不易生锈的原因都是直接用“铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用”［1］说明，教师在课堂教学中也往往是直接进行注入式教学，而没有实验加以验证，这不利于学生直观理解与掌握知识，同时也不利于学生证据推理与模型认知核心素养的培养。此外，高中新教材对铝表面氧化膜性质的表述为:“酸、碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜（氧化铝也能与酸或碱反应）。”［2］如何证明铝片表面存在一层致密的氧化膜？这层膜是不是立即形成的？它是否能溶于所有的酸？

1研究现状

鉴于以上原因，有许多一线教师设计实验向学生证明铝片表面存在一层致密的氧化膜。

1.1加热熔融不滴落

有教师通过演示加热铝片的实验，从“铝熔化但不滴落，像是有一层膜兜着一样”［2］的实验现象出发，让学生直观感受铝片表面存在一层致密的氧化膜。这种方法虽操作简单，但无法证明膜是与空气中氧气反应生成的氧化膜，也无法证明铝片表面氧化膜的致密性，不符合化学学科的严谨要求。

1.2以汞齐实验为基础的对比实验

周玉重首先使用氯化汞溶液除去氧化膜，再置换出汞生成汞齐，由于汞的存在，铝片在空气中氧化后不能生成致密的氧化铝薄膜而成絮状氧化铝，同时在水中产生气泡［3］。该方法借助实验证明铝片表面致密氧化膜的存在，符合化学学科以实验为基础的要求，但是由于氯化汞溶液有毒性，在中学阶段无法用于学生实验，另外，氯化汞破坏氧化膜形成汞齐也超出了学生的认知。

2实验方案的选择

分析上述两种方法，验证铝片表面有致密氧化膜实验；需要解决两个问题：一是设计系统的证明实验，二是确保实验在中学阶段的可行性。同时应从两方面入手，一方面引导学生体会铝片表面氧化膜的形成过程；另一方面是验证铝片表面膜的致密性。通过查阅文献和预实验，发现验证铝片表面有致密氧化膜的实验难点主要有以下几点，铝片表面氧化膜厚度在0.01～0.05µm［4］，不易被直接获取进行分析；能与氧化铝反应的物质绝大多数都能与铝反应，不易区别；氧化铝薄膜结构复杂［5］。根据铝片表面的氧化膜不溶于硫酸、硝酸，但可以溶于盐酸，同时强碱溶液可以破坏铝表面的氧化膜的特点［6］，在设计实验时可从以下两方面着手，在学生已有化学知识的基础上进行定性研究，利用氢氧化钠溶液除膜，将除膜铝片进行梯度时间氧化，再与稀硫酸反应，比较不同氧化时间的反应结果，引导学生体会铝片表面氧化膜的形成过程；通过对比除膜铝片和带膜铝片与盐酸、硫酸、硫酸铜的反应现象，验证铝片表面氧化膜的致密性。

3器材和药品

铝片若干，镊子，胶头滴管4支，水槽2只，实验透明方盒6个。1mol/L的氢氧化钠溶液，1mol/L稀盐酸，1mol/L稀硫酸，1mol/L稀硝酸，饱和硫酸铜溶液。

4实验内容

4.1铝箔表面氧化膜的形成过程

（1）裁剪6片大小相同的铝片，编号为1~6。将铝片1浸泡在盛有1mol/L的氢氧化钠溶液的水槽中2min，取出并在清水槽中清洗1min后，置于标记有25min的实验盒中，同时开始计时。（2）秒表计时2min，将铝片2按步骤（1）除膜，清洗，置于标记有20min的实验盒中。（3）前一步操作完毕间隔2min后，重复上述操作，直至铝片6置于标记有0min的实验盒中。（4）向6只实验方盒内快速倒入1mol/L的稀硫酸溶液，观察实验现象（图1）。实验结论：随着除膜铝片在空气中放置时间的延长，铝与稀硫酸接触后产生的气泡越来越少，说明铝片与空气中的氧气结合生成氧化铝薄膜，但是膜的形成并不是迅速发生的。

4.2铝片表面氧化膜致密性的实验探究

（1）取一大片铝箔折叠，得到两排各含有4个铝方格的铝格条。（2）向第一排的3个铝方格中分别滴加1mol/L稀盐酸，1mol/L稀硝酸，饱和硫酸铜溶液，第四个铝方格不做处理，观察实验现象。（3）向第二排4个铝方格中先分别滴加1mol/L的氢氧化钠溶液，1min后擦拭去氢氧化钠溶液，再分别在前3个铝方格中滴加1mol/L稀盐酸，1mol/L稀硝酸，饱和硫酸铜溶液，第四个铝方格不做处理，实验现象如图2至图5所示。实验结论：通过第一排第二排铝方格的实验现象对比，以及图2出现红色固体、图3产生气泡等现象，可以证明未除膜的铝箔，即有氧化膜的铝箔表面可以阻绝硫酸铜溶液、稀硝酸溶液、稀硫酸溶液，证明了铝箔表面氧化膜的致密性。但是，从图4实验现象发现，随着时间的延长，盐酸可以溶解铝箔表面的氧化膜，进而与铝箔反应。

4.3实验注意事项

（1）在探究铝箔表面氧化膜的形成过程时，实验的前期准备和实验演示要紧密衔接进行，防止时间过长干扰实验现象。（2）在探究铝箔表面氧化膜形成过程的演示实验中，学生要小组配合，同时向6个方盒内倒入稀硫酸。（3）在铝片表面氧化膜致密性的实验探究中，用氢氧化钠溶液对第二排铝格除膜后，要擦干净氢氧化钠溶液，防止氢氧化钠溶液与后续试剂反应，干扰实验现象。5总结与评价本实验采用实验室常见的试剂、材料，避免了汞的盐溶液等有毒试剂，此外在课堂上演示占用时间较少，并且是以学生已知的知识为基础，便于学生理解，具有可行性。学生通过本实验不仅能对铝片表面氧化膜的形成过程和致密性有更深层次的认识，同时也能巩固学生对铝及氧化铝的化学性质的掌握。

参考文献

［1］宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学必修1［M］.北京：人民教育出版社，2007.

［2］王晶，郑长龙.普通高中课程标准实验教科书化学第一册（必修）［M］.北京:人民教育出版社，2019.

［3］周玉重.证明铝片表面上有氧化铝薄膜的实验［J］.化学通报，1956（1）：53.

［4］刘永杰，刘忆，董闯，等.Al2O3薄膜的应用与制备［J］.真空与低温，2002（12）：236.

［5］胡敏友，朱志江，张振.带膜铝片放入硫酸铜溶液的实验探究［J］.化学教与学，2019（10）：96.

铜铝范文篇6

关键词：铝的实验效果不明系列实验揭秘

中学化学中，有关铝的实验效果很不明显，长期以来困扰着我们这些实验工作者，通过不懈的探索和努力，终于揭开了其中的奥秘。

在人教版九年级化学(下册)第八单元课题2“金属的化学性质”中，关于金属铝有这样一段描述：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。从上段话中可以得到如下启示：1、铝的化学性质很活泼，在常温下就能与空气中的氧气反应，生成氧化铝。4Al+3O2=2Al2O32、氧化铝是致密而坚固的，致密的程度如何呢？3、如果用铝与其它物质发生化学反应，铝表面上的氧化膜会影响甚至会阻止反应的进行，怎么办呢？这就是我们需要解决的问题。

在人教版的化学九年级下册第11页中，有这样一个探究实验：把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？从理论上讲，这个实验很容易成功的，不就是一个置换发应吗？而在实验操作中却很感意外。实验过程：(1)、反应原理：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu(2)、实验步骤：a、用砂纸反复打磨铝丝，直到光亮，确信已除掉氧化铝薄膜。b、将铝丝插入装有质量分数为2%的硫酸铜溶液的试管中。c、现象：依稀可以观察到有极少量的红色物质附着铝丝上，溶液的蓝色变化很不明显：。这与理论上的结论相差太大了，什么原因呢？是铝不纯，还是铝表面的氧化膜未除净？还是硫酸铜溶液有问题？于是我又做了另一个实验：将用砂纸打靡过的光亮的铁丝浸入装有硫酸铜溶液的试管中，观察到：铁丝表面有红色物质析出并覆盖在铁丝上，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。反应原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4这个实验说明了硫酸铜溶液没有问题，那么问题一定是出在铝丝上。

人教版高一化学第一章第三节“化学反应中的能量变化”有这样一个实验：[实验1-3]在一支试管里加入几小块铝片，再加入5ml盐酸，当反应进行到有大量气泡产生时，用手触摸试管外壁，并用温度计测量溶液的温度变化。第五章第二节“元素周期律”又有这样一个实验：[实验5-2]取一小片铝和一小段镁带，用砂纸擦去表面的氧化膜，分别放入两支试管，再各加入2ml1mol/L盐酸，观察发生的现象。“[实验3-1]”重在铝与盐酸反应的剧烈程度，通过用手触摸试管外壁和通过温度计测量溶液的温度，直观地感受到和观察到化学反应前后温度的较大变化，从而得到在化学反应中确实存在能量变化。而在实验过程中通过用砂纸打磨过的铝片与3mol/L的盐酸反应的温度变化需要在30min后才能观察到，并且温度变化不很明显，大约从室温可以上升到35℃左右。时间长，效果差，还不如铁与盐酸的反应剧烈。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑“[实验5-2]”重在比较镁、铝与盐酸反映的剧烈程度，从而对比两者的金属性强弱。在实验过程中，镁带与盐酸反应非常剧烈，有大量的气泡产生，同时放出大量的热。而铝与盐酸反应只有少量的气泡附着在铝片上。从金属活动性强弱来讲，铝仅次于镁，而从实验现象上看，铝的金属性却比镁相差甚远，原因何在呢？

人教版高二化学第四章第一节有“铝箔的燃烧”这个实验。[实验4-1]把2cm×5cm的薄铝箔卷成筒状，内部裹一纸片，铝箔的一端固定在粗铁丝上，点燃纸片，立即伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶底部要放一些细沙），观察现象。在具体的实验过程中用砂纸反复打磨过的铝箔却不能在氧气中燃烧，分析其原因大致有两点：1、铝箔的氧化膜未除净。2、未达到铝箔的燃点。中国论文联盟-中国论文联盟

上述几个实验都有一个共同的问题，是不是铝表面的氧化膜未除净而影响了实验效果呢？那么又如何除去铝表面的氧化膜呢？前面这几个实验用了两个方法：1、用砂纸反复打磨。由于氧化铝是致密而又坚固的，这个方法是费力而不讨好。2、在盐酸中浸泡。Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O从上面的[实验3-1]和[实验5-2]中可知：在盐酸中浸泡时间长，效果差，这两种方法都不可取。大家知道，Al2O3是两性氧化物，既可以与酸反应，也可以与强碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O如果将铝片（丝）放入NaOH溶液中浸泡，效果又如何呢？通过反复实验，终于找到一个切实可行的好办法，步骤如下：1、将铝片（丝、箔）投入装有NaOH浓溶液（质量分数为30%，摩尔浓度为6mol/L）的烧杯中浸泡，直到大量气泡产生为止，浸泡时间约为10-12min。反应原理：（1）Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（2）2Al=2NaOH=2H2O=2NaAlO2+3H2↑因为铝表面的氧化膜与氢氧化钠反应后，里面的铝也会与强碱溶液发生反应，生成氢气。当有大量氢气产生时，说明铝表面的氧化膜已基本除净。2、保存方法：将除去氧化膜的铝片（丝、箔）浸泡在装有煮沸并冷却后的蒸馏水（125ml）的广口瓶中，并在蒸馏水中滴入2-4滴稀硫酸，防止铝片氧化。将通过浓的氢氧化钠溶液处理过的铝片（丝、箔）来重做上面的几个实验，效果很好，完全能够达到书上讲的理想效果。由此可见，如何除去铝片（丝、箔）表面的氧化膜，是做好关于铝的性质实验的关键。

铜铝范文篇7

关键词铜铝复合柱翼散热器

1概述

我国是一个幅员辽阔、人口众多的发展中国家，建设任务巨大，年需采暖散热器约为3.0亿片，具有世界上得天独厚的巨大市场。几十年来，我国的散热器生产取得了很大的进展，改变了铸铁散热器一统天下的局面。但是，由于我国发展过程中一些自身条件的局限性，虽然在采暖热媒方面推行了集中热水供暖，但热媒本身的水质、含氧量及失水（补水）量却难以有效地控制，热媒水的含氧量过高是导致钢制散热器腐蚀的主要因素，当然还有材料、加工、维护等方面的原因。以薄钢板为原料制造的散热器腐蚀问题最为严重。其后出现的铝合金散热器，虽有较强的搞氧腐蚀能力，但抗感性腐蚀能力差，适于Ph=5～8.5的供暖水质中使用。但供暖水质多是取决于钢制锅炉的水质标准，Ph=10～12（换热器系统水的Ph=8.5）。所以在前些年中铝制散热器的碱性腐蚀问题也严重地暴露出来，致使散热器市场又回到以铸铁为主的状况。便是，时代是前进的，随着建筑标准和水平的提高，相应要求有适应配套的建筑设备，以及供热由福利制进入市场而成为商品，而计量和控制水平的提高领带于较精密的设备和仪表，这些都是目前生产的内腔粘砂过多的铸铁散热器难以适应的。基于上述情况，铜铝（或钢铝）散热器应运而生，其基本构造形式，一是横管结构的铜管铝片对流散热器，有条形、箱形及无外罩的闭式折边三种形式；另一是竖式柱翼型结构，以铜管（或钢管）为容水部件、而以铝合金翼型管为散热部件组合而成的铜铝（或钢铝）复合柱翼型散热器。后者以其安全可靠、轻薄美新的姿态问世后非常引人注目，并且以其自身的潜质，预计将成为新世纪我国在量发展的新品种，成为有中国特色的代表性产品。

2铜铝（或钢铝）复合柱翼型散热器的基本构造及技术分析

2．1基本构造

如图1所示：1、2分别为上、下联箱，为较大口径的薄壁铜管或标准钢管（按水口焊接要求尺寸选定，G3/4水口时联箱直径可选用DN40），两端分别焊进、出水管口（5、6）（水口内管螺纹一般用G3/4，也有G1）及排气阀座（7）；。为通水立管，为较小口径的薄壁铜管或标准钢管（一般DN15～25），其上、下两端分别下上、下联箱（1、2）焊接；4为铝制散热翼管，与立管（3）套装后胀接，达到两者紧密结合，保证传热良好。一组散热器的柱数按订货要求决定。组焊完毕后经试压、表面处理（喷漆或喷塑）和包装后出厂。

图1构造示意图

从图1可以看出，本产品的容积水部件为1、2、3（主件）及5、6、7（配件），当为铜铝结构时这些部件均为铜质；当为钢铝结构时，这些部件相应为钢质（碳钢或不锈钢）

2．2技术分析

2．2．1耐腐蚀能力：

目前，对散热器使用寿命的基本要求是等同于采暖系统所用焊接钢管的使用寿命。对于铜铝结构的散热器而言，由于容水部件全为铜材，其耐腐蚀能力大大高于钢材，可以适应常见的各类供暖水质的要求，按GB50050-95《工业循环冷却水处理设计规范》的要求，"碳钢管壁的年腐蚀率应小于0.125mm/a，铜、铜合金及不锈钢管壁的年腐蚀率应小于0.005mm/a",可以看出，铜管的耐蚀率为碳钢管的25倍，亦即壁厚为0.5mm的铜管其耐腐蚀年限即相当于12.5mm壁厚的钢管，显然能满足前述的散热器使用年限的要求。不锈钢结构的散热器也能达到这样的效果（参见本文4.1节）。

对于钢铝结构的散热器，其所用钢管有标准的普通焊接钢管及普通无缝钢管两种。前者最小壁厚为2.7mm，管材本身就是采暖系统所用的管材；后者在选用时可选用壁厚2.5mm以上的管材，基本等同于普通焊接钢管的壁厚，也可以保证散热器的使用年限要求。

2．2．2承压能力：由于该型产品的容水部件（即承压部件）均为标准的铜管或钢管，按相应国家标准的规定，生产散热器所用的管材，其出厂试验压力增可达到2.0MPa以上（详见本文第4.1节），而散热器的工作压力一般定为1.0MPa，试验压力1.5MPa。所以只要能保证焊接质量，就能保证整个散热器的承压要求，能够安全使用。

2．2．3热工性能：本型散热器的散热功能基本由铝制翼型管承担，上下联箱占较少部分。可以充分发挥铝合金易挤压成形的优点，根据热工及美观造型要求，加工成各种开头及尺寸，然后通过与铜（或钢）立管的胀接，达到紧密结合，减小热阻，保证传热良好。

2．2．4使用情况：该型产品的内、外表面光洁，对内不会造成热媒水的污染或含砂，有利于精密度较高的设备和仪表的正常工作；对外可提高产品的美观程度和档次。且其散热器宽度可大大减小。综合说业，可以达到"安全可靠、轻薄美新"的基本要求。

3铝制翼形散热管的管形分析

3．1基本要求：该散热器所用铝合金翼形管的管型，与已有的铝制散热器基本相同。但由于内衬铜管（或钢管）及胀管的需要，翼型管的内孔（立柱）只能采用圆形，不宜用矩形，形成圆形管柱外设翅片的形式。圆管柱内径必须与内衬管管材有合理的配合公差，既能保证串管时没有困难，又要保证内衬管的胀管量不是太大。一般的胀管量在0.4～0.6mm的范围内，且能使铝翼管微胀，达到紧密结合。铝翼形管的断面形状及翅片设置，要符合下述基本要求。

3．1．1圆形管柱内孔直径须与所用衬管（铜管或钢管）配合。

3．1．2断面尺寸的宽度决定了整个散热器的厚度，应与上下联箱的尺寸结合考虑，保证散热器存放、运输、使用时翼片不受操作。翼管断面的长度决定了组成散热器时的柱距（片长），应考虑到工程选用的方便及散热器选用时散热量配片级差的要求。

3．1．3翼管外设翅片的高度（具体翅片外沿到中心管壁的距离）不要太大，以不超过60mm为宜，保证合理的传热温差（具有最佳数值需要深入研究）。多个翅片的设置要充分满足强化传热的要求，保证热气流畅通以及清扫的可能。翅片外端不能尖锐，最好作成"T"形，以防人体碰伤。

3．1．4翅片及中心圆形管柱的壁厚应尽可能薄，以节省材料。希望翅片的厚度为0.5～0.6mm，以使散热器的金属热强度达到较高水平，这对今后的发展是有利的。

3．2断面形状：铝制翼管的管形，大致分开式、闭式、混合式三种。图2列出了几种管形的示意图。

"a"为闭式结构，优点是以翅片形成自然对流的空气通道，利用烟囱效应增强换热效果。"b"为开式结构，优点是通过加大换热面积增加单柱散热器的散热量，同时也可取得较高的金属热强度、节省材料。"c"为混合式结构。它综合闭式与开式的某些特点，形成在造型、热工及安装使用各方面有自己特点的翼管断面形状。

对于翼管断面尺寸的控制，翼形管断面尺寸中的B亦即为散热器的厚度，参照已有铝制散热器标准的要求，一般为50～60mm；片长L（亦等于两片散热器的中心距）的取值要考虑两片组合间隙，并且为了选用及安装的方面，凡是取整数（cm）。

如图2所示：L=L1+C，L1为铝翼管横断面的长度；C为组合间隙，一般为5～10mm。基于翼管加工、热工及已有各种散热器的尺寸情况，片长L多在60～100mm的范围。铝翼形管的设置高度，主考虑立管（3）与上、下联箱（1、2）焊接的方便及空气流通的畅顺。铝翼管上、下两端面分别与上、下联箱外沿的距离，一般为10～15mm。对于顶部设装饰罩的产品，装饰罩的设计要保证热工要求，使气流通顺、不降低散热效果。

图2铝制翼形管管形示意图

（a）闭式；（b）形式；（c）混合式

4铜铝（或钢铝）柱翼型散热器的承压能力及热工性能

4.1强度：由于该型散热器的容水部件主要是标准铜管或钢管，对应本类散热器制造时常用的管材规格，按标准规定的出厂试验压力均可超过散热器的承压要求。所以，只要严格按标准选定管材，就能保证散热器的承压能力，只要把焊接质量搞好即可。钢铝结构的散热器所用的变通焊接钢管、冷轧无缝风管及不锈钢出厂试验压力见表1；对于铜铝结构的产品，其所用的紫铜管，代号为T2，T3。上、下联箱由于钻孔的需要，须用硬质铜管（以Y表示）：立水道用半硬质铜管（以Y2表示），一般可由铜管厂定尺供货。壁厚根据预定的管子直径及工作压力按表2及表3选定。

几种标准钢管的技术参数表1普通焊接钢管冷却无缝钢管冷却不锈钢无缝管

DN外径

（mm）壁厚

（mm）单重

（kg/m）外径壁厚单重外径壁厚范围散热器用壁厚范围

MmIn

103/817.02.250.82142.00.59150.5～3.50.5～1.5

151/221.32.751.26222.51.20170.5～4.00.5～1.5

203/426.82.751.63272.51.51220.5～4.50.5～1.5

25133.53.252.42322.51.82270.5～6.00.5～1.5

321.2542.33.253.13383.02.69340.5～7.00.5～2.0

401.548.03.53.84453.03.11450.5～7.00.5～2.0

50260.03.54.88573.04.00500.5～9.00.5～2.0

1．壁厚偏差-15%～12%

2．出厂水压试验2.0MPa

出厂试验压力P=20S·t/E(MPa)D为外径，mm,t壁厚，mm，s为屈服点强度的60%[如为10号钢则R=0.6×3.4=2.04(MPa)]

出厂试验压力P=20S·t/E(MPa)S为允许应力，取钢号搞拉强度的40%。T为壁厚，mm

散热器常用铜管的技术标准

（摘自GB/T1527-1997，铜及铜合金拉制管）表2

牌号状态外径（mm）壁厚（mm）液压试验压力（MPa）T2、T3

TP2、TP2硬（Y）3～3600．5～10

D为外径（mm），t为壁厚（mm），

S为允许应力（纯铜为41.2MPa）

半硬（Y2）3～1000．5～10

软（M）3～3600．5～10

常用铜管出厂试验压力计算值（MPa）

（按表2所列公式计算得出）表3

外径

（mm）

壁厚

（mm）

0.50.60.70.80.91.01.1

104.295.196.11

162.643.193.74

192.222.673.13

221.912.302.69

251.672.022.362.71

271.551.862.182.50

411.431.631.842.052.26

431.361.561.751.952.15

451.301.191.671.862.05

461.271.451.641.822.10

4．2热工计算

这里所说的热工计算，是采用经验的传热系数法，目的是作产品分析时参考。由于计算中所用传热系数的数值是根据经验及参考类似的其他产品而设定的，所以必然有较大的误差。产品的真实热工性能，一定要采用有关标准规定的标准试验台测试数值。

热工计算是以设定的产品图纸为依据进行的，内容包括散热量及金属热强度。

4．2．1散热面积（F）计算：包括上、下联箱、铝翼管（按翅片的两面计算面积）及立水管的裸露部分，求出三者全部的外露面积，即为散热面积，单位为m2。

4．2．2单片散热量（Q）计算：按经验计算公式进行（此数只能供概略分析使用）。

Q=K·F·Δt(W/片)

式中：Q----单片散热量，W/片；

F----单片总散热面积，按前述计算，m2；

Δt----标准传热温差。按我国散热器有关标准规定，=64.5℃；

K----传热系数，为经验估计数值。根据构造相近的散热器及相关研究成果设定。

本型散热器的传热系数数值多在4.5～5.5的范围内，翅片面积较小者取大值，翅片面积较大者取小值。

单片散热量的大小，目前无严格限制。就图2所示的单圆形管柱的产品而言，一柱的散热量实际上不可能达到很大的数值。而对产品是否达到标准的判断，只能按名义散热量。

参照我国即将实施的铝制散热器行业标准，本型产品在送热工试验台检测时，也应按送检片的组合长度为1000+100mm进行，这是因为单片的片长难以统一。也就是送检长度在900～1100mm的范围内，一般只要大于或等于900mm即可。测得的散热量再按长度折算为长度为1000mm时的名义散热量，以此与国家标准规定的名义散热量数值进行对比，看是否满足了标准的要求。本产品的散热量，以此与国家标准规定的名义散热数值进行对比，看是否满足了标准的要求。本产品的散热量、外形尺寸等与铝制柱翼型散热器相同的内容，均应参照铝制柱翼型散热器标准执行。至于样本的编制及工程选用仍可以单柱散热为基础进行（即为实测的整组散热量数值按送检片柱数的平均值）。不同接管中心距的产品，其长度为1000mm时的名义散热量可近似的参考表四数值。

据此估计一柱（或称片）的单片散热量可能在90～160W的范围内，标准对单柱散热量无严格要求，但必须要保证名义散热量达标，名义散热量的计算公式为：

单片散热量的计算公式为

式中：Q名义----送检片折算为长度为1000时的散热量，W/m；

Q实测----送检片（实长在1000±100范围内）实测的散热量，W/组；

L实测----送检片实际的外形长度，mm；

n----送检片实际的片数（或柱数）（片）；

Q片----按整组实测数值折算的单片（或称单柱）的散热器量，W/片。

铝制柱翼型散热器的名义散热器（JG143-2002）表4项目符号单位参数值

同侧进出口中心距Hmm300400500600700

散热器高度Hmm340440540640740

散热器宽度Bmm50/60

组合长度LMm400～200

名义散热量

（L=1000mm，Δt=64.5℃）Q名义W/m800/8501070/11401280/13601450/15201600/1680

注：散热量参数值一栏中斜线左侧为宽度B=50的数值，右侧为B=60的数值。

4．2．3单片散热器重量（Gd）计算：计量时需将铜（或钢）管与铝翼管分别计算。前者可查铜（或钢）管的技术标准（最好是实物称重）；后者可根据计算面积（不是前述的散热面积，因为翼片的散热面积是计算了内外两面的数值）、翼片（及圆形管）设计厚度及金属密度求出。铝合金的密度为2.7g/cm3；紫铜为8.5g/cm3；碳钢为7.8g/cm3。一般在上述计算的基础上另加10%的其他重（包括组合时应分担的配件重量及计算误差等）。

4．2．4金属热强度（q）计算：进行本项计算的目的是大致分析和判断所设计的产品在同类产品中的热工技术水平和金属耗量的多少。其依据是在保证容积水部件的承压能力和使用要求及采取强化传热措施进行设计个性后的最终产品设计图。金属热强度的物理意义为单位重量的金属在温差为1℃时的标准散热量，其计算公式为。

式中Gd为单片散热器重量，单位为（kg/片）；其余符号同前。根据已有产品的情况，铜铝复合柱翼型散热器的金属热强度大致为2.2～2.6W/(kg·℃)；钢铝结构柱翼型散热器约为1.4～1.8W/(kg·℃)。随着铝翼管管形的进一步研究和优化，上述数值还有可能更高一些。

4．3经济分析：即按选用产品的实测散热量和实销价格，求出单位散热量的热价格（元/W）。可以10片为一组样本进行计算，最后取平均值，得出单片的价格。最后再按测得的标准散热量求出本产品的热价格。目前铜铝柱翼型散热器的热价格大至为0.3元/W上下，与铝合金散热器大致相当或略高一点；高于一般的钢制散热器（一般为0.2元/W上下），但低于外企或进口的钢制散热器产品。

5工程选用注意事项

5．1铜铝复合柱翼型散热器，实为铜骨铝貌，通水部件全为铜管，能适应我国常用供暖水质。生产厂重点把好焊接关就可保证长年使用，工程设计可以放心的选用。

5．2应注意厂家提供的产品样本所列的散热量是否与送检样口测试报告相条例，并要注意产品顶部装饰罩对散热量的影响。往往出现在送检测时是无罩，而使用有时有罩，其散热量会有差别。还要注意其名义散热是否能达到国家建工行业标准的要求。厂家在标准测试台测试报告的基础上，自行增加散热量并编制样本的作法是不恰当的。

5．3产品的水流阻力，目前多数厂家的样本中未能提供，今后可要求厂家或有关部门提供相应数值。由于铜墙铁壁管内壁光滑，其实际水流阻力不会大于已有的钢板或钢管柱型散热器，可作暂时的参考。

5．4本产品是轻型、薄壁产品，安装时要仔细。不能象铸铁散热器那粗放式安装，要不能上人登踏。由于本产品轻美

观，无需加罩暗装。

以上所述，借以与同行探讨，并为这一产品的推广提供一些技术支持。通过共同努力，使运一适合我国国情、耐蚀耐用、生产无污染、热工性能优良、能够称得上是"安全可靠、轻薄美新"的产品，能推广生产为建筑提供优良的供暖设备，成为新世纪中的新一代产品，摆脱长期困扰我们的困难局面，即能促进我国采暖散热器行业的发展，又能保证建设工程质量，用户安居乐业，为我国建设事业的发展做出应有的贡献。

参考文献

1牟灵泉，宋为民，牟冬，再谈住宅供暖散热器的开发，暖通空调，2001年第4期。

2牟灵泉，宋萌，我国住宅适用的铜铝散热器。

铜铝范文篇8

心理学原理表明，思维能力是人的认识能力（即智力）的核心，而抽象概括能力是其中的重要组成部分。现以第七册《金属》一课为例，谈谈学生抽象概括能力的培养。

一、指导学生认真观察和实验，为科学抽象打好基础。

观察和实验是人类认识自然的基本途径，也是自然教学的基本特点。通过观察、实验等实践活动，可以为抽象和概括准备大量的感性材料，帮助学生在学习过程中实现从感性认识到理性认识的飞跃。教学中，教师应尽可能创造条件，认真准备好与新授知识有关的“有结构”的材料，指导学生去认真观察或实验，去探索它、研究它，帮助学生获得对被探究事物的感性认识，初步形成对该事物的了解，以便于在教师的启发下进一步通过头脑的加工、语言的交流上升为理性认识，形成相应的科学概念。

在《金属》一课教学中，为了组织好学生在课堂上的探究活动，师生共同准备好用于观察和实验的各种材料。除教师准备好教学中所需的实验器材，如铝勺、铜钥匙、铁钉、烧杯、电池、导线、灯泡等外，还应指导学生自己收集并准备一些易于获得的材料，如稍粗一些的铁丝、铝丝、铜丝，香烟盒里的铝箔，可用于捶打的卵石等。教学时，应有顺序地组织好学生分组实验，引导他们去探究金属的共同性质。1.组织学生观察三种金属时，要引导他们仔细观察，并给予必要的提示，让他们用砂纸把金属表面打磨一下后寻找出这些金属外表的相同点。这样做既可达到观察的目的，也能训练学生的观察能力。2.教材中的三个实验和“试一试”实验要让学生人人动手操作，以增强他们对金属的感性认识。对学生不便准备的传热实验，教师也应该在演示该实验时尽可能让学生摸一摸没有浸在热水里的物体的一端，使他们实实在在地感觉到铜、铁、铝都能传热。3.最好把教材中的“试一试”分散在一个观察和三个实验中去分别完成，形成对比实验。这样有利于突出铜、铁、铝的共同性质，加深学生对这些金属的感性认识。4.学生实验时，要提示他们注意观察实验现象，以便于告诉老师“看到了什么，通过实验或观察，知道了什么？”

二、精心组织研讨，引导学生思维，逐步培养他们的抽象概括能力。

在完成观察和实验探究活动之后，教师应及时组织学生开展研讨，即引导他们把在探究活动中所获得的感性认识和想要说出来的话通过课堂讨论、互相交流等形式起到相互启发的作用，从而找出被研究事物的共同的、本质的属性并加以概括，使感性认识逐步上升为理性认识，形成一定层次上的科学概念。由此可见，组织学生研讨的过程，实际上就是发展学生思维，培养他们的抽象概括能力的过程。

如《金属》一课：1.抽象金属的共性。在每一组观察或实验结束后，教师应及时组织学生进行课堂讨论。讨论前教师必须向学生提出讨论题，以引导他们进行抽象思维，鼓励学生在规定的时间内尽量交流自己的观察所得和想说的话。讨论题是：你在观察铜、铁、铝等物质的外表中看到了什么？铜、铁、铝的外表有没有相同的地方？木棍、玻璃棒、粉笔呢？通过传热、导电实验，你看到了什么？这些现象说明了什么？从金属延展性实验发现，把铜丝、铁丝、铝丝弯折或捶打后有什么变化？把木棍、玻璃棒、粉笔弯折或捶打后会怎样？这些现象说明了什么？课堂讨论可采取小组形式，即前后相邻4个学生为一组互相交流、讨论，然后引导学生在全班范围内作交流发言，讲明他们对三种金属的共同特性的认识。通过讨论，教师在肯定学生正确认识的基础上指导学生填写本课中的前四处空白。2.概括金属的共同性质。通过上面的研讨活动，再对金属的共性进行概括。概括时仍应引导学生通过讨论加以完成。具体过程是：（1）讨论：根据上面的观察和实验，我们可以知道铜、铁、铝有哪些共同的性质？引导学生对铜、铁、铝的共性进行概括。（2）教师告诉学生：由于铜、铁、铝有共同的性质，它们是同一类物体，叫做金属。金属表面所特有的光泽称为“金属光泽”。金属的种类很多，如金戒指（金）、焊锡、干电池的金属壳（锌），电灯泡里面的钨丝等与铜、铁、铝一样，都是金属。（3）引导学生进一步讨论：根据铜、铁、铝的相同性质，可以推想出金属的共同性质是什么？进而完成更高层次的概括。（4）引导学生认识“什么是金属”，并强调只有同时具有以上四个性质的材料才是金属。这样作好进一步抽象，建立金属初步的科学概念。

铜铝范文篇9

【关键词】汽车；线束；连接器

汽车线束犹如人体的血液与神经系统，贯穿汽车各个部位，连接所有的电子零部件，传递电力与数据。线缆即是路径，连接器即是连接的节点，汽车线束（图1）是线缆、连接器以及各种附属零部件的总成，搭建起了汽车电力与数据的网络。连接器是为汽车电器输入信号和电源的连接器件，由端子、护套及其附件组成（图2）。汽车线束与连接器对汽车的安全性、稳定性、可靠性起着至关重要的作用。汽车智能网联化带来了信息流大量增加，汽车电子电气迎来了升级，汽车架构从分布式—域集中—中央计算的方式逐步进化，车身域控制器作为区域决策中心，逐渐被应用。汽车智能网联化、电动化、5G技术及车载以太网的应用等将引起汽车线束与连接器技术的变革。本文结合课题组与行业的研究成果介绍汽车当前汽车线束和连接器行业技术的发展趋势。

1汽车线束技术发展

面对汽车电子电器架构的不断演变，汽车线束将面对新的技术变革。汽车电线束在不断提高其安全性的前提下向轻量化、高压化、模块化及加工智能化的趋势越来越明显。基于减小空间、系统降重降低油耗的要求，整车线束中铝线、高强度细线、护板发泡等线束轻量化技术不断得到应用。1）细导线技术。汽车上普遍使用的信号线的线径导线为0.22mm2、0.35mm2，信号线的导线利用率一直很低，0.22mm2、0.35mm2的铜导线可以承受10A左右的电流（环境温度24℃），但是信号线内真正流通的电流往往只有几毫安，这样资源的浪费成为很多线束生产厂家关注的焦点。更小线径的电线如高强度0.13mm2电线（图3）代替0.22mm2、0.35mm2的信号线是电线行业未来发展的必然趋势。细线的应用关键在于提高细线的强度及压接工艺技术的开发[1]。2）铝导线技术。基于系统降重和成本控制，新型基材铝及铝合金导线（图4）是整车线束轻量化的主要发展方向。铝（Al）的质量比铜（Cu）轻2/3左右，这种轻型材料可以降低电缆线束的整体质量。即使考虑到导电性和密度的关系，具有相同电阻的铝线仍然比同等的铜线轻50%左右。铝是一种供应量充足、容易获取导电用的基础材料，其价格将相对稳定且低于铜的价格，对成本有着比较好的控制[2]。铝线应用关键在解决铜铝接触的电偶腐蚀问题，目前主要采用铜铝端子压接或铝线与铜端子超声波焊接的方式来解决电偶腐蚀问题。对于焊接端子结构设计也非常重要，通过专利结构[3]设计（图5）可以很好保证拉脱力达到铜线的拉脱力。通过铜铝转换头将铜电缆和铝电缆相连接专利设计（图6）[4]，也能够实现铝电缆替代铜电缆。这样既保留了铜端子的优点，亦使电线束的质量缩小为原来1/4~1/2，解决了端子空间的限制问题。铝线技术除在比较粗的汽车蓄电池线应用外，细线上也开始得到应用。铝线在高压线束上的应用更有意义[5]，有利于电动车续航里程的增加。3）薄壁（图7）及新型低密度绝缘材料导线技术。0.13mm2细线采用超薄壁PVC可减重13%，减少体积24%。采用低密度PPE绝缘材料0.35mm2线减重30%，直径降低27%[6]。4）护板支架的微发泡技术。聚氨酯发泡技术可有效降低线束质量，作为支架可防止翘曲、提高精度、抗油污和粉尘能力强，安装后没有噪声等优点[6]。利用聚氨酯发泡成型完成的线束（图8来源网络）具有很好的导向性，安装方便。工人只需要在拿到线束之后按照成型的方向和路径就可以一步到位，进行安装而且不容易出错，且可依据车身空间做自由的三维造型制成各种不规则形状。但发泡材料制成的线束需要在前期有很大的固定设备投资，故很多线束厂商没采用。5）光导纤维技术。基于光导纤维（图9）数据传输技术，实现娱乐系统、空调系统等电子设备的互联和控制。开发并搭载光导纤维等新型基材导线技术也是整车线束系统轻量化的发展方向之一，同时能优化改变线束布置。6）线束的模块化设计。线束零部件的组合数量和复杂程度是由车辆配置表上有多少选择配置来决定的。随着汽车功能配置的增加，汽车线束越来越复杂。通过低压线束设计的标准化和功能的模块化来简化线束是目前行业追求的目标，特斯拉在线束模块设计（图10）上为线束设计提供了一些启示。7）无线传输。云计算和5G的铺设速度加快，云平台的计算、存储能力和5G的传输速度为智能座舱的域控制器的大数据量、低延迟需求提供了保障。而其中智能座舱域为汽车近几年发展的核心。围绕智能座舱及自动驾驶域控制器的产品也将成为未来需求量最大的产品。智能座舱（图11）安全性不大的车载连接逐渐开始无线化传输的探索研究。8）柔性化平面电路及平面电缆的应用。采用平面材料柔性化平面电路或平面电缆（图12图片来源网络）在配线空间非常有限的汽车车顶、车门等可以在提高车厢空间的前提下保证线束布线的有效性。9）高压线束超声波焊接技术。由于大平方超声波焊接的高压线束的拉脱力、接触电阻、稳定性相对传统的压接技术具有一定的优势，超声波焊接技术开始在高压线束上得到推广应用（图13）。采用导体与高压端子尾部超声波焊接的方式来保证其机械和电气性能，这种方式不仅可以实现铜导体与铜端子的焊接，而且能实现铝导体与铜端子的焊接[3]。10）电动车电池包铜排或铝排的应用。紧凑型电池组内，包括硬铜排和软铜排（图14）都在新能源汽车电池包中得到应用[7]。为实现轻量化铝排也开始尝试应用到电池组内。目前，3D打印技术在线束设计制造上也有技术人员开展探索。

2汽车连接器技术发展

智能网联、电动化和5G技术以太网的应用同样也推动着汽车连接器技术的发展。1）小型化。随着汽车智能化的发展，功能模块的增加，同样汽车系统的空间需要挤进更多的模块。在保证汽车连接的安全、稳定、可靠性的同时，汽车连接器的小型化趋势明显。0.64、1.2、1.5规格连接器应用呈增长趋势（图15）。2.3规格的连接器应用呈下降趋势，同时0.5规格的连接器也逐渐开始应用。出于对空间的要求，小Pin距的连接器越来越多。材料与结构的突破使连接器规格变小，载流能力提升。2）超多线连接器防弯针技术。多线连接器端子间相对位置要求更为严格，端子中心不一致的细微偏移会引起对插困难、弯针，甚至导致连接失效的严重后果。行业中有的企业发货时采用贴胶带来防端子弯针，只能防止线束运输过程中磕碰端子弯针故障，无法控制护套对配造成的弯针。我们课题组开发了联动式固定卡的专利结构[8]（图16）来防止发货和对插时端子摆动。在不增加工序和使用专用工装的情况下即完全防止了端子运输、装配过程中的端子弯针现象。3）多触点接触。为了保证电接触的稳定、可靠性，不仅高压连接器采用冠簧和弹簧增加接触点[9]，低压连接器也不断出现多触点设计。最近我们课题组设计了一种悬臂-简支梁多触点结构插座端子[10]（图17），采用悬臂-简支梁弹片结构，当插头端子插头插入稳定时，b点与插座端子箱体部底壁内侧接触。悬臂-简支梁弹片中间1个（或以上）凹点或2个（或以上）凸点设计，形成多触点结构。4）高速化。随着5G技术应用及车联网的发展，对汽车架构的计算能力和数据传输速度要求越来越高。汽车电子架构的不断演变，车内多样性的数据通信模块及接口需求不断增长，更需要实现更高速、更精准的通信，如：集成了局域互联网络（LIN）、控制器局域网络（CAN），以及百兆，千兆以太网传输等相关的网关模块，远程通信、行车记录仪等模块，射频连接器应用越来越多，以太网高速连接器也将得到应用（图18）。5）细铝线端子。细铝导线的应用，催生了各类适配铝导线的端子开发。为了解决氧化问题，适配铝导线端子压接结构应有良好的密封结构，从而使得导体铝不与空气直接接触。Tyco公司开发出了一种适合铝线压接的端子[11]。图19是对应修改后新的端子结构。铜铝复合带材冲压端子是细铝线应用的最佳方案之一（图20），国外该技术已开始应用，突破铜铝复合带材的制备工艺技术是目前面临的挑战之一。6）针对柔性电缆连接器最近网上报道的I-PEXMINI-FLEXFPC/FFC连接器（图21来源于网络），称为零插入力（ZIF）或低插入力（LIF）连接器。对于需要更高FPC保持力，可以使用具有FPC开孔锁定功能的附加机械锁定选项来确保安全连接。Molex也开发了具有双底部、底部和顶部触点位置，提供各种电路尺寸和电缆样式选择FFC和FPC连接器（图22来源于网络），期望在汽车行业得到应用。7）高压矩形连接器技术。圆柱型高压连接器为机加工方式，加工成本高。为降低加工成本连接器企业纷纷研究矩形高压连接器（图23）[12]。特别是国际企业开发的叠片式高压连接器（图24）[13]通过调整叠加的单片弹叉的数量来配置不同电流，以满足整车系统的不同电流使用环境，实现模块化配置，方便后期物料的统一，具有高压连接器设计的颠覆性。8）高压连接器集成化。DC/DC、OBC、PTC、PDU等小功率电器高压电电器合并为三合一和多合一（图25），高压连接器有合并为一款多线连接器的趋势。目前，已有部分车型高压连接器是采用非屏蔽的方式，把控制EMC的责任全部交给各个用电器件，采用硬件滤波的方式进行。9）CAE仿真技术助力连接器设计。随着开发周期的缩短、新材料及新工艺的应用对连接器的设计开发提出了更高的要求。CAE仿真在连接器前期设计验证中逐步得到应用，如通过连接器的CAE力学分析（图26）、热分析（图27）等来完善连接器的设计，加快开发速度等。10）装配自动化。为保证连接器装配的稳定性，连接器的装配逐步实现了自动化（图28），相对人工装配不仅保证了产品的稳定性，而且效率得到了大幅提升。

3结论

汽车线束技术在不断提高其安全性的前提下，向轻量化、高压化、模块化方向发展。线束的关键附件连接器则在通过增加触点、防弯针技术提高其安全稳定性的同时向小型化、高压化、高速化发展。高压连接器则在通过冲压成型的矩形端子来降低成本，并有集成化的趋势。CAE仿真助力了连接器的设计。自动化装配对保证连接器稳定性、可靠性和提高装配效率具有重要的作用。

参考文献：

[1]赵平堂，凌文丹，李志攀.汽车电线中0.13mm2细线的应用[J].汽车电器，2019（9）：62-63.

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[4]刘建华，赵平堂，张红兵，等.一种铜铝线转换的电线束：中国，CN210040787U[P].2019-07-29.

[5]赵平堂.电动车高压线束的设计制造[J].汽车电器，2020（4）：7-10.

[6]谷孝卫，刘振超.新能源汽车低压线束技术发展趋势[J].汽车零部件，2019（增刊）：153-156.

[7]李锋，喻通，崔久德，等.新能源汽车高压线束技术未来展望[J].汽车零部件，2019（增刊）：157-165.

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[10]李刘霞，王彦波，王荣喜，等.一种多触点密封型插座端子：中国，CN110289516A[P].2019-09-26.

[11]韩光杰，付宏程，潘盼，等.汽车铝导线的应用研究[J].汽车电器，2019（5）：58-61.

[12]赵平堂.电动车高压矩形连接器端子的设计技术[J].汽车电器，2021（1）：18-19，22.

铜铝范文篇10

2、初步认识常见金属于盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应，能用置换反应解释生活中的有关化学问题。

3、能用金属性顺序表对有关置换反应进行简单判断。

重点、难点：1、从实验出发得出金属活动性顺序表。

2、用金属活动性顺序规律判断反应能否发生。

教学方法：实验发现、讨论。

教学过程：

引入新课：金属的用途不仅与物理性质有关，还与化学性质有关。

学生阅读：书P9

板书：

一、金属与氧气的反应

1、常温能反应，以镁、铝为代表。

2、高温下与氧气反应，以铁、铜为代表。

3、高温下也布反应，以金为代表。

讲解：上述反应大致反映出金属的活动性：镁、铝活泼，铁、铜次之，金最不活泼。有没有更全面地反映金属活动性顺序的方法呢?

活动与探究：金属与酸的反应。

提示学生观察反应进行的剧烈程度、放热差异、产生氢气的快慢情况等。

学生活动：1、完成探究，填写表格。

2、得到结论：活动性顺序为镁、锌、铁。

教师板书：有关的化学方程式

讲解：置换反应的概念要点。

提问思考：除了金属与酸的反应，还有什么事实能证明金属的活动性顺序能?

讲解：我们在讲质量守恒定律时曾见过铁与硫酸铜溶液的反应，类似的反应还有吗?

教师演示：铝丝插入硫酸铜溶液中

铜丝插入硝酸银溶液中

铜丝插入硫酸铝溶液中

学生活动：观察上述实验的现象、记录、写出有关的化学方程式。

教师讲解：经过许多类似的探究过程，人们归纳出了常见金属在溶液中的活动性顺序，请同学们务必牢记!

板书：金属活动性顺序及其应用：

学生阅读：书，P13

教师讲解：判定置换反应能否发生的要点。

课堂练习：书，P145、6

课堂小节：本节要点