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铜
Cu 29

Copper

铜是一种化学元素,符号为 Cu(源自拉丁语 cuprum),原子序数为 29。它是柔软、有延展性的红橙色过渡金属,导电性和导热性仅次于银。铜是人类最早使用的金属之一——早在公元前 9000 年就有冶炼痕迹。工业上,铜最大宗用途是建筑电线和电力传输(约 60% 的铜消费),其次是管道和电气接插件。铜合金——黄铜(Cu-Zn)和青铜(Cu-Sn)——在机械、造船和乐器领域有广泛应用。

过渡金属 USGS 2025 红橙色金属
原子序数 29Z
原子量 63.546u
价电子数 1
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
密度
8.96g/cm³
熔点
1085°C
地壳丰度
50.0ppm
年产量
23000thousand metric tons
回收利用率
60%(高回收率(~60%);铜废料来自线缆和管道被广泛收集

为什么用它

铜的地位由两项物理性质决定:电导率约 59.6 MS/m,在常用金属中仅次于银而远高于铝,且兼具延展性、耐腐蚀性和易钎焊,因此长期主导电线电缆与连接器。其热导率高达约 401 W/(m·K)、熔点 1085 ℃,又使其成为散热片、换热管与印制电路板的首选材料;地壳中铜丰度虽不高(约 50 ppm),但硫化矿选冶成熟、可回收性强,成本足以支撑电力与电子工业的大规模消耗。

应用

建筑
42%
电气电子
23%
运输设备
18%
消费与通用产品
10%
工业机械与设备
7%

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

铜是人类最早使用的金属之一,也是现代电力与电子工业的基石,因为它导电、导热性能在常用金属中仅次于银,而储量和成本远优。电力领域是铜的第一大去向:从发电厂到变电站再到入户插座,各类电力电缆、变压器绕组、母线和电机绕组都以铜为导体,一座城市的电网用铜量以万吨计。建筑行业大量使用铜管、铜水管和铜配件,因抗菌、耐用和可回收,成为高端给排水和暖通系统的首选。电子领域更离不开它——印刷电路板的铜箔、引线框架、连接器和散热基板,几乎每台电子设备内部都有铜的身影。散热与热交换方面,空调、冰箱、电脑散热器和汽车水箱普遍采用铜或铜合金,因为导热快且易加工。此外,黄铜(铜锌)用于水龙头、阀门、乐器和五金;青铜用于轴承、齿轮和艺术品。随着新能源汽车和充电桩的兴起,单车用铜量比传统燃油车高出一大截,电网与储能的扩张也持续拉动铜需求。铜的可回收性极好,全球再生铜占比很高,是循环经济的代表金属。

常见化合物及其用途

CuFeS2 即黄铜矿,是自然界分布最广、提炼量最大的铜矿石,经浮选、熔炼和火法精炼产出粗铜,再电解精炼成阴极铜。Cu2S 即辉铜矿,含铜量高,是重要的次生铜矿,常与黄铜矿伴生,也是火法炼铜的原料之一。氧化铜(CuO)为黑色粉末,用作玻璃和陶瓷的着色剂、有机合成催化剂,同时是制备其他铜盐的原料。硫酸铜(CuSO4)多以五水合物(蓝矾、胆矾)形式出现,是波尔多液的主要成分,用于农业杀菌和水产养殖消毒,也用于电镀铜、选矿浮选剂和动物饲料的微量元素添加剂。

元素小史

古代已知,公元前 9000 年使用,公元前 5000 年冶炼

基于该元素的合金 (40)

查看全部合金 → H62 QSn6.5-0.1 B10 T2 TU1 H59 H65 H68

相关元素

Sc · Ti · V · Cr · Mn · Fe · Co · Ni ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

铜的熔点是多少?
1085 °C
铜的沸点是多少?
2562 °C
铜的密度是多少?
8.96 g/cm³
铜的原子序数和元素分类是什么?
29 · 过渡金属
铜主要从哪种矿石中提取?
黄铜矿,斑铜矿
铜的全球储量是多少?
980000 thousand metric tons
铜的年产量是多少?
23000 thousand metric tons
铜主要用在哪些领域?
铜的地位由两项物理性质决定:电导率约 59.6 MS/m,在常用金属中仅次于银而远高于铝,且兼具延展性、耐腐蚀性和易钎焊,因此长期主导电线电缆与连接器。其热导率高达约 401 W/(m·K)、熔点 1085 ℃,又使其成为散热片、换热管与印制电路板的首选材料;地壳中铜丰度虽不高(约 50 ppm),但硫化矿选冶成熟、可回收性强,成本足以支撑电力与电子工业的大规模消耗。
铜是谁在什么时候发现的?
中东 · 自古已知