白銅

白銅是以鎳為主要添加元素的銅基合金，呈銀白色，有金屬光澤，故名白銅。銅鎳之間彼此可無限固溶，從而形成連續固溶體，即不論彼此的比例多少，而恆為α-單相合金。當把鎳熔入紅銅里，含量超過16%以上時，產生的合金色澤就變得潔白如銀，鎳含量越高，顏色越白。白銅中鎳的含量一般為25%。

基本介紹

• 中文名：白銅
• 別稱：銅合金
• 礦物密度：7.89
• 套用：原材料，已切割產品

價格

區分白銅與藏銀、苗銀的方法就是，正常比例下，後二者相對白，從表色上看更接近白銀。不過，現代工藝下的鋁白銅卻與藏銀、苗銀顏色不相上下，甚至更白，只是硬度高些，比重輕些。藏銀、苗銀地區目前還沒有使用純白銅甚至鋁白銅的習慣，據知只有部分商人用其製造新擦擦模具及非手持（尤其法器及佩飾）用具材料。

2008年市場價，標準白銅的價格為65500元/噸。 65.5元/千克 0.065元/克。

優勢與缺點

純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、硬度、電阻和熱電性，並降低電阻率溫度係數。因此白銅較其他銅合金的機械性能、物理性能都異常良好，延展性好、硬度高、色澤美觀、耐腐蝕、富有深沖性能，被廣泛使用於造船、石油化工、電器、儀表、醫療器械、日用品、工藝品等領域，並還是重要的電阻及熱電偶合金。白銅的缺點是主要添加元素——鎳屬於稀缺的戰略物資，價格比較昂貴。

白銅山水墨盒

鎳白銅(有叫洋白銅)，用途：晶體振盪元件外殼，晶體殼體，電位器用滑動片，醫療機械，建築材料等。

分類

複雜白銅

加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱複雜白銅（即三元以上的白銅），包括鐵白銅、錳白銅、鋅白銅和鋁白銅等。在複雜白銅中，第二個主要元素符號及銅含量以外的成分數字組表示各種元素的含量。如BMn3-12表示鎳含量約為3%，錳含量約為12%。複雜白銅有4個型號：

①鐵白銅：型號有BFe5-1.5（Fe）-0.5（Mn）、Bfe10-1（Fe）-1（Mn）、Bfe30-1(Fe)-1(Mn)。鐵白銅中鐵的加入量不超過2%以防腐蝕開裂，其特點是強度高，抗腐蝕特別是抗流動海水腐蝕的能力可明顯提高。

②錳白銅：型號有BMn3-12、BMn4.0-1.5、BMn43-0.5。錳白銅具有低的電阻溫度係數，可在較寬的溫度範圍內使用，耐腐蝕性好，還具有良好的加工性。

白銅手爐

③鋅白銅：型號有BZn18-18、BZn18-26、BZn18-18、BZn15-12（Zn）-1.8（Pb）、BZn15-24（Zn）-1.5（Pb）。鋅白銅具有優良的綜合機械性能，耐腐蝕性優異、冷熱加工成型性好，易切削，可製成線材、棒材和板材，用於製造儀器、儀表、醫療器械、日用品和通訊等領域的精密零件。

④鋁白銅：型號有Bal13-3、Bal16-1.5。是以銅鎳合金為基加入鋁形成的合金，密度為8.54—0.3。合金性能與合金中鎳量和鋁量的比例有關，當Ni:Al=10:1時，合金性能最好。常用的鋁白銅有Cu6Ni1.5Al，Cul3Ni3Al等，主要用於造船、電力、化工等工業部門中各種高強耐蝕件。

普通白銅

銅鎳二元合金（即二元白銅）稱為普通白銅。在普通白銅中，字母B表示加鎳的含量，如：B5表示鎳含量為約5%，其餘約為銅含量。型號有B0.6、B19、B25、B30。

工業白銅

工業用白銅分為結構白銅和精密電阻合金用白銅（電工白銅）兩大類。

（1）結構白銅：

結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好，色澤美觀。結構白銅中，最常用的是B30、B10和鋅白銅。另外，還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。B30在白銅中耐蝕性最強，但價格較貴。鋁白銅的性能同B30接近，價格低廉，可作B30的代用品。鋅白銅於15世紀時就已在中國生產使用，被稱為“中國銀”，所謂鎳銀或德銀也屬此類鋅白銅。鋅能大量固溶於銅鎳之中，產生固溶強化作用，且抗腐蝕。鋅白銅加鉛以後能順利的切削加工成各種精密零件，故廣泛使用於儀器儀表及醫療器件中。這種合金具有高的強度和耐蝕性，彈性也較好，外表美觀，價格低廉。鋁白銅中的鋁能顯著提高合金的強度及耐蝕性，其析出物還可產生沉澱硬化作用。

白銅手爐2

結構白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。

（2）精密電阻合金用白銅（電工白銅）：

精密電阻合金用白銅（電工白銅）有良好的熱電性能。BMn 3-12錳銅、BMn 40-1.5康銅、BMn 43-0.5考銅以及以錳代鎳的新康銅（又稱無鎳錳白銅，含錳10.8～12.5%、鋁2.5～4.5%、鐵1.0～1.6%）是含錳量不同的錳白銅。錳白銅是一種精密電阻合金。這類合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度係數，適於製作標準電阻元件和精密電阻元件。是製造精密電工儀器、變阻器、儀表、精密電阻、應變片等用的材料。康銅和考銅的熱電勢高，還可用作熱電偶和補償導線。

白銅發展史

冶煉歷史

白銅的發明是我國古代冶金技術中的傑出成就，我國古代把白銅稱為“鋈”。《舊唐書·輿服志》載：“自餘一品乘白銅飾犢車。”也就是說唐代時規定，只有為一品朝臣拉車的牛身上，才能用白銅作為裝飾品，表明白銅在唐代相當貴重。這裡所說的白銅當是鎳白銅而非砷白銅，因為鎳白銅抗腐蝕，適於裝飾牛車，而砷白銅性質不穩定，時間長了會因砷的揮發而漸漸變為黃色。

在中國古代文獻中，白色的銅合金統稱為白銅；這包括三種銅合金：一是含錫很高的銅錫合金，如被稱作白銅錢的“大夏真興”銅錢（419～424年）和隋五銖錢，經檢驗均為高錫青銅，不含鎳。又如日本正倉院收藏的一批奈良時代（7～8世紀）的中國白銅鏡，經分析含錫約25%、鉛約5%，也是高錫青銅；二是含砷在10%以上的銅砷合金，即砷白銅；三是銅鎳合金即鎳白銅。三種白銅中，鎳白銅最為重要，其次是砷白銅。

雲南人發明和生產白銅，不僅在我國，在世界上也是最早的，這為國內外學術界所公認。古時雲南所產的白銅也最有名，稱為“雲白銅”。

白銅五毒花錢

至遲在公元4世紀時，雲南已有大量的白銅開採和生產。在雲南省會理至今仍有銅和鎳的共生礦，這為白銅的冶煉提供了原料。《漢書》記載：“犍為郡西南朱提山出銀”，且有“朱提銀八兩為一流（王莽時所訂的銀兩單位）”之說。但據現代考察，朱提山（今四川宜賓西南）產銅、鎳而不產銀，因此“朱提銀”可能就是鎳白銅。

目前公認的我國（也是世界上）最早的白銅記載，見於公元4世紀時東晉常璩的《華陽國志·南中志》卷四。文中記道：“螳螂縣因山名也，出銀、鉛、白銅、雜藥。”螳螂縣治所在今雲南巧家老店鎮一帶。這裡富產銅礦，而鄰近的四川會理出鎳礦，兩地間有驛道相通，從資源上看，可以肯定螳螂縣所出白銅為鎳白銅。這是有關鎳白銅的最早可靠記載。

這些歷史記載說明我國雲南省很早就生產白銅，但那時是由含銅和鎳的礦石直接煉製白銅。雖然我國冶煉白銅的歷史很長，但是沒有煉得純的金屬鎳。雲南出產的砒礦，即現在礦物學上所說的“砒鎳礦”。1929年，王璡曾分析過我國一古代白銅文具的化學成分；證明其中含有6.14%鎳，62.5%銅以及少量錫、鋅、鐵、鉛等。

我國古代製造的白銅器件，不僅銷於國內各地，還遠銷國外。踞考證，早在秦漢時期，在新疆西邊的大夏國，便有白銅鑄造的貨幣，含鎳達20%，而從其形狀、成分及當時歷史條件等分析，很可能是從我國運去的。唐宋時，中國鎳白銅已遠銷阿拉伯一帶，當時波斯人稱白銅為“中國石”。大約16世紀以後，中國白銅運銷到世界各地，博得了廣泛的讚揚，它經廣州出口，由英國東印度公司販往歐洲銷售。英文“Paktong”或“Petong”一詞就是粵語“白銅”的音譯，其含義是來自中國的白銅，也就是指產自雲南的銅鎳合金。

明代有關鎳白銅的記載漸多，表明鎳白銅的產地集中於雲南、四川兩省。

鎳白銅在清代文獻中有更多、更詳細的記載。清代時，雲南已出現專門采煉白銅的廠礦和生產白銅器的作坊。師荔扉的《滇系》和光緒年間的《續雲南通志稿》都說，定遠縣(今牟定縣)有大茂嶺白銅廠、媽泰白銅廠；大姚縣有茂密白銅子廠等。其生產情況．據《續雲南通志稿》有關記錄推算，定遠大茂嶺白銅廠一年大概生產白銅二萬至三四萬斤。

另外，四川會理也是清代鎳白銅的重要產地，有立馬河、九道溝、清水河和黎溪等白銅礦廠，且以黎溪白銅廠歷史最久、規模最大，乾隆時期已有煉爐216座，年產白銅約37噸。

清嘉慶年間，檀萃在《滇海虞衡志》中談到雲南白銅器作坊的生產情況：“白銅面盆，唯滇制最天下，自四牌坊（今昆明正義路中段）以上皆其店肆。夫銅出於滇，滇匠不能為大鑼、小鑼，必買自江寧，江寧匠自滇帶白銅下，又不能為面盆如滇之佳，水土之故也。白銅製器皿甚多，雖佳亦不為獨絕，而獨絕者唯面盆，所以為海內貴。”這裡所說的雲南白銅面盆，以不起污垢，一試即新的特點堪稱中國一絕。

一隻清代白銅暖壺

關於鎳白銅的冶煉技術，文獻記載均甚含糊。對四川會理力馬河、小關河、黎溪和青礦山等處古代冶煉鎳白銅的遺址所做的研究表明，古代冶煉鎳白銅的溫度為1300℃～1400℃，過程非常繁複，需經反覆多次煅燒和冶煉；會理煉出的白銅實際是銅鎳二元合金，而雲南白銅則是銅鎳鋅三元合金，是用會理白銅配以銅、鋅及黃銅而熔煉成的。因鎳白銅一般在雲南昆明和會澤等地調配成分及色澤，再外銷他省或出口，故以“雲南白銅”之稱而聞著於世。

西方仿製

17至18世紀，鎳白銅大量傳入歐洲，並被貴為珍品。稱作“中國銀”或“中國白銅”， 對西方近代化學工藝曾起過巨大影響。16世紀以後，歐洲的一些化學家、冶金學家開始研究和仿造中國白銅。法國的耶穌會教士杜霍爾德在其1735年出版的《中華帝國全志》中寫道：“最特出的銅是白銅，其色澤和銀一樣，只有中國才有，也只見於雲南省。”

1775年，英國刊行的《年紀》中，有《英國東印度公司駐廣州貨客勃烈所作奇特的研究及有價值的發現經過實錄》，提到英國要實驗仿造東印度公司從廣州買去的中國白銅。文中說：“在去年夏季，有船從中國駛抵英倫，他(勃烈)又附寄了他自雲南得來的白銅……目的是要在英國手工藝製造和商務促進會秘書摩爾指導下，從事實驗和仿造這種中國白銅。”接著，在瑞典政府採礦部任監督的化學家恩吉司特朗姆，於1776年發表了一篇研究雲南白銅的論文，樣品分析結果，含鎳量與含銅量為5或6與13或14之比，發現中國白銅是銅鎳鋅三元合金。他聲稱從中國購買此項合金代價甚高，認為瑞典國內某些礦區也有相同的礦物，因此仿造起來應該不很困難。

1822年，英國愛丁堡大學化學師菲孚發表了他分析雲南白銅的結果，其合金比例為銅40.4%，鎳31.6%，鋅25.4%，鐵2.6%。並說在英國當時還沒有人知道應如何仿製這種中國白銅。

其後一年，英國的湯麥遜首先制出和中國雲南白銅相似的合金。同年，德國的海寧格爾兄弟仿製雲南白銅成功。隨即西方開始了大規模工業化生產，並將這種合金改名為“德國銀”或“鎳銀”，而名副其實的雲南白銅，反而被湮沒無聞了。

當西方國家仿製雲南白銅成功後，我國白銅的出口數量大大減少。至19世紀後期，德銀已取代中國白銅占據了國際市場，中國的白銅礦冶業隨之衰落。然而全國各地對雲南白銅仍十分喜愛。直至20世紀二三十年代，昆明市仍有不少白銅店，其產品色澤光潔，質地軟硬適中，經久耐用，不起浮垢。其中以“江南寶”白銅店最有名氣，產品有水菸袋、旱菸斗、墨盒、面盆等，尤其面盆最享盛譽，遠銷至江南和京津。解放前，雲南民間嫁女時嫁妝中仍以有白銅面盆為光彩，如果產品是“江南寶”店所制，購買者則更覺榮耀。用過之物價錢仍高出別家產品三四倍。

砷白銅冶煉

除了鎳白銅以外，我國古代還有一種砷白銅，它是砷銅合金。這種砷白銅則是中國古代煉丹家的突出貢獻。不過他們叫它“藥銀”，意思是用丹藥點化而成的白銀。點化這種“藥銀”比冶煉鎳白銅要更困難，而且很容易中砷毒。因此煉丹家們為取得這項成就曾付出了很大的代價。

砷白銅是用砷礦石（砒石、雄黃等）或砒霜（As2O3）點化赤銅而得到的。銅中合砷小於10%時，呈金黃色，煉丹家稱其為“藥金”（即砷黃銅）；當含砷量等於或大於10%時（砷白銅），就變得潔白如雪，燦爛如銀，稱為“藥銀”。

冶煉砷白銅的歷史可以追溯到西漢初期，是同煉丹術同時興起的。據宋人撰《席上腐談》記載：漢景帝時在茅山修煉的三位煉丹大師三茅君因丹陽（今安徽宣城一帶）遭天災歉收，於是以煅砒粉點化丹陽所產之銅為銀，以救饑民。所以後來煉丹家們就稱這種“藥銀”叫“丹陽銀”。早期，我國的砷白銅冶煉利用雄黃或雌黃點製成，大約在東晉，中國開始煉製砷白銅，即所謂“點白”。晉代著名煉丹大師葛洪在《抱朴子·金丹篇》中明確記載了用雄黃點化銅為“黃金”。南朝齊梁時期的醫藥大師陶弘景在其《名醫別錄》中也提到“雄黃得銅可作金”“煉服之法皆在仙經中。”

寅生刻白銅墨盒

葛洪、陶弘景所得到的大概都是含砷量較低的砷黃銅，煉丹家們所說的“雄黃金”可能就是指它。這時期的《神仙養生秘術》等著作中還提到了點銅為“白”的丹藥配方，但用藥比較複雜。

隋代開皇年間有位名叫蘇元朗的煉丹家，號青霞子，曾學道於句曲（茅山），自稱得到過司命大茅君的真秘。他曾撰《寶藏論》一書，其中記載了用砒霜可以“點銅成銀”。第一次提出了用砒霜點白銅，這是砷白銅冶煉技術的一個重大進步。

唐肅宗乾元年間（公元758～760年），有位煉丹家，道號金陵子，他撰寫了一部《龍虎還丹訣》，有一篇《點丹陽方》，詳盡介紹了點化砷白銅的方法：“取前件霜，每二兩點一斤……丹陽（指紅銅）可分作兩堝，每堝只可著八兩，多少為得所乍可，已下不可過多，又不可少，少則堝中乾。每一兩藥分為六丸，每一度相續點三丸。待金汁如水，以物直刺到堝底，待入盡，即以炭攪之，更鼓三二十下。又投藥，如此遍遍相似，即瀉入華池中，令散作珠子，急用柳枝攪，令碎，不作珠子亦得。又依前點三丸，亦投入池中。看色白未，若所點藥不須，將火燒卻，其物即不白，更須重點一遍，以白為度。”

從中可得知，金陵子是先將雄黃升煉成砒霜，然後把後者作成小丸，逐個投到熔化的銅汁中，用炭不斷攪拌，直到銅汁變白為止。在此過程中，As₂O₃先被炭還原成單質砷，立即溶入銅中，於是逐步生成了砷白銅（Cu3As）。有人根據這段記載進行了模擬實驗，成功地煉出了含砷9.92%的砷白銅。這個記載說明我國煉丹家在唐代中葉點化砷白銅的技術已經達到了相當成熟的階段。但它長時期為煉丹家的真秘，師徒相傳，對外絕密。最近在青海都蘭熱水吐蕃墓葬中還發現了唐代中晚期的砷白銅實物，是一件含砷15.8%的銅鏃。這表明砷白銅在唐代已得到一定程度的套用。

宋代《春諸紀聞》卷十中載有一段“丹陽化銀”的故事：“薛駝，蘭陵人，嘗受異人煅砒粉法，是名丹陽者。余嘗從惟湛師訪之，因清其藥。取藥帖抄二錢匕相語曰：‘此我一月養道食料也，此可化銅二兩為爛銀……’其藥正白而加光璨，取棗肉為圓，俟熔銅汁成，即投藥坩堝中，須臾銅中惡類如鐵屎者膠著鍋面，以消石攪之，傾槽中，真是爛銀，雖經百火，柔軟不變也。”顯然，這裡描述的是煉製砷白銅的過程，所用的藥即砒霜(三氧化二砷)，利用棗肉在高溫下生成的碳將砒霜還原成砷，使其與銅生成白銅即所謂“爛銀”；加入硝石、芒硝作為造渣劑，以去除化學反應生成的脫氧產物。這段記載談到煉丹家以煅砒粉化銅為白銀時，還說這是一種奇聞絕技。表明直至宋代，煉製砷白銅仍屬於煉丹家的一種“方技”。

元明以後，這種“藥銀”才逐漸為常人所知了，砷白銅的煉製方法才逐漸流傳開來。元人著作《格物粗談》就有煉製砷白銅的記載。明代李時珍《本草綱目》中說：“白銅出雲南，赤銅以砒石煉為白銅。”宋應星《天工開物·五金》中也說：“銅以砒霜等藥制煉白銅……凡紅銅升黃而後熔化造器，用砒升者為白銅。工費倍難，侈者事之。”都記載了砷白銅的冶煉。因砷白銅與鎳白銅外觀相似，因此在明代文獻中，常把兩種白銅相混淆。

但是目前為止，還沒有找到古代煉丹家所制出的砷白銅實物。這大概一是因為這種“藥銀”冶煉技術只有少數人掌握，生產極少，年久失傳；二是易變質（其中砷質會逐步揮發掉，而變為棕赤色），又有毒性；三是砷白銅在市場上常常被用來冒充白銀，是違禁的，只能在暗中少量煉製；四是煉製困難，耗資多、價錢昂貴。

我國自古就有兩個獨立發展起來的白銅體系。砷白銅是我國所特有。這一冶煉技術堪稱我國一項寶貴的文化遺產。

主要用途

在銅合金中，白銅因耐蝕性優異，且易於塑型、加工和焊接，廣泛用於造船、石油、化工、建築、電力、精密儀表、醫療器械、樂器製作等部門作耐蝕的結構件。某些白銅還有特殊的電學性能，可製作電阻元件、熱電偶材料和補償導線。非工業用白銅主要用來製作裝飾工藝品。

辨別白銅與銀

由於白銅飾品從顏色、做工等方面和純銀飾品差不多。有的不法商家利用消費者對銀飾不了解的心理，把白銅飾品當成純銀飾品來賣，從而從中獲取暴利。那么，怎樣來辨別是純銀飾品還是白銅飾品呢？

據了解，一般純銀飾品都會標有S925、S990、XX足銀等字樣，而白銅飾品沒有這樣的標記或標記很不清楚；用針可在銀的表面劃出痕跡；而銅質地堅韌，不容易劃出傷痕；銀的色澤呈略黃的銀白色，這是銀容易氧化的緣故，氧化後呈現暗黃色，而白銅的色澤是純白色，帶一段時間後會出現綠斑。

另外，如果在銀首飾的內側滴上一滴濃鹽酸，會立即生成白色苔蘚狀的氯化銀沉澱，而白銅則不會出現這種情況。

主要品種

普通白銅主要有B0.6、B5、B19、B30等四種合金牌號，常用的有B19和B30，美國標準中牌號系列更多一些。 白銅棒是Cu與Ni形成的連續固溶體，具有面心立方晶格，見圖1-18。當溫度低於322度時，銅_鎳相圖存在一個亞穩分解的相當寬的成分·溫度區域，向Cu-Ni合金添加第三元素諸如Fe、Cr、Sn、Ti、Co、Si、Al等，可改變亞穩分解的成分·溫度區域範圍和位置，同時也可改善合金的某些性能。 普通白銅板具有良好的冷、熱加工性能。可順利的加工成板、帶、管、棒、型、線等各種形狀。焊接性能良好，可進行軟、硬釺焊、氣體保護弧焊和電阻焊等；切削性能是易切削黃銅HPb63-3的20%。 普通白銅板具有較好的耐蝕性，中等強度、高塑性，能冷熱壓力加工，以及很好的電學性能，除用作結構材料，還是重要的高電阻和熱電偶合金。