對於金屬的思考: 銅

對金屬的思考:銅

有人爭論說文明是從銅的熔煉開始的。雖然數千年前，人類用火燒粘土製造雕像和容器，但熔煉需要幾個劃分不是很明顯的步驟。畢竟，火燒粘土只要把粘土放進火裏就可以在某種程度上完成了。

要熔煉銅，我們的祖先必須:

1. 取孔雀石(見圖)或另一種銅礦石，粉碎或打成小片
2. 混合經粉碎的孔雀石與碳
3. 在容器中加熱混合物至1，085℃。

孔雀石礦

用木火達到這個溫度，在我看來是令人驚駭的。想想你們烤肉餅的那些日子吧。肉餅做好以後，你留下烤架燒掉油脂。你20分鐘後回來，烤架的溫度達到500℉。你可以感覺到那熱量。即使觸及旋鈕關掉氣體也是嚇人的，因為熱量會把你逼回去。該溫度500℉，只有260℃!古人用木頭達到1，085℃，風箱確實給人印象深刻。按照一種好的概測法，從100℃到1，500℃把攝氏轉換成華氏是2×C=F，在這個範圍之內，該快速近似演算法精確到大約10%。

三個步驟合匯合不但非直觀，而心想舊的熔爐多少次只能達到900℃又失敗了。我爭論說如果銅在1，200℃左右熔化，文明絕對沒有開始。該溫度可能太高，用木火不能達到。銅的熔煉促進了其他金屬的研究，最終導致鐵加工的發現，比銅的熔煉更加不直觀。所以，我相信銅的成功是鋼生產的必要條件。

銅熔煉成為一種產業，促成了永久性的定居，刺激貿易，這又鼓勵了書寫和計算的發展。一台有效的銅熔爐可能對它的某些技術人員保密，因為他需要保持競爭優勢。熔煉銅比做其他任何事情掙得更多，所以他肯定是早期的專家。

考慮到所有這些因素，我相信沒有發現銅的熔煉，我們可能仍然居住在小屋或帳篷裏，使用石器工具，過著遊牧生活，沒有商業、書寫或算術。支持該論題的例子是美國的土居民在14世紀的狀態。這些土居民從來沒有學會熔煉金屬，因此缺乏上述提到的隨後文明。

今天，銅是電子產品的基礎材料，它的導電性能傑出，僅次於銀。銅的柔軟性可能有助於形成PWB蹤跡及金屬化孔，致使其抗裂化。

另外，銅和焊料能夠形成一種電子和機械結合是另一個特點致使其在現代電子品中成為一種導電性能良好的裝配材料。

銅的使用已經超過一千年，但和大多數金屬一樣，90至95%是自19世紀初開採的。每年的用量大約15，000，000噸(MT)，僅次於鋁的22，000，000 MT和鋼的無可匹敵的1，000，000，000MT。

在接下來的部分，我們將討論錫及在焊接過程中如何形成一種間金屬化合物。比如製造焊膏、焊絲和焊接預製品，電子裝配的關鍵組份。

歡呼!

Dr. Ron

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