氧化銅的案例
今日Nature：電子摻雜氧化銅超導體中的三維空間電荷激發
面外等離子體激元分散
圖4.摻雜與等離子體激元的關系
【總結】
作者集中研究在以前在電子摻雜氧化銅Nd2?xCexCuO4 (NCCO) (x=0.15)和Sr1?xLaxCuO2中通過共振非彈性X射線散射發現的神秘的“區域中心”激發。在一個不同的電子摻雜氧化銅族La2?xCexCuO4 (LCCO)(x=0.175)中，作者解析了類似于NCCO在典型面內動量轉移時的光譜特征，這表明了這種集體模式在電子摻雜氧化銅中的普遍性。關于其起源的推測包括帶內躍遷、量子相位的集體模式和等離子體激元。盡管該模式被懷疑是電荷屬性的，但由于在以前的測量中無法區分電荷和磁激發，因此無法進行明確的評估。
文獻鏈接：Three-dimensional collective charge excitations in electron-doped copper oxide superconductors, (Nature, 2018, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0648-3)
展開 動力電池浸沒式冷卻液的熱管理與流變動力學研究
▲ 圖7 在25°C下純冷卻液與不同體積分數納米流體的剪切應力與剪切速率的關系：（a）氧化銅與（b）氧化鋁
實驗數據清晰指出，無論添加何種納米金屬氧化物，在0.15%以下的極低摻量區間內，納米流體均保持了極為完美的牛頓流體力學特征——其剪切應力隨剪切速率呈現嚴格的線性單調增長。這意味著，在后續的三維液冷流道設計與流體力學模流仿真中，電池系統工程師可以完全沿用傳統牛頓流體的方程體系，極大降低了設計復雜度。
▲ 圖8 在25°C下不同體積分數納米流體的粘度與剪切速率的關系：（a）氧化銅與（b）氧化鋁
圖8揭示了流體表觀粘度的演化規律。在高剪切率階段，所有流體的粘度均迅速收斂至穩定平臺值。CuO流體展現出的最大粘度增幅（純液與0.15%對比）僅為5.34%。這一"粘度懲罰"相較于高達20%~25%的導熱增幅，在熱管理系統功耗核算中幾乎可以忽略不計。
在實際運行的電池包中，電芯表面溫度會動態變化。冷卻液在不同溫度域下的流變動力學響應，關乎其消除"局部熱點"的能力。
▲ 圖9 剪切速率為50 s?1時溫度對純冷卻液與納米流體剪切應力的影響：（a）氧化銅；（b）氧化鋁
溫度程序掃描揭示了強烈的溫度依賴性：隨著系統溫度升高，納米流體的剪切應力與表觀粘度均呈現出顯著的指數級非線性衰減。當動力電池局部發生過熱時，緊貼熱點區域的冷卻介質被加熱，局部粘度驟降，引發雷諾數非線性躍升。這大幅降低了阻力，自動引導更多冷流體沖刷熱點表面，在物理特性層面形成了一種卓越的"自適應熱對流補償"機制。
系統兼容性驗證
將前沿材料導入電池包之前，必須滿足長期服役的綜合相容性要求。
展開 購買銅沖壓件的板料時應注意的事項
許可有輕微的、局部的、不使板材厚度超出其允許偏差的劃傷、斑點、凹坑、皺紋、氧化銅、壓入物和輥印等缺限；
2.冷軋板的表面應光滑、清潔、不應有分層、裂縫、起皮、氣泡、壓折、夾雜、氧化銅和綠銹，但許可有輕微的、局部的、不使板材厚度超出其允許偏差的劃傷、斑點、凹坑、壓入物、輥印和修理痕跡等缺限。輕微的氧化色、發暗和輕微的、局部的油跡、水跡，不作報廢依據。對表面有特殊要求時，應在合同中注明。
3.熱軋和軟板應經酸洗后供應，但長度＞2000mm者可不經酸洗供貨；
4.冷軋板材應平直，但不允許有輕微的波浪。厚度＞1.5mm的板材，其長度方向的撓度每米不超過20mm;厚度≤1.5mm的板材，其長度方向的撓度每米不超過50mm.
5.板材的邊應切直，無裂邊、卷邊，允許有輕微的毛刺。切斜不應使板材寬度和長度超出其允許偏差。厚度≥15mm的板材可不切邊頭供應。
展開 古人煉銅方法簡介
孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅，堿式碳酸銅受熱會分解生成氧化銅、水和二氧化碳，碳或一氧化碳在高溫環境下具有還原性，因此可以將氧化銅還原為銅。
納米氧化亞銅的制備方法和應用
納米氧化亞銅的特性及多種制備方法
納米氧化亞銅，化學式為Cu2O，為一價銅的氧化物，紅色或暗紅色八面立方晶系結晶性粉末，幾乎不溶于水，在酸性溶液中歧化為二價銅和銅單質，在濕空氣中逐漸氧化成黑色的氧化銅。
納米氧化亞銅作為新型的少數可被可見光激發的ρ型氧化物半導體材料，具有活性的電子空穴對系統，表現出良好的催化活性，此外還具有極強的吸附性能，低溫順磁性等特性。在有機合成，光電轉換，新能源，水的光解，染料漂白，殺菌，超導等領域均具有應用潛能。其合成方法多樣，切納米微晶形貌因制備方法和條件不同而異。目前主要的合成方法有液相合成法，低溫固相法，氣相沉積法，納米氧化銅法，電解法，γ射線干預法，微波干預法等。已知的晶體形態有金字塔形，花樣型，十二面體型，立方晶相，線型，空心球型等。
展開 陰極材料—鋰摻雜使氧化銅煥發生機
“自旋極化子”的形成源于磁性氧化物中強烈的自旋-電荷-晶格相互作用，它導致載流子局域化，并伴有局域磁化和晶格畸變。CuO是一種有潛力的光陰極材料，其通過自旋極化子跳躍來傳導空穴。自旋極化子在跳躍傳導過程中不僅需要克服強電-聲耦合導致的勢壘，同時還要克服強磁耦合帶來的額外勢壘，因而CuO的電導率很低，這限制了其在光電化學電池陰極及氣體傳感器中的應用。
為克服這一重要限制，來自加州大學圣克魯茲分校和威斯康星大學麥迪遜分校的袁平教授等，提出利用鋰摻雜來提升CuO的電導率。基于第一原理計算，他們發現鋰摻雜可以同時降低電-聲耦合及磁耦合導致的勢壘，并且提升載流子濃度。他們進一步制備了Li-CuO電極，與未摻雜CuO電極相比，光電流得到增強。這些結果提示，鋰摻雜CuO有望成為提高磁性氧化物導電性的通用策略。
該文近期發表于npj Computational Materials 4: 61 (2018)，英文標題與摘要如下，點擊左下角“閱讀原文”可以自由獲取論文PDF。
Mechanistic insights of enhanced spin polaron conduction in CuO through atomic doping
Tyler J. Smart, Allison C. Cardiel, Feng Wu, Kyoung-Shin Choi & Yuan Ping
The formation of a “spin polaron” stems from strongspin-charge-lattice interactions in magnetic
展開 淺析汽車線束在超聲波焊接后的撕裂力
銅導體氧化后會在表面形成一層氧化銅，使導體表面發黃甚至發黑。這層氧化銅會阻礙銅分子之間的熔合，從而影響焊接后的撕裂力。通過對比試驗發現，導體表面氧化程度越深，則焊接后的撕裂力越小，因此在電線的整個生產過程中都要做好防氧化處理。若待焊接的汽車電線采用的是緊壓導體，最好在導體絞合緊壓時使用0.1%～0.4%的苯丙三氮唑酒精溶液，將抗氧劑溶解在工業酒精中，用輸液管滴入束絞的單絲或并絲中，以起潤滑和冷卻束絞線的作用，可防止緊壓導體在銅絞線過拉拔模時因溫度升高而引起的表面氧化，還可對拉絲過程中銅絲表面的殘留物起到清洗作用，進而可以達到更好的焊接效果。
(3) 塑料析出物。
待焊接的電線應遵循先進先出原則，盡量減少庫存時間。避免因長時間存放導致塑料的析出物粘附在導體表面，影響焊接質量。
圖3 是2TBD 0.35 電線超聲波焊接后的撕裂力隨電線存放時間的變化。從曲線的變化趨勢可以看出，電線存放時間越長，導體表面粘附的塑料析出物就越多，焊接質量越差，撕裂力越小; 反之則撕裂力越大。因此，需超聲波焊接的電線應在半年內使用，超過半年的電線再進行超聲波焊接時撕裂力會大大降低，甚至出現不合格的情況。
圖3 撕裂力隨存放時間的變化
(4) 雜質。
使用壓縮空氣冷卻焊頭時，應保證壓縮空氣干凈、干燥，避免水氣、油污等污染焊頭或導體表面，影響焊接質量; 需定期對焊頭進行清理，防止焊接時殘留的銅屑、灰塵等粘附在焊接區及焊頭表面，影響焊接質量; 電線在裁斷剝頭時，要確保將塑料層完全剝除，焊接段的導體上不能有殘留的塑料屑，防止其阻礙超聲波焊接時導體間分子的熔合。
展開 淺析汽車線束在超聲波焊接后的撕裂力
銅導體氧化后會在表面形成一層氧化銅，使導體表面發黃甚至發黑。這層氧化銅會阻礙銅分子之間的熔合，從而影響焊接后的撕裂力。通過對比試驗發現，導體表面氧化程度越深，則焊接后的撕裂力越小，因此在電線的整個生產過程中都要做好防氧化處理。若待焊接的汽車電線采用的是緊壓導體，最好在導體絞合緊壓時使用0.1%～0.4%的苯丙三氮唑酒精溶液，將抗氧劑溶解在工業酒精中，用輸液管滴入束絞的單絲或并絲中，以起潤滑和冷卻束絞線的作用，可防止緊壓導體在銅絞線過拉拔模時因溫度升高而引起的表面氧化，還可對拉絲過程中銅絲表面的殘留物起到清洗作用，進而可以達到更好的焊接效果。
(3) 塑料析出物。
待焊接的電線應遵循先進先出原則，盡量減少庫存時間。避免因長時間存放導致塑料的析出物粘附在導體表面，影響焊接質量。
圖3 是2TBD 0.35 電線超聲波焊接后的撕裂力隨電線存放時間的變化。從曲線的變化趨勢可以看出，電線存放時間越長，導體表面粘附的塑料析出物就越多，焊接質量越差，撕裂力越小; 反之則撕裂力越大。因此，需超聲波焊接的電線應在半年內使用，超過半年的電線再進行超聲波焊接時撕裂力會大大降低，甚至出現不合格的情況。
圖3 撕裂力隨存放時間的變化
(4) 雜質。
使用壓縮空氣冷卻焊頭時，應保證壓縮空氣干凈、干燥，避免水氣、油污等污染焊頭或導體表面，影響焊接質量; 需定期對焊頭進行清理，防止焊接時殘留的銅屑、灰塵等粘附在焊接區及焊頭表面，影響焊接質量; 電線在裁斷剝頭時，要確保將塑料層完全剝除，焊接段的導體上不能有殘留的塑料屑，防止其阻礙超聲波焊接時導體間分子的熔合。
展開 銅沖壓件需要進行的表面處理
銅銹的主要成分是氧化銅和堿式碳酸銅稱為銅綠，所以銅沖壓件的表面需要進行除銹處理亦稱為拋光處理。
銅沖壓件的除銹工藝有以下幾種方式：
1.對于銅沖壓件銹跡嚴重的可以采用以下工藝進行處理：用銅材脫脂劑處理—水洗—銅材酸洗拋光液處理—水洗—銅材鈍化液處理—（水洗）—再用銅材護膜液處理；
2.對于銹跡輕微的銅沖壓件，可以采用下列工藝處理：銅材脫脂劑——水洗——超聲波清洗劑——水洗——銅材鉻鈍化液——（水洗）——銅材護膜液處理；
3.銅沖壓件上只是稍有一點點銹跡和油污，可采用下列處理工藝：銅材除銹脫脂劑——水洗——銅材鉻鈍化液——水洗——銅材護膜液
其實銅沖壓件的除銹工藝，因著沖壓件的尺寸大小不同、所需的導電導熱焊接等的性能不同、所用材質不同，其選用的除銹工藝也是有所區別的。沖壓件廠家應根據銅沖壓件表面銹蝕的具體情況、材質的、沖壓件所用場所的不同、沖壓件性能的不同，合理的選擇銅沖壓件的除銹處理工藝。
展開 銅業基礎知識解析
純銅呈
淺玫瑰色
或淡紅色，表面形成氧化銅膜后，外觀呈紫銅色。銅具有許多可貴的物理化學特性，例如其熱導率和電導率
都很高，化學穩定性強，抗張強度大，易熔接，具有抗蝕
性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細的銅絲，制成很薄的銅箔。銅能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵
等金屬形成合金。
銅是一種典型的親硫元素，在自然界中主要形成硫化物，只有在強氧化條件下形成氧化物，在還原條件
下可形成自然銅。目前，在地殼中已發現的銅礦物和含銅礦物
約有250多種，主要是硫化物及其類似的化合物和銅的氧化物、自然銅以及銅的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽類等
礦物。其中，能夠適合目前選冶條件可作為工業礦物
原料的有16種。即自然元素：自然銅；銅的硫化物：黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦、銅藍、方黃銅礦、黝銅礦、
砷黝銅礦、硫砷銅礦；銅的氧化物：赤銅礦、黑銅礦；
銅的硫酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽礦物：孔雀石、藍銅礦、硅孔雀石、水膽礬、氯銅礦。
展開 納米流體簡介及其相關應用
結果表明，在使用氧化銅納米流體和石墨微薄片納米流體時，太陽能蒸餾器的生產效率分別提高了44.91%和53.95%。此外，用氧化銅納米流體和石墨納米流體能分別提高約47.80%和57.60%的產量。
最近，筆者所在研究團隊采用四氧化三鐵改性的碳納米管制備了納米流體，并將其應用于太陽能蒸餾系統[7]。實驗發現，隨著磁MWCNTs納米流體濃度提高，蒸發效率從24.91% (0 wt%)增加到76.65% (0.04 wt%)（如圖3）。
圖3 (a)質量損失曲線 (b)蒸發效率(左)和蒸發速率(右)
(2)納米流體在汽車冷卻系統的應用
汽車工業的發展，使汽車對其發動機綜合效率的要求越來越高，但發動機散熱成為提高發動機效率的瓶頸之一。因為隨著發動機性能不斷提高，單純的改進冷卻缸結構已經不能滿足其散熱要求。所以選擇高性能的導熱工質已經成為提高發動機散熱性能的關鍵。
筆者曾將SiC納米顆粒分散在水醇基汽車冷卻液中制成納米流體，并測試了不同溫度下，納米流體的導熱性能[8]。實驗發現，當納米流體作為汽車冷卻液時，其導熱性能最高可提高53.81%(如圖4)。
圖4 SiC納米流體在不同溫度下的導熱系數
(3) 納米流體在微管道散熱器中的應用
伴隨著電子產業高性能、微型化、集成化的三大發展趨勢，作為電子設備核心的芯片越先進，功耗越大，產生的熱量也隨之增加，傳統強迫風冷技術已經無法滿足未來高性能高要求的熱交換系統。為此，以納米流體為冷卻介質的微型高強度制冷系統成為了高新科技研究熱點之一。
M.M.
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西安交大：介孔金屬氧化物基傳感材料重要進展！
基于植物多酚配位化學的基本原理，生命學院趙永席教授團隊魏晶教授等人以不同的金屬-多酚配合物為前驅物，通過控制配合物的熱分解過程，得到了一系列不同組成及內部結構的介孔金屬氧化物納米顆粒（如氧化鋁、氧化鋅、氧化鈷、氧化鐵、氧化銅）。
研究發現，金屬會影響有機物（即植物多酚）的熱分解過程，比如鋁會增強有機骨架的穩定性，鐵、銅、鈷元素會加速有機骨架的分解。有機物的分解溫度和金屬氧化物的結晶溫度共同影響介孔金屬氧化物的內部結構（如實心或空心結構）。由于介孔金屬氧化物具有規則的形貌、高比表面積及高結晶度，這種材料進一步用于構筑氣體傳感器，可實現酒精氣體的高靈敏、高選擇性檢測。
同時這種介孔金屬氧化物材料與核酸（DNA, RNA）的磷酸基團有著強的配位作用，可有效吸附DNA探針分子。可進一步構筑介孔金屬氧化物基納米探針，實現核酸的高靈敏、高特異性檢測。由于植物多酚可以和不同種類的金屬離子形成配位物，這種簡單的熱分解方法有望用于低成本、大規模制備多種組分介孔金屬氧化物，并廣泛用于環境催化、清潔能源的存儲與轉化、氣體傳感及生物傳感等領域。
該研究工作在材料類國際權威雜志Advanced Functional Materials（影響因子13.325）上在線發表。西安交通大學生命學院生物醫學信息工程教育部重點實驗室為該論文的第一作者和唯一通訊作者單位，生命學院王根博士為第一作者，魏晶教授為通訊作者。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201806144
該工作還得到了復旦大學鄧勇輝教授和澳大利亞莫納什大學王煥庭教授的合作指導，以及國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費、西安交通大學青年拔尖人才計劃的支持。
展開 CO傳感器用于車輛安全：有毒氣體CO檢測
檢測一氧化碳時需注意：
(1)、霍加拉特氧化劑主要成分為氧化錳和氧化銅，它的作用是將空氣中的一氧化碳氧化成二氧化碳，用于儀器調零。此氧化劑在100℃以下的氧化效率應達到100%。為保證其氧化效率，在使用和存放過程中應保持干燥。
(2)、一氧化碳紅外線氣體分析儀的主要性能指標如下：測量范圍：0-30ppm;0-100ppm兩檔。重現性：≤±0.5%滿刻度。零點漂移：≤±2%滿刻度/4h。跨度漂移：≤±2%滿刻度/4h。線性偏差;≤±1.5%滿刻度。啟動時間：30min。二氧化碳干擾：500ppm CO2≤±2%滿刻度。 抽氣流量：500ml/min左右。響應時間：指針指示到滿刻度的90%<15s。
(3)、環境空氣中非待測組分，如甲烷、二氧化碳、水蒸氣等能影響測定結果。但是采用串聯式紅外線檢測器，可以大部分消除以上非待測組分的干擾。
(4)、由于水蒸氣有干擾，在測定時。應使空氣樣品經膠管干燥后，再進入儀器測定。
(5)、儀器可連續測定，用聚四氟乙烯管將被測空氣導入儀器中，接上記錄儀，可進行24h或長期監測空氣中一氧化碳濃度的變化情況。
(6)、儀器啟動后。必須充分預熱，穩定1h以上。再進行樣品測定，否則影響測定結果的準確性。
(7)、本法檢出下限濃度為1ppm。
最后推薦一款應用在車輛檢測一氧化碳中的一氧化碳傳感器，由工采網從國外引進的紐扣式一氧化碳傳感器(CO傳感器) - TGS5141，TGS5141一氧化碳傳感器CO傳感器是費加羅研發的可電池驅動的電化學式傳感器，使用一個特殊的電極取代了儲水器，由于去除了TGS5042中使用的儲水器，TGS5141與TGS5042相比，其外形尺寸縮減到只有后者的10%大小。超小型的體積使其可以成為諸如便攜式一氧化碳檢測儀、微型住宅一氧化碳檢測儀、多用途火災檢測儀的理想選擇 。
展開 電子連接器相關銅材的基本知識
純銅的新鮮斷面是玫瑰紅色的,但表面形成氧化銅膜后,外觀呈紫紅
色,故常稱紫銅.
銅除了純銅外，銅可以與錫、鋅、鎳等金屬化合成具有不同特點的合金，即青銅、黃銅和白銅。在純銅
（99.99%）中加入鋅，則稱黃銅，如含銅量80％,含鋅量20%的普通黃銅管用于發電廠的冷凝器和汽車散熱器
上；加入鎳稱為白銅，剩下的都稱為青銅，除了鋅和鎳以外，加入其它金屬元素的所有銅合金均稱做青銅，
加入什么元素就稱為什么元素，最主要的青銅是錫磷青銅和鈹青銅。如錫青銅在我國應用的歷史非常悠久，
用于鑄造鐘、鼎、樂器和祭器等。錫青銅也可用作軸承、軸套和耐磨零件等。
與純銅的導電性有所不同，借助于合金化，可大大改善銅的強度和耐銹蝕性。這些合金有的耐磨，鑄造
性能好，有的具有較好的機械性能和耐腐蝕性能。
二、用途
由于銅具有上述優良性能，所以在工業上有著廣泛的用途。包括電氣行業、機械制造、交通、建筑等方
面。目前，銅在電氣和電子行業這一領域中主要用于制造電線、通訊電纜和其他成品如電動機、發電機轉子
及電子儀器、儀表等，這部分用量約占工業總需求量的一半左右。銅及銅合金在計算機芯片、集成電路、晶
體管、印刷電路版等器材器件中都占有重要地位。例如，晶體管引線用高導電、高導熱的鉻鋯銅合金。最近
，國際知名計算機公司IBM已采用銅代替硅芯片中的鋁，這標志著人類最古老的金屬在半導體技術應用方面的
最新突破.
80年代中期，美國、日本和西歐國家的精銅消費中，電氣工業所占比重最大，中國也不例外。
展開 這些生活中的化學小常識，知道15個以上算你厲害！
5.變色眼鏡用的玻璃片在日光下能變深色，是因為在玻璃中加人了適量的鹵化銀晶體和氧化銅。
6.鉛中毒能引起貧血、頭痛、記憶減退和消化系統疾病。急性中毒會引起慢性腦損傷并常危及生命。城市大氣鉛污染主要來源是汽車尾氣。
7.盛在汽車、柴油機水箱里的冷卻水，在冬天結冰后會使水箱炸裂。為了防凍，常加入少量的乙二醇。
8.醫院里的灰錳氧或PP粉是高錳酸鉀。
9.飲料、罐頭中的防腐劑是苯甲酸鈉。
10.水壺、保溫瓶和鍋爐中水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂。
11.不能用來釀酒的物質是黃豆。能用來釀酒的物質是谷子、玉米、高粱、紅薯等。
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