ชื่อจริงหมายถึงอะไร
ทองแดงไม่เคยขายเป็นวัสดุเดียว ปริมาณออกซิเจนจะแบ่งทองแดงที่มีการนำไฟฟ้าสูง-เชิงพาณิชย์ออกเป็นสามกลุ่ม ได้แก่ ทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน- ซึ่งแทบไม่มีออกซิเจนเลย ทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์ ซึ่งออกซิเจนถูกกำจัดออกโดยการเติมฟอสฟอรัส จึงมีฟอสฟอรัสตกค้าง และทองแดงพิทช์แกร่งด้วยไฟฟ้า ซึ่งปริมาณออกซิเจนที่ควบคุมได้จะยังคงอยู่ในโลหะในรูปของออกไซด์แบบถ้วย วลีทองแดงออกซิเจนต่ำ-ถูกใช้อย่างหลวม ๆ ในการแลกเปลี่ยนเพื่ออธิบายตระกูลที่ถูกออกซิไดซ์หรือเกรดพิตช์ที่ยากลำบากซึ่งมีระดับออกซิเจนต่ำกว่า และความคลุมเครือนั้นเป็นที่มาของข้อโต้แย้งด้านคุณสมบัติส่วนใหญ่
ผลที่ตามมาในทางปฏิบัตินั้นง่ายมาก ออกซิเจนในทองแดงไม่เป็นอันตราย: ที่อุณหภูมิสูงจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนจากบรรยากาศของเตารีดิวซ์ ฟลักซ์การบัดกรีแข็ง หรือก๊าซป้องกัน และไอน้ำที่เกิดขึ้นภายในโลหะจะสร้างแรงดันที่ทำให้แตกร้าว นี่คือการแตกตัวของไฮโดรเจน และเป็นคุณสมบัติเดียวที่จะตัดสินว่าส่วนประกอบในตระกูลใดควรใช้
การกำหนดและขีดจำกัดองค์ประกอบ
| การกำหนด | ชื่อ | ทองแดง, % | ออกซิเจน/สารต้านอนุมูลอิสระ |
|---|---|---|---|
| C10100 | ทองแดงอิเล็กทรอนิกส์ที่ปราศจากออกซิเจน- | 99.99 นาที | ออกซิเจนสูงสุด 0.0005 |
| C10200 | ทองแดงปลอดออกซิเจน- | 99.95 นาที | ออกซิเจนสูงสุด 0.001 |
| C11000 | ทองแดงสนามแข็งด้วยไฟฟ้า | 99.90 นาที | โดยทั่วไปออกซิเจน 0.02-0.04 |
| C12200 | ฟอสฟอรัสทองแดงฟอสฟอรัสตกค้างสูงจะถูกออกซิไดซ์ | 99.90 นาที | ฟอสฟอรัส 0.015-0.040 |
| C14500 | ทองแดงเทลลูเรียม | 99.90 นาที | เทลลูเรียม 0.40-0.70 ฟอสฟอรัส 0.004-0.012 |
แท่งทองแดงสำหรับวัตถุประสงค์ทางไฟฟ้า โดยปกติจะจ่ายให้กับแท่งมาตรฐาน เช่น ASTM B49 ซึ่งระบุเกรด อุณหภูมิ และค่าการนำไฟฟ้า ในขณะที่ขีดจำกัดขององค์ประกอบเป็นของมาตรฐานเกรดทองแดงที่เกี่ยวข้อง ร็อดผลิตโดยการหล่อและการรีดอย่างต่อเนื่อง หรือโดยการอัดขึ้นรูป และมีจำหน่ายในรูปแบบขดลวดหรือความยาวตรงสำหรับการวาดและการตัดเฉือน
วิธีสร้างสองครอบครัวขึ้นมา
ความแตกต่างของปริมาณออกซิเจนคือความแตกต่างในการหลอมและการหล่อมากกว่าในการกลั่น
ทองแดงไร้ออกซิเจน-ถูกหลอมและหล่อภายใต้บรรยากาศที่มีการป้องกันหรือภายใต้ฝาครอบคาร์บอนที่แยกออกซิเจนออกจากการหลอม และออกซิเจนที่ตกค้างจะคงอยู่ต่ำกว่าระดับที่คัพรัสออกไซด์ก่อตัว ผลลัพธ์ที่ได้คือโลหะที่ปราศจากอนุภาคออกไซด์ พร้อมด้วยโครงสร้างที่คงเสียงในบรรยากาศที่ลดลง
ทองแดงพิตช์ที่แข็งแกร่งด้วยไฟฟ้าจะถูกหลอมและหล่อในอากาศ และระดับออกซิเจนจะถูกควบคุมโดยเจตนาโดยการโพลลิ่ง ดังนั้นการกระจายตัวของคิวรัสออกไซด์อย่างละเอียดจึงยังคงอยู่ในโครงสร้างการหล่อ นี่เป็นเส้นทางที่ประหยัดและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูง แต่ออกไซด์คือสิ่งที่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงอย่างแน่นอน
ทองแดงดีออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสใช้ฟอสฟอรัสรวมกับออกซิเจน ดังนั้นโลหะจึงปราศจากออกไซด์ แต่มีฟอสฟอรัสตกค้าง ค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าในตระกูลที่ไม่มีออกซิเจน-และพิทช์ยากเล็กน้อย เนื่องจากฟอสฟอรัสเป็นตัวนำไฟฟ้าที่มีกำลังสูงผิดประเภทภายในตัวนำ
เทลลูเรียมทองแดงเป็นเกรดที่สามารถแปรรูปได้: เทลลูเรียมก่อตัวเป็นอนุภาคที่หักเศษ ดังนั้นโลหะผสมจึงตัดเฉือนได้อิสระมากกว่าทองแดงบริสุทธิ์มาก โดยสูญเสียค่าการนำไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย
การแตกตัวของไฮโดรเจน: คุณสมบัติในการตัดสินใจ
เมื่อทองแดงที่มีออกซิเจน-ถูกให้ความร้อนในไฮโดรเจนหรือในบรรยากาศรีดิวซ์ ไฮโดรเจนจะแพร่กระจายและรีดิวซ์ออกไซด์ถ้วยรัสเป็นทองแดงและไอน้ำ ไอน้ำไม่สามารถหลบหนีออกไปได้ ดังนั้นจึงสร้างแรงกดดันที่อนุภาคออกไซด์และแยกขอบเขตของเกรน และโลหะจะเสียหายในลักษณะเปราะโดยไม่มีการเสียรูปที่มองเห็นได้ ความเสี่ยงนี้มีอยู่ในการหลอมเหลวแบบสว่าง ในการบัดกรีแข็งในเตาเผา การเผาผนึก และในบริการใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนร้อน
ความไวต่อการเกิดการเปราะของไฮโดรเจนได้รับการประเมินโดยวิธีทดสอบของ ASTM B577 โดยที่ชิ้นงานจะถูกให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจน จากนั้นจึงตรวจสอบรอยแตกร้าวของขอบเขตของเกรน- และเปรียบเทียบโครงสร้างจุลภาคอ้างอิงกับเพลตมาตรฐานในเอกสารนั้น ในการจัดซื้อจัดจ้าง การแสดงข้อกำหนดในทางปฏิบัติคือข้อกำหนด เช่น ทองแดงปลอดออกซิเจน- ถึง C10200 ซึ่งเพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้วัสดุอยู่ในกลุ่มที่อ่อนแอ
| พฤติกรรม | ออกซิเจน-ฟรี C10200 | ระยะพิทช์ยาก C11000 | ดีเอชพี C12200 |
|---|---|---|---|
| ลด-บรรยากาศอบอ่อนหรือประสาน | เหมาะสม | ไม่เหมาะ | เหมาะสม |
| ความเสี่ยงต่อการแตกตัวของไฮโดรเจน | ต่ำมาก | สูง | ต่ำมาก |
| การนำไฟฟ้า | ระบุ IACS 101% | ระบุ IACS 101% | ประมาณ 85% IACS |
| การนำความร้อน | ประมาณ 390 วัตต์/(เมตร·เคลวิน) | ประมาณ 388 วัตต์/(เมตร·เคลวิน) | ต่ำกว่า C11000 เล็กน้อย |
| ความสามารถในการแปรรูป | ชิปเหนียวแย่ | ชิปเหนียวแย่ | ยากจน; ต้องการเกรดเทลลูเรียม |
| ตำแหน่งต้นทุนทั่วไป | สูงสุด | ต่ำสุด | ระดับกลาง |
โดยพื้นฐานแล้วการนำไฟฟ้าจะเหมือนกันสำหรับ C10200 และ C11000 ทางเลือกระหว่างสิ่งเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับกระบวนการทางความร้อน ไม่ใช่โดยการนำไฟฟ้า ในกรณีที่ระบุทองแดงที่มีฟอสฟอรัสดีออกซิไดซ์ ข้อกำหนดการนำไฟฟ้าจะต้องลดลงเพื่อให้ตรงกับเกรด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมท่อ DHP จึงถูกนำมาใช้กับระบบประปาและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แทนที่จะเป็นบัสบาร์
การใช้งานของแต่ละครอบครัว
C10100 และ C10200 ที่ปราศจากออกซิเจน-: ส่วนประกอบสุญญากาศและไมโครเวฟ ช่องความถี่และท่อนำคลื่นวิทยุ- อุปกรณ์ลำแสงรังสีเอกซ์และอิเล็กตรอน- - ซีลสูญญากาศสูง เครื่องคงตัวตัวนำยิ่งยวด ชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์และเครื่องมือ และส่วนประกอบทองแดงใดๆ ที่ถูกบัดกรีหรืออบอ่อนอย่างสดใส
ระยะพิทช์ยากด้วยไฟฟ้า C11000: ลวดและสายเคเบิล บัสบาร์ ขดลวดมอเตอร์และหม้อแปลง แผ่นและท่อเอนกประสงค์ ท่อประปา และชิ้นส่วนถ่ายเทความร้อนที่ไม่ได้ผ่านการประมวลผลในการลดบรรยากาศ
DHP C12200: ท่อน้ำและแก๊ส คอนเดนเซอร์และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน การมุงหลังคาและการผลิตทั่วไปที่ต้องการความสามารถในการขึ้นรูปและการกัดกร่อน และค่าการนำไฟฟ้าเป็นเรื่องรอง
เทลลูเรียมคอปเปอร์ C14500: ส่วนปลายกลึงที่ยึดอิเล็กโทรด ปลายหน้าสัมผัส และ-ชิ้นส่วนรับกระแสที่ผลิตบนเครื่องกลึงอัตโนมัติ
หมายเหตุการจัดซื้อและการระบุตัวตน
อ้างอิงเกรดและมาตรฐานร่วมกัน เช่น แท่งทองแดงปลอดออกซิเจน-ถึง ASTM B49 ในเกรด C10200 เพื่อให้ข้อกำหนดด้านองค์ประกอบและผลิตภัณฑ์ได้รับการแก้ไข
สอบถามปริมาณออกซิเจนในใบรับรองโรงงาน แทนที่จะอาศัยชื่อเกรดเพียงอย่างเดียว เนื่องจากคำอธิบายเกี่ยวกับออกซิเจนต่ำ-จะแตกต่างกันไปตามซัพพลายเออร์แต่ละราย
ระบุค่าการนำไฟฟ้าแยกจากเกรด และระบุอุณหภูมิ เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าวัดจากผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและขึ้นอยู่กับการอบอ่อน
สำหรับส่วนประกอบใดๆ ที่จะนำไปประสานหรืออบอ่อนในบรรยากาศรีดิวซ์ จำเป็นต้องมีการประเมินการเปราะของไฮโดรเจนโดยวิธี ASTM B577
แยกออกซิเจน-และแยกสต็อกที่ทนทานไว้ในคลังสินค้า เนื่องจากกลุ่มเกรดทั้งสองมีลักษณะเหมือนกัน และจะพบส่วนผสม-เมื่อข้อต่อแตกร้าวเท่านั้น
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ทองแดงที่มีออกซิเจน-ต่ำเหมือนกับทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน-หรือไม่
ไม่ ทองแดงปลอดออกซิเจน-เป็นกลุ่มเกรดที่กำหนดไว้ซึ่งมีขีดจำกัดออกซิเจนต่ำมาก เช่น C10200 ที่มีออกซิเจนสูงสุด 0.001 % ออกซิเจนต่ำ-เป็นคำอธิบายทางการค้าที่อาจหมายถึงทองแดงที่ถูกออกซิไดซ์ที่มีฟอสฟอรัส หรือเกรดระดับพิทช์เหนียวที่ควบคุมได้ และความแตกต่างจะมีความสำคัญเมื่อใดก็ตามที่ชิ้นส่วนได้รับความร้อนในบรรยากาศรีดิวซ์
ถาม: ทองแดงอิสระ-นำไฟฟ้าได้ดีกว่าหรือไม่
ค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงอิสระ-และทองแดงพิทช์แกร่งนั้นแทบจะเท่ากัน โดยทั้งสองมีค่าประมาณ 101 % IACS ในสภาวะอบอ่อน ข้อดีของกลุ่มผลิตภัณฑ์ปลอดออกซิเจน-คือความเสถียรทางโลหะวิทยาระหว่างกระบวนการผลิต ไม่ใช่ค่าการนำไฟฟ้า
ถาม: จะหลีกเลี่ยงการแตกตัวของไฮโดรเจนได้อย่างไร
โดยการใช้ทองแดงอิสระ-ออกซิเจนสำหรับส่วนประกอบที่บัดกรีหรืออบอ่อนในไฮโดรเจนหรือบรรยากาศรีดิวซ์อื่นๆ และโดยการตรวจสอบปริมาณออกซิเจนและผลลัพธ์ของการประเมิน ASTM B577 ส่วนประกอบที่ผลิตขึ้นในทองแดงพิทช์เหนียวแล้วควรได้รับการประมวลผลในบรรยากาศเฉื่อยหรือออกซิไดซ์แทน
ถาม: เกรดใดดีที่สุดสำหรับการตัดเฉือน
เทลลูเรียมคอปเปอร์ C14500 ทองแดงบริสุทธิ์ไม่ว่าระดับออกซิเจนใดก็ตามจะทำให้เกิดเศษเหนียวยาวและได้คุณภาพพื้นผิวที่ไม่ดี การเติมเทลลูเรียมจะทำให้ชิปแตกและทำให้สามารถตัดเฉือนด้วยความเร็วสูง-โดยมีค่าการนำไฟฟ้าลดลงเล็กน้อย
ถาม: เหตุใดทองแดงดีออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสจึงใช้สำหรับท่อ แต่ไม่ใช่สำหรับบัสบาร์
ฟอสฟอรัสช่วยขจัดออกซิเจนและทำให้โลหะปลอดภัยในการเชื่อมและบัดกรี ซึ่งมีคุณค่าในท่อ นอกจากนี้ยังลดค่าการนำไฟฟ้าลงเหลือประมาณ 85 % IACS ดังนั้นเกรดจึงไม่เหมาะสมหากความสามารถในการรองรับกระแสไฟต่อส่วนหน่วยเป็นตัวขับเคลื่อนการออกแบบ
ถาม: สิ่งที่ควรปรากฏบนใบรับรองสำหรับแท่งทองแดง?
เกรดและมาตรฐาน หมายเลขความร้อน อุณหภูมิ การวิเคราะห์ทองแดงและออกซิเจน ค่าการนำไฟฟ้า และผลการทดสอบทางกล สำหรับออกซิเจน-เกรดปลอดสาร ข้อความการเปราะของไฮโดรเจนหรือผลการทดสอบเป็นข้อกำหนดเพิ่มเติมตามปกติ




