Der Unterschied zwischen Sauerstoffkupferstab und sauerstofffreiem Kupferstab
Sauerstoffkupferstäbe und sauerstofffreie Kupferstäbe unterscheiden sich aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren und haben ihre eigenen Eigenschaften.
(1) Über das Einatmen und Entfernen von Sauerstoff und seinen Existenzzustand
Der Sauerstoffgehalt des bei der Herstellung von Kupferstäben verwendeten Kathodenkupfers beträgt im Allgemeinen 10 bis 50 ppm, und die feste Löslichkeit von Sauerstoff in Kupfer bei Raumtemperatur beträgt etwa 2 ppm. Der Sauerstoffgehalt von Kupferstäben mit niedrigem Sauerstoffgehalt beträgt im Allgemeinen 200 (175) ~ 400 (450) ppm, sodass der Sauerstoff im flüssigen Kupferzustand eingeatmet wird, während der nach oben ziehende sauerstofffreie Kupferstab im Gegenteil Sauerstoff einatmet wird unter dem flüssigen Kupfer eingeatmet. Nach längerer Aufbewahrung wird es reduziert und entfernt. Normalerweise liegt der Sauerstoffgehalt dieser Art von Stäben unter 10-50ppm und der niedrigste Wert kann bei 1-2ppm liegen. Aus Gewebesicht wird der Sauerstoff im sauerstoffarmen Kupfer oxidiert. Der Kupferzustand liegt in der Nähe der Korngrenzen vor, was bei Kupferstäben mit niedrigem Sauerstoffgehalt häufig vorkommt, bei sauerstofffreien Kupferstäben jedoch selten vorkommt.
Das Vorhandensein von Kupferoxid in Form von Einschlüssen an den Korngrenzen wirkt sich negativ auf die Zähigkeit des Materials aus. Der Sauerstoffgehalt in sauerstofffreiem Kupfer ist sehr gering, daher ist die Struktur dieses Kupfers eine einheitliche einphasige Struktur, was sich positiv auf die Zähigkeit auswirkt. Porosität ist bei sauerstofffreien Kupferstäben ungewöhnlich und ein häufiger Defekt bei sauerstoffarmen Kupferstäben.
(2) Der Unterschied zwischen warmgewalzter Struktur und Gussstruktur
Da der Kupferstab mit niedrigem Sauerstoffgehalt warmgewalzt wurde, handelt es sich bei seiner Struktur um eine heißverarbeitete Struktur. Die ursprüngliche Gussstruktur ist gebrochen und es ist eine Rekristallisation im 8-mm-Stab aufgetreten. Der sauerstofffreie Kupferstab hat eine Gussstruktur mit groben Körnern. Dies ist der inhärente Grund, warum sauerstofffreies Kupfer eine höhere Rekristallisationstemperatur aufweist und eine höhere Glühtemperatur erfordert.
Dies liegt daran, dass die Rekristallisation in der Nähe der Korngrenzen stattfindet. Die sauerstofffreie Kupferstabstruktur weist grobe Körner auf, die Korngröße kann sogar mehrere Millimeter erreichen. Daher gibt es nur wenige Korngrenzen. Selbst wenn es durch Ziehen verformt wird, sind die Korngrenzen relativ niedrig. Es gibt immer noch weniger Sauerstoffkupferstäbe, sodass eine höhere Glühleistung erforderlich ist.
Voraussetzungen für ein erfolgreiches Glühen von sauerstofffreiem Kupfer sind: Das erste Glühen, wenn der Draht aus der Stange gezogen, aber noch nicht gegossen wurde. Die Glühleistung sollte in der gleichen Situation 10 bis 15 % höher sein als die von sauerstoffarmem Kupfer. Nach dem kontinuierlichen Ziehen sollte genügend Spielraum für die Glühleistung in den nachfolgenden Stufen gelassen werden und es sollten unterschiedliche Glühprozesse für Kupfer mit niedrigem Sauerstoffgehalt und sauerstofffreiem Kupfer durchgeführt werden, um die Weichheit der im Prozess befindlichen und fertigen Drähte sicherzustellen.
(3) Unterschiede bei Einschlüssen, Schwankungen des Sauerstoffgehalts, Oberflächenoxide und mögliche Warmwalzfehler
Die Ziehfähigkeit von sauerstofffreien Kupferstäben ist der von sauerstoffarmen Kupferstäben bei allen Drahtdurchmessern überlegen. Zusätzlich zu den oben genannten strukturellen Gründen weisen sauerstofffreie Kupferstäbe weniger Einschlüsse, einen stabilen Sauerstoffgehalt und keine Fehler auf, die beim Warmwalzen entstehen können. , kann die Oxiddicke auf der Staboberfläche weniger als oder gleich 15 A erreichen. Wenn der Prozess während des kontinuierlichen Gieß- und Walzproduktionsprozesses instabil ist und die Sauerstoffüberwachung nicht streng ist, wirkt sich der instabile Sauerstoffgehalt direkt auf die Leistung der Stange aus.
Wenn das Oberflächenoxid des Stabes durch die kontinuierliche Reinigung im Nachbearbeitungsprozess ausgeglichen werden kann, ist es umso problematischer, dass eine beträchtliche Menge Oxid „unter der Haut“ vorhanden ist, was sich direkter auf den Drahtbruch auswirkt. Daher muss beim Ziehen von feinen Drähten und beim Arbeiten mit ultrafeinen Drähten zur Reduzierung von Brüchen manchmal der Kupferstab geschält werden oder als letztes Mittel sogar zweimal geschält werden, um das subkutane Oxid zu entfernen.
(4) Es gibt einen Unterschied in der Zähigkeit zwischen sauerstoffarmen Kupferstäben und sauerstofffreien Kupferstäben
Beide können auf {{0}}.015 mm gedehnt werden, aber im sauerstofffreien Niedertemperaturkupfer im Niedertemperatur-Supraleiterdraht beträgt der Abstand zwischen den Filamenten nur 0,001 mm.
(5) Es gibt Unterschiede in der Wirtschaftlichkeit von den Rohstoffen der Stangenherstellung bis zur Gewindeherstellung.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm sind die Vorteile von sauerstoffarmen Kupferstäben offensichtlicher, während sauerstofffreie Kupferstäbe beim Ziehen von Kupferdrähten mit Durchmessern noch besser sind<0.5mm.
(6) Der Drahtherstellungsprozess von Kupferstäben mit niedrigem Sauerstoffgehalt unterscheidet sich von dem von sauerstofffreien Kupferstäben.
Der Drahtherstellungsprozess von Kupferstäben mit niedrigem Sauerstoffgehalt kann nicht auf den Drahtherstellungsprozess von sauerstofffreien Kupferstäben kopiert werden. Zumindest die Glühprozesse der beiden sind unterschiedlich. Da die Weichheit des Drahtes stark von der Materialzusammensetzung und den Stabherstellungs-, Drahtherstellungs- und Glühprozessen abhängt, können wir nicht einfach sagen, wer weicher oder härter ist: sauerstoffarmes Kupfer oder sauerstofffreies Kupfer.
Kupfer verfügt über eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Schweißbarkeit, hervorragende Plastizität und Duktilität, hervorragende Kaltumformeigenschaften und ist nicht magnetisch. Dispergiertes sauerstofffreies Kupfer überwindet die geringe Streckgrenze nach dem Glühen und bei hohen Temperaturen. Es hat den Nachteil einer schlechten Kriechfestigkeit und weist die Eigenschaften hoher Temperatur, hoher Festigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit auf und wird von Experten für elektronische Materialien hoch geschätzt. Kupfer und seine Legierungen werden in der Elektronikindustrie häufig verwendet. In vakuumelektronischen Geräten steht sauerstofffreies Kupfer an erster Stelle der sieben in diesem Bereich verwendeten Strukturmaterialien.
Der Sauerstoffgehalt ist eine der wichtigsten Eigenschaften von sauerstofffreiem Kupfer. Da die Menge an Sauerstoff und fester Kupferlösung sehr gering ist, liegt der Sauerstoff in sauerstofffreiem Kupfer tatsächlich in Form von Cu2O vor. Bei hohen Temperaturen diffundiert Wasserstoff mit sehr hoher Geschwindigkeit in Kupfer, trifft auf Cu2O und reduziert es, wodurch eine große Menge Wasserdampf entsteht.
Die Menge an Wasserdampf ist proportional zum Sauerstoffgehalt des Kupfers. Beispielsweise werden nach dem Glühen von Kupfer mit einem Sauerstoffgehalt von 0,01 % in 100 g Kupfer 14 cm3 Wasserdampf gebildet. Dieser Wasserdampf kann nicht durch dichtes Kupfer diffundieren, so dass dort, wo Cu2O vorhanden ist, ein Druck von mehreren tausend Megapascal entsteht, wodurch das Kupfer beschädigt wird, spröde wird und seine Vakuumdichte verliert. Daher muss der Sauerstoffgehalt streng kontrolliert werden.
