Tembaga bebas oksigen: ciri, faedah, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Tembaga ialah mineral yang telah wujud dalam kehidupan manusia selama beribu-ribu tahun. Pada zaman dahulu, ia digunakan terutamanya untuk menghasilkan gangsa yang dialoi dengan timah. Dalam bahasa Latin, namanya ialah Cuprum. Ia diberikan kepadanya oleh pulau purba Cyprus, yang merupakan salah satu tempat pertama di mana tembaga dilombong dan dilebur dari lombong.

Latar belakang sejarah, pencirian tembaga

Tembaga tergolong dalam susunan unsur kimia asas. Dalam bentuk semula jadi (tulen), ia adalah logam dengan warna merah-oren. Ia digunakan untuk membuat rangkaian produk yang sangat besar, termasuk wayar elektrik, pinggan mangkuk, paip, radiator kereta, dll.

Maklumat daripada ahli arkeologi menunjukkan bahawa tembaga mula digunakan lebih daripada sepuluh ribu tahun dahulu. Jadi loket tembaga, yang ditemui di kawasan utara Iraq moden, dibuat sekitar 8700 SM.

Tembaga mempunyai kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi serta mudah diproses dalam keadaan panas dan sejuk. Dia mempunyairintangan kakisan yang sangat tinggi. Ini disebabkan fakta bahawa kuprum mencipta lapisan pelindung oksida yang sangat nipis pada permukaannya hasil daripada tindak balasnya dengan oksigen.

Tembaga telah digunakan secara meluas dalam penghasilan wayar akustik, elektrik dan wayar lain, yang terdapat di sana sebagai logam ketulenan tinggi atau dengan tambahan kecil perak, arsenik, fosforus, telurium, sulfur.

Terima proses

Tembaga bebas oksigen yang sangat ditulenkan dihasilkan dalam proses yang dipanggil penapisan elektrik. Ia menetap di katod sel elektrik, akibatnya ia mempunyai nama yang berbeza - tembaga katod. Ketulenan mencapai kira-kira 99.99%. Logam sedemikian juga dipanggil kuprum bebas oksigen, yang mempunyai tahap penulenan yang tinggi (OFC - Kuprum Tanpa Oksigen).

Tembaga tulen cair kemudian dituangkan ke dalam acuan khas yang mempunyai bahagian segi empat sama atau segi empat tepat. Proses ini berlaku dalam vakum, jika tiada oksigen, yang menghalang penembusannya ke dalam logam cair. Ketiadaan kekotoran oksigen dalam kuprum tersebut dengan ketara meningkatkan kekonduksian dan kekuatan elektriknya.

Kebersihan

Tembaga OFC tanpa oksigen mempunyai tahap penulenan yang berbeza. Ketulenan logam ditunjukkan seperti berikut: " N". Daripada asterisk (), nombor disisipkan yang mendedahkan maklumat tentang bilangan sembilan selepas titik perpuluhan. Oleh itu, jenama tembaga bebas oksigen OFC 6N melaporkan bahawa logam tulen di dalamnya adalah 99.999999%. Jumlah bahan asing ialah 0.000001%.

Pengeluaran pertama tembaga berkualiti 6N telah dijalankan pada tahun 1985 di Jepun oleh Nippon Mining Co. Tembaga bebas oksigen yang sangat ditulenkan telah digunakan secara besar-besaran pada tahun 1987. Bidang aplikasi utama ketika itu ialah wayar akustik, kabel rangkaian antara sambungan.

Pada masa ini, agak banyak pengeluar di dunia, termasuk Persekutuan Rusia, menghasilkan tembaga tulen sedemikian.

Sesetengah syarikat mendakwa bahawa mereka telah mencapai tahap penulenan melebihi 6 -7N, 8N, dsb. Tetapi perlu diingat bahawa pada masa ini tiada perpaduan dalam menentukan piawaian untuk ketulenan tembaga bebas oksigen dan kualitinya. Dalam sesetengah kes, kehadiran sebarang kekotoran tidak diambil kira. Biasanya, kemasukan asing seperti itu termasuk perak.

Kebaikan Logam

Faedah OFC Copper Bebas Oksigen termasuk:

• dalam vakum, apabila dipanaskan, ia tidak pecah atau rapuh;
• mampu mengubah bentuk dengan mudah semasa ubah bentuk sejuk (apabila terdedah kepada tekanan pada suhu bilik atau dekat dengannya);
• tidak berubah warna apabila dalam keadaan berbeza;
• purata rintangan elektrik bagi logam sedemikian adalah malar;
• kekonduksian sentiasa tinggi;
• logam ini adalah homogen dalam strukturnya;
• diproses secara bebas dengan pematerian dan kimpalan.

Aplikasi

Disebabkan kualiti dan sifatnya, bebas oksigentembaga telah menemui aplikasi dalam pelbagai produk, iaitu:

• belitan pengubah dibuat daripadanya;
• digunakan dalam pengeluaran kabel sepaksi;
• digunakan dalam sistem dan peranti elektronik;
• logam penting dalam superkonduktor dan pemecut linear;
• dia ialah elemen struktur penting bagi wayar dan kabel telekomunikasi yang bertujuan untuk operasi di bawah air;
• adalah sebahagian daripada pendawaian pengubah semasa.

Tembaga bebas oksigen juga digunakan dalam teknologi vakum. Ia amat diperlukan dalam reka bentuk sistem pengedaran vakum dan semikonduktor.

Ia digunakan secara meluas dalam pembuatan produk untuk industri angkasa lepas.

Antara kawasan lain yang digunakan kuprum bebas oksigen ialah: elektronik radio, mikroelektronik, radio dan instrumentasi, tenaga nuklear, barang kemas dan industri pembinaan.

Wayar dan paip diperbuat daripadanya, direka untuk berfungsi dalam medan elektromagnet yang kuat. Kuprum bebas oksigen ialah asas untuk pembuatan anod elektrokimia.

Aplikasi Katod Kuprum

Produk kabel moden yang dibuat menggunakan kuprum bebas oksigen sangat konduktif. Ini memungkinkan untuk menjalankan isyarat elektrik lebar jalur tinggi dengan keratan rentas wayar yang lebih kecil.

Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa kabel tembaga bebas oksigen belum digunakan secara meluas. Dan semua keranawayar yang diperbuat daripada logam ini adalah mahal. Untuk mencapai parameter yang diingini, mereka menggunakan kuprum ringkas dengan diameter besar, memilih untuk tidak membelanjakan wang untuk produk tembaga bebas oksigen yang mahal.

Tetapi terdapat juga kawasan di mana kekonduksian tinggi digabungkan dengan diameter wayar kecil lebih disukai. Ini adalah perlu untuk memastikan, antara lain, penampilan yang estetik. Bidang ini termasuk pengeluaran peralatan muzik, fon kepala berkualiti tinggi serta yang anda perlukan untuk mendapatkan peranti yang menghasilkan semula bunyi peringkat profesional berkualiti tinggi.

Apabila menggunakan kuprum sedemikian, kelebihannya dalam menentang kakisan dalaman diperhatikan. Disebabkan oleh sifat ini, wayar tembaga bebas oksigen tidak kehilangan ciri-cirinya dari semasa ke semasa. Atas sebab ini, kabel yang diisi dengan logam ini digunakan dalam persekitaran yang mempunyai kelembapan yang tinggi.