Διαφορές μεταξύ του αποοξειδωμένου χαλκού με φώσφορο και του απλού καθαρού χαλκού
Ο καθαρός χαλκός είναι ευρέως γνωστός ως το βασικό υλικό με εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα, αλλά μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικές ποικιλίες ανάλογα με τις διαδικασίες παραγωγής και τον έλεγχο ακαθαρσιών, μεταξύ των οποίων ο αποοξειδωμένος με φώσφορο χαλκός και ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός είναι οι δύο πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι. Αν και και τα δύο ανήκουν στην κατηγορία των υλικών χαλκού με περιεκτικότητα σε χαλκό πάνω από 99,9%, υπάρχουν εμφανείς διαφορές στη χημική σύνθεση, τις φυσικές ιδιότητες, τη διαδικασία παραγωγής και τα σενάρια εφαρμογής.
Πρώτα απ 'όλα, η μεγαλύτερη διαφορά έγκειται στη μέθοδο αποξείδωσης και στα υπολειμματικά στοιχεία.
Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός, γνωστός και ως χαλκός-ελεύθερος οξυγόνου ή χαλκός σκληρής πίσσας με ευρεία έννοια, συνήθως περιέχει μικρή ποσότητα οξυγόνου, γενικά 100–650 ppm. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης, το οξυγόνο αναμειγνύεται αναπόφευκτα, σχηματίζοντας οξείδιο του χαλκού στα όρια των κόκκων. Αντίθετα, ο αποοξειδωμένος χαλκός με φώσφορο είναι ένα ειδικό είδος χαλκού που προσθέτει μια μικρή ποσότητα φωσφόρου στο στάδιο της τήξης για βαθιά αποξείδωση. Ο φώσφορος αντιδρά με το οξυγόνο για να δημιουργήσει αέριο οξείδιο του φωσφόρου και να διαφύγει, έτσι ώστε η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον χαλκό να μειώνεται σημαντικά, συνήθως ελέγχεται κάτω από 10 ppm. Ωστόσο, μια μικρή ποσότητα υπολειπόμενου φωσφόρου (γενικά 0,005%-0,04%) θα παραμείνει στο τελικό προϊόν, το οποίο είναι το πιο σημαντικό συστατικό χαρακτηριστικό του αποοξειδωμένου χαλκού με φώσφορο.
Δεύτερον, τα δύο είναι αρκετά διαφορετικά στην ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός έχει εξαιρετικά υψηλή αγωγιμότητα, κοντά στο 100% IACS, η οποία είναι σχεδόν η υψηλότερη μεταξύ των κοινών μεταλλικών υλικών. Επομένως, είναι το προτιμώμενο υλικό για υψηλής-μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας. Ο υπολειπόμενος φώσφορος στον αποοξειδωμένο με φώσφορο χαλκό θα εμποδίσει ελαφρώς τη ροή των ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα τη μείωση της αγωγιμότητας, συνήθως περίπου 85%-95% IACS. Αν και αυτή η αγωγιμότητα εξακολουθεί να είναι εξαιρετική, δεν είναι τόσο καλή όσο ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός. Αυτή η διαφορά καθορίζει άμεσα τη διαφορετική τους θέση στο ηλεκτρικό πεδίο.
Όσον αφορά την απόδοση συγκόλλησης και την εργασιμότητα εν θερμώ, ο αποοξειδωμένος χαλκός με φώσφορο έχει προφανή πλεονεκτήματα.
Το οξυγόνο που περιέχεται στον συνηθισμένο καθαρό χαλκό είναι εύκολο να προκαλέσει ευθραυστότητα υδρογόνου κατά τη συγκόλληση με αέριο, τη συγκόλληση ή τη θέρμανση σε υψηλή{0} θερμοκρασία. Το υδρογόνο αντιδρά με το οξείδιο του χαλκού για την παραγωγή υδρατμών, οι οποίοι σχηματίζουν υψηλή πίεση στο εσωτερικό του υλικού, οδηγώντας σε ρωγμές και σπασίματα. Ο αποοξειδωμένος χαλκός με φώσφορο έχει εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο μετά από βαθιά αποξείδωση, επομένως μπορεί κάλλιστα να αποφύγει την ευθραυστότητα του υδρογόνου. Έχει εξαιρετική απόδοση συγκόλλησης, απόδοση συγκόλλησης και απόδοση θερμής διαμόρφωσης και δεν είναι εύκολο να σπάσει κατά την επεξεργασία. Αυτό το καθιστά αναντικατάστατο σε προϊόντα που απαιτούν πολλή συγκόλληση.
Όσον αφορά τη θερμική αγωγιμότητα και την πλαστικότητα, και τα δύο είναι εξαιρετικά, αλλά υπάρχουν λεπτές διαφορές.
Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός έχει ελαφρώς υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα, η οποία είναι πιο κατάλληλη για περιπτώσεις που απαιτούν ακριβή απόδοση θερμικής αγωγιμότητας. Ο αποοξειδωμένος χαλκός με φώσφορο έχει ελαφρώς καλύτερη πλαστικότητα και σκληρότητα σε υψηλή θερμοκρασία και είναι πιο κατάλληλος για κάμψη, διόγκωση, εξώθηση και άλλες πολύπλοκες διαδικασίες διαμόρφωσης.
Όσον αφορά τα σενάρια εφαρμογής, τα δύο είναι σαφώς διαχωρισμένα.
Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός χρησιμοποιείται κυρίως σε πεδία με υψηλές απαιτήσεις αγωγιμότητας, όπως καλώδια τροφοδοσίας, ζυγοί, περιελίξεις κινητήρα, μετασχηματιστές, ηλεκτρονικοί σύνδεσμοι και πλαίσια ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Ο αποοξειδωμένος χαλκός με φωσφόρο χρησιμοποιείται ευρέως σε υδραυλικές εγκαταστάσεις, ψύξη, αγωγούς αερίου, εναλλάκτες θερμότητας, δεξαμενές νερού, διακοσμητικά χάλκινα μέρη και άλλα προϊόντα που χρειάζονται συγκόλληση και διαμόρφωση, επειδή είναι ασφαλής και αξιόπιστος στη συγκόλληση και δεν διαρρέει εύκολα.
Συνοπτικά
Η βασική διαφορά μεταξύ του αποοξειδωμένου με φώσφορο χαλκού και του απλού καθαρού χαλκού προέρχεται από την επεξεργασία αποξείδωσης φωσφόρου: ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός εστιάζει στην εξαιρετικά{0}}υψηλή αγωγιμότητα, ενώ ο αποοξειδωμένος με φώσφορο χαλκός εστιάζει στην εξαιρετική απόδοση συγκόλλησης και χαμηλή σταθερότητα οξυγόνου. Η επιλογή του υλικού εξαρτάται κυρίως από το εάν το προϊόν δίνει προτεραιότητα στην ηλεκτρική αγωγιμότητα ή στην απόδοση συγκόλλησης και επεξεργασίας.
