Διαφορές μεταξύ οξυγόνου-Ελεύθερου χαλκού και συνηθισμένου καθαρού χαλκού
Ο-ελεύθερος χαλκός (OFC) και ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός είναι και τα δύο υλικά χαλκού υψηλής{{1} καθαρότητας, αλλά διαφέρουν σημαντικά στη διαδικασία παραγωγής, την περιεκτικότητα σε οξυγόνο, τις φυσικές ιδιότητες, την ηλεκτρική αγωγιμότητα, τη μηχανική απόδοση, την αντίσταση στη διάβρωση και τα σενάρια εφαρμογής. Παρόλο που και οι δύο ταξινομούνται ως καθαρός χαλκός, η εσωτερική τους μικροδομή και ο έλεγχος ακαθαρσιών οδηγούν σε εμφανή κενά στην απόδοση της υπηρεσίας, ειδικά σε ηλεκτρικά, ηλεκτρονικά και ακριβείας κατασκευαστικά πεδία υψηλής ποιότητας.
Πρώτα απ 'όλα, η πιο θεμελιώδης διάκριση έγκειται στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο και στη διαδικασία παραγωγής.
Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός, συνήθως γνωστός ως χαλκός σκληρής πίσσας, παράγεται με συμβατική τήξη και χύτευση. Κατά την παραγωγή του, μια μικρή ποσότητα οξυγόνου παραμένει στη μήτρα του χαλκού, που κυμαίνεται τυπικά από 100 έως 650 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm). Αυτό το οξυγόνο υπάρχει κυρίως με τη μορφή σωματιδίων οξειδίου του χαλκού που κατανέμονται στα όρια των κόκκων. Αντίθετα, ο χαλκός-ελεύθερος οξυγόνος τήκεται και χυτεύεται υπό αυστηρές συνθήκες-ελεύθερης οξυγόνου, όπως η χρήση κενού ή αναγωγικής ατμόσφαιρας. Η περιεκτικότητά του σε οξυγόνο ελέγχεται κάτω από 10 ppm, και ο ελεύθερος χαλκός υψηλής ποιότητας-οξυγόνου-μπορεί να φτάσει ακόμη και λιγότερο από 5 ppm. Η εξαιρετικά{13}}χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο είναι το βασικό χαρακτηριστικό που διακρίνει το OFC από τον συνηθισμένο καθαρό χαλκό.
Δεύτερον, η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα παρουσιάζει σαφείς διαφορές.
Ο χαλκός είναι-γνωστός για την εξαιρετική αγωγιμότητά του και η παρουσία εγκλεισμάτων οξυγόνου και οξειδίων θα εμποδίσει ελαφρώς τη ροή των ηλεκτρονίων. Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός έχει καλή αγωγιμότητα, φθάνοντας γενικά το 97% έως 98% του Διεθνούς Προτύπου Ανοπτημένου Χαλκού (IACS). Ο χαλκός χωρίς οξυγόνο, λόγω λιγότερων ακαθαρσιών και χωρίς σωματίδια οξειδίου στα όρια των κόκκων, έχει υψηλότερη αγωγιμότητα, συνήθως πάνω από 100% IACS. Αυτό το πλεονέκτημα είναι πιο εμφανές στα κυκλώματα υψηλής-συχνότητας, χαμηλών-απωλειών και ακριβείας. Ομοίως, η θερμική αγωγιμότητα του OFC είναι επίσης καλύτερη, καθιστώντας το πιο κατάλληλο για εξαρτήματα που απαιτούν αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας.
Τρίτον, οι μηχανικές ιδιότητες και η απόδοση επεξεργασίας είναι διαφορετικές.
Υπό κανονική θερμοκρασία, ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός έχει καλή πλαστικότητα και μπορεί να τεντωθεί, να σφραγιστεί και να εξωθηθεί. Ωστόσο, όταν συγκολλάται ή θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, το οξείδιο του χαλκού στα όρια των κόκκων θα αντιδράσει με το υδρογόνο στο περιβάλλον, προκαλώντας ευθραυστότητα υδρογόνου και μικρο{1}ρωγμές, που μειώνουν σοβαρά την ολκιμότητα και την σκληρότητα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ευθραυστότητα υδρογόνου. Ο χαλκός χωρίς οξυγόνο-σχεδόν αποφεύγει αυτό το πρόβλημα λόγω της εξαιρετικά χαμηλής περιεκτικότητάς του σε οξυγόνο. Έχει υψηλότερη σταθερότητα κατά την επεξεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες, τη συγκόλληση και τη συγκόλληση και είναι λιγότερο επιρρεπής σε ρωγμές. Επιπλέον, το OFC έχει καλύτερη ομοιομορφία στη δομή, πιο σταθερή απόδοση κατά την ψυχρή κατεργασία και ανόπτηση και μεγαλύτερη ακρίβεια διαστάσεων για τα τελικά προϊόντα.
Τέταρτον, η αντοχή στη διάβρωση και η διάρκεια ζωής διαφέρουν.
Τα εγκλείσματα οξειδίων στον συνηθισμένο καθαρό χαλκό μπορούν να γίνουν σημεία διάβρωσης, επιταχύνοντας την τοπική διάβρωση σε υγρά, όξινα ή{0}}περιβάλλοντα που περιέχουν αλάτι. Ο χαλκός χωρίς οξυγόνο-έχει πιο ομοιόμορφη μήτρα και λιγότερα σημεία ελαττώματος, επομένως έχει ισχυρότερη αντοχή στην ατμοσφαιρική διάβρωση, τη διάβρωση του νερού και τη μερική χημική διάβρωση. Σε μακροχρόνια-χρήση, ειδικά σε σκληρά περιβάλλοντα, τα προϊόντα OFC έχουν πιο σταθερή απόδοση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Τέλος, διαφέρουν αρκετά στα πεδία εφαρμογής.
Ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός χρησιμοποιείται ευρέως σε καθημερινά καλώδια και καλώδια, συνηθισμένα ηλεκτρικά εξαρτήματα, εναλλάκτες θερμότητας, αρχιτεκτονική διακόσμηση και γενικά βιομηχανικά μέρη, επειδή μπορεί να καλύψει τις βασικές ανάγκες απόδοσης με χαμηλότερο κόστος. Ωστόσο, ο χαλκός χωρίς οξυγόνο-χρησιμοποιείται σε πεδία υψηλής-και ακριβείας, όπως καλώδια ήχου υψηλής πιστότητας, καλώδια μετάδοσης σήματος, ηλεκτρονικές συσκευές κενού, εξαρτήματα αεροδιαστημικής, εξαρτήματα ακριβείας σιδηροδρόμων υψηλής-ταχύτητας, κινητήρες επιστημονικής έρευνας, μετασχηματιστές και εξοπλισμός ακριβείας. Αυτά τα πεδία έχουν αυστηρές απαιτήσεις για αγωγιμότητα, σταθερότητα, αξιοπιστία και διάρκεια ζωής, επομένως ο ελεύθερος χαλκός-οξυγόνο γίνεται αναντικατάστατος.
Συνοπτικά,Ο ελεύθερος χαλκός-οξυγόνος και ο συνηθισμένος καθαρός χαλκός διαφέρουν ως προς την περιεκτικότητα σε οξυγόνο, την εσωτερική δομή, την αγωγιμότητα, τη σταθερότητα σε υψηλές-θερμοκρασίες, την αντοχή στη διάβρωση και τα πεδία εφαρμογής. Ο απλός καθαρός χαλκός είναι-οικονομικός και κατάλληλος για γενικές βιομηχανικές και αστικές χρήσεις. Ο χαλκός-ελεύθερος από οξυγόνο, με την εξαιρετικά-υψηλή καθαρότητα, την εξαιρετική αγωγιμότητα και την υψηλή σταθερότητα, είναι ένα υλικό υψηλής απόδοσης-για βιομηχανίες υψηλών-κατασκευών και ακριβείας. Η επιλογή μεταξύ των δύο θα πρέπει να βασίζεται σε συγκεκριμένες απαιτήσεις απόδοσης, περιβάλλον εξυπηρέτησης και προϋπολογισμό κόστους.
