无氧铜牌号及其用途
除了银之外,铜是最导电的材料,铜线的导电性比相同尺寸的铝线高 66%。要在 8 AWG 铜线中传输相同数量的电流,需要一根 6 AWG 铝导体,其尺寸最多可厚 25%。
然而,铜容易腐蚀,当暴露在氧气中时会变成绿色——这种效果可以在旧硬币或自由女神像上看到。通过去除铜中的氧,生产出无氧铜(OFC),显着提高了其耐腐蚀性。使用 OFC 具有明显的优势,即更高的电流、提高的传导效率和减少环境压力。
下面,我们详细介绍了不同的无氧铜牌号以及使用 OFC 的一些好处和挑战,以便您为自己的应用做出正确的购买。
无氧铜牌号及其优点
无氧铜代表经过电解精炼以去除所有(几乎 99.99%)但微量氧的铜材料。通过去除氧和其他杂质,铜具有优异的导电性,不易腐蚀。
无氧铜的种类
共有三种无氧铜等级,详情如下。
- C10100
C10100 被指定为 OFE,即无氧电子产品,在退火条件下可达到 101% IACS 的最低电导率等级。建议将 C10100 用于需要高延展性、导电性和导热性的应用。 - C10200
C10200 是 99.95% 的纯铜。当材料需要较强的抗应力腐蚀开裂能力时,它是理想的选择。与 C10100 一样,它还具有出色的导电性、焊接性和锡焊特性。 - C11000
C11000 也称为电解韧铜,或 ETP。虽然纯度为 99.9%,但 ETP 铜比 OFE 铜含有更多的氧,OFE 的氧含量低于 10 ppm,而 ETP 的氧含量至少为 150 ppm。然而,ETP 因其固有的制造质量而成为最常用的牌号。
以下是无氧铜牌号及其含氧量、纯度水平和应用的摘要。
OFC 等级 | 氧含量 | 纯度 | 应用程序 |
C10100 | 0.0005% | 99.99% |
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C10200 | 0.001% | 99.95% |
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C11000 | 0.02%- 0.04% | 99.9% |
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使用无氧铜的好处
使用 OFC 对特定应用程序可能是有益的。下面,我们将更详细地探讨其中的一些好处。
卓越的导电性
在 OFC 的制造过程中,铜在存在碳的情况下进行处理,以去除存在的任何氧气。高纯度,再加上没有氧气,允许更多电流通过相同尺寸的导体。因此,OFC 专门用于电池电缆、感应线圈和空间加热器。
高热容量
由于较高的导电性,OFC 铜线不会像铝等其他金属那样快速升温。因此,它们还具有优异的热强度和导热性。工业在感应加热炉等高温应用中严重依赖它们。
优异的抗氢脆性
无氧铜对湿电化学环境下发生的氢脆具有出色的抵抗力。由于其延展性、可焊性和在无氧水中缺乏反应性,芬兰甚至使用铜罐将核废料储存在封装厂内。
优良的加工性能
所有无氧铜牌号都适合机加工,具有 20 的出色可加工性等级(100 更难加工)。它们具有出色的热加工和冷加工性能。所有等级都是焊接、钎焊和气体保护电弧焊的理想选择。但不推荐点焊和缝焊。
使用无氧铜的挑战
在所有无氧铜牌号中,C101 的加工方法与其他牌号不同,因为 C101 的熔炼和浇注是在无氧环境中进行的。考虑到生产的复杂性,C101铜是最昂贵的等级;因此,必须谨慎使用 C101,尤其是在切割过程中,以尽量减少浪费。如果您没有精确切割 C101 所需的基础设施或回收废物的专业知识,那么将您的金属锯切外包给可靠的金属供应商可能会有所帮助。
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