淺談銅桿中氧含量的重要性?。?!
銅是一種廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的重要金屬,具有高電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、可焊性、塑性、延展性以及出色的冷加工性能,同時(shí)不具備磁性。然而,對于特定應(yīng)用,尤其是在電子器件和真空電子器件中,要求銅具有極低的氧含量,以確保其性能和質(zhì)量。為了達(dá)到這一目標(biāo),銅冶煉中的氧含量控制變得至關(guān)重要,而氧含量分析儀則扮演了不可或缺的角色。
無氧銅的分類
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn),無氧銅被分為一號(hào)和二號(hào)無氧銅。一號(hào)無氧銅的純度達(dá)到99.97%,氧含量不大于0.003%,雜質(zhì)總含量不大于0.03%。二號(hào)無氧銅的純度達(dá)到99.95%,氧含量不大于0.005%,雜質(zhì)總含量不大于0.05%。這些標(biāo)準(zhǔn)對無氧銅的質(zhì)量和性能提出了高要求。
無氧銅的特殊需求
衡量無氧銅桿質(zhì)量的主要指標(biāo)有抗拉強(qiáng)度、延伸率,電阻率,氧含量以及外觀質(zhì)量,其中氧含量是無氧銅桿的主要質(zhì)量指標(biāo)之一,一級(jí)無氧銅桿的氧含量不大于10PPM,二級(jí)無氧銅桿不大于20PPM,可見無氧銅桿對氧含量的要求很嚴(yán)格,對產(chǎn)品的質(zhì)量有下列影響:
(1)它幾乎不固溶于銅中,但能與銅生成Cu2O脆性相,形成Cu-Cu2O共晶體,以網(wǎng)狀組織分布在晶界上,這種脆性相硬度高,在冷變形時(shí)將與銅基體脫離,導(dǎo)致銅桿的機(jī)械性能下降,在后續(xù)加工中容易造成斷裂現(xiàn)象;
(2)氧含量高還能導(dǎo)致無氧銅桿導(dǎo)電率下降,Cliver Peac 曾提出了下列計(jì)算公式:銅導(dǎo)電率(%I ACS)=102.14-01001338×[O2],公式中[O2]表示氧含量,單位ppm;
(3)它容易引起氫氣病。所謂氫氣病就是銅材在氫氣中退火時(shí)產(chǎn)生裂紋或針狀氣泡,究其原因是銅中有氧,在氫氣氛中退火時(shí),氫能滲入銅的內(nèi)部與氧化合形成水蒸汽,將銅脹裂,H2+Cu2O→2Cu+H2O(高壓水蒸汽)。據(jù)計(jì)算,氧含量為0101%的銅100克,它的體積是1112cm3,在氫氣保護(hù)下800℃退火時(shí),可產(chǎn)生14cm3的高壓水蒸汽。
因此,必須嚴(yán)格控制無氧銅桿中氧的含量,從而才能保證無氧銅桿的品質(zhì)。