淺談銅桿中氧含量的重要性!!!
銅是一種廣泛應用于電子工業的重要金屬,具有高電導率、熱導率、可焊性、塑性、延展性以及出色的冷加工性能,同時不具備磁性。然而,對于特定應用,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,以確保其性能和質量。為了達到這一目標,銅冶煉中的氧含量控制變得至關重要,而氧含量分析儀則扮演了不可或缺的角色。
無氧銅的分類
根據國際標準,無氧銅被分為一號和二號無氧銅。一號無氧銅的純度達到99.97%,氧含量不大于0.003%,雜質總含量不大于0.03%。二號無氧銅的純度達到99.95%,氧含量不大于0.005%,雜質總含量不大于0.05%。這些標準對無氧銅的質量和性能提出了高要求。
無氧銅的特殊需求
衡量無氧銅桿質量的主要指標有抗拉強度、延伸率,電阻率,氧含量以及外觀質量,其中氧含量是無氧銅桿的主要質量指標之一,一級無氧銅桿的氧含量不大于10PPM,二級無氧銅桿不大于20PPM,可見無氧銅桿對氧含量的要求很嚴格,對產品的質量有下列影響:
(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,以網狀組織分布在晶界上,這種脆性相硬度高,在冷變形時將與銅基體脫離,導致銅桿的機械性能下降,在后續加工中容易造成斷裂現象;
(2)氧含量高還能導致無氧銅桿導電率下降,Cliver Peac 曾提出了下列計算公式:銅導電率(%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產生裂紋或針狀氣泡,究其原因是銅中有氧,在氫氣氛中退火時,氫能滲入銅的內部與氧化合形成水蒸汽,將銅脹裂,H2+Cu2O→2Cu+H2O(高壓水蒸汽)。據計算,氧含量為0101%的銅100克,它的體積是1112cm3,在氫氣保護下800℃退火時,可產生14cm3的高壓水蒸汽。
因此,必須嚴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。