Het verschil tussen zuurstofkoperstaaf en zuurstofvrije koperen staaf
Zuurstofkoperstaven en zuurstofvrije koperstaven verschillen vanwege verschillende productiemethoden en hebben hun eigen kenmerken.
(1) Over het inademen en verwijderen van zuurstof en de staat ervan
Het zuurstofgehalte van kathodekoper dat wordt gebruikt bij de productie van koperen staven is in het algemeen 10 tot 50 ppm, en de vaste oplosbaarheid van zuurstof in koper bij kamertemperatuur is ongeveer 2 ppm. Het zuurstofgehalte van koperen staven met een laag zuurstofgehalte is over het algemeen 200 (175) ~ 400 (450) ppm, dus de zuurstof wordt ingeademd onder de vloeibare kopertoestand, terwijl de naar boven trekkende zuurstofvrije koperen staaf daarentegen de zuurstof is wordt ingeademd onder het vloeibare koper. Na een aanzienlijke tijd bewaard te zijn geweest, wordt het verkleind en verwijderd. Meestal ligt het zuurstofgehalte van dit soort staafjes onder de 10-50ppm, en het laagste kan 1-2ppm zijn. Vanuit weefseloogpunt wordt de zuurstof in zuurstofarm koper geoxideerd. De kopertoestand bevindt zich nabij de korrelgrenzen, wat gebruikelijk is voor koperen staven met een laag zuurstofgehalte, maar zeldzaam voor zuurstofvrije koperen staven.
De aanwezigheid van koperoxide in de vorm van insluitsels aan de korrelgrenzen heeft een negatieve invloed op de taaiheid van het materiaal. Het zuurstofgehalte in zuurstofvrij koper is zeer laag, waardoor de structuur van dit koper een uniforme enkelfasige structuur is, wat de taaiheid ten goede komt. Porositeit is ongebruikelijk bij zuurstofvrije koperen staven en is een veelvoorkomend defect bij zuurstofarme koperen staven.
(2) Het verschil tussen warmgewalste structuur en gegoten structuur
Omdat de zuurstofarme koperen staaf warmgewalst is, is de structuur ervan een warmverwerkte structuur. De oorspronkelijke gietstructuur is verbroken en er is herkristallisatie opgetreden in de staaf van 8 mm. De zuurstofvrije koperstaaf heeft een gegoten structuur met grove korrels. Dit is de inherente reden waarom zuurstofvrij koper een hogere herkristallisatietemperatuur heeft en een hogere gloeitemperatuur vereist.
Dit komt omdat herkristallisatie plaatsvindt nabij de korrelgrenzen. De zuurstofvrije koperen staafstructuur heeft grove korrels en de korrelgrootte kan zelfs enkele millimeters bedragen. Daarom zijn er weinig korrelgrenzen. Zelfs als het door trekken wordt vervormd, zijn de korrelgrenzen relatief laag. Er zijn nog steeds minder zuurstofkoperstaven, dus er is een hoger gloeivermogen vereist.
De vereisten voor het succesvol gloeien van zuurstofvrij koper zijn: het eerste gloeien wanneer de draad uit de staaf wordt getrokken maar nog niet is gegoten. Het uitgloeivermogen moet in dezelfde situatie 10 tot 15% hoger zijn dan dat van zuurstofarm koper. Na continu trekken moet er voldoende marge overblijven voor het uitgloeivermogen in de daaropvolgende fasen en moeten er verschillende gloeiprocessen worden uitgevoerd op zuurstofarm koper en zuurstofvrij koper om de flexibiliteit van de in-process en afgewerkte draden te garanderen.
(3) Verschillen in insluitsels, schommelingen in het zuurstofgehalte, oppervlakteoxiden en mogelijke defecten bij warmwalsen
De trekbaarheid van zuurstofvrije koperen staven is bij alle draaddiameters superieur aan die van zuurstofarme koperen staven. Naast de bovengenoemde structurele redenen hebben zuurstofvrije koperen staven minder insluitsels, een stabiel zuurstofgehalte en geen defecten die kunnen voortvloeien uit warmwalsen. De oxidedikte op het staafoppervlak kan kleiner dan of gelijk zijn aan 15A. Als tijdens het continue giet- en walsproductieproces het proces onstabiel is en de zuurstofmonitoring niet streng is, zal het onstabiele zuurstofgehalte de prestaties van de staaf rechtstreeks beïnvloeden.
Als het oppervlakteoxide van de staaf kan worden gecompenseerd bij de continue reiniging in het nabewerkingsproces, is het lastiger dat er een aanzienlijke hoeveelheid oxide "onder de huid" aanwezig is, wat een directere invloed heeft op draadbreuk. Daarom moet bij het trekken van fijne draden, bij het werken met ultrafijne draden, om breuk te verminderen, de koperen staaf soms worden afgepeld of zelfs twee keer worden afgepeld als laatste redmiddel om het onderhuidse oxide te verwijderen.
(4) Er is een verschil in taaiheid tussen koperen staven met een laag zuurstofgehalte en zuurstofvrije koperen staven
Beide kunnen worden uitgerekt tot {{0}},015 mm, maar in het zuurstofvrije koper van lage temperatuurkwaliteit in de supergeleidende draad bij lage temperatuur is de afstand tussen de filamenten slechts 0,001 mm.
(5) Er zijn verschillen in de economie, van de grondstoffen voor het maken van staven tot het maken van draad.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 mm, de voordelen van koperen staven met een laag zuurstofgehalte liggen duidelijker, terwijl zuurstofvrije koperen staven zelfs nog superieur zijn bij het trekken van koperdraden met diameters<0.5mm.
(6) Het draadproductieproces van zuurstofarme koperen staven verschilt van dat van zuurstofvrije koperen staven.
Het draadproductieproces van zuurstofvrije koperen staven kan niet worden gekopieerd naar het draadproductieproces van zuurstofvrije koperen staven. De gloeiprocessen van de twee zijn tenminste verschillend. Omdat de zachtheid van de draad sterk wordt beïnvloed door de materiaalsamenstelling en het maken van staven, het maken van draad en het uitgloeiproces, kunnen we niet eenvoudigweg zeggen wie zachter of harder is: zuurstofarm koper of zuurstofvrij koper.
Koper heeft een hoge elektrische en thermische geleidbaarheid, goede lasbaarheid, uitstekende plasticiteit en ductiliteit, uitstekende koudbewerkingseigenschappen en is niet-magnetisch. Gedispergeerd zuurstofvrij koper overwint de lage vloeigrens na uitgloeien en hoge temperaturen. Het heeft het nadeel van een slechte kruipweerstand en heeft de kenmerken van hoge temperatuur, hoge sterkte en hoge thermische geleidbaarheid, en wordt zeer gewaardeerd door deskundigen op het gebied van elektronische materialen. Koper en zijn legeringen worden veel gebruikt in de elektronische industrie. In elektronische vacuümapparaten staat zuurstofvrij koper op de eerste plaats van de zeven structurele materialen die op dit gebied worden gebruikt.
Zuurstofgehalte is een van de belangrijkste eigenschappen van zuurstofvrij koper. Omdat de hoeveelheid zuurstof en de vaste koperoplossing erg klein is, bestaat de zuurstof in zuurstofvrij koper feitelijk in de vorm van Cu2O. Bij hoge temperaturen diffundeert waterstof met zeer hoge snelheid in koper, komt Cu2O tegen en reduceert het, waardoor een grote hoeveelheid waterdamp ontstaat.
De hoeveelheid waterdamp is evenredig met het zuurstofgehalte van het koper. Na het uitgloeien van koper met een zuurstofgehalte van 0,01% wordt bijvoorbeeld 14 cm3 waterdamp gevormd in 100 g koper. Deze waterdamp kan niet door dicht koper diffunderen, dus waar Cu2O aanwezig is, zal een druk van enkele duizenden megapascal worden gegenereerd, waardoor het koper beschadigd raakt en broos wordt en de vacuümdichtheid verliest. Daarom moet het zuurstofgehalte strikt worden gecontroleerd.
