纯铜
顾名思义就是含铜量最高的铜,因为颜色紫红又称紫铜,主成分为铜加银,含量为99.5~99.95%;主要杂质元素:磷、铋、锑、砷 、铁、镍、铅、锡、硫、锌、氧等;用于制做导电器材、高级铜合金、铜基合金。
中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3)、无氧铜(无氧铜、银无氧铜、锆无氧铜和弥散无氧铜)、磷脱氧铜、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜、硫铜和锆铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
纯铜电阻率理论值 如果把各种材料制成长1米、横截面积1平方毫米的导线,在20℃时测量它们的电阻(称为这种材料的电阻率)并进行比较,则银的电阻率最小,其次是按铜、铝、钨、铁、锰铜、镍铬合金的顺序,电阻率依次增大。
铝导线的电阻率是铜导线的1.5倍多,它的电阻率p=0.0294Ωmm2/m,铜的电阻率p=0.01851 Ω·mm2/m,电阻率随温度变化会有一些差异。
日常鉴别:许多黑心商家为了欺骗消费者,通过工艺镀上铜色,或者其他工艺做成铜色,把廉价的铁当成所谓的纯铜来卖。其实非常简单,我们可以通过其密度、磁场等鉴定。铁和铜的比重比较接近,但是铜是不会被磁石吸引的。很多收购废品的人们,都用专门的强磁来判定是不是纯铜。我们当然也可以从家里的喇叭或者其他含有磁铁的物品来试探下我们购买的物品是不是真正的纯铜。吸力越大,越说明含铁量也大。其他能被磁石吸引的金属类原材料比较贵,如镍、钴等金属他们也不会加入的。注意:此方法只能确定能被磁铁吸引的一定不是纯铜。但是,不被磁铁吸引的也未必都是纯铜,也有可能是加入了其他原材料的合金。比如我们日常生活的器皿大都用的是铜和锌的合金,也就是“黄铜”。纯铜颜色从里到外都是紫红色,所以被称为紫铜。对于一些导线,器皿外观上可以查看颜色,一般刮去外层,或者观察断面,里外一样都是紫红色的纯铜可能性大。
无氧铜!
不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜。但实际上还是含有非常微量氧和一些杂质。按标准规定,氧的含量不大于0.003%,杂质总含量不大于0.05%,铜的纯度大于99.95%。
概述
根据含氧量和杂质含量,无氧铜又分为一号和二号无氧铜。一号无氧铜纯度达到99.97%,氧含量不大于0.003%,杂质总含量不大于0.03%;二号无氧铜纯度达到99.95%,氧含量不大于0.003%,杂质总含量不大于0.05%。
无氧铜无氢脆现象,导电率高,加工性能和焊接性能、耐蚀性能和低温性能均好。各国对于含氧量的标准也不完全相同,存在一定的差异。
OFC(无氧铜):纯度为99.995% 的金属铜。一般用于音响器材、真空电子器件、电缆等电工电子应用
无氧铜中有 LC-OFC(线形结晶无氧铜或结晶无氧铜):纯度在99.995%以上和OCC(单晶无氧铜):纯度最高,在99.996%以上,又分为PC-OCC和UP-OCC 等。
采用UP-OCC技术(Ultra Pure Copper by Ohno Continuous Casting Process)制造的单结晶无氧铜,无方向性、高纯度、防腐蚀、极低的电气阻抗使得线材适合高速优质的传输信号。
2氧铜杆和无氧铜杆
氧铜杆和无氧铜杆由于制造方法的不同,致使存在差别,具有各自的特点。
1)关于氧的吸入和脱去以及它的存在状态
生产铜杆的阴极铜的含氧量一般在10—50ppm,在常温下氧在铜中的固溶度约2ppm。低氧铜杆的含氧量一般在200(175)—400(450)ppm,因此氧的进入是在铜的液态下吸入的,而上引法无氧铜杆则相反,氧在液态铜下保持相当时间后,被还原而脱去,通常这种杆的含氧量都在10—50ppm以下,最低可达1-2ppm,从组织上看,低氧铜中的氧,以氧化铜状态,存在于晶粒边界附近,这对低氧铜杆而言可以说是常见的但对无氧铜杆则很少见。氧化铜以夹杂形式在晶界出现对材料的韧性产生负面影响。而无氧铜中的氧很低,所以这种铜的组织是均匀的单相组织对韧性有利。在无氧铜杆中的多孔性是不常见的,而在低氧铜杆中则是常见的一种缺陷。
2)热轧组织和铸造组织的区别
低氧铜杆由于经过热轧,所以其组织属热加工组织,原来的铸造组织已经破碎,在8mm的杆时已有再结晶的形式出现,而无氧铜杆属铸造组织,晶粒粗大,这是为什么,无氧铜的再结晶温度较高,需要较高退火温度的固有原因。这是因为,再结晶发生在晶粒边界附近,无氧铜杆组织晶粒粗大,晶粒尺寸甚至能达几个毫米,因而晶粒边界少,即使通过拉制变形,但晶粒边界相对低氧铜杆还是较少,所以需要较高的退火功率。对无氧铜成功的退火要求是:由杆经拉制,但尚未铸造组织的线时的第一次退火,其退火功率应比同样情况的低氧铜高10——15%。经继续拉制,在以后阶段的退火功率应留有足够的余量和对低氧铜和无氧铜切实区别执行不同的退火工艺,以保证在制品和成品导线的柔软性。
3)夹杂,氧含量波动,表面氧化物和可能存在的热轧缺陷的差别
无氧铜杆的可拉性在所有线径里与低氧铜杆相比都是优越的,除上述组织原因外,无氧铜杆夹杂少,含氧量稳定,无热轧可能产生的缺陷,杆表氧化物厚度可达≤15A。在连铸连轧生产过程中如果工艺不稳定,对氧监控不严,含氧量不稳定将直接影响杆的性能。如果杆的表面氧化物能在后工序的连续清洗中得以弥补外,但比较麻烦的是有相当多的氧化物存在于“皮下”,对拉线断线影响更直接,故而在拉制微细线,超微细线时,为了减少断线,有时要对铜杆采取不得已的办法——剥皮,甚至二次剥皮的原因所在,目的要除去皮下氧化物。
4)低氧铜杆和无氧铜杆的韧性有差别
两者都可以拉到0.015mm,但在低温超导线中的低温级无氧铜,其细丝间的间距只有0.001mm.
5)从制杆的原材料到制线的经济性有差别。
制造无氧铜杆要求质量较高的原材料。一般,拉制直径>1mm的铜线时,低氧铜杆的优点比较明显,而无氧铜杆显得更为优越的是拉制直径<0.5mm的铜线。
6)低氧铜杆的制线工艺与无氧铜杆的有所不同。
低氧铜杆的制线工艺不能照搬到无氧铜杆的制线工艺上来,至少两者的退火工艺是不同的。因为线的柔软性深受材料成份和制杆,制线和退火工艺的影响,不能简单地说低氧铜或无氧铜谁软谁硬
磷脱氧铜
中文名称磷脱氧铜采用磷脱氧的无氧铜,代号为TUP。磷脱氧铜中要求铜含量不小于99.5% (质量分数),残留磷含量不大于0.04% (质量分数)。应用学科材料科学技术(一级学科),金属材料(二级学科),有色金属材料(三级学科),铜及其合金(四级学科)
含银纯铜化学成份
铜 银 CuAg:≥99.5
Ag 0.06——0.12
铋 Bi:≤0.002
铍 Sb :≤0.005
砷 As :≤0.01
铁 Fe:≤0.05
镍 Ni:≤0.2
铅 Pb:≤0.01
锡 Sn :≤0.05
硫 S :≤0.01
氧 O:≤0.01