Miedź beztlenowa: cechy, zalety, zastosowania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Miedź to minerał obecny w życiu człowieka od wielu tysiącleci. W starożytności używano go głównie do produkcji brązu z dodatkiem cyny. Po łacinie nazywa się Cuprum. Została mu podarowana przez starożytną wyspę Cypr, która była jednym z pierwszych miejsc wydobywania i wytapiania miedzi w kopalniach.

Tło historyczne, charakterystyka miedzi

Miedź należy do rzędu podstawowych pierwiastków chemicznych. W swojej naturalnej (czystej) postaci jest metalem o czerwono-pomarańczowym odcieniu. Służy do wytwarzania bardzo szerokiej gamy produktów, w skład której wchodzą przewody elektryczne, czasze, rury, chłodnice samochodowe itp.

Informacje od archeologów sugerują, że miedź zaczęła być używana ponad dziesięć tysięcy lat temu. Tak więc miedziany wisiorek, odkryty w północnych regionach współczesnego Iraku, został wykonany około 8700 pne.

Miedź ma wysoką przewodność cieplną i elektryczną i jest łatwa w obróbce zarówno na gorąco, jak i na zimno. Ona mabardzo wysoka odporność na korozję. Wynika to z faktu, że miedź w wyniku reakcji z tlenem tworzy na swojej powierzchni bardzo cienką warstwę ochronną tlenków.

Miedź znalazła szerokie zastosowanie w produkcji przewodów akustycznych, elektrycznych i innych, występując tam jako metal o wysokiej czystości lub z niewielkimi dodatkami srebra, arsenu, fosforu, telluru, siarki.

Proces odbioru

Wysoce oczyszczona miedź beztlenowa jest produkowana w procesie zwanym rafinacją elektryczną. Osadza się na katodach ogniw elektrycznych, przez co ma inną nazwę - miedź katodowa. Czystość sięga około 99,99%. Taki metal jest również nazywany miedzią beztlenową, która ma wysoki stopień oczyszczenia (OFC - Oxygen-Free Copper).

Stopiona czysta miedź jest następnie wlewana do specjalnych form o przekroju kwadratowym lub prostokątnym. Proces ten odbywa się w próżni, przy braku tlenu, co uniemożliwia jego wnikanie do stopionego metalu. Brak zanieczyszczeń tlenowych w takiej miedzi znacznie zwiększa jej przewodność elektryczną i wytrzymałość.

Czystość

Beztlenowa miedź OFC ma różne stopnie oczyszczenia. Czystość metalu oznaczono następująco: „ N”. Zamiast gwiazdki () wstawiana jest liczba, która pokazuje informacje o liczbie dziewiątek po przecinku. Tak więc marka miedzi beztlenowej OFC 6N informuje, że czysty metal w niej zawiera 99,999999%. Ilość ciał obcych wynosi 0.000001%.

Pierwsza produkcja miedzi wysokiej jakości 6N została przeprowadzona w 1985 roku w Japonii przez Nippon Mining Co. Wysoko oczyszczona miedź beztlenowa weszła do masowej produkcji w 1987 roku. Głównymi obszarami zastosowania były wówczas przewody akustyczne, kable sieciowe interkonekt.

Obecnie wielu producentów na świecie, w tym w Federacji Rosyjskiej, produkuje taką czystą miedź.

Niektóre firmy twierdzą, że osiągnęły stopień oczyszczenia powyżej 6 -7N, 8N itd. Należy jednak pamiętać, że obecnie nie ma jedności w określaniu standardów czystości miedzi beztlenowej i jego jakość. W niektórych przypadkach po prostu nie bierze się pod uwagę obecności jakichkolwiek zanieczyszczeń. Zazwyczaj takie obce wtrącenia obejmują srebro.

Metalowe Cnoty

Zalety miedzi beztlenowej OFC obejmują:

• w próżni, po podgrzaniu nie pęka ani nie staje się krucha;
• zdolność do łatwej zmiany kształtu podczas deformacji na zimno (pod wpływem ciśnienia w temperaturze pokojowej lub w ich pobliżu);
• nie zmienia koloru w różnych warunkach;
• średnia rezystancja elektryczna takiego metalu jest stała;
• przewodność jest zawsze wysoka;
• ten metal jest jednorodny w swojej strukturze;
• swobodnie przetwarzane przez lutowanie i spawanie.

Aplikacje

Dzięki swoim właściwościom i właściwościom nie zawiera tlenumiedź znalazła zastosowanie w różnych produktach, a mianowicie:

• wykonane są z niego uzwojenia transformatora;
• używany do produkcji kabli koncentrycznych;
• używane w systemach i urządzeniach elektronicznych;
• niezbędny metal w nadprzewodnikach i akceleratorach liniowych;
• jest ważnym elementem konstrukcyjnym przewodów i kabli telekomunikacyjnych przeznaczonych do pracy pod wodą;
• jest częścią okablowania przekładnika prądowego.

Miedź beztlenowa jest również stosowana w technologii próżniowej. Jest niezastąpiony w projektowaniu systemów dystrybucji próżni i półprzewodników.

Jest szeroko stosowany w produkcji wyrobów dla przemysłu kosmicznego.

Wśród innych dziedzin, w których stosuje się miedź beztlenową, są: radioelektronika, mikroelektronika, radio i oprzyrządowanie, energia jądrowa, biżuteria i przemysł budowlany.

Wykonane są z niego przewody i rury, zaprojektowane do pracy w silnym polu elektromagnetycznym. Miedź beztlenowa jest podstawą do produkcji anod elektrochemicznych.

Zastosowania z katodą miedzianą

Nowoczesne produkty kablowe wykonane z miedzi beztlenowej są wysoce przewodzące. Umożliwia to przesyłanie sygnałów elektrycznych o dużej przepustowości z mniejszymi przekrojami przewodów.

Jednak warto zauważyć, że kable z miedzi beztlenowej nie są szeroko stosowane. A wszystko dlatego, żedruty wykonane z tego metalu są drogie. Aby osiągnąć pożądane parametry, używają prostej miedzi o dużej średnicy, woląc nie wydawać pieniędzy na drogie produkty z miedzi beztlenowej.

Ale są też obszary, w których preferowana jest wysoka przewodność w połączeniu z małymi średnicami drutu. Jest to niezbędne, aby zapewnić m.in. estetyczny wygląd. Obszary te obejmują produkcję sprzętu muzycznego, wysokiej jakości słuchawek, a także tych, w których potrzebujesz urządzeń, które odtwarzają wysokiej jakości dźwięki na profesjonalnym poziomie.

Kiedy używa się takiej miedzi, zauważono jej zalety w zakresie odporności na korozję wewnętrzną. Dzięki tej właściwości druty z miedzi beztlenowej nie tracą z czasem swoich właściwości. Z tego powodu kable wypełnione tym metalem są używane w środowiskach o dużej wilgotności.