Cupru fără oxigen: caracteristici, beneficii, aplicații

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Cupru este un mineral care a fost prezent în viața umană de multe milenii. În antichitate, era folosit în principal pentru a produce bronz aliat cu staniu. În latină, numele său este Cuprum. I-a fost dat de insula antică Cipru, care a fost unul dintre primele locuri în care cuprul a fost extras și topit din mine.

Context istoric, caracterizarea cuprului

Cupru aparține ordinului elementelor chimice de bază. În forma sa naturală (pură), este un metal cu o tentă roșu-portocalie. Este folosit pentru a realiza o gamă foarte largă de produse, care includ fire electrice, vase, țevi, calorifere auto etc.

Informațiile de la arheologi sugerează că cuprul a început să fie folosit cu mai bine de zece mii de ani în urmă. Deci pandantivul de cupru, descoperit în regiunile nordice ale Irakului modern, a fost realizat în jurul anului 8700 î. Hr.

Cupru are o conductivitate termică și electrică ridicată și este ușor de procesat atât la cald, cât și la rece. Ea arerezistență la coroziune foarte mare. Acest lucru se datorează faptului că cuprul creează un strat protector de oxid foarte subțire pe suprafața sa ca rezultat al reacției sale cu oxigenul.

Cupru a găsit o largă aplicație în producția de fire acustice, electrice și de altă natură, prezente acolo ca un metal de în altă puritate sau cu mici adaosuri de argint, arsen, fosfor, teluriu, sulf.

Proces de primire

Cupru foarte purificat fără oxigen este produs printr-un proces numit rafinare electrică. Se instalează pe catozii celulelor electrice, drept urmare are un alt nume - cupru catod. Puritatea ajunge la aproximativ 99,99%. Un astfel de metal este numit și cupru fără oxigen, care are un grad ridicat de purificare (OFC - Oxygen-Free Copper).

Cupru pur topit este ulterior turnat în forme speciale care au secțiuni pătrate sau dreptunghiulare. Acest proces are loc în vid, în absența oxigenului, ceea ce împiedică pătrunderea acestuia în metalul topit. Absența impurităților de oxigen în astfel de cupru crește semnificativ conductivitatea și rezistența electrică a acestuia.

Curățenie

Cupru OFC fără oxigen are grade diferite de purificare. Puritatea metalului este indicată după cum urmează: „ N”. În loc de asterisc (), se inserează un număr care dezvăluie informații despre numărul de nouă după virgulă. Astfel, marca de cupru fără oxigen OFC 6N raportează că metalul pur din acesta este de 99,999999%. Cantitatea de materie străină este de 0,000001%.

Prima producție de cupru de calitate 6N a fost realizată în 1985 în Japonia de către Nippon Mining Co. Cuprul foarte purificat fără oxigen a intrat în producție de masă în 1987. Principalele domenii de aplicare au fost atunci firele acustice, cablurile de rețea de interconectare.

În prezent, o mulțime de producători din lume, inclusiv Federația Rusă, produc un astfel de cupru pur.

Unele companii susțin că au atins un grad de purificare peste 6 -7N, 8N etc. Dar trebuie avut în vedere că în prezent nu există o unitate în stabilirea standardelor pentru puritatea cuprului fără oxigen. si calitatea acesteia. În unele cazuri, prezența oricăror impurități pur și simplu nu este luată în considerare. De obicei, astfel de incluziuni străine includ argint.

Metal Virtues

Beneficiile OFC cu cupru fără oxigen includ:

• în vid, când este încălzit, nu se rupe și nu devine casant;
• capabil să-și schimbe cu ușurință forma în timpul deformării la rece (atunci când este expus la presiune la temperatura camerei sau aproape de acestea);
• nu își schimbă culoarea în condiții diferite;
• rezistența electrică medie a unui astfel de metal este constantă;
• conductibilitatea este întotdeauna ridicată;
• acest metal este omogen în structura sa;
• prelucrat liber prin lipire și sudură.

Aplicații

Datorită calităților și proprietăților sale, fără oxigencuprul și-a găsit aplicație într-o varietate de produse, și anume:

• înfășurările transformatorului sunt realizate din acesta;
• folosit în producția de cabluri coaxiale;
• folosit în sisteme și dispozitive electronice;
• un metal esențial în supraconductori și acceleratoare liniare;
• ea este un element structural important al firelor și cablurilor de telecomunicații destinate funcționării sub apă;
• face parte din cablajul transformatorului de curent.

Cupru fără oxigen este folosit și în tehnologia de vid. Este indispensabil în proiectarea sistemelor de distribuție în vid și a semiconductorilor.

Este utilizat pe scară largă la fabricarea de produse pentru industria spațială.

Printre alte domenii în care se folosește cuprul fără oxigen se numără: radioelectronica, microelectronica, radio și instrumente, energia nucleară, bijuterii și industria construcțiilor.

Firele și țevile sunt fabricate din acesta, concepute pentru a funcționa în câmpuri electromagnetice puternice. Cuprul fără oxigen este baza pentru fabricarea anozilor electrochimici.

Aplicații cu catod de cupru

Produsele moderne de cablu realizate din cupru fără oxigen sunt foarte conductive. Acest lucru face posibilă efectuarea de semnale electrice cu lățime de bandă mare cu secțiuni transversale mai mici ale cablurilor.

Cu toate acestea, merită remarcat faptul că cablurile de cupru fără oxigen nu au fost utilizate pe scară largă. Și totul pentru căfirele din acest metal sunt scumpe. Pentru a atinge parametrii doriti, folosesc cupru simplu cu un diametru mare, preferand sa nu cheltuiasca bani pe produse scumpe din cupru fara oxigen.

Dar există și zone în care este preferată o conductivitate ridicată combinată cu diametre mici ale firului. Acest lucru este necesar pentru a asigura, printre altele, un aspect estetic. Aceste domenii includ producția de echipamente muzicale, căști de în altă calitate, precum și cele pentru care trebuie să obțineți dispozitive care reproducă sunete de în altă calitate la nivel profesional.

La utilizarea unui astfel de cupru, se notează avantajele sale în rezistența la coroziune internă. Datorită acestei proprietăți, firele de cupru fără oxigen nu își pierd caracteristicile în timp. Din acest motiv, cablurile umplute cu acest metal sunt folosite în medii în care există umiditate ridicată.