Kopar 110 vs 101: Heill tæknilegur samanburður

1. INNGANGUR

Kopar er enn hornsteinn nútíma verkfræði, fagnað fyrir sitt framúrskarandi raf- og hitaleiðni, tæringarþol, og sveigjanleika.

Meðal viðskiptalega hreins kopar, Kopar 110 (C11000, ETP) Og Kopar 101 (C10100, WHO) eru tvær mikið notaðar einkunnir, hver bjartsýni fyrir tiltekin forrit.

Þó að bæði bjóði upp á framúrskarandi leiðni og mótunarhæfni, munur þeirra á hreinleika, súrefnisinnihald, Smásjá, og hæfi fyrir tómarúm eða mjög áreiðanleg forrit gera valið á milli þeirra mikilvægt fyrir verkfræðinga, hönnuðir, og efnissérfræðingar.

Þessi grein veitir ítarlegar upplýsingar, tæknilegur samanburður á þessum tveimur koparflokkum, studd af eignagögnum og leiðbeiningum um notkun.

2. Staðlar & Nafnaskrá

Kopar 110 (C11000) er almennt nefnt Cu-ETP (Rafhreinsandi Tough Pitch Copper).

Það er staðlað undir UNS C11000 og EN merkingunni Cu-ETP (CW004A). C11000 er mikið framleitt og fáanlegt í ýmsum vöruformum, þar á meðal vír, stöng, blak, og diskur, sem gerir það að fjölhæfu vali fyrir almenna rafmagns- og iðnaðarnotkun.

Kopar 101 (C10100), Hins vegar, er þekkt sem Með-OFE (Súrefnislaus rafræn kopar).

Hann er ofurhreinn kopar með mjög lágt súrefnisinnihald, staðlað samkvæmt UNS C10100 og EN Cu-OFE (CW009A).

C10100 er sérstaklega hreinsað til að útrýma súrefnis- og oxíðinnihaldi, sem gerir það tilvalið fyrir tómt, hár áreiðanleiki, og rafeindageislaforrit.

Að tilgreina UNS eða EN tilnefningu ásamt vöruformi og skapi er mikilvægt til að tryggja að efnið uppfylli tilskilda frammistöðueiginleika.

3. Efnasamsetning og örbyggingarmunur

Efnasamsetning kopars hefur bein áhrif á það hreinleika, raf- og varmaleiðni, vélræn hegðun, og hæfi fyrir sérhæfð forrit.

Þó bæði Kopar 110 (C11000, ETP) og Kopar 101 (C10100, WHO) flokkast sem háhreint kopar, Örbygging þeirra og snefilefnainnihald er verulega mismunandi, hafa áhrif á frammistöðu í mikilvægum forritum.

4. Líkamlegir eiginleikar: Kopar 110 vs 101

Eðliseiginleikar eins og Þéttleiki, bræðslumark, hitaleiðni, og rafleiðni eru grundvallaratriði fyrir verkfræðilega útreikninga, hönnun, og efnisval.

Kopar 110 (C11000, ETP) og Kopar 101 (C10100, WHO) deila mjög svipuðum magneiginleikum vegna þess að báðir eru í rauninni hreinn kopar, en minniháttar munur á hreinleika og súrefnisinnihaldi getur lítillega haft áhrif á frammistöðu í sérhæfðum forritum.

5. Vélrænir eiginleikar og skap-/ástandsáhrif

Vélræn frammistaða kopar fer mjög eftir vinnsluskapur, þar á meðal glæðing og kaldvinnsla.

Kopar 101 (C10100, WHO) almennt tilboð meiri styrkur við kaldar aðstæður vegna ofurmikils hreinleika og oxíðfrírar örbyggingar,

en Kopar 110 (C11000, ETP) sýningar yfirburða formhæfni og sveigjanleika, sem gerir það vel til þess fallið fyrir mótunarfreka notkun eins og djúpteikningu eða stimplun.

Mechanical Properties eftir Temper (Dæmigert gildi, ASTM B152)

Lykil innsýn:

• Annealed (O) Skapgerð: Báðar einkunnir eru mjúkar og mjög sveigjanlegar. Hærri lenging C11000 (50–65%) gerir það tilvalið fyrir Djúp teikning, stimplun, og rafmagnssnertiframleiðsla.
• Kaldvinna (H04/H08) Skapgerð: Ofurhreinleiki C10100 gerir kleift að hafa jafnari vinnuherðingu, sem leiðir af sér togstyrkur 30–40% hærri en C11000 í H08 skapi.
  Þetta gerir það hentugt fyrir burðar- eða nákvæmnisíhlutir, þar á meðal ofurleiðandi spóluvindingar eða hááreiðanleg tengi.
• Brinell hörku: Hækkar hlutfallslega við kalda vinnu. C10100 nær meiri hörku fyrir sama skapgerð vegna hreinsunar, oxíðlaus örbygging.

6. Framleiðslu- og framleiðsluhegðun

Kopar 110 (C11000, ETP) og Kopar 101 (C10100, WHO) hegða sér svipað í mörgum framleiðsluaðgerðum vegna þess að báðar eru í rauninni hreinn kopar, en munur á súrefni og snefilóhreinindum framleiðir þýðingarmiklar hagnýtar andstæður við mótun, vinnsla og samskeyti.

Myndun og kaldvinnsla

• Sveigjanleiki og sveigjanleiki:

• • Hreint efni (Ó skaplyndi): báðar einkunnir eru mjög sveigjanlegar og þola þéttar beygjur, djúpteikning og alvarleg mótun.
    Gleypa kopar þolir venjulega mjög litla innri beygjuradíus (nálægt 0,5–1,0 × lakþykkt í mörgum tilfellum), sem gerir það frábært fyrir stimplun og flókna lagaða hluta.
  • Kalt unnið skap (H04, H08, o.fl.): styrkur eykst og sveigjanleiki minnkar eftir því sem skapið eykst; Lágmarksbeygjugeisla verður að auka sem því nemur.
    Hönnuðir ættu að stærða beygjuradíuna og flök miðað við skapgerð og fyrirhugaða álagslosun eftir mótun.

• Vinnuhersla & dráttarhæfni:

• • C10100 (WHO) hefur tilhneigingu til að harðna jafnari við kalda vinnu vegna oxíðlausrar örbyggingar; þetta gefur meiri styrk sem hægt er að ná í H-temprunum og getur verið hagkvæmt fyrir hluta sem krefjast meiri vélrænni frammistöðu eftir teikningu.
  • C11000 (ETP) er afar fyrirgefandi fyrir framsæknar teikningar og stimplunaraðgerðir vegna þess að oxíðstrengir eru ósamfelldir og trufla venjulega ekki myndun á viðskiptalegum álagsstigi.

• Hreinsun og bati:

• • Endurkristöllun því kopar kemur fram við tiltölulega lágt hitastig miðað við margar málmblöndur; fer eftir fyrri köldu vinnu, endurkristöllun getur hafist innan um það bil 150–400 ° C..
  • Iðnaðar fullglæðingaræfingar notar almennt hitastig í 400–650 °C svið (tími og andrúmsloft valið til að forðast oxun eða yfirborðsmengun).
    OFE hlutar, sem ætlaðir eru til notkunar í lofttæmi, má glæða í óvirku eða afoxandi andrúmslofti til að varðveita hreinleika yfirborðsins.

Útpressun, veltingur og vírteikning

• Vírteikning: C11000 er iðnaðarstaðallinn fyrir framleiðslu á miklu magni víra og leiðara vegna þess að það sameinar framúrskarandi dráttarhæfni og stöðuga leiðni.
  C10100 er einnig hægt að draga á fína mælingar en er valið þegar þörf er á afköstum niðurstreymis eða ofurhreint yfirborð.
• Útpressun & veltingur: Báðar einkunnir þrýsta út og rúlla vel. Yfirborðsgæði OFE eru venjulega betri fyrir valsaðar vörur með mikilli nákvæmni vegna skorts á oxíðinnihaldi; þetta getur dregið úr rifi milli tanna eða örhola í krefjandi yfirborðsáferð.

Vinnsla

• Almenn hegðun: Kopar er tiltölulega mjúkt, hitaleiðandi og sveigjanleg; það hefur tilhneigingu til að framleiða samfellt, gúmmíflögur ef breytur eru ekki fínstilltar.
  Vinnanleiki fyrir C11000 og C10100 er svipaður í reynd.
• Verkfæri og færibreytur: Notaðu beittar skurðbrúnir, stíf festing, jákvæð hrífuverkfæri (karbít eða háhraðastál eftir rúmmáli), stjórnað straumi og dýpi, og næg kæling/skolun til að forðast vinnuherðingu og uppbyggðan kant.
  Fyrir langa samfellda skurð, Mælt er með spónabrjótum og skurðaðgerðum með hléum.
• Yfirborðsáferð og burstýring: OFE efni nær oft aðeins betri yfirborðsáferð í nákvæmni örvinnslu vegna færri örinnfellinga.

Sameining - lóða, lóðun, suðu, dreifingartenging

• Lóðun: Báðar einkunnir lóða auðveldlega eftir rétta hreinsun.
  Vegna þess að C11000 inniheldur snefilsúrefni og oxíðfilmur, venjulegt rósín eða vægt virk flæði eru venjulega notuð; ítarleg hreinsun fyrir lóðun bætir áreiðanleika liðanna.
  Hreinara yfirborð OFE getur dregið úr flæðiþörf í sumum stýrðum ferlum.
• Lóðun: Lóðunarhitastig (>450 ° C.) getur afhjúpað oxíðfilmur; C11000 lóðun krefst almennt viðeigandi flæðis eða stjórnaðs andrúmslofts.
  Fyrir lofttæmi lóðun eða flæðilaus lóðun, C10100 er mjög valinn, þar sem hverfandi oxíðinnihald þess kemur í veg fyrir uppgufun oxíðs og mengun lofttæmisumhverfisins.
• Bogasuðu (TIG/ME) og viðnámssuðu: Hægt er að sjóða báðar einkunnir með venjulegum koparsuðuaðferðum (mikill straumur, forhitun fyrir þykka hluta, og hlífðar fyrir óvirku gasi).
  OFE býður upp á hreinni suðulaugar og færri oxíðtengda galla, sem er hagkvæmt í mikilvægum rafsamskeytum.
• Rafeindageisla- og leysisuðu: Þessar háorku, Aðferðir með litla mengun eru almennt notaðar í lofttæmi eða nákvæmni.
  C10100 er valið efni hér vegna þess að lítið óhreinindi og súrefnismagn þess lágmarkar uppgufuð aðskotaefni og bætir heilleika liðanna.
• Dreifingartenging: Fyrir lofttæmi og geimsamsetningar, Hreinleiki OFE og næstum einfasa örbygging gerir það fyrirsjáanlegra í tengingarferlum í föstu formi.

Undirbúningur yfirborðs, hreinsun og meðhöndlun

• Fyrir C11000, fituhreinsun, vélræn/efnafræðileg oxíðfjarlæging og rétt flæðinotkun eru eðlilegar forsendur fyrir hágæða samskeyti.
• Fyrir C10100, strangt hreinlætiseftirlit er krafist fyrir notkun í lofttæmi: meðhöndlun með hönskum, forðast kolvetni, ultrasonic leysihreinsun, og hreinherbergisumbúðir eru algengar venjur.
  Vakuum baka út (T.d., 100–200 °C eftir ástandi) er oft notað til að fjarlægja aðsogaðar lofttegundir fyrir UHV þjónustu.

7. Tæring, lofttæmisafköst og vetnis/súrefnisáhrif

Þessi þrjú innbyrðis tengd efni - tæringarþol, tómarúmshegðun (útgasun og uppgufun mengunarefna), og samskipti við vetni/súrefni — eru þar sem Kopar 110 og Kopar 101 eru mest frábrugðin hagnýtri frammistöðu.

Tæringarhegðun (andrúmsloft og galvanískt)

• Almenn tæring í andrúmslofti: Báðar einkunnir mynda stöðuga yfirborðsfilmu (Patina) sem takmarkar frekari tæringu í venjulegu umhverfi innandyra og víða úti.
  Hreint kopar þolir almenna tæringu mun betur en margir virkir málmar.
• Staðbundin tæring og umhverfi: Í klóríðríku umhverfi (Marine, afísingarsölt), kopar getur orðið fyrir hraðari árás ef sprungur eru til staðar eða útfellingar leyfa staðbundnum rafefnafræðilegum frumum að myndast.
  Hönnun til að forðast rúmfræði sprungna og leyfa frárennsli/skoðun.
• Galvanísk tenging: Kopar er tiltölulega göfugt miðað við marga byggingarmálma.
  Þegar raftengd er við minna göfuga málma (T.d., Ál, magnesíum, nokkur stál), því minna göfuga málmur mun tærast helst.
  Hagnýtar hönnunarreglur: forðast beina snertingu við virka málma, einangra ósvipað málm liðum, eða notaðu tæringarhleðslu/húðun þar sem þörf krefur.

Tómarúm árangur (afgasi, uppgufun og hreinleika)

• Hvers vegna tómarúmframmistaða skiptir máli: Í ofurháu lofttæmi (UHV) Kerfi, jafnvel ppm magn rokgjarnra óhreininda eða oxíðinnihalds getur skapað mengun,
  auka grunnþrýsting, eða setja filmur á viðkvæmt yfirborð (optískir speglar, hálfleiðara oblátur, rafeindaljósfræði).
• C11000 (ETP): snefil súrefni og oxíð stringers geta leitt til aukin útgáfa og hugsanlega uppgufun oxíðagna við hærra hitastig í lofttæmi.
  Fyrir mörg forrit með lágt lofttæmi eða gróft tómarúm er þetta ásættanlegt, en UHV notendur verða að vera varkárir.
• C10100 (WHO): Ofurlítið súrefnis- og óhreinindainnihald veldur því umtalsvert lægra afgangshlutfall, minni hlutaþrýstingur þéttanlegra tegunda við útbakun, og mun minni mengun við útsetningu fyrir rafeindageisla eða háhita lofttæmi.
  Fyrir útbökunarlotur og greiningu á afgangsgasi (RGA) stöðugleiki, OFE er yfirleitt betri en ETP í hagnýtum kerfum.
• Bestu starfsvenjur fyrir tómarúmsnotkun: ryksuguhreinsun, leysiefnishreinsun, ultrasonic böð, hreinherbergissamsetning, og stýrð útbakun er skylda.
  Tilgreindu OFE fyrir íhluti sem verða fyrir beint UHV eða rafeinda/jóna geislum.

Vetni, súrefnisvíxlverkun og hættu á stökkvandi

• Vetnisbrot: Kopar er ekki næm fyrir vetnisbroti á sama hátt og stál;
  Dæmigerð koparblöndur bregðast ekki með klassískum vetnisvöldum sprunguaðferðum sem sjást í hástyrktu stáli.
• Vetni/súrefni efnafræði: Samt, Under háhitalækkandi andrúmsloft (vetni eða myndandi gas við hærra hitastig),
  kopar sem inniheldur súrefni eða ákveðnar afoxunarleifar geta gengist undir yfirborðsviðbrögð (vatnsmyndun, oxíð minnkun) sem getur breytt formgerð yfirborðs eða stuðlað að gropi í lóðum.
  Lágt súrefnisinnihald OFE dregur úr þessum áhyggjum.
• Þjónustusjónarmið: í vetnisþjónustu við háan hita eða í ferlum þar sem vetni er til staðar (T.d., ákveðin glæðing eða efnavinnsla), tilgreinið OFE ef yfirborðsefnafræði og víddarstöðugleiki er mikilvægur.

8. Dæmigert iðnaðarforrit

C11000 (ETP):

• Rafmagnsdreifingarstangir, snúrur, og tengi
• Transformers, mótorar, skiptibúnaður
• Arkitektúr kopar og almenn tilbúningur

C10100 (WHO):

• Tómarúmshólf og ofur-hátæmibúnaður
• Rafeindageisli, Rf, og örbylgjuofnhlutir
• Hálfleiðaraframleiðsla og frostleiðarar
• Mjög áreiðanleg rannsóknarstofutæki

Yfirlit: C11000 er hentugur fyrir almenna rafmagns- og vélræna notkun, en C10100 er krafist þegar lofttæmistöðugleiki, lágmarks óhreinindi, eða ofurhrein vinnsla eru nauðsynleg.

9. Kostnaður & framboð

• C11000: Þetta er staðallinn, koparvöru í miklu magni.
  Það er almennt ódýrari og meira á lager hjá myllum og dreifingaraðilum, sem gerir það að sjálfgefnu vali fyrir fjöldaframleiðslu og fjárhagsviðkvæm forrit.
• C10100: Ber a yfirverð vegna viðbótar hreinsunarskrefum, sérstakar kröfur um meðferð, og minna framleiðslumagn.
  Það er í boði, en venjulega aðeins í takmörkuð vöruform (barir, plötur, blöð í völdum skapi) og krefst oft lengri afgreiðslutími.
  Fyrir íhluti í miklu magni þar sem kostnaðarhagkvæmni er mikilvæg, C11000 er venjulega tilgreint.
  Hins vegar, fyrir sessforrit eins og tómarúm eða rafeindaíhluti með miklum hreinleika, frammistöðuávinningurinn af C10100 réttlætir hærri kostnað.

10. Alhliða samanburður: Kopar 110 vs 101

12. Niðurstaða

C11000 og C10100 eru bæði háleiðni kopar sem henta fyrir margs konar notkun.

Aðalmunurinn liggur í súrefnisinnihald og óhreinindi, sem hafa áhrif á tómarúmshegðun, taka þátt, og mjög áreiðanleg forrit.

C11000 er hagkvæmur og fjölhæfur, sem gerir það að staðli fyrir flest rafmagns- og vélrænni notkun.

C10100, með ofurmiklum hreinleika, er frátekið fyrir tómt, rafeindageisla, kryógenískt, og mjög áreiðanleg kerfi þar sem oxíðlaus örbygging er nauðsynleg.

Efnisval ætti að forgangsraða virknikröfur yfir nafneignamun.

 

Algengar spurningar

Er C10100 verulega betri rafmagnslega en C11000?

Nei. Munur á rafleiðni er lítill (~100% vs 101% IACS). Aðal kosturinn er ofurlítið súrefnisinnihald, sem gagnast tómarúmi og háum áreiðanlegum forritum.

Má nota C11000 í lofttæmibúnað?

Já, en snefilsúrefni þess getur útgasað eða myndað oxíð við mjög hátt lofttæmisskilyrði. Fyrir strangar tómarúm umsóknir, C10100 er valinn.

Hvaða einkunn er staðall fyrir orkudreifingu?

C11000 er iðnaðarstaðall fyrir rúllur, Tengi, og almenna rafdreifingu vegna leiðni hennar, Formanleiki, og hagkvæmni.

Hvernig ætti að tilgreina OFE kopar fyrir innkaup?

Inniheldur UNS C10100 eða Cu-OFE merkingu, súrefnismörk, lágmarksleiðni, vöruform, og skapi. Biðja um greiningarvottorð fyrir snefilsúrefni og koparhreinleika.

Eru millistig kopar á milli ETP og OFE?

Já. Fosfórafoxað kopar og afbrigði með mikla leiðni eru til, hannað til að bæta lóðahæfileika eða minnka vetnissamspil. Val ætti að passa við umsóknarkröfur.