구리 110 대 101: 완전한 기술 비교

1. 소개

구리 현대 공학의 초석으로 남아 있습니다., 그로 인해 축하받은 탁월한 전기 및 열 전도성, 내식성, 및 가단성.

상업적으로 순수한 구리 중, 구리 110 (C11000, ETP) 그리고 구리 101 (C10100, WHO) 두 가지 널리 사용되는 등급입니다, 각각은 특정 애플리케이션에 최적화되어 있습니다..

둘 다 뛰어난 전도성과 성형성을 제공하면서도, 순수함의 차이, 산소 함량, 미세 구조, 진공 또는 고신뢰성 응용 분야에 대한 적합성은 엔지니어에게 중요한 선택입니다., 디자이너, 및 재료 전문가.

이 기사에서는 심층적인 내용을 제공합니다., 이 두 가지 구리 등급의 기술적 비교, 속성 데이터 및 적용 지침에 의해 지원됨.

2. 표준 & 명명법

구리 110 (C11000) 일반적으로 다음과 같이 불린다. Cu-ETP (전해 터프 피치 구리).

UNS C11000 및 EN 지정 Cu-ETP에 따라 표준화되었습니다. (CW004A). C11000은 와이어를 비롯한 다양한 제품 형태로 폭넓게 제작, 공급되고 있습니다., 막대, 시트, 그리고 접시, 일반 전기 및 산업 응용 분야에 다양한 선택이 가능합니다..

구리 101 (C10100), 반면에, 로 알려져있다 OFE 포함 (무산소 전자 구리).

산소 함량이 매우 낮은 초순수 구리입니다., UNS C10100 및 EN Cu-OFE에 따라 표준화됨 (CW009A).

C10100은 산소 및 산화물 함유물을 제거하기 위해 특별히 정제되었습니다., 이는 이상적입니다. 진공, 높은 신뢰성, 및 전자빔 응용.

재료가 요구되는 성능 특성을 충족하는지 확인하려면 제품 형태 및 성질과 함께 UNS 또는 EN 지정을 지정하는 것이 중요합니다..

3. 화학적 조성과 미세구조의 차이

구리의 화학적 조성은 구리의 구리 함량에 직접적인 영향을 미칩니다. 청정, 전기 및 열 전도성, 기계적 행동, 특수 용도에 대한 적합성.

두 구리 모두 110 (C11000, ETP) 및 구리 101 (C10100, WHO) 고순도 구리로 분류됩니다., 미세 구조와 미량 원소 함량이 크게 다릅니다., 중요한 애플리케이션의 성능에 영향을 미침.

4. 물리적 특성: 구리 110 대 101

다음과 같은 물리적 특성 밀도, 녹는점, 열전도도, 전기 전도성 엔지니어링 계산의 기본입니다., 설계, 그리고 재료 선택.

구리 110 (C11000, ETP) 및 구리 101 (C10100, WHO) 둘 다 본질적으로 순수한 구리이기 때문에 매우 유사한 벌크 특성을 공유합니다., 그러나 순도와 산소 함량의 사소한 차이는 특수 응용 분야의 성능에 약간 영향을 미칠 수 있습니다..

5. 기계적 성질 및 온도/조건 효과

구리의 기계적 성능은 다음에 크게 좌우됩니다. 처리 성질, 어닐링 및 냉간 가공을 포함.

구리 101 (C10100, WHO) 일반적으로 제공 냉간 가공 조건에서 더 높은 강도 초고순도 및 무산화물 미세구조로 인해,

반면 구리 110 (C11000, ETP) 전시회 우수한 성형성 그리고 연성, 딥 드로잉이나 스탬핑과 같은 성형 집약적인 응용 분야에 적합합니다..

성질에 따른 기계적 성질 (일반적인 값, ASTM B152)

주요 통찰력:

• 단련 (영형) 성질: 두 등급 모두 부드럽고 연성이 뛰어납니다.. C11000의 높은 신율 (50-65%) 이상적입니다 딥 드로잉, 스탬핑, 및 전기 접점 제조.
• 냉담한 (H04/H08) 성질: C10100의 초순도는 더욱 균일한 가공경화를 가능하게 합니다., 결과 H08 성미에서 C11000보다 인장 강도 30-40% 더 높음.
  이는 다음에 적합합니다. 내하중 또는 정밀 부품, 초전도 코일 권선 또는 고신뢰성 커넥터 포함.
• 브리넬 경도: 냉간가공에 비례하여 증가. C10100은 깨끗한 성질로 인해 동일한 성질에 대해 더 높은 경도를 얻습니다., 산화물이 없는 미세구조.

6. 제조 및 제조 동작

구리 110 (C11000, ETP) 및 구리 101 (C10100, WHO) 둘 다 본질적으로 순수 구리이기 때문에 많은 제조 작업에서 유사하게 동작합니다., 그러나 산소와 미량 불순물의 차이 성형하는 동안 의미 있고 실용적인 대비를 만들어냅니다., 가공 및 접합.

성형 및 냉간 가공

• 연성 및 굽힘성:

• • 단련된 재료 (아 성질): 두 등급 모두 연성이 뛰어나고 단단한 굴곡을 수용합니다., 딥 드로잉 및 가혹한 성형.
    단련된 구리는 일반적으로 매우 작은 내부 굽힘 반경을 견딜 수 있습니다. (대부분의 경우 0.5–1.0 × 시트 두께에 가깝습니다.), 스탬핑 및 복잡한 모양의 부품에 탁월합니다..
  • 냉담한 성격 (H04, H08, 등.): 성질이 증가함에 따라 강도는 증가하고 연성은 감소합니다.; 그에 따라 최소 굽힘 반경을 늘려야 합니다..
    설계자는 성질과 의도된 성형 후 응력 완화에 따라 굽힘 반경과 필렛의 크기를 조정해야 합니다..

• 가공경화 & 드로잉성:

• • C10100 (WHO) 산화물이 없는 미세 구조로 인해 냉간 가공 중에 더 균일하게 경화되는 경향이 있습니다.; 이는 H-템퍼에서 더 높은 달성 가능한 강도를 제공하며 인발 후 더 높은 기계적 성능이 필요한 부품에 유리할 수 있습니다..
  • C11000 (ETP) 산화물 스트링거는 불연속적이고 일반적으로 상업적인 변형 수준에서 성형을 방해하지 않기 때문에 점진적인 드로잉 및 스탬핑 작업에 매우 관대합니다..

• 어닐링 및 회수:

• • 재결정 화 구리의 경우 많은 합금에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 발생합니다.; 이전 냉간 작업에 따라, 재결정 개시는 대략적으로 시작될 수 있습니다. 150–400 ° C.
  • 산업용 완전 어닐링 실습 일반적으로 온도를 사용합니다. 400–650 ° C 범위 (산화나 표면 오염을 방지하기 위해 선택된 시간과 분위기).
    진공용 OFE 부품은 표면 청결을 유지하기 위해 불활성 또는 환원 분위기에서 어닐링될 수 있습니다..

압출, 롤링 및 와이어 드로잉

• 와이어 드로잉: C11000은 뛰어난 인발성과 안정적인 전도성을 결합하여 대량 와이어 및 도체 생산을 위한 업계 표준입니다..
  C10100은 미세한 게이지에도 그릴 수 있지만 다운스트림 진공 성능이나 매우 깨끗한 표면이 필요할 때 선택됩니다..
• 압출 & 구르는: 두 등급 모두 잘 압출되고 굴러갑니다.. OFE의 표면 품질은 일반적으로 산화물 개재물이 없기 때문에 고정밀 압연 제품에 우수합니다.; 이는 까다로운 표면 마감에서 수지상 간 찢어짐이나 미세 구멍을 줄일 수 있습니다..

가공

• 일반적인 행동: 구리는 상대적으로 부드럽습니다., 열 전도성과 연성; 지속적으로 생산하는 경향이 있습니다., 매개변수가 최적화되지 않은 경우 젤리 칩.
  C11000과 C10100의 가공성은 실제로 유사합니다..
• 툴링 및 매개변수: 날카로운 절삭날을 사용하세요, 견고한 고정 장치, 포지티브 레이크 도구 (부피에 따라 초경 또는 고속도강), 제어된 피드 및 깊이, 작업 경화 및 구성인선 방지를 위한 충분한 냉각/플러시.
  긴 연속 절단용, 칩 브레이커와 단속 절삭 전략이 권장됩니다..
• 표면조도 및 버 제어: OFE 소재는 미세 함유물이 적기 때문에 정밀 미세 가공에서 약간 더 나은 표면 마감을 달성하는 경우가 많습니다..

결합 - 납땜, 브레이징, 용접, 확산 접합

• 납땜: 적절한 세척 후 두 등급 모두 쉽게 납땜됩니다..
  C11000에는 미량의 산소와 산화막이 포함되어 있기 때문에, 표준 로진 또는 약한 활성 플럭스가 일반적으로 사용됩니다.; 납땜 전 철저한 청소로 접합 신뢰성 향상.
  OFE의 깨끗한 표면은 일부 통제된 공정에서 플럭스 요구 사항을 줄일 수 있습니다..
• 브레이징: 브레이징 온도 (>450 ℃) 산화막을 노출시킬 수 있음; C11000 브레이징에는 일반적으로 적절한 플럭스 또는 제어된 분위기가 필요합니다..
  을 위한 진공 브레이징 또는 무플럭스 브레이징, C10100이 강력하게 선호됩니다., 무시할 수 있는 산화물 함량으로 인해 산화물 기화 및 진공 환경 오염을 방지할 수 있습니다..
• 아크 용접 (TIG/ME) 저항용접: 두 등급 모두 표준 구리 용접 방법을 사용하여 용접할 수 있습니다. (고전류, 두꺼운 부분을 위한 예열, 불활성 가스 차폐).
  OFE는 더 깨끗한 용접 풀과 더 적은 산화물 관련 결함을 제공합니다., 이는 중요한 전기 접합에 유리합니다..
• 전자빔 및 레이저 용접: 이들 고에너지, 저오염 방법은 일반적으로 진공 또는 정밀 응용 분야에 사용됩니다..
  C10100은 선택의 재료입니다 불순물과 산소 수준이 낮아 기화된 오염 물질을 최소화하고 접합 무결성을 향상시키기 때문입니다..
• 확산접합: 진공 및 항공우주 조립용, OFE의 청결도와 단상에 가까운 미세 구조로 인해 고체 결합 공정에서 예측 가능성이 높아집니다..

표면 준비, 청소 및 취급

• 을 위한 C11000, 탈지, 기계적/화학적 산화물 제거 및 적절한 플럭스 도포는 고품질 접합을 위한 일반적인 전제조건입니다..
• 을 위한 C10100, 진공 사용에는 엄격한 청정도 관리가 필요합니다: 장갑을 끼고 다루기, 탄화수소 피하기, 초음파 용제 세척, 클린룸 포장은 일반적인 관행입니다..
  진공 베이크아웃 (예를 들어, 100조건에 따라 –200°C) UHV 서비스 이전에 흡착된 가스를 제거하는 데 자주 사용됩니다..

7. 부식, 진공 성능 및 수소/산소 효과

상호 연관된 세 가지 주제 - 부식 저항성, 진공 행동 (가스 방출 및 오염 물질 기화), 그리고 수소/산소와의 상호작용은 구리가 있는 곳입니다. 110 및 구리 101 기능적 성능에서 가장 차이가 납니다..

부식 거동 (대기 및 갈바닉)

• 일반 대기 부식: 두 등급 모두 안정적인 표면 필름을 형성합니다. (푸른 녹) 일반적인 실내 및 실외 환경에서 추가적인 부식을 제한합니다..
  순수 구리는 많은 활성 금속보다 일반적인 부식에 훨씬 더 잘 견딥니다..
• 국부적 부식 및 환경: 염화물이 풍부한 환경에서 (선박, 제빙염), 구리는 균열이 있거나 침전물로 인해 국부적인 전기화학 셀이 형성될 경우 공격이 가속화될 수 있습니다..
  틈새 형상을 피하고 배수/검사가 가능하도록 설계.
• 갈바닉 커플링: 구리는 많은 구조용 금속에 비해 상대적으로 귀합니다..
  덜 귀한 금속에 전기적으로 결합되는 경우 (예를 들어, 알류미늄, 마그네슘, 일부 철강), 귀금속이 덜한 금속이 우선적으로 부식됩니다..
  실용적인 디자인 규칙: 활성 금속과의 직접적인 접촉을 피하십시오, 이종 금속 조인트를 단열하십시오., 또는 필요한 경우 부식 허용/코팅을 사용하십시오..

진공 성능 (가스 방출, 기화 및 청결)

• 진공 성능이 중요한 이유: 초고진공에서 (UHV) 시스템, 심지어 ppm 수준의 휘발성 불순물이나 산화물 함유물도 오염을 일으킬 수 있습니다.,
  기본 압력을 증가, 또는 민감한 표면에 필름을 증착합니다. (광학 거울, 반도체 웨이퍼, 전자 광학).
• C11000 (ETP): 미량 산소 및 산화물 스트링거는 다음을 초래할 수 있습니다. 가스 방출 증가 진공에서 높은 온도에서 산화물 입자의 잠재적인 기화.
  많은 저진공 또는 거친 진공 응용 분야의 경우 이는 허용됩니다., 하지만 UHV 사용자는 주의해야 합니다..
• C10100 (WHO): 초저산소 및 불순물 함량으로 인해 상당히 낮은 가스 배출율, 베이크아웃 중 응축 가능한 종의 부분 압력 감소, 전자빔이나 고온 진공 노출 시 오염 위험이 훨씬 적습니다..
  베이크아웃 사이클 및 잔류 가스 분석용 (RGA) 안정, OFE는 일반적으로 실제 시스템에서 ETP보다 훨씬 더 뛰어난 성능을 발휘합니다..
• 진공 사용 모범 사례: 진공 등급 청소, 용매 탈지, 초음파 욕조, 클린룸 조립, 제어된 베이크아웃은 필수입니다..
  UHV 또는 전자/이온 빔에 직접 노출되는 부품에 대해 OFE를 지정하세요..

수소, 산소 상호 작용 및 취성 위험

• 수소 손상: 구리는 ~ 아니다 강철과 마찬가지로 수소 취성에 취약합니다.;
  일반적인 구리 합금은 고강도 강철에서 볼 수 있는 고전적인 수소 유발 균열 메커니즘으로 인해 파손되지 않습니다..
• 수소/산소 화학: 하지만, 아래에 고온 환원 분위기 (고온에서 수소 또는 형성 가스),
  산소나 특정 탈산제 잔류물을 함유한 구리는 표면 반응을 겪을 수 있습니다. (물 형성, 산화물 환원) 표면 형태를 변경하거나 브레이즈의 다공성을 촉진할 수 있습니다..
  OFE의 낮은 산소 함량은 이러한 우려를 완화합니다..
• 서비스 고려 사항: 고온의 수소 서비스 또는 수소가 존재하는 공정에서 (예를 들어, 특정 어닐링 또는 화학 처리), 표면 화학 및 치수 안정성이 중요한 경우 OFE를 지정하십시오..

8. 일반적인 산업 응용 분야

C11000 (ETP):

• 배전 부스바, 케이블, 및 커넥터
• 트랜스포머, 모터, 개폐 장치
• 건축용 동 및 일반 가공

C10100 (WHO):

• 진공챔버 및 초고진공 장비
• 전자빔, RF, 전자레인지 부품
• 반도체 제조 및 극저온 도체
• 신뢰성이 높은 실험실 장비

요약: C11000은 일반 전기 및 기계 용도에 적합합니다., C10100은 다음과 같은 경우에 필요합니다. 진공 안정성, 최소한의 불순물, 또는 초청정 가공 필수적이다.

9. 비용 & 유효성

• C11000: 이것이 표준이다, 대용량 구리 제품.
  일반적으로 덜 비싸다 공장과 유통업체에서 더 폭넓게 재고를 확보하고 있습니다., 대량 생산 및 예산에 민감한 애플리케이션을 위한 기본 선택.
• C10100: 운반하다 프리미엄 가격 추가적인 정제 단계로 인해, 특별한 취급 요구 사항, 그리고 더 적은 생산량.
  이용 가능, 하지만 일반적으로 제한된 제품 형태 (바, 접시, 엄선된 템퍼의 시트) 그리고 종종 요구한다 더 긴 리드 타임.
  비용 효율성이 중요한 대용량 구성 요소의 경우, 일반적으로 C11000이 지정됩니다..
  거꾸로, ~을 위한 틈새 애플리케이션 진공이나 고순도 전자부품 등, C10100의 성능 이점으로 인해 더 높은 비용이 정당화됩니다..

10. 종합적인 비교: 구리 110 대 101

12. 결론

C11000 및 C10100은 모두 광범위한 응용 분야에 적합한 고전도 구리입니다..

주요 차이점은 다음과 같습니다. 산소 함량 및 불순물 수준, 진공 거동에 영향을 미치는 것, 합류, 및 고신뢰성 애플리케이션.

C11000은 비용 효율적이고 다재다능합니다., 대부분의 전기 및 기계 응용 분야의 표준으로 자리매김.

C10100, 초고순도로, 예약되어 있습니다 진공, 전자빔, 극저온, 신뢰성이 높은 시스템 산화물이 없는 미세구조가 필수적인 경우.

재료 선택이 우선되어야 합니다 기능적 요구사항 명목상의 속성 차이에 대해.

 

자주 묻는 질문

C10100은 C11000보다 전기적으로 훨씬 우수합니까??

아니요. 전기 전도도 차이가 미미함 (~100% 대 101% IACS). 가장 큰 장점은 초저산소 함량, 진공 및 고신뢰성 애플리케이션에 이점을 제공합니다..

C11000을 진공장비에 사용할 수 있나요??

예, 그러나 미량 산소는 초고진공 조건에서 가스를 배출하거나 산화물을 형성할 수 있습니다.. 엄격한 진공 응용 분야용, C10100이 선호됩니다.

배전의 기준은 어느 등급인가요??

C11000은 버스바의 업계 표준입니다., 커넥터, 전도성으로 인한 일반적인 전기 분포, 성형성, 비용 효율성.

조달을 위해 OFE 구리를 어떻게 지정해야 합니까??

UNS C10100 또는 Cu-OFE 지정 포함, 산소 제한, 최소 전도성, 제품 형태, 그리고 성질. 미량 산소 및 구리 순도에 대한 분석 인증서 요청.

ETP와 OFE 사이에 중간 구리 등급이 있습니까??

예. 인 탈산 구리 및 높은 전도성 변형이 존재합니다., 향상된 납땜성 또는 감소된 수소 상호작용을 위해 설계됨. 선택은 애플리케이션 요구 사항과 일치해야 합니다..