ทองแดง 110 เทียบกับ 101

ทองแดง 110 เทียบกับ 101: การเปรียบเทียบทางเทคนิคที่สมบูรณ์

สารบัญ แสดง

1. การแนะนำ

ทองแดง ยังคงเป็นรากฐานสำคัญของวิศวกรรมสมัยใหม่, เฉลิมฉลองเพื่อมัน การนำไฟฟ้าและความร้อนที่ยอดเยี่ยม, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความอ่อนตัวได้.

ในบรรดาทองแดงบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์, ทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) และ ทองแดง 101 (C10100, WHO) เป็นสองเกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย, แต่ละอันได้รับการปรับให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะ.

ในขณะที่ทั้งสองมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและความสามารถในการขึ้นรูปที่โดดเด่น, ความแตกต่างในความบริสุทธิ์, ปริมาณออกซิเจน, โครงสร้างจุลภาค, และความเหมาะสมสำหรับการใช้งานแบบสุญญากาศหรือที่มีความน่าเชื่อถือสูง ทำให้ตัวเลือกระหว่างสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับวิศวกร, นักออกแบบ, และผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุ.

บทความนี้ให้ข้อมูลเชิงลึก, การเปรียบเทียบทางเทคนิคของเกรดทองแดงทั้งสองนี้, สนับสนุนโดยข้อมูลทรัพย์สินและคำแนะนำการใช้งาน.

2. มาตรฐาน & ศัพท์

ทองแดง 110 (C11000) มักเรียกกันว่า Cu-ETP (ทองแดงพิทช์แกร่งด้วยไฟฟ้า).

ทองแดง 110
ทองแดง 110

เป็นมาตรฐานภายใต้ UNS C11000 และการกำหนด EN Cu-ETP (CW004A). C11000 ได้รับการผลิตและจำหน่ายอย่างกว้างขวางในรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงสายไฟ, คัน, แผ่น, และจาน, ทำให้เป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับงานไฟฟ้าและอุตสาหกรรมทั่วไป.

ทองแดง 101 (C10100), ในทางกลับกัน, เป็นที่รู้จักกันในนาม ด้วย-OFE (ทองแดงอิเล็กทรอนิกส์ที่ปราศจากออกซิเจน).

ทองแดง 101
ทองแดง 101

เป็นทองแดงบริสุทธิ์พิเศษที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำมาก, ได้มาตรฐานภายใต้ UNS C10100 และ EN Cu-OFE (CW009A).

C10100 ได้รับการขัดเกลาเป็นพิเศษเพื่อกำจัดการรวมตัวของออกซิเจนและออกไซด์, ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับ เครื่องดูดฝุ่น, มีความน่าเชื่อถือสูง, และการประยุกต์ลำแสงอิเล็กตรอน.

การระบุการกำหนด UNS หรือ EN พร้อมกับรูปแบบและอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ถือเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองว่าวัสดุมีคุณสมบัติตรงตามคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่ต้องการ.

3. องค์ประกอบทางเคมีและความแตกต่างทางโครงสร้างจุลภาค

องค์ประกอบทางเคมีของทองแดงมีผลโดยตรงต่อทองแดง ความบริสุทธิ์, การนำไฟฟ้าและความร้อน, พฤติกรรมเชิงกล, และความเหมาะสมในการใช้งานเฉพาะด้าน.

ขณะที่ทั้งทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) และทองแดง 101 (C10100, WHO) จัดเป็นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูง, โครงสร้างจุลภาคและเนื้อหาองค์ประกอบติดตามแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ, ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพในการใช้งานที่สำคัญ.

องค์ประกอบ / ลักษณะเฉพาะ C11000 (อีทีพี) C10100 (WHO) หมายเหตุ
ทองแดง (ลูกบาศ์ก) 99.90% 99.99% OFE มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ, เป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานด้านสุญญากาศและอิเล็กทรอนิกส์
ออกซิเจน (โอ) 0.02–0.04 น้ำหนัก% 0.0005 wt% ออกซิเจนใน ETP ก่อให้เกิดการรวมตัวของออกไซด์; OFE ปราศจากออกซิเจนโดยพื้นฐานแล้ว
เงิน (เอเจน) 0.03% 0.01% ติดตามสิ่งเจือปน, ผลกระทบเล็กน้อยต่อคุณสมบัติ
ฟอสฟอรัส (ป) 0.04% 0.005% ฟอสฟอรัสที่ต่ำกว่าใน OFE ช่วยลดความเสี่ยงของการเปราะและการเกิดออกไซด์

4. คุณสมบัติทางกายภาพ: ทองแดง 110 เทียบกับ 101

คุณสมบัติทางกายภาพ เช่น ความหนาแน่น, จุดหลอมเหลว, การนำความร้อน, และการนำไฟฟ้า เป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณทางวิศวกรรม, ออกแบบ, และการเลือกใช้วัสดุ.

ทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) และทองแดง 101 (C10100, WHO) มีคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันมากเนื่องจากทั้งสองมีทองแดงบริสุทธิ์เป็นหลัก, แต่ความแตกต่างเล็กน้อยในด้านความบริสุทธิ์และปริมาณออกซิเจนอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพในการใช้งานเฉพาะทางเล็กน้อย.

คุณสมบัติ ทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) ทองแดง 101 (C10100, WHO) หมายเหตุ / Implications
ความหนาแน่น 8.96 กรัม/ซม.³ 8.96 กรัม/ซม.³ เหมือนกัน; เหมาะสำหรับการคำนวณน้ำหนักในโครงสร้างและตัวนำ.
จุดหลอมเหลว 1083–1,085 องศาเซลเซียส 1083–1,085 องศาเซลเซียส ทั้งสองเกรดหลอมละลายที่อุณหภูมิเกือบเท่ากัน; พารามิเตอร์การประมวลผลสำหรับการหล่อหรือการบัดกรีนั้นเทียบเท่ากัน.
การนำไฟฟ้า ~ 100 % ไอเอซีเอส ~101 % ไอเอซีเอส OFE มีค่าการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากมีปริมาณออกซิเจนและสิ่งเจือปนต่ำเป็นพิเศษ; เกี่ยวข้องกับการใช้งานที่มีความแม่นยำสูงหรือกระแสสูง.
การนำความร้อน 390–395 วัตต์·ม⁻¹·K⁻¹ 395–400 วัตต์·ม⁻¹·K⁻¹ OFE สูงขึ้นเล็กน้อย, ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนในการจัดการความร้อนหรือการใช้งานสุญญากาศ.
ความจุความร้อนจำเพาะ ~0.385 จูล/กรัม·เค ~0.385 จูล/กรัม·เค เหมือนกันสำหรับทั้งสอง; มีประโยชน์สำหรับการสร้างแบบจำลองความร้อน.
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ~16.5 × 10⁻⁶ /เค ~16.5 × 10⁻⁶ /เค ความแตกต่างเล็กน้อย; สำคัญสำหรับการออกแบบข้อต่อและคอมโพสิต.
ความต้านทานไฟฟ้า ~1.72 μΩ·ซม ~1.68 μΩ·ซม ความต้านทานที่ต่ำกว่าของ C10100 มีส่วนทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้นเล็กน้อยในวงจรที่มีความไวสูงเป็นพิเศษ.

5. สมบัติทางกลและผลกระทบต่ออุณหภูมิ/สภาวะ

ประสิทธิภาพทางกลของทองแดงขึ้นอยู่กับอย่างมาก อารมณ์ในการประมวลผล, รวมถึงการหลอมและการทำงานเย็น.

ทองแดง 101 (C10100, WHO) โดยทั่วไปข้อเสนอ ความแข็งแรงสูงกว่าในสภาวะการทำงานเย็น เนื่องจากมีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษและโครงสร้างจุลภาคที่ปราศจากออกไซด์,

ในขณะที่ทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) การจัดแสดง ความสามารถในการขึ้นรูปที่เหนือกว่า และความเหนียว, ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปที่ต้องการความเข้มข้นสูง เช่น การดึงลึกหรือการปั๊ม.

C110 C11000 ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลทองแดง
C110 C11000 ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลทองแดง

สมบัติทางกลโดย Temper (ค่าทั่วไป, มาตรฐาน ASTM B152)

คุณสมบัติ อารมณ์ ทองแดง 101 (C10100) ทองแดง 110 (C11000) วิธีทดสอบ
ความต้านแรงดึง (MPa) อบอ่อน (โอ) 220–250 150–210 โรคหอบหืด E8/E8M
ความต้านแรงดึง (MPa) ทำงานเย็น (H04) 300–330 240–270 โรคหอบหืด E8/E8M
ความต้านแรงดึง (MPa) ทำงานเย็น (H08) 340–370 260–290 โรคหอบหืด E8/E8M
ความแข็งแรงของผลผลิต, 0.2% ชดเชย (MPa) อบอ่อน (โอ) 60–80 33–60 โรคหอบหืด E8/E8M
ความแข็งแรงของผลผลิต, 0.2% ชดเชย (MPa) ทำงานเย็น (H04) 180–200 150–180 โรคหอบหืด E8/E8M
ความแข็งแรงของผลผลิต, 0.2% ชดเชย (MPa) ทำงานเย็น (H08) 250–280 200–230 โรคหอบหืด E8/E8M
การยืดตัวที่จุดขาด (%) อบอ่อน (โอ) 45–60 50–65 โรคหอบหืด E8/E8M
การยืดตัวที่จุดขาด (%) ทำงานเย็น (H04) 10–15 15–20 โรคหอบหืด E8/E8M
ความแข็งของบริเนล (HBW, 500 กิโลกรัม) อบอ่อน (โอ) 40–50 35–45 ASTM E10
ความแข็งของบริเนล (HBW, 500 กิโลกรัม) ทำงานเย็น (H04) 80–90 70–80 ASTM E10

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ:

  • อบอ่อน (โอ) อารมณ์: ทั้งสองเกรดมีความอ่อนและเหนียวสูง. การยืดตัวที่สูงขึ้นของ C11000 (50–65%) ทำให้เหมาะสำหรับ การวาดภาพลึก, การประทับตรา, และการผลิตหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า.
  • ทำงานเย็น (H04/H08) อารมณ์: ความบริสุทธิ์พิเศษของ C10100 ช่วยให้ชิ้นงานแข็งตัวสม่ำเสมอมากขึ้น, ผลที่ได้ ความต้านทานแรงดึงสูงกว่า C11000 30–40% ในอุณหภูมิ H08.
    จึงทำให้เหมาะสำหรับ ส่วนประกอบรับน้ำหนักหรือความแม่นยำ, รวมถึงขดลวดตัวนำยิ่งยวดหรือตัวเชื่อมต่อที่มีความน่าเชื่อถือสูง.
  • ความแข็งของบริเนล: เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับการทำงานเย็น. C10100 มีความแข็งสูงกว่าในอุณหภูมิเดียวกันเนื่องจากความสะอาด, โครงสร้างจุลภาคที่ปราศจากออกไซด์.

6. พฤติกรรมการผลิตและการประดิษฐ์

ทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) และทองแดง 101 (C10100, WHO) มีพฤติกรรมคล้ายกันในการดำเนินการประดิษฐ์หลายอย่าง เนื่องจากทั้งสองมีทองแดงบริสุทธิ์โดยพื้นฐานแล้ว, แต่ ความแตกต่างของออกซิเจนและสิ่งสกปรก สร้างความแตกต่างในทางปฏิบัติที่มีความหมายระหว่างการขึ้นรูป, การตัดเฉือนและการเข้าร่วม.

ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีทองแดง C101
ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีทองแดง C101

การขึ้นรูปและการทำงานเย็น

  • ความเหนียวและความโค้งงอได้:
    • วัสดุอบอ่อน (โอ้อารมณ์): ทั้งสองเกรดมีความเหนียวสูงและยอมรับการโค้งงอที่แน่นหนา, การวาดลึกและการขึ้นรูปที่รุนแรง.
      โดยทั่วไปแล้วทองแดงอบอ่อนสามารถทนต่อรัศมีโค้งงอภายในที่เล็กมากได้ (เกือบ 0.5–1.0 × ความหนาของแผ่นในหลายกรณี), ทำให้เหมาะสำหรับการปั๊มและชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน.
    • อารมณ์เย็นในการทำงาน (H04, H08, ฯลฯ): ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นและความเหนียวลดลงเมื่ออารมณ์เพิ่มขึ้น; รัศมีโค้งต่ำสุดจะต้องเพิ่มขึ้นตามลำดับ.
      นักออกแบบควรกำหนดขนาดรัศมีการโค้งงอและฟิลเล็ตโดยพิจารณาจากอุณหภูมิและการบรรเทาความเครียดหลังการขึ้นรูปตามที่ต้องการ.
  • งานแข็งตัว & ความสามารถในการวาดได้:
    • C10100 (WHO) มีแนวโน้มที่จะแข็งตัวสม่ำเสมอมากขึ้นในระหว่างการทำงานเย็น เนื่องจากมีโครงสร้างจุลภาคที่ปราศจากออกไซด์; สิ่งนี้ให้ความแข็งแกร่งที่ทำได้สูงกว่าในอุณหภูมิ H และสามารถได้เปรียบสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการสมรรถนะทางกลที่สูงขึ้นหลังจากการวาด.
    • C11000 (อีทีพี) เป็นการให้อภัยอย่างมากสำหรับการดำเนินการวาดและการปั๊มแบบก้าวหน้าเนื่องจากสตริงเกอร์ออกไซด์ไม่ต่อเนื่องและโดยทั่วไปจะไม่ขัดขวางการขึ้นรูปในระดับความเครียดเชิงพาณิชย์.
  • การหลอมและการกู้คืน:
    • การตกผลึกใหม่ สำหรับทองแดงเกิดขึ้นที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับโลหะผสมหลายชนิด; ขึ้นอยู่กับงานเย็นก่อนหน้า, การตกผลึกซ้ำอาจเริ่มภายในเวลาโดยประมาณ 150–400 ° C.
    • การฝึกอบอ่อนทางอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ มักใช้อุณหภูมิใน 400–650 ° C พิสัย (เวลาและบรรยากาศที่เลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันหรือการปนเปื้อนบนพื้นผิว).
      ชิ้นส่วน OFE ที่มุ่งหมายสำหรับการใช้สุญญากาศอาจอบอ่อนในบรรยากาศเฉื่อยหรือลดบรรยากาศเพื่อรักษาความสะอาดของพื้นผิว.

การอัดขึ้นรูป, การรีดและการวาดลวด

  • การวาดลวด: C11000 เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตลวดและตัวนำในปริมาณมาก เนื่องจากมีการผสมผสานความสามารถในการดึงออกที่ดีเยี่ยมเข้ากับค่าการนำไฟฟ้าที่เสถียร.
    C10100 ยังสามารถวาดเป็นเกจแบบละเอียดได้ แต่จะถูกเลือกเมื่อต้องการประสิทธิภาพสุญญากาศขั้นปลายหรือพื้นผิวที่สะอาดเป็นพิเศษ.
  • การอัดขึ้นรูป & กลิ้ง: ทั้งสองเกรดรีดและม้วนได้ดี. โดยทั่วไปแล้วคุณภาพพื้นผิวของ OFE จะเหนือกว่าสำหรับผลิตภัณฑ์รีดที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากไม่มีการเจือปนของออกไซด์; สิ่งนี้สามารถลดการฉีกขาดของ interdendritic หรือ micro-pits ในการตกแต่งพื้นผิวที่มีความต้องการสูง.

เครื่องจักรกล

  • พฤติกรรมทั่วไป: ทองแดงค่อนข้างอ่อน, เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและมีความเหนียว; มันมีแนวโน้มที่จะผลิตอย่างต่อเนื่อง, ชิปเหนียวหากพารามิเตอร์ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม.
    ความสามารถในการแปรรูปสำหรับ C11000 และ C10100 นั้นคล้ายคลึงกันในทางปฏิบัติ.
  • เครื่องมือและพารามิเตอร์: ใช้คมตัดที่แหลมคม, อุปกรณ์ยึดแข็ง, เครื่องมือคราดเชิงบวก (คาร์ไบด์หรือเหล็กความเร็วสูงขึ้นอยู่กับปริมาตร), ควบคุมการป้อนและความลึก, และการระบายความร้อน/การชะล้างที่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการแข็งตัวของงานและการสะสมของขอบ.
    สำหรับการตัดต่อเนื่องเป็นเวลานาน, แนะนำให้ใช้ร่องหักเศษและการตัดแบบไม่ต่อเนื่อง.
  • การควบคุมพื้นผิวและเสี้ยน: วัสดุ OFE มักจะได้ผิวสำเร็จที่ดีขึ้นเล็กน้อยในการตัดเฉือนไมโครแมชชีนนิ่งที่มีความเที่ยงตรงเนื่องจากมีการเจือปนในระดับไมโครน้อยลง.

การเข้าร่วม — การบัดกรี, การประสาน, การเชื่อม, พันธะการแพร่กระจาย

  • การบัดกรี: บัดกรีทั้งสองเกรดพร้อมหลังจากทำความสะอาดอย่างเหมาะสม.
    เนื่องจาก C11000 มีฟิล์มออกซิเจนและออกไซด์ปริมาณเล็กน้อย, โดยทั่วไปจะใช้ขัดสนมาตรฐานหรือฟลักซ์ที่ออกฤทธิ์อย่างอ่อนโยน; การทำความสะอาดอย่างละเอียดก่อนการบัดกรีช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อต่อ.
    พื้นผิวที่สะอาดกว่าของ OFE สามารถลดความต้องการฟลักซ์ในกระบวนการควบคุมบางอย่างได้.
  • การประสาน: อุณหภูมิการประสาน (>450 องศาเซลเซียส) สามารถเปิดเผยฟิล์มออกไซด์ได้; โดยทั่วไปการบัดกรีแข็ง C11000 ต้องใช้ฟลักซ์ที่เหมาะสมหรือบรรยากาศที่มีการควบคุม.
    สำหรับ การประสานสูญญากาศ หรือการบัดกรีแบบไม่มีฟลักซ์, C10100 เป็นที่ต้องการอย่างยิ่ง, เนื่องจากมีปริมาณออกไซด์เพียงเล็กน้อยจะป้องกันการระเหยของออกไซด์และการปนเปื้อนของสภาพแวดล้อมสุญญากาศ.
  • การเชื่อมอาร์ค (tig/me) และการเชื่อมแบบต้านทาน: ทั้งสองเกรดสามารถเชื่อมได้โดยใช้วิธีเชื่อมทองแดงมาตรฐาน (กระแสสูง, อุ่นสำหรับส่วนที่หนา, และป้องกันก๊าซเฉื่อย).
    OFE นำเสนอสระเชื่อมที่สะอาดกว่าและมีข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับออกไซด์น้อยลง, ซึ่งมีข้อได้เปรียบในข้อต่อทางไฟฟ้าที่สำคัญ.
  • การเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนและเลเซอร์: พลังงานสูงเหล่านี้, วิธีการปนเปื้อนต่ำมักใช้ในการใช้งานแบบสุญญากาศหรือแบบแม่นยำ.
    C10100 เป็นวัสดุที่เลือกใช้ เนื่องจากมีสิ่งเจือปนและระดับออกซิเจนต่ำจึงช่วยลดสารปนเปื้อนที่ระเหยเป็นไอและปรับปรุงความสมบูรณ์ของข้อต่อ.
  • พันธะการแพร่กระจาย: สำหรับการประกอบสุญญากาศและการบินและอวกาศ, ความสะอาดของ OFE และโครงสร้างจุลภาคใกล้เฟสเดียวทำให้สามารถคาดเดาได้มากขึ้นในกระบวนการพันธะโซลิดสเตต.

การเตรียมพื้นผิว, การทำความสะอาดและการจัดการ

  • สำหรับ C11000, ล้างไขมัน, การกำจัดออกไซด์เชิงกล/ทางเคมี และการใช้ฟลักซ์อย่างเหมาะสมเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นตามปกติสำหรับการเชื่อมคุณภาพสูง.
  • สำหรับ C10100, ต้องมีการควบคุมความสะอาดอย่างเข้มงวดสำหรับการใช้เครื่องดูดฝุ่น: การจัดการด้วยถุงมือ, หลีกเลี่ยงไฮโดรคาร์บอน, การทำความสะอาดตัวทำละลายอัลตราโซนิก, และบรรจุภัณฑ์สำหรับห้องคลีนรูมถือเป็นแนวทางปฏิบัติทั่วไป.
    การอบแบบสุญญากาศ (เช่น, 100–200 °C ขึ้นอยู่กับสภาวะ) มักใช้เพื่อกำจัดก๊าซที่ถูกดูดซับก่อนบริการ UHV.

7. การกัดกร่อน, ประสิทธิภาพของสุญญากาศและผลกระทบของไฮโดรเจน/ออกซิเจน

หัวข้อที่เกี่ยวข้องกันทั้งสามหัวข้อนี้—ความต้านทานการกัดกร่อน, พฤติกรรมสูญญากาศ (การระเหยและการกลายเป็นไอของสารปนเปื้อน), และปฏิกิริยากับไฮโดรเจน/ออกซิเจน—อยู่ที่ทองแดง 110 และทองแดง 101 มีความแตกต่างในด้านประสิทธิภาพการทำงานมากที่สุด.

พฤติกรรมการกัดกร่อน (บรรยากาศและไฟฟ้า)

  • การกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศทั่วไป: ทั้งสองเกรดจะสร้างฟิล์มพื้นผิวที่มั่นคง (คราบ) ซึ่งจำกัดการกัดกร่อนเพิ่มเติมภายใต้สภาพแวดล้อมในร่มและกลางแจ้งตามปกติ.
    ทองแดงบริสุทธิ์ต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปได้ดีกว่าโลหะแอคทีฟหลายชนิด.
  • การกัดกร่อนและสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น: ในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยคลอไรด์ (ทะเล, เกลือละลายน้ำแข็ง), ทองแดงสามารถประสบกับการโจมตีแบบเร่งได้หากมีรอยแยกหรือมีคราบสะสมที่ทำให้เซลล์ไฟฟ้าเคมีเฉพาะที่ก่อตัวขึ้น.
    ออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงรูปทรงรอยแยกและช่วยให้สามารถระบายน้ำ/ตรวจสอบได้.
  • การมีเพศสัมพันธ์แบบกัลวานิก: ทองแดงค่อนข้างมีเกียรติเมื่อเทียบกับโลหะโครงสร้างหลายชนิด.
    เมื่อเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้ากับโลหะมีค่าน้อยกว่า (เช่น, อลูมิเนียม, แมกนีเซียม, เหล็กบางชนิด), โลหะมีตระกูลน้อยกว่าจะสึกกร่อนเป็นพิเศษ.
    กฎการออกแบบเชิงปฏิบัติ: หลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับโลหะที่ใช้งานอยู่, ฉนวนข้อต่อโลหะที่ไม่เหมือนกัน, หรือใช้ค่าเผื่อการกัดกร่อน/สารเคลือบตามความจำเป็น.

ประสิทธิภาพสูญญากาศ (ก๊าซออก, การกลายเป็นไอและความสะอาด)

  • เหตุใดประสิทธิภาพของสุญญากาศจึงมีความสำคัญ: ในสภาวะสุญญากาศสูงเป็นพิเศษ (ยูเอชวี) ระบบ, แม้แต่สารเจือปนที่ระเหยง่ายหรือการรวมออกไซด์ในระดับ ppm ก็อาจทำให้เกิดการปนเปื้อนได้,
    เพิ่มความดันฐาน, หรือฝากฟิล์มไว้บนพื้นผิวที่บอบบาง (กระจกมองข้าง, เวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์, เลนส์อิเล็กตรอน).
  • C11000 (อีทีพี): ร่องรอยของออกซิเจนและออกไซด์สตริงเกอร์สามารถนำไปสู่ การปล่อยก๊าซออกเพิ่มขึ้น และอาจเกิดการกลายเป็นไอของอนุภาคออกไซด์ที่อุณหภูมิสูงขึ้นในสุญญากาศ.
    สำหรับการใช้งานที่มีสุญญากาศต่ำหรือสุญญากาศหยาบหลายรูปแบบ ก็ยอมรับได้, แต่ผู้ใช้ UHV จะต้องระมัดระวัง.
  • C10100 (WHO): ปริมาณออกซิเจนและสิ่งเจือปนต่ำเป็นพิเศษส่งผลให้ อัตราการปล่อยก๊าซออกลดลงอย่างมาก, ลดแรงกดดันบางส่วนของสายพันธุ์ที่ควบแน่นระหว่างการอบออก, และความเสี่ยงในการปนเปื้อนน้อยกว่ามากภายใต้ลำแสงอิเล็กตรอนหรือการสัมผัสสุญญากาศที่อุณหภูมิสูง.
    สำหรับรอบการอบออกและการวิเคราะห์ก๊าซตกค้าง (อาร์จีเอ) ความมั่นคง, โดยทั่วไปแล้ว OFE จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า ETP ด้วยส่วนต่างที่กว้างในระบบที่ใช้งานได้จริง.
  • แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการใช้สุญญากาศ: การทำความสะอาดแบบสูญญากาศ, ตัวทำละลายล้างไขมัน, อาบน้ำอัลตราโซนิก, การประกอบห้องสะอาด, และจำเป็นต้องมีการควบคุมการอบ.
    ระบุ OFE สำหรับส่วนประกอบที่สัมผัสโดยตรงกับ UHV หรือลำอิเล็กตรอน/ไอออน.

ไฮโดรเจน, ปฏิกิริยาระหว่างออกซิเจนและความเสี่ยงต่อการเกิดการเปราะ

  • ไฮโดรเจน embrittlement: ทองแดงเป็น ไม่ ไวต่อการเกิดการเปราะของไฮโดรเจนในลักษณะเดียวกับที่เหล็กเป็น;
    โลหะผสมทองแดงทั่วไปจะไม่ล้มเหลวโดยกลไกการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจนแบบคลาสสิกที่เห็นในเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง.
  • เคมีไฮโดรเจน/ออกซิเจน: อย่างไรก็ตาม, ภายใต้ บรรยากาศลดอุณหภูมิสูง (ไฮโดรเจนหรือก๊าซขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูงขึ้น),
    ทองแดงที่มีออกซิเจนหรือสารกำจัดออกซิไดเซอร์บางชนิดอาจเกิดปฏิกิริยาที่พื้นผิวได้ (การก่อตัวของน้ำ, การลดออกไซด์) ที่อาจเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของพื้นผิวหรือส่งเสริมความพรุนในทองเหลือง.
    ปริมาณออกซิเจนต่ำของ OFE ช่วยลดความกังวลเหล่านี้.
  • ข้อควรพิจารณาในการให้บริการ: ในการให้บริการไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงหรือในกระบวนการที่มีไฮโดรเจนอยู่ (เช่น, การอบอ่อนหรือการแปรรูปทางเคมีบางอย่าง), ระบุ OFE หากเคมีของพื้นผิวและความเสถียรของมิติมีความสำคัญ.

8. การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป

C11000 (อีทีพี):

  • บัสบาร์กระจายกำลัง, สายเคเบิล, และตัวเชื่อมต่อ
  • หม้อแปลงไฟฟ้า, มอเตอร์, สวิตช์เกียร์
  • ทองแดงทางสถาปัตยกรรมและการประดิษฐ์ทั่วไป

C10100 (WHO):

  • ห้องสุญญากาศและอุปกรณ์สุญญากาศสูงพิเศษ
  • ลำแสงอิเล็กตรอน, รฟ, และส่วนประกอบไมโครเวฟ
  • การผลิตเซมิคอนดักเตอร์และตัวนำไครโอเจนิก
  • เครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่มีความน่าเชื่อถือสูง

สรุป: C11000 เหมาะสำหรับงานไฟฟ้าและเครื่องกลทั่วไป, ในขณะที่จำเป็นต้องใช้ C10100 เมื่อ ความเสถียรของสุญญากาศ, สิ่งเจือปนน้อยที่สุด, หรือการประมวลผลที่สะอาดเป็นพิเศษ เป็นสิ่งจำเป็น.

9. ค่าใช้จ่าย & ความพร้อม

  • C11000: นี่คือมาตรฐาน, ผลิตภัณฑ์ทองแดงปริมาณสูง.
    โดยทั่วไปแล้ว ราคาไม่แพง และมีโรงงานและผู้จัดจำหน่ายจำหน่ายอย่างกว้างขวางมากขึ้น, ทำให้เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับการผลิตจำนวนมากและการใช้งานที่คำนึงถึงงบประมาณ.
  • C10100: ดำเนินการ ราคาพรีเมี่ยม เนื่องจากมีขั้นตอนการปรุงเพิ่มเติม, ข้อกำหนดการจัดการพิเศษ, และปริมาณการผลิตที่น้อยลง.
    มันสามารถใช้ได้, แต่โดยทั่วไปแล้วจะเข้าเท่านั้น รูปแบบสินค้ามีจำนวนจำกัด (บาร์, จาน, แผ่นงานตามอารมณ์ที่เลือก) และมักจะต้องการ เวลานำอีกต่อไป.
    สำหรับส่วนประกอบที่มีปริมาณมากซึ่งความคุ้มค่าเป็นสิ่งสำคัญ, โดยปกติจะระบุ C11000.
    ในทางกลับกัน, สำหรับ แอปพลิเคชั่นเฉพาะ เช่นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบสุญญากาศหรือความบริสุทธิ์สูง, ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพของ C10100 แสดงให้เห็นถึงต้นทุนที่สูงขึ้น.

10. การเปรียบเทียบที่ครอบคลุม: ทองแดง 110 เทียบกับ 101

คุณสมบัติ ทองแดง 110 (C11000, อีทีพี) ทองแดง 101 (C10100, WHO) ผลกระทบเชิงปฏิบัติ
ความบริสุทธิ์ของทองแดง 99.90% 99.99% ทองแดง OFE มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ, สำคัญสำหรับสุญญากาศ, มีความน่าเชื่อถือสูง, และการประยุกต์ลำแสงอิเล็กตรอน.
ปริมาณออกซิเจน 0.02–0.04 น้ำหนัก% 0.0005 wt% ออกซิเจนใน C11000 ก่อให้เกิดสตริงเกอร์ออกไซด์; ออกซิเจนใกล้ศูนย์ของ C10100 ช่วยป้องกันข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับออกไซด์.
การนำไฟฟ้า ~ 100 % ไอเอซีเอส ~101 % ไอเอซีเอส OFE มีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าเล็กน้อย, ที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าที่มีความแม่นยำ.
การนำความร้อน 390–395 วัตต์·ม⁻¹·K⁻¹ 395–400 วัตต์·ม⁻¹·K⁻¹ ความแตกต่างเล็กน้อย; OFE ดีขึ้นเล็กน้อยสำหรับการใช้งานที่ไวต่อความร้อนหรือมีความแม่นยำสูง.
คุณสมบัติทางกล (อบอ่อน) แรงดึง 150–210 MPa, การยืดตัว 50–65% แรงดึง 220–250 MPa, การยืดตัว 45–60% C11000 ขึ้นรูปได้มากขึ้น; C10100 แข็งแกร่งกว่าในสภาวะอบอ่อนหรืองานเย็น.
คุณสมบัติทางกล (งานเย็น H08) แรงดึง 260–290 MPa, การยืดตัว 10–15% แรงดึง 340–370 MPa, การยืดตัว 10–15% C10100 ได้ประโยชน์จากการชุบแข็งชิ้นงานที่สูงขึ้นเนื่องจากมีโครงสร้างจุลภาคที่สะอาดเป็นพิเศษ.
การแปรรูป/การขึ้นรูป
ขึ้นรูปได้ดีเยี่ยมสำหรับการปั๊ม, ดัด, การวาดภาพ การสร้างที่ยอดเยี่ยม, การแข็งตัวของงานที่เหนือกว่าและความเสถียรของมิติ C11000 เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณมาก; C10100 เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีความแม่นยำหรือชิ้นส่วนที่มีความน่าเชื่อถือสูง.
เข้าร่วม (การประสาน/การเชื่อม) การบัดกรีแข็งแบบใช้ฟลักซ์ช่วย; การเชื่อมมาตรฐาน การบัดกรีแบบไม่มีฟลักซ์, รอยเชื่อมที่สะอาดยิ่งขึ้น, เหมาะสำหรับการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนหรือการเชื่อมแบบสุญญากาศ OFE สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสุญญากาศหรืองานที่มีความบริสุทธิ์สูง.
สุญญากาศ/ความสะอาด ยอมรับได้สำหรับสุญญากาศต่ำ/ปานกลาง จำเป็นสำหรับ UHV, การปล่อยก๊าซน้อยที่สุด OFE เลือกสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสุญญากาศสูงเป็นพิเศษหรือสภาพแวดล้อมที่ไวต่อการปนเปื้อน.
ประสิทธิภาพไครโอเจนิกส์ ดี ยอดเยี่ยม; โครงสร้างเกรนที่มั่นคง, ความแปรผันของการขยายตัวทางความร้อนน้อยที่สุด OFE แนะนำให้ใช้กับตัวนำยิ่งยวดหรือเครื่องมือวัดที่มีอุณหภูมิต่ำ.
ค่าใช้จ่าย & ความพร้อม ต่ำ, เก็บไว้อย่างกว้างขวาง, หลายรูปแบบ พรีเมี่ยม, แบบฟอร์มจำกัด, เวลานำอีกต่อไป เลือก C11000 เพื่อความคุ้มค่า, การใช้งานที่มีปริมาณมาก; C10100 สำหรับความบริสุทธิ์สูง, การใช้งานเฉพาะทาง.
การใช้งานทางอุตสาหกรรม บัสบาร์, การเดินสาย, ขั้วต่อ, แผ่นโลหะ, การประดิษฐ์ทั่วไป ห้องสุญญากาศ, ส่วนประกอบของลำแสงอิเล็กตรอน, เส้นทางไฟฟ้าที่มีความน่าเชื่อถือสูง, ระบบไครโอเจนิกส์ จับคู่เกรดกับสภาพแวดล้อมการปฏิบัติงานและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ.

12. บทสรุป

C11000 และ C10100 เป็นทองแดงที่มีความนำไฟฟ้าสูง เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย.

ความแตกต่างหลักอยู่ที่ ปริมาณออกซิเจนและระดับสิ่งสกปรก, ซึ่งส่งผลต่อพฤติกรรมของสุญญากาศ, เข้าร่วม, และการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง.

C11000 คุ้มค่าและใช้งานได้หลากหลาย, ทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานด้านไฟฟ้าและเครื่องกลส่วนใหญ่.

C10100, ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ, สงวนไว้สำหรับ เครื่องดูดฝุ่น, ลำแสงอิเล็กตรอน, แช่แข็ง, และระบบความน่าเชื่อถือสูง โดยที่โครงสร้างจุลภาคที่ปราศจากออกไซด์เป็นสิ่งจำเป็น.

การเลือกวัสดุควรให้ความสำคัญ ข้อกำหนดด้านการทำงาน มากกว่าความแตกต่างทางทรัพย์สินเล็กน้อย.

 

คำถามที่พบบ่อย

C10100 ดีกว่าระบบไฟฟ้ามากกว่า C11000 อย่างเห็นได้ชัด?

เลขที่. ความแตกต่างการนำไฟฟ้ามีน้อย (~100% เทียบกับ 101% ไอเอซีเอส). ข้อได้เปรียบหลักคือ ปริมาณออกซิเจนต่ำมาก, ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการใช้งานแบบสุญญากาศและมีความน่าเชื่อถือสูง.

C11000 สามารถใช้กับอุปกรณ์สุญญากาศได้หรือไม่?

ใช่, แต่ออกซิเจนติดตามของมันอาจทำให้เกิดก๊าซหรือก่อตัวเป็นออกไซด์ภายใต้สภาวะสุญญากาศที่สูงเป็นพิเศษ. สำหรับการใช้งานสุญญากาศที่เข้มงวด, แนะนำให้ใช้ C10100.

เกรดไหนเป็นมาตรฐานในการจ่ายไฟ?

C11000 เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับบัสบาร์, ขั้วต่อ, และการกระจายไฟฟ้าทั่วไปเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้า, ความสามารถในการขึ้นรูป, และประสิทธิภาพด้านต้นทุน.

ควรระบุทองแดง OFE ในการจัดซื้ออย่างไร?

รวมถึงการกำหนด UNS C10100 หรือ Cu-OFE, ขีดจำกัดของออกซิเจน, ค่าการนำไฟฟ้าขั้นต่ำ, รูปแบบผลิตภัณฑ์, และอารมณ์. ขอใบรับรองการวิเคราะห์สำหรับออกซิเจนปริมาณน้อยและความบริสุทธิ์ของทองแดง.

มีเกรดทองแดงระดับกลางระหว่าง ETP และ OFE หรือไม่?

ใช่. มีทองแดงที่ถูกดีออกซิไดซ์ฟอสฟอรัสและมีความนำไฟฟ้าสูงอยู่, ออกแบบมาเพื่อความสามารถในการบัดกรีที่ดีขึ้นหรือลดปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจน. การเลือกควรตรงกับข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน.

เลื่อนไปด้านบน