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).

เป็นมาตรฐานภายใต้ UNS C11000 และการกำหนด EN Cu-ETP (CW004A). C11000 ได้รับการผลิตและจำหน่ายอย่างกว้างขวางในรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงสายไฟ, คัน, แผ่น, และจาน, ทำให้เป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับงานไฟฟ้าและอุตสาหกรรมทั่วไป.
ทองแดง 101 (C10100), ในทางกลับกัน, เป็นที่รู้จักกันในนาม ด้วย-OFE (ทองแดงอิเล็กทรอนิกส์ที่ปราศจากออกซิเจน).

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.

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.

การขึ้นรูปและการทำงานเย็น
- ความเหนียวและความโค้งงอได้:
-
- วัสดุอบอ่อน (โอ้อารมณ์): ทั้งสองเกรดมีความเหนียวสูงและยอมรับการโค้งงอที่แน่นหนา, การวาดลึกและการขึ้นรูปที่รุนแรง.
โดยทั่วไปแล้วทองแดงอบอ่อนสามารถทนต่อรัศมีโค้งงอภายในที่เล็กมากได้ (เกือบ 0.5–1.0 × ความหนาของแผ่นในหลายกรณี), ทำให้เหมาะสำหรับการปั๊มและชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน. - อารมณ์เย็นในการทำงาน (H04, H08, ฯลฯ): ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นและความเหนียวลดลงเมื่ออารมณ์เพิ่มขึ้น; รัศมีโค้งต่ำสุดจะต้องเพิ่มขึ้นตามลำดับ.
นักออกแบบควรกำหนดขนาดรัศมีการโค้งงอและฟิลเล็ตโดยพิจารณาจากอุณหภูมิและการบรรเทาความเครียดหลังการขึ้นรูปตามที่ต้องการ.
- วัสดุอบอ่อน (โอ้อารมณ์): ทั้งสองเกรดมีความเหนียวสูงและยอมรับการโค้งงอที่แน่นหนา, การวาดลึกและการขึ้นรูปที่รุนแรง.
- 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.



