Как да различим медните пръти без кислород от медните пръти с ниско съдържание на кислород?
Въведение: Хората често бъркат медните пръти без кислород с медните пръти с ниско съдържание на кислород. За да се намали появата на тази ситуация, тази статия ще помогне на всеки да направи правилна преценка въз основа на дългогодишния практически опит на практиците. Има много голяма разлика в производителността между двете. Ако внимателно ги идентифицирате по външния вид, можете да намерите и някои неща, които могат да ги различат.
Процесите на производство на медни пръти без кислород и медни пръти с ниско съдържание на кислород са различни, което може да се чуе от имената. Основната разлика между двете е съдържанието на кислород. В този момент някой трябва да каже, знам, че едното съдържа кислород, а другото не. Въпреки че това звучи съвсем правилно, всъщност е грешно. Въпреки че се нарича безкислородна мед, този материал също съдържа кислород, но съдържанието му е много малко и може да бъде пренебрегнато. Освен това, поради различните производствени процеси, има определени разлики в производителността. Безкислородните медни пръти имат по-ярък вид. Следователно, когато два продукта се срещат едновременно, безкислородните медни пръти обикновено имат по-добра яркост.
1. Определение
Използвайки мед като суровина, медни пръти със съдържание на кислород между 200 (175) и 400 (450) ppm се произвеждат чрез методи за непрекъснато леене и валцуване, които се наричат медни пръти с ниско съдържание на кислород.
Медните пръти, произведени по метода на възходяща индукция със съдържание на кислород под 20 ppm, се наричат безкислородни медни пръти. Безкислородните медни пръти са чиста мед, която не съдържа кислород или какъвто и да е остатък от дезоксидант, но всъщност съдържа много следи от кислород и някои примеси. Съгласно стандарта съдържанието на кислород не е по-голямо от 0.02%, общото съдържание на примеси не е по-голямо от 0.05%, а чистотата на медта е по-голяма от 99,95%. Според съдържанието на кислород и съдържанието на примеси безкислородните медни пръти се разделят на медни пръти TU1 и TU2. Чистотата на безкислородната медна пръчка TU1 достига 99,99%, а съдържанието на кислород е не повече от 0,001%; чистотата на безкислородната мед TU2 достига 99,95%, а съдържанието на кислород е не повече от 0,002%.
2. Производствен процес
Медната пръчка е основната суровина в кабелната индустрия. Има два производствени метода: непрекъснато леене и валцуване и непрекъснато леене нагоре.
Има много методи за производство на медни пръти с ниско съдържание на кислород чрез непрекъснато леене и валцуване и съдържанието на кислород обикновено е 200-400ppm. Неговата характеристика е, че след като металът се разтопи в шахтовата пещ, медната течност преминава през задържащата пещ, улея и резервоара и навлиза в затворената кухина на формата от тръбата за изливане. Охлажда се с по-голяма интензивност на охлаждане, за да се образува лята плоча, след което се обработва на няколко прохода. След валцуване оригиналната структура на отливката е счупена и произведеният меден прът с ниско съдържание на кислород има термично обработена структура.
В Китай методът за непрекъснато леене нагоре се използва основно за производство на безкислородни медни пръти и съдържанието на кислород обикновено е под 20 ppm. След като металът се разтопи в индукционната пещ, той непрекъснато се излива нагоре през графитната форма и след това се валцува или студено обработва. Произведената безкислородна медна пръчка е отлята структура.
Медният прът с ниско съдържание на кислород е термично обработена структура и се е появила рекристализация в 8 мм прът. Прътът от безкислородна мед има лята структура с едри зърна. Ето защо безкислородната медна пръчка има по-висока температура на рекристализация и изисква по-висока температура на отгряване. Тъй като прекристализацията се извършва близо до границите на зърната, зърната на структурата на безкислородната медна пръчка са груби и размерът на зърната може дори да достигне няколко милиметра. Следователно има малко граници на зърното. Дори ако се деформира чрез изтегляне, границите на зърната са медни пръти с относително ниско съдържание на кислород. Още по-малко, така че е необходима по-висока мощност на отгряване.
Изискванията за успешно отгряване на безкислородна мед са: първото отгряване, когато телта е изтеглена от пръта, но все още не е отлята. Силата на отгряване трябва да бъде 10-15% по-висока от тази на медта с ниско съдържание на кислород в същата ситуация. След непрекъснато изтегляне трябва да се остави достатъчна граница за силата на отгряване в следващите етапи и трябва да се извършват различни процеси на отгряване върху мед с ниско съдържание на кислород и мед без кислород, за да се гарантира мекотата на теловете в процеса и готовите проводници.
3. Съдържание на кислород
Лесно е да се направи разлика между анаеробни и хипоксични пръчици въз основа на тяхното съдържание на кислород. Съдържанието на кислород в анаеробните медни пръти е под 10-20ppm, но в момента някои производители могат да постигнат само под 50 ppm. Медните пръти с ниско съдържание на кислород са 200-400ppm, а добрите медни пръти обикновено имат съдържание на кислород от около 250ppm.
Съдържанието на кислород в катодната мед, използвана при производството на медни пръти, обикновено е 10-50ppm, а твърдата разтворимост на кислорода в мед при стайна температура е около 2ppm. Съдържанието на кислород в медните пръти с ниско съдържание на кислород обикновено е 200 (175) -400 (450) ppm, така че кислородът се вдишва в медно течно състояние. Напротив, безкислородната медна пръчка, произведена чрез метода на изтегляне нагоре, се намалява и отстранява, след като кислородът се държи под течна мед за дълго време. Обикновено съдържанието на кислород в тази пръчка е под 10-50ppm, а най-ниското може да бъде 1-2ppm.
От структурна гледна точка, кислородът в медния прът с ниско съдържание на кислород съществува в състояние на меден оксид близо до границите на зърната. Това е обичайно за медни пръти с ниско съдържание на кислород, но рядко за медни пръти без кислород. Медният оксид се появява като включвания по границите на зърната, което може да има отрицателно въздействие върху издръжливостта на материала. Кислородът в безкислородната мед е много нисък, така че структурата на тази мед е еднаква еднофазна структура, което е от полза за здравината. Порьозността е необичайна при безкислородните медни пръти, но е често срещан дефект при медните пръти с ниско съдържание на кислород.
4. Изпълнение на рисуване
Ефективността на изтегляне на медни пръти е свързана с много фактори, като съдържание на примеси, съдържание и разпределение на кислород, контрол на процеса и др.
Безкислородните пръти обикновено приемат метода на изтегляне нагоре, докато хипоксичните пръти се произвеждат чрез непрекъснато леене и валцуване. Относително казано, хипоксичните пръти са по-приспособими към свойствата на емайлираната тел, като мекота, ъгъл на отскок и производителност на навиване, но хипоксичните пръти са относително по-взискателни към условията за изтегляне на тел. Също така разтегнете 0.2 нишка. Ако условията за разтягане не са добри, обикновената анаеробна пръчка може да се разтегне, но добрата хипоксична пръчка ще се счупи; но ако същата пръчка е поставена при добри условия на разтягане, хипоксичната пръчка ще може да я разтегне до двойна нула и пет, докато обикновените анаеробни полюси могат да бъдат разтегнати най-много до 0.1. Разбира се, най-тънките като Shuang Zero Two трябва да разчитат на вносни безкислородни медни пръти. И двете могат да бъдат разтегнати до 0.015 mm, но в нискотемпературната безкислородна мед в нискотемпературния свръхпроводящ проводник разстоянието между нишките е само 0,001 mm.
1. Влиянието на метода на топене върху примеси като S
Методът на непрекъснато леене и валцуване основно разтопява медния прът чрез изгаряне на газ. По време на процеса на горене, чрез окисляване и изпаряване, някои примеси могат да бъдат намалени до известна степен от навлизането в медната течност, така че изискванията за суровини са сравнително ниски. Методът за непрекъснато леене нагоре използва индукционна пещ за топене. „Патината“ и „медните зърна“ на повърхността на електролитната мед основно ще бъдат разтопени в медната течност. Разтопеният S има голямо влияние върху пластичността на безкислородната медна пръчка и ще увеличи счупването на проводника. скорост на линията.
2. Навлизането на примеси по време на процеса на леене
По време на производствения процес процесът на непрекъснато леене и валцуване изисква прехвърляне на разтопена мед през задържащи пещи, улеи и резервоари, което е сравнително лесно да доведе до отлепване на огнеупорния материал. По време на процеса на валцуване, той трябва да премине през ролките, причинявайки падане на желязото, което ще причини външен смесен. Натрупването на оксиди по време на процеса ще повлияе неблагоприятно върху изтеглянето на хипоксични пръчки. Производственият процес на метода за непрекъснато леене нагоре е кратък. Медната течност се допълва чрез потопяемия поток в комбинираната пещ, което има малко въздействие върху огнеупорните материали. Кристализацията се извършва в графитната форма, така че има по-малко източници на замърсяване и примеси, които могат да се генерират в процеса. Има по-малък шанс за влизане.
3. Форма на разпределение на кислорода и нейното въздействие
Съдържанието на кислород оказва значително влияние върху характеристиките на изтегляне на тел на медния прът. Когато съдържанието на кислород е на оптимална стойност, процентът на счупване на медния прът е най-нисък. Това е така, защото кислородът действа като чистач в реакцията си с повечето примеси. Умереният кислород също е благоприятен за отстраняване на водорода от медната течност, генериране на водна пара за преливане и намаляване на образуването на пори.
Разпределение на оксиди на медни пръти с ниско съдържание на кислород: В началния етап на втвърдяване при непрекъснато леене скоростта на разсейване на топлината и равномерното охлаждане са основните фактори, които определят разпределението на оксидите на медните пръти. Неравномерното охлаждане ще доведе до съществени разлики във вътрешната структура на медния прът, но при последваща термична обработка колонните кристали обикновено ще бъдат унищожени, което ще доведе до усъвършенстване и равномерно разпределение на частиците меден оксид. Типична ситуация, произтичаща от агрегацията на оксидни частици, е централното спукване. В допълнение към влиянието на разпределението на оксидните частици, медните пръти с по-малки оксидни частици показват по-добри характеристики на изтегляне на телта, а по-големите частици меден оксид лесно причиняват точки на концентрация на напрежение и счупване.
Съдържанието на кислород в безкислородната медна пръчка надвишава стандарта, медната пръчка става крехка, удължението намалява, разтегнатият порт изглежда тъмночервен и кристалната структура е разхлабена. Когато съдържанието на кислород надвиши 8ppm, производителността на процеса се влошава, което се проявява в изключително висока степен на счупване на пръчка и тел по време на леене и изтегляне. Това е така, защото кислородът може да образува крехка фаза на меден оксид с мед, образувайки евтектика мед-меден оксид, която се разпределя на границата в мрежеста структура. Тази крехка фаза има висока твърдост и ще се отдели от медното тяло по време на студена деформация, което води до намаляване на механичните свойства на медния прът и лесно причиняване на счупване по време на последваща обработка. Високото съдържание на кислород може също да доведе до намаляване на проводимостта на безкислородните медни пръти. Следователно процесът на непрекъснато леене нагоре и качеството на продукта трябва да бъдат строго контролирани.
4. Влиянието на водорода
При непрекъснато леене нагоре съдържанието на кислород се контролира по-ниско, страничните ефекти на оксидите са намалени и влиянието на водорода става по-значим проблем.
Има равновесна реакция в стопилката след вдишване: H₂O(g)=[O]+2[H]. Газът и порьозността се образуват по време на процеса на кристализация, когато водородът се утаява и натрупва от пренаситения разтвор. Водородът, утаен преди кристализация, може да редуцира медния оксид, за да генерира водни мехурчета. Тъй като характеристиката на леенето нагоре е кристализацията на разтопената мед отгоре надолу, формата на образуваната течност е приблизително конична. Газът, утаен преди медната течност да кристализира, се блокира в структурата на втвърдяване по време на плаващия процес и порите се образуват в леярския прът по време на кристализацията. Когато съдържанието на газ нагоре е малко, утаеният водород съществува по границите на зърната и образува порьозност; когато съдържанието на газ е високо, той се събира в пори. Следователно порите и порьозността се образуват както от водород, така и от водна пара.
Водородът идва от различни технологични връзки в производствения процес нагоре по веригата, като "патината" на суровината електролитна мед, спомагателният материал въглен, климатичната среда е влажна и графитният кристализатор не е сух и т.н. Следователно повърхността от медната течност в топилната пещ трябва да се покрие с изпечен въглен, а електролитната мед трябва да се опита да премахне "патина", "медни зърна" и "уши", което е много важно за подобряване на качеството на безкислородните медни пръти .
В процеса на непрекъснато леене и валцуване водородът често се контролира чрез умерено контролиране на съдържанието на кислород (Cu₂O+H₂=2Cu+H₂O). Тъй като разтопената мед кристализира отдолу нагоре по време на процеса на леене, водната пара, генерирана от кислорода и водорода в разтопената мед, може лесно да изплува и да избяга. По-голямата част от водорода в разтопената мед може да бъде ефективно отстранен, като по този начин повлияе на медния прът. по-малък.
5. Качество на повърхността
В процеса на производство на продукти като електромагнитни проводници се изискват и изисквания за качеството на повърхността на медните пръти. Повърхността на изтеглената медна жица трябва да бъде без натъртвания, по-малко меден прах и маслени петна. Качеството на медния проводник трябва да се измерва чрез тест за усукване и възстановяването на медния прът след усукване, за да се определи неговото качество.
По време на процеса на непрекъснато леене и валцуване, от леене до валцуване, температурата е висока и е напълно изложена на въздуха, което води до образуването на дебел оксиден слой върху повърхността на отлятата плоча. По време на процеса на валцоване, докато ролките се въртят, оксидните частици се навиват в повърхността на медната тел. Тъй като медният оксид е крехко съединение с висока точка на топене, когато лентовите агрегати от меден оксид, валцовани дълбоко, се разтеглят от матрицата, върху външната повърхност на медния прът ще се образуват грапавини, което ще затрудни последващото боядисване. Има два основни типа вносно оборудване за медни пръти с ниско съдържание на кислород: оборудване SOUTHWIRE от Съединените щати, чиито местни производители са Nanjing Huaxin и Jiangxi Copper; другото е оборудване CONTIROD от Германия, чиито местни производители са Changzhou Jinyuan и Tianjin Seamless.
Безкислородната медна пръчка, произведена чрез процеса на непрекъснато леене нагоре, е напълно изолирана от кислорода поради леене и охлаждане и няма последващ процес на горещо валцуване. В повърхността на медния прът няма валцуван оксид и качеството е по-добро. Има по-малко меден прах след изтегляне. , горните проблеми е по-малко вероятно да съществуват.
Производството на безкислородни медни пръти също се разделя на производство на вносно оборудване и производство на вътрешно оборудване. В момента обаче вносните продукти нямат очевидни предимства. Няма голяма разлика в произвежданите продукти от медни пръти. Докато медната плоча е добре подбрана и производственият контрол е стабилен, домашното оборудване също може да произвежда надеждна продукция. Опънете медния прът 0.05. Внасяното оборудване обикновено е оборудване от финландската Outokumpu. Най-доброто домашно оборудване трябва да бъде от Shanghai Navy Yard, което има най-дълго време за производство и надеждно качество.
6. Приложение
Медните пръти с ниско съдържание на кислород и медните пръти без кислород се използват от електротехниците. Те не са нищо повече от жици и кабели, емайлирани проводници, плоски проводници и медни пръти. Няма голяма разлика в полетата на приложение.
Безкислородните медни пръти обикновено се произвеждат от електролитна мед и тяхното съпротивление и производителност на обработка са по-добри от медните пръти с ниско съдържание на кислород. Следователно безкислородните пръти обикновено се използват за производство на електрически материали с голямо търсене, като емайлирани проводници. Съпротивлението на безкислородните пръти определено е по-малко и приложението Ситуацията на нагряване при използване на двигателя определено е по-добра от тази на хипоксичния прът.
Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with a diameter >1 мм медни пръти с ниско съдържание на кислород имат очевидни предимства. Безкислородните медни пръти са още по-добри при изтегляне на медни проводници с диаметър<0.5mm. . The 6mm oxygen-free copper rod is used to produce copper flat wires, and the 3mm oxygen-free copper rod is used for wire drawing to produce wire copper cores and enameled wires, which are mainly used in wires, cables and motors. When drawing wire with a low-oxygen rod, it is difficult to draw filaments below 0.5mm.
Ето защо сега основно електрическите продукти с големи размери с изисквания за ниско съпротивление използват пръти с ниско съдържание на кислород; малките продукти с високи изисквания за устойчивост използват анаеробни пръти. Аудио кабелите обикновено предпочитат да използват безкислородни пръти. Това е свързано с факта, че безкислородните пръчки са монокристална мед, а хипоксичните са поликристална мед.
7. Ценово предимство
В днешно време все повече и повече кабелни компании са склонни да използват безкислородни медни пръти като суровини за производство на кабели. И така, какви са предимствата на безкислородните медни пръти в сравнение с обикновените медни пръти?
„В сравнение с обикновените медни пръти, безкислородните медни пръти имат по-добра пластичност и по-висока проводимост и са най-идеалните суровини за кабелната и електрическата промишленост.“ каза старши производител на безкислородни медни пръти. В сравнение с обикновените медни пръти, безкислородните медни пръти имат отлични характеристики като висока чистота, ниско съдържание на кислород, висока проводимост и добра обработка. Те също така имат гладък външен вид, кръгла повърхност и нямат неравности, пукнатини, лющене или дефекти по включване.
Обикновените медни пръти често съдържат значително количество примеси от меден оксид, което ще има отрицателно въздействие върху издръжливостта на материала. Висококачествената безкислородна медна пръчка няма почти никакви примеси и има отлична якост. Освен това отличната безкислородна медна пръчка има еднаква структура и дебели кристали, които не само преодоляват най-често срещаните дефекти на порьозността в обикновените медни пръчки, но също така имат най-добрата способност за изтегляне сред всички диаметри на телта.
И така, безкислородна медна пръчка с такова отлично представяне означава ли висока цена? Инсайдери в индустрията отговарят на този въпрос отрицателно. От една страна, настоящото вътрешно производство на безкислородни медни пръти използва главно метода на изтегляне нагоре. Този основен процес сам по себе си има предимствата на кратък процес, висок добив, ниска цена и ниска инвестиция. Следователно цената на безкислородните медни пръти е относително Цената на обикновените медни пръти няма да бъде много по-висока; от друга страна, безкислородният процес на производство на мед претърпя почти 20 години развитие и имаше много подобрения в методите и процесите на работа, като добавяне на процес на рафиниране към производствения процес с изтегляне нагоре, като се използва медният скрап тел, генериран по време на процеса на топене и производствения процес на пещта с мощностна честота с възходящ индукционен метод, е освободен от допълнителни такси за обработка и транспортни такси. С перфектна технология и производствени процеси един зрял производител на безкислородни медни пръти може да направи разходите за безкислородни медни пръти почти същите като обикновените медни пръти.
