ما هو الأكسجين C10100-النحاس الإلكتروني الحر
C10100، والمكتوب أيضًا OFE copper، عبارة عن درجة نحاس عالية-عالية النقاء حيث يتم الاحتفاظ بمحتوى الأكسجين المتبقي عن عمد عند 0.0005% أو أقل. يحتوي النحاس العادي-القاسي على الأكسجين في صورة جزيئات أكسيد النحاسوز وهي غير ضارة في السباكة ولكنها ضارة في الفراغ أو البيئة-عالية التردد، لأن الأكسيد يتحلل عند تسخين المعدن في جو مختزل ويسبب البخار الناتج مسامية داخلية وتشققًا. تؤدي إزالة الأكسجين إلى إلغاء هذه الآلية، ولهذا السبب يتم تحديد النحاس الخالي من الأكسجين -للأجهزة الإلكترونية ومكونات الفراغ ومثبتات المغناطيس فائقة التوصيل.
يتم استخدام الدرجة ذات الصلة C10200،-النحاس الخالي من الأكسجين بدون التعيين الإلكتروني، عندما لا تكون هناك حاجة إلى متطلبات المقاومة -المتبقية الضيقة جدًا لـ C10100. يظل النحاس ذو الدرجة الصلبة المتحللة كهربائيًا C11000 هو البديل منخفض التكلفة لقضبان التوصيل والأسلاك والأعمال الكهربائية العامة.
التركيب الكيميائي ومراقبة النقاء
| عنصر | حد | وظيفة |
|---|---|---|
| النحاس | أكبر من أو يساوي 99.99% | التوازن، العنصر الأساسي |
| O | أقل من أو يساوي 0.0005% | عنصر التحكم الرئيسي؛ يمنع التقصف الهيدروجيني |
| P | أقل من أو يساوي 0.0003% | أبقى منخفضًا لأن الفوسفور يقلل بشكل حاد من الموصلية |
| عناصر أخرى | محدودة بشكل فردي، إجمالي أقل من أو يساوي 0.01% بالفارق | يتم تقييد الفضة والكبريت والسيلينيوم والمخلفات الأخرى لحماية الموصلية |
لاحظ أن الحد الأدنى من النحاس بنسبة 99.99% يعني أن مجموع كل شيء آخر لا يمكن أن يتجاوز 0.01%. الحدود الفردية للعناصر المتبقية مدرجة في ASTM B170 للصف المطاوع ويتم تكرارها في معيار منتج الأنبوب ASTM B68/B68M، الذي يغطي الأنابيب النحاسية غير الملحومة المخصصة للهندسة العامة والواجبات الإلكترونية.
الخصائص الفيزيائية والكهربائية والحرارية
| ملكية | قيمة نموذجية |
|---|---|
| كثافة | 8.94 جم/سم3 |
| نقطة الانصهار | 1083 درجة |
| الموصلية الكهربائية عند 20 درجة | أكبر من أو يساوي 101% IACS |
| الموصلية الحرارية | حوالي 391 واط/(م·ك) |
| معامل التمدد الحراري | 17.0 × 10-6/K أكثر من 20-300 درجة |
رقم الموصلية هو سبب وجود هذا الصف. يتم الحكم على الأنبوب الذي يحمل إشارة عالية التردد-من خلال فقدان سطحه، ويجب ألا يطلق الأنبوب الذي يشكل جدار غرفة مفرغة غازًا. يتم استيفاء كلا الشرطين بواسطة معدن يكون خاليًا تقريبًا من الأكسجين المذاب والشوائب النشطة كهربائيًا.
الخواص الميكانيكية حسب المزاج
| حِدّة | قوة الشد (ميغاباسكال) | قوة الخضوع (ميجا باسكال) | استطالة (٪) | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|---|
| صلب (O60) | 220–270 | حوالي 70 | أكبر من أو يساوي 45 | أنبوب منحني وملفوف، وأدلة موجية، ووصلات مرنة |
| من الصعب رسمها (ح) | 350–400 | حوالي 330 | أكبر من أو يساوي 4 | تشغيل مستقيم، أنبوب هيكلي أو{0}}ذاتي الدعم |
هذه هي القيم النموذجية للدرجة وليست بديلاً لمواصفات الشراء. يجب أن يوضح الطلب الحالة المزاجية، والقطر الخارجي وسمك الجدار، ومعيار المنتج، لأنه يتم إنتاج نفس القطر الخارجي بعدة سماكات للجدار.
تطبيقات في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية
-موصلات كابلات محورية عالية التردد، وخطوط محورية صلبة وأدلة موجية، حيث تتحكم الموصلية السطحية في التوهين.
الأنابيب المفرغة، والمغنطرونات، والكليسترونات، والأنابيب الموجية المتنقلة-، حيث يجب لحام المعدن ثم تفريغه دون إطلاق غاز.
مكونات الترانزستور وإطارات الرصاص وموزعات الحرارة التي تجمع بين التوصيل الكهربائي وإزالة الحرارة.
المثبتات والمكونات المبردة لأنظمة المغناطيس فائقة التوصيل، بما في ذلك التجميعات المبردة بالهيليوم السائل-.
بسبار نقل الطاقة والوصلات الحالية الثقيلة حيث يتم تقييم الموصلية أعلى من التكلفة.
غرف مفرغة لمسرعات الجسيمات وأهداف الرش والأجزاء المهمة من معدات تصنيع الرقاقات.
التصنيع والنحاس والمناولة
عادةً ما يتم ربط الأنبوب الخالي من الأكسجين عن طريق اللحام بالنحاس في جو متحكم فيه أو في فراغ. نظرًا لعدم وجود أكسيد موجود للتحلل، يمكن تصنيع الوصلة بالهيدروجين الجاف دون التعرض لخطر تكوين البخار داخل الجدار. يجب إزالة الشحوم من الأجزاء والتعامل معها بقفازات نظيفة؛ تتسبب بصمات الأصابع وبقايا الكلوريد في تلطيخ السطح الذي يظهر لاحقًا كعيب بعد التلدين. إن ممارسات الثني والحرق والتأرجح هي نفس ممارسات الأنابيب النحاسية غير الملحومة الأخرى، ولكن يجب أن يتم تلدين الأنبوب الصلب محليًا قبل التشكيل الشديد. يتم إجراء التلدين في جو وقائي أو مخفف للحفاظ على السطح لامعًا.
التعليمات
س: ماذا يعني OFE في C10100؟
يرمز OFE إلى -الإلكترونيات الخالية من الأكسجين. يشير إلى النحاس المكرر إلى ما لا يقل عن 99.99% من النحاس مع الاحتفاظ بالأكسجين عند أو أقل من 0.0005%، مما يعطي أعلى موصلية لدرجات النحاس المطاوع.
س: لماذا يمثل الأكسجين مشكلة في أنابيب النحاس؟
الأكسجين موجود كجسيمات أكسيد النحاسوز. عندما يتم تسخين المعدن في جو مختزل مثل الهيدروجين، يتفاعل الأكسيد ويولد بخار داخل المعدن، مما يسبب المسامية والتشقق المعروف باسم التقصف الهيدروجيني.
س: هل أنبوب C10100 هو نفس أنبوب C11000؟
رقم C11000 عبارة عن نحاس قوي التحليل كهربائيًا يحتوي على الأكسجين ويقدم حوالي 100% من IACS. C10100 خالي من الأكسجين-ويحتوي على 101% على الأقل من IACS وهو مخصص لخدمة التفريغ والإلكترونية والترددات العالية-.
س: ما هو المعيار الذي يغطي هذا الأنبوب؟
يغطي ASTM B68/B68M الأنابيب النحاسية غير الملحومة، بينما يحدد ASTM B170 درجة النحاس الإلكترونية الخالية من الأكسجين- نفسها. يتم توفير بيانات الأبعاد والتسامح في معيار الأنبوب.
س: هل يمكن لحام أنبوب C10100؟
ويمكن لحامه، ولكن اللحام بالنحاس في الفراغ أو في جو مخفض هو طريق الإنتاج المعتاد لأنه ينتج وصلة نظيفة مع أقل خطر للتلوث بالمعدن عالي النقاء-.
س: كيف يتم فحص الأنبوب النهائي؟
يعد اختبار Eddy-الطريقة القياسية غير المدمرة للأنابيب غير الملحومة، مدعومًا بفحوصات الأبعاد والتحليل الكيميائي للحرارة للتأكد من حدود التوصيل والنقاء.
