Τι είναι το ASTM F68 C10100 Oxygen-Δωρεάν ηλεκτρονικό χαλκό
Ο C10100, που ονομάζεται ευρέως OFE, είναι ένας ηλεκτρονικός χαλκός-ελεύθερος οξυγόνου με ονομαστική περιεκτικότητα σε χαλκό 99,99% και όριο οξυγόνου 0,0005%. Το ASTM F68 καλύπτει χαλκό χωρίς οξυγόνο-που παρέχεται ως ράβδος, ράβδος, σχήματα και σφυρηλάτηση για ηλεκτρονικές εφαρμογές, ενώ το ASTM B152 καλύπτει το φύλλο, την ταινία, την πλάκα και την ράβδο έλασης που παράγονται από την ίδια σύνθεση. Το τήγμα χύνεται και τελειώνει σε ένα προσεκτικά ρυθμισμένο-ελεύθερο οξυγόνο περιβάλλον χωρίς να αφήνει υπολειμματικό αποοξειδωτή στο μέταλλο, έτσι το τελικό προϊόν διατηρεί τόσο την αγωγιμότητα όσο και τη συμπεριφορά κενού που αναμένεται από έναν χαλκό 99,99%.
Για καλοριφέρ και εναλλάκτες θερμότητας, ο βαθμός επιλέγεται όταν το καθήκον συνδυάζει υψηλή ροή θερμότητας με χαμηλή εξάτμιση αερίων, απαλλαγμένη από ευθραυστότητα υδρογόνου ή την υψηλότερη ηλεκτρική απόδοση που διατίθεται σε χαλκό του εμπορίου.
Χημική Σύνθεση και Έλεγχος Καθαρότητας
Χαλκός: 99,99% ελάχιστο; ορισμένες προδιαγραφές αγοράς δέχονται 99,95% ελάχιστο.
Οξυγόνο: 0,0005% μέγιστο (5 ppm); Μερικές προδιαγραφές πελατών το χαλαρώνουν στο 0,001% (10 ppm).
Ίχνη ακαθαρσίες συμπεριλαμβανομένων ασβεστίου, φωσφόρου, θείου, ψευδαργύρου και μολύβδου: σύνολο κάτω από 0,001%.
Χωρίς υπολειμματικό αποοξειδωτή: το οξυγόνο αφαιρείται με άνθρακα αντί με προσθήκη φωσφόρου, που είναι αυτό που διατηρεί την αγωγιμότητα στην κορυφή της κλίμακας.
Η τιμή οξυγόνου των 5 ppm είναι περίπου δύο τάξεις μεγέθους κάτω από το οξυγόνο που μεταφέρει ο συνηθισμένος σκληρός χαλκός-πίνων και είναι ο λόγος που το υλικό δεν σχηματίζει κενά ατμού κατά τη συγκόλληση σε υψηλή-θερμοκρασία ή τη ανόπτηση μειώνοντας-την ατμόσφαιρα.
Ηλεκτρική και Θερμική Απόδοση
| Ιδιοκτησία | Τυπική τιμή | Παρατήρηση |
|---|---|---|
| Ηλεκτρική αγωγιμότητα | 101% ελάχιστο IACS (ανοπτημένη) | Ο υψηλότερος από όλους τους εμπορικούς χαλκούς. κάποια ανόπτηση ιδιοσυγκρασίας φτάνουν το 102% IACS |
| Αντίσταση στους 20 βαθμούς | 0,00000168 Ω·mm²/m | Διατηρεί χαμηλές τις απώλειες I²R σε αγωγούς υψηλού ρεύματος- |
| Θερμική αγωγιμότητα στους 20 βαθμούς | 398 W/(m·K) | Οι δημοσιευμένες τιμές για την αναφορά 20 μοιρών πέφτουν στη ζώνη 388–398 W/(m·K) ανάλογα με την ιδιοσυγκρασία και τη μέθοδο δοκιμής |
| Περιεκτικότητα σε χαλκό | 99,99% ελάχ | Οξυγόνο 0,0005% μέγ |
Επειδή η θερμική και η ηλεκτρική μεταφορά σε ένα μέταλλο οδηγούνται από τον ίδιο πληθυσμό ελεύθερων-ηλεκτρονίων, ένα υλικό που κατέχει το 101% IACS έχει επίσης την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα της οικογένειας του χαλκού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιείται συχνά μια ενιαία προδιαγραφή τόσο για τη διαδρομή αγωγιμότητας όσο και για τη διαδρομή θερμότητας στο ίδιο συγκρότημα.
Μηχανικές Ιδιότητες και Κατασκευή
Αντοχή σε εφελκυσμό σε μαλακή (ανοπτημένη) κατάσταση: 210–240 MPa.
Επιμήκυνση: 45% ελάχιστη στην ήπια ιδιοσυγκρασία, με περίπου 35% να διατηρείται σε θερμοκρασία υγρού ηλίου (4 Κ).
Όριο κόπωσης: 120 MPa στα 107κύκλους.
Σχηματισιμότητα: καλή σφυρηλάτηση και εξαιρετική συμπεριφορά εργασίας σε κρύο και ζεστό. το μέταλλο μπορεί να τραβηχτεί σε σύρμα 0,003 mm και φτάνει σε μια περιοριστική αναλογία έλξης 2,3 στο βαθύ σχέδιο.
Συμπεριφορά υπό κενό: ποσοστό εξάτμισης κάτω από 1×10−11Torr·L/(s·cm²) χωρίς μετρήσιμη απελευθέρωση αερίου σε 10−8Pa περιβάλλον.
Ο συνδυασμός επιμήκυνσης 45% με όριο κόπωσης 120 MPa επιτρέπει να χρησιμοποιείται η ίδια θερμότητα για έναν άκαμπτο αγωγό διαύλου και για έναν σωλήνα με πτερύγια που τυλίγεται και κάμπτεται κατά τη συναρμολόγηση. Οι μαλακές ιδιοσυγκρασίες επιλέγονται για τη διαμόρφωση και την περιέλιξη, ενώ οι πιο σκληροί επιλέγονται όπου απαιτείται ένα πιο άκαμπτο, αυτό{3}}τοίχωμα στήριξης.
Καλοριφέρ, Εναλλάκτες θερμότητας και Υλικό κενού
Σε ένα ψυγείο ή έναν εναλλάκτη θερμότητας το όριο απόδοσης είναι συνήθως η διεπαφή μετάλλου--του υγρού και όχι το ίδιο το υγρό. Ένας τοίχος με 398 W/(m·K) διαχέει τη θερμότητα μακριά από ένα καυτό σημείο γρηγορότερα από οποιοδήποτε κράμα χαλκού, επομένως το ίδιο θερμικό φορτίο μπορεί να αντιμετωπιστεί με λεπτότερο τοίχωμα, μικρότερο πυρήνα ή χαμηλότερη ροή ψυκτικού. Η απουσία οξυγόνου σημαίνει επίσης ότι η χημεία της επιφάνειας παραμένει προβλέψιμη: δεν υπάρχουν εσωτερικές χορδές οξειδίων, χωρίς φουσκάλες μετά από κύκλο χαλκοσυγκόλλησης σε αναγωγική ατμόσφαιρα και σταθερή επιφάνεια για επακόλουθη επιμετάλλωση ή σφράγιση από γυαλί{-σε μέταλλο.
Τυπικές χρήσεις περιλαμβάνουν πλάκες ψύξης και πτερύγιο για ηλεκτρονικά ηλεκτρικά, δέσμες σωλήνων συμπυκνωτή και εξατμιστή, αγωγό και σωλήνα διαύλου, ορθογώνιο σωλήνα κυματοδηγού, αγωγούς οργάνων υψηλής πιστότητας και ακρίβειας, περιελίξεις μετασχηματιστή και κινητήρα, λωρίδα αγωγού ηλιακών κυψελών και εξαρτήματα για τις κοιλότητες του επιταχυντή10−11Εύρος Torr·L/(s·cm²).
Η ευθραυστότητα του υδρογόνου και γιατί η επιλογή βαθμού έχει σημασία
Ο χαλκός που φέρει-οξυγόνο, όπως ο C11000, μπορεί να αποτύχει στα όρια των κόκκων όταν θερμαίνεται σε υδρογόνο ή σε οποιαδήποτε αναγωγική ατμόσφαιρα, επειδή το διαλυμένο οξυγόνο και το αναγωγικό αέριο σχηματίζουν ατμό στα όρια των κόκκων. Το C10100 ουσιαστικά δεν έχει οξυγόνο για να αντιδράσει, επομένως επιβιώνει από τη συγκόλληση, την ανόπτηση και την υπηρεσία κενού χωρίς αυτή τη λειτουργία αστοχίας. Αυτή η μεμονωμένη διαφορά είναι ο συνήθης λόγος για τον οποίο γράφεται μια προδιαγραφή για μια-ελεύθερη ηλεκτρονική βαθμίδα οξυγόνου αντί για έναν φθηνότερο σκληρό-χαλκό, ακόμη και όταν η διαφορά αγωγιμότητας φαίνεται μικρή σε ένα φύλλο δεδομένων.
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Τι σημαίνει ΟΦΕ;
Το OFE σημαίνει Oxygen-Free Electronic και προσδιορίζει τον εξευγενισμένο χαλκό σε τουλάχιστον 99,99% χαλκό με οξυγόνο που διατηρείται στο ή κάτω από 0,0005%.
Ε: Ποια είναι η ηλεκτρική αγωγιμότητα του C10100;
Το C10100 φτάνει το 101% ελάχιστο IACS στην κατάσταση ανόπτησης, την υψηλότερη βαθμολογία από όλους τους χαλκούς του εμπορίου, και ορισμένα ανόπτηση ισχύς φτάνουν το 102% IACS.
Ε: Ποια είναι η θερμική αγωγιμότητα του C10100;
Περίπου 398 W/(m·K) σε αναφορά 20 μοιρών, γεγονός που καθιστά τον τύπο κατάλληλο για καλοριφέρ, ψυχρές πλάκες και σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας.
Ε: Είναι το C10100 ανθεκτικό στην ευθραυστότητα του υδρογόνου;
Ναί. Δεν περιέχει οξυγόνο για να επιτεθεί μια αναγωγική ατμόσφαιρα, επομένως μπορεί να συγκολληθεί ή να ανόπτεται σε υδρογόνο χωρίς τα κενά ατμού στα όρια των κόκκων που σπάνε οξυγόνο-που φέρει χαλκό, όπως το C11000.
Ε: Ποια πρότυπα καλύπτουν τα προϊόντα C10100;
Το ASTM F68 καλύπτει ράβδους, ράβδους, σχήματα και σφυρηλάτηση. Το ASTM B152 καλύπτει φύλλο, λωρίδα, πλάκα και ρολό. Το ASTM B187 καλύπτει τη ράβδο διαύλου, τη ράβδο και τα σχήματα. Το ASTM B188 καλύπτει σωλήνα και δίαυλο. Το ASTM B272 καλύπτει σκληρό-σύρμα. Το ASTM B75 καλύπτει τον σωλήνα χωρίς ραφή. και το ASTM B601 ορίζει τους χαρακτηρισμούς ιδιοσυγκρασίας.
Ε: Γιατί το C10100 χρησιμοποιείται σε εξοπλισμό υψηλής-κενού;
Ο ρυθμός εξάτμισης παραμένει κάτω από 1×10−11Torr·L/(s·cm²) και δεν απελευθερώνει μετρήσιμο αέριο σε ένα 10−8περιβάλλον Pa, έτσι ένας θάλαμος ή κοιλότητα συγκρατεί το κενό του χωρίς να ψήνει- τη μόλυνση από το ίδιο το μέταλλο.
Ε: Μπορεί το C10100 να συγκολληθεί ή να συγκολληθεί;
Μπορεί να συγκολληθεί, να συγκολληθεί και να συγκολληθεί, αλλά η χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο και η προκύπτουσα υψηλή θερμική αγωγιμότητα σημαίνουν ότι η θερμότητα απομακρύνεται γρήγορα. Τα χρονοδιαγράμματα συγκόλλησης συνήθως χρειάζονται υψηλότερη παροχή θερμότητας και πιο σφιχτή στερέωση από αυτά που χρησιμοποιούνται για κράμα χαλκού.
