Teneur en oxygène des barres de cuivre sans oxygène et contrôle des défauts de résidus d'extrusion
1. Cuivre sans oxygène 1. Présentation générale Les plaques de cuivre sans oxygène n°1 et n°2 TU1 et TU2 sont du cuivre contenant très peu d'oxygène. Ils ont les caractéristiques d'une grande pureté, d'une conductivité électrique élevée et d'une conductivité thermique élevée, et n'ont pas de « maladie de l'hydrogène » ou très peu de « maladie de l'hydrogène ». malade". Le cuivre sans oxygène avec une teneur extrêmement faible en phosphore a de bonnes propriétés d'étanchéité avec le verre, de bonnes performances de traitement, une soudabilité, une résistance à la corrosion et une résistance au froid. Le cuivre sans oxygène est principalement utilisé pour les pièces d'instruments électriques à vide et est largement utilisé dans barres omnibus, bandes conductrices, guides d'ondes, câbles coaxiaux, joints sous vide, tubes à vide, composants de transistors, etc. 2. Composition physique et chimique du cuivre sans oxygène TU1, teneur en cuivre : 99,97, impureté totale inférieure ou égale à {{15} }.{{20}}3 TU2 : Teneur en cuivre : 99,97 ou plus, impureté totale inférieure ou égale à 0.05 ① Point de fusion des performances thermiques du cuivre sans oxygène : 1082,5 ~ 1083 degrés. Conductivité thermique : 391 W/(m·degré) à 20 degrés. Capacité thermique spécifique : 385J/(kg·degré) à 20 degrés. ②Caractéristiques de qualité du cuivre sans oxygène TU1 : à 20 degrés, le retrait le taux de cuivre sans oxygène pendant la solidification est de 4,92 % et la densité est de 8,94 g/cm³. ③Propriétés électriques du cuivre sans oxygène : la conductivité est de g=101,4 % IACS à 20 degrés, recuit à 700 degrés , et mesuré après 30 minutes. La résistivité est de ρ=0,0171μΩ·m à 20 degrés. ④ Propriétés magnétiques du cuivre sans oxygène : le cuivre sans oxygène est diamagnétique, avec une susceptibilité magnétique de masse de -0,085×10-6m3/kg à température ambiante. ⑤ Propriétés chimiques du cuivre sans oxygène Propriétés anti-oxydantes : Le taux d'oxydation du cuivre augmente considérablement à haute température et il s'oxyde lentement dans l'atmosphère et à température ambiante. Résistance à la corrosion : le cuivre sans oxygène résiste à la corrosion dans l’atmosphère, l’eau douce pure et l’eau de mer à faible débit. Il a également une bonne résistance aux acides non oxydants, mais il résiste aux acides oxydants, à l'ammoniac humide, aux halogènes humides, aux sulfures et aux solutions contenant des ions ammonium ont une très faible résistance à la corrosion. ⒊ Spécifications de traitement thermique du cuivre sans oxygène Les spécifications de traitement thermique et de traitement thermique du cuivre sans oxygène sont : température de recuit : 375 ~ 650 degrés. Température de traitement à chaud : 750 ~ 875 degrés. ⒋ Propriétés mécaniques du cuivre sans oxygène ⑴ Mécanique spécifiée dans les normes techniques du cuivre sans oxygène Performance Selon la réglementation GU/T14953-1994, la norme d'essai de performance de flexion répétée du fil machine est : un fil machine d'un diamètre de pas moins de 0,3 mm est soumis à des tests de flexion répétés après recuit à l'hydrogène, et le nombre de tests de flexion n'est pas inférieur à 10 fois. ⑵ Propriétés mécaniques du cuivre sans oxygène à température ambiante et à différentes températures ① Dureté : Dureté à température ambiante : HBS35~45 (état M), HBS85~95 (état Y). ②Propriétés de traction : Les propriétés de traction de la plaque de cuivre TU2 à température ambiante sont : σb=350~390MPa, δ=3%~5% (état Y) σb=220~235MPa, δ{{ 81}}%~55% (état M) ③Propriétés aux chocs : Résistance aux chocs : KU=1560-1760kJ/㎡④Propriétés de torsion et de cisaillement : Résistance au cisaillement : τ=210MPa (état Y) : τ{{85 }}MPa (état M) ⑤Propriétés de fatigue : La limite de résistance à la fatigue par cycle élevé est : plaque TU2, déformation à froid 50 %. Le nombre de cycles est de 108 cycles, σD=119MPa. ⑥Propriétés élastiques : Module élastique : E=117.2GPa. Module de cisaillement : G=44.1GP À l'heure actuelle, avec le développement de domaines de haute technologie tels que les appareils électroniques sous vide, l'électricité et la microélectronique dans mon pays, la demande du marché pour le cuivre sans oxygène augmente et les exigences pour les matériaux augmentent également. Le plus haut. Comment produire du cuivre sans oxygène de haute qualité (TU0, TU1) pour répondre à la demande du marché est un problème majeur auquel sont confrontées les entreprises de transformation du cuivre. 2. Principaux facteurs affectant la qualité du cuivre sans oxygène 1. Principaux facteurs ① Qualité des matières premières ② Influence de l'oxygène ③ La production de cuivre scellé sans oxygène dans les équipements de fusion suit le principe de processus de « matériaux concentrés, scellement et affinage " et contrôle strictement la qualité des matières premières et auxiliaires. , Des systèmes de processus et des procédures d'exploitation stricts, ainsi que l'adoption de méthodes de détection efficaces pour améliorer la qualité du cuivre sans oxygène sont actuellement des méthodes de contrôle réalisables et efficaces dans la production de cuivre sans oxygène. 2. Facteurs affectant la teneur en oxygène du cuivre sans oxygène et son contrôle. La teneur en oxygène est un indicateur très important des matériaux en cuivre sans oxygène. De nombreux facteurs affectent la teneur en oxygène du cuivre sans oxygène. Voici les principaux facteurs d'influence et mesures de contrôle : (1) ) Il existe en effet une grande différence dans la teneur en oxygène du cuivre de la cathode de la matière première (minimum 3 ppm, maximum 90 ppm). La production de cuivre sans oxygène de haute qualité (TU0, LC1011, TU1) a des exigences élevées en matière de cuivre cathodique comme matière première, et du cuivre cathodique de haute pureté doit généralement être utilisé. (2) Couverture et protection fondues 2.1 Le charbon de bois fondu est le meilleur agent de couverture pour la fusion du cuivre sans oxygène. Le charbon de bois recouvre la surface de la fonte, ce qui empêche non seulement l'absorption de l'oxygène et de l'air, mais a également un bon effet de désoxydation. La réaction de désoxydation du charbon de bois est la suivante : Cu2O + C=2Cu+ COCu2O + CO =2Cu + CO2 La qualité du charbon de bois a une grande influence sur l'effet de désoxydation de la masse fondue. Différents types de charbon de bois ont été analysés et les résultats sont présentés dans le tableau 2. Le carbone blanc brûlé du chêne et d'autres bois doit être utilisé comme désoxydant pour le cuivre sans oxygène. De plus, le charbon de bois doit être calciné (500 degrés ~ 800 degrés) et ne doit pas être laissé longtemps. Il doit être utilisé immédiatement après la cuisson. 2.2 Protection contre les gaz : un gaz inerte (azote) est introduit dans le four de fusion et le four de maintien (l'azote doit également être introduit dans la tête du four de maintien) pour isoler l'air, empêcher l'inhalation d'oxygène et d'air et réduire la perte de charbon de bois ; Pendant le processus de transfert du cuivre fondu, le débit de fusion dans la laverie est rapide et fluctue considérablement. La surface liquide est facilement exposée lors de l’utilisation d’un agent de revêtement solide. Un gaz inerte (azote) ou du gaz de houille doit être utilisé pour la protection. (3) Étanchéité À l'heure actuelle, il existe un certain écart entre les équipements nationaux de fusion de cuivre sans oxygène et les pays étrangers. La clé réside dans la technologie d’étanchéité. Par exemple, plus de 99 % des lingots de cuivre sans oxygène C10200 produits par des groupes de fours en cuivre sans oxygène importés (bien scellés, utilisant uniquement du charbon de bois ordinaire non calciné) ont une teneur en oxygène inférieure à 10 ppm, tandis que ceux produits par d'autres équipements domestiques (en utilisant du charbon calciné) La teneur en oxygène du lingot de cuivre sans oxygène C10200 est inférieure à 90 % en dessous de 10 ppm. Cela montre à quel point les conditions d’étanchéité de l’équipement sont essentielles au contrôle de la teneur en oxygène des lingots de cuivre sans oxygène. (4) Raffinage et désoxydation D'une manière générale, même pour le cuivre cathodique de haute pureté, la teneur basique en oxygène est généralement supérieure à 10 ppm. Pour répondre aux besoins de certains clients en cuivre sans oxygène avec une teneur en oxygène inférieure à 5 ppm, un affinage et une désoxydation doivent être effectués. En plus d'utiliser du charbon calciné de haute qualité pour le traitement de désoxydation, une quantité appropriée d'alliage Cu-P est ajoutée pour la désoxydation afin de garantir les exigences de teneur en oxygène du cuivre sans oxygène. En outre, afin d'obtenir davantage l'effet de désoxydation, une technologie de désoxygénation du cuivre fondu sans oxygène a été développée ces dernières années : elle introduit du monoxyde de carbone et de l'azote dans le four à travers des briques respirantes, en utilisant l'effet réducteur du monoxyde de carbone pour obtenir l'élimination. d'oxygène dans le liquide de cuivre. objectif de retrait. (5) Chauffage du lingot Afin de répondre aux exigences de l'utilisateur concernant la teneur en oxygène du cuivre sans oxygène, la surface du lingot de cuivre sans oxygène doit être empêchée de toute infiltration d'oxygène lors du traitement ultérieur. Pendant le processus de chauffage des lingots de cuivre sans oxygène, la température et le temps de chauffage doivent être contrôlés. 2.2 Protection contre les gaz : un gaz inerte (azote) est introduit dans le four de fusion et le four de maintien (l'azote doit également être introduit dans la tête du four de maintien) pour isoler l'air, empêcher l'inhalation d'oxygène et d'air et réduire la perte de charbon de bois ; Pendant le processus de transfert du cuivre fondu, le débit de fusion dans la laverie est rapide et fluctue considérablement. La surface liquide est facilement exposée lors de l’utilisation d’un agent de revêtement solide. Un gaz inerte (azote) ou du gaz de houille doit être utilisé pour la protection. (3) Étanchéité À l'heure actuelle, il existe un certain écart entre les équipements nationaux de fusion de cuivre sans oxygène et les pays étrangers. La clé réside dans la technologie d’étanchéité. Par exemple, plus de 99 % des lingots de cuivre sans oxygène C10200 produits par des groupes de fours en cuivre sans oxygène importés (bien scellés, utilisant uniquement du charbon de bois ordinaire non calciné) ont une teneur en oxygène inférieure à 10 ppm, tandis que ceux produits par d'autres équipements domestiques (en utilisant du charbon calciné) La teneur en oxygène du lingot de cuivre sans oxygène C10200 est inférieure à 90 % en dessous de 10 ppm. Cela montre à quel point les conditions d’étanchéité de l’équipement sont essentielles au contrôle de la teneur en oxygène des lingots de cuivre sans oxygène. (4) Raffinage et désoxydation D'une manière générale, même pour le cuivre cathodique de haute pureté, la teneur basique en oxygène est généralement supérieure à 10 ppm. Pour répondre aux besoins de certains clients en cuivre sans oxygène avec une teneur en oxygène inférieure à 5 ppm, un affinage et une désoxydation doivent être effectués. En plus d'utiliser du charbon calciné de haute qualité pour le traitement de désoxydation, une quantité appropriée d'alliage Cu-P est ajoutée pour la désoxydation afin de garantir les exigences de teneur en oxygène du cuivre sans oxygène. En outre, afin d'obtenir davantage l'effet de désoxydation, une technologie de désoxygénation du cuivre fondu sans oxygène a été développée ces dernières années : elle introduit du monoxyde de carbone et de l'azote dans le four à travers des briques respirantes, en utilisant l'effet réducteur du monoxyde de carbone pour obtenir l'élimination. d'oxygène dans le liquide de cuivre. objectif de retrait. (5) Chauffage du lingot Afin de répondre aux exigences de l'utilisateur concernant la teneur en oxygène du cuivre sans oxygène, la surface du lingot de cuivre sans oxygène doit être empêchée de toute infiltration d'oxygène lors du traitement ultérieur. Pendant le processus de chauffage des lingots de cuivre sans oxygène, la température et le temps de chauffage doivent être contrôlés.
