Två grader av syre-fri koppar
Syrefri-koppar är koppar som har avoxiderats under smältning så att den kvarvarande syrehalten sjunker till några miljondelar. Inom den familjen finns det två kvaliteter som dominerar industriella inköp: C10200, ofta skrivet OF, Cu-OF eller OFHC, och C10100, det elektroniska betyget, skrivet OFE eller Cu-OFE. Båda är icke-magnetiska, båda motstår väteförsprödning och båda leder elektricitet bättre än vanlig seg-koppar. Skillnaderna ligger i hur långt raffineringen tas och i vad den extra renheten kostar.
Renhet och sammansättning
| Parameter | C10200 | C10100 |
|---|---|---|
| Kopparhalt | Minst 99,95 % | Minst 99,99 % |
| Syrehalt | Maximalt 0,001 % | Maximalt 0,001 % |
| Orenhetsbidrag | Lösare; resten av namngivna föroreningar kan uppgå till cirka 0,05 % | Mycket stramare; enskilda föroreningar som hålls i de låga miljondelar |
| Positionering | Allmän-syrefri-kopparbalanseringskostnad och prestanda | Ultra-ren elektronisk koppar, komposition kontrollerad nära den praktiska gränsen |
C10200 är den kvalitet som uppfyller de allra flesta industriella behov. Dess sammansättning är tillräckligt noggrant kontrollerad för att vara tillförlitligt svetsbar och glödgningsbar, medan raffineringskostnaden håller sig inom det intervall som produkter med stora-volymer som samlingsskena och kabel kan absorbera. C10100 går längre: de extra fyra niorna av renhet och den strängare föroreningskontrollen finns för att tjäna applikationer där en enstaka atom av ett kvarvarande element kan degradera ett vakuum, störa ett magnetfält eller minska ett signal-till-förhållande. Dessa ansökningar är beredda att betala en betydande premie för mellanskillnaden.
Konduktivitet och termisk prestanda
Eftersom elektrisk och termisk ledning i koppar främst begränsas av föroreningsspridning, leder den renare kvaliteten marginellt bättre. Värdena nedan är typiska för de två kvaliteterna i glödgat tillstånd:
| Egendom | C10200 | C10100 |
|---|---|---|
| Elektrisk ledningsförmåga | 100 % IACS minimum | 101 % IACS minimum, cirka 102 % i genomsnitt |
| Värmeledningsförmåga vid 20 grader | Cirka 385 W/m·K | Cirka 391 W/m·K |
I praktiken är skillnaden mellan de två liten - i storleksordningen en procent - och det är sällan den avgörande faktorn i sig. Det som är viktigare vid hög-arbete är yttillståndet, eftersom strömmen vid hög frekvens tränger sig in i ledarens yttre skal och ytråhet eller oxid har större effekt än bulkledningsförmåga. Vågledare och koaxialkomponenter drar därför nytta av kombinationen av hög renhet och en ren, slät yta snarare än av enbart ledningsförmåga.
Bearbetningsbeteende
Båda kvaliteterna är formbara och båda kan rullas, dras, stämplas och djupdragas. De praktiska skillnaderna uppträder i termisk bearbetning och svetsning:
Glödgningsatmosfär: båda kvaliteterna kan glödgas i en reducerande atmosfär utan väteförsprödning, eftersom ingen av dem innehåller tillräckligt med syre för att bilda ångfickor vid korngränserna. Det är den avgörande fördelen med den syrefria-familjen jämfört med hård-beckkoppar.
Svetsning och lödning: båda kvaliteterna svetsar rent, men C10100 ger det mer konsekventa resultatet vid elektron-stråle- och vakuumsvetsning eftersom det finns mindre kvarvarande föroreningar som förångas i svetsbadet.
Formbarhet och utbyte: C10100 visar något bättre formstabilitet i mycket lätta tjocklekar, där spårföroreningars inverkan på spannmålstillväxten är proportionellt sett större.
Korrosion: båda motstår galvaniska angrepp på grund av sin renhet, men i starkt aggressiva medier håller den renare kvaliteten sig längre, vilket är anledningen till att den förekommer i marin och kemisk utrustning såväl som i elektronik.
Bearbetning: båda är gummiaktiga snarare än fri-skärande, och båda bearbetar bäst med vassa verktyg och effektiv kylvätska. Ingendera kvaliteten bör förväntas matcha en blyfri-skärande koppar vad gäller bearbetning.
Där varje betyg används
C10200 betjänar huvuddelen av den syrefria-marknaden:
Kraftkabelledare och samlingsskenor i ställverk och distributionsutrustning.
Värmeväxlarrör och platta, där en ren och tillförlitligt hårdlödbar yta är viktig.
Transformatorlindningar och motor- och generatorledare.
Kostnadskänsliga-allmänna elektriska komponenter och arkitektoniskt och dekorativt metallarbete.
Musikinstrumentkomponenter, där både bearbetbarhet och utseende räknas.
C10100 tjänar applikationer som inte kan tolerera kvarvarande föroreningar:
Halvledar- och mikroelektronikförpackningar och blyramar.
Vakuum elektroniska enheter, inklusive mikrovågsrör och acceleratorkomponenter, där avgasningen måste vara minimal.
Supraledande magnetstabilisatorer och kryogena strömledningar.
Glas-till-metalltätningar och vakuumgenomföringar, där en gas-tät fog är beroende av en ren,-fri yta.
Precisionsinstrumentering, skärmning och hög-medicinsk utrustning.
Valvägledning
Urvalsbeslutet görs bäst i två steg. Bestäm först om en-syrefri klass överhuvudtaget behövs; om delen kommer att glödgas i en reducerande atmosfär, hårdlödas i en vätehaltig ugn- eller svetsas i vakuum, är det så, och seg-koppar är inte ett alternativ. För det andra, bestäm vilken syrefria-klass:
Välj C10200 när kravet är konduktivitet, duktilitet och svetsbarhet till en kostnad som stor-tillverkning kan bära. Detta täcker den överväldigande majoriteten av applikationer för samlingsskenor, kabel, rör och-värmeväxlare.
Välj C10100 när delen kommer att fungera i vakuum, när kvarvarande utgasning eller förångning av föroreningar är en funktionell risk, när komponenten måste vara icke-magnetisk för en snäv tolerans, eller när materialet måste dras till mycket lätta mätare med konsekvent formningsbeteende.
Premien som betalas för C10100 är endast motiverad när minst ett av dessa villkor gäller. Att specificera den elektroniska kvaliteten för en samlingsskena ökar kostnaden utan att förbättra installationens prestanda; att specificera den allmänna graderingen för en vakuumgenomföring riskerar en läcka som är mycket dyr att hitta senare.
FAQ
F: Vad är skillnaden mellan C10200 och C10100?
C10200 är den allmänna -syrefria-kopparen med minst 99,95 % koppar, medan C10100 är den elektroniska kvaliteten med minst 99,99 % koppar och mycket strängare föroreningskontroll. Båda håller syre på eller under 0,001 %.
F: Är C10200 samma som OFHC-koppar?
OFHC står för syre-fri koppar med hög-ledningsförmåga och används ofta som en generisk term för den syrefria-familjen. I specifikationstermer är C10200 den vanliga OFHC-kvaliteten för allmänna-ändamål.
F: Vilken kvalitet har högre elektrisk ledningsförmåga?
C10100, med cirka 102 % IACS-genomsnitt med ett garanterat minimum på 101 % IACS, mot cirka 100 % IACS-minimum för C10200. Skillnaden är ungefär en procent och är sällan avgörande i sig.
F: Kan båda kvaliteterna glödgas i väte?
Ja. Eftersom syrehalten i båda hålls under 0,001 %, är ingendera mottaglig för väteförsprödning som påverkar segt-beckkoppar, så en reducerande atmosfär kan användas för glödgning.
F: När ska C10100 anges istället för C10200?
När komponenten kommer att fungera i vakuum, när avgasning eller förångning av föroreningar är en funktionell risk, när tätt icke-magnetiskt beteende krävs, eller när mycket lätta mätare måste utformas konsekvent.
F: Är båda betygen icke-magnetiska?
Ja, båda är i huvudsak icke-magnetiska, vilket är en anledning till att de används i bildutrustning och i instrument som inte får störa ett magnetfält.
Slutsats
C10200 och C10100 är poäng på samma renhetsskala snarare än konkurrerande material. Matcha betyget med funktionskravet - allmän ledningsförmåga och bearbetbarhet för C10200, och vakuum, renhet eller icke-magnetisk precision för C10100 - och bekräfta koppar- och syregränser på brukscertifikatet före frigivning. Det tillvägagångssättet fångar fördelen med syre-fri koppar utan att betala en onödig premie.
