هل النحاس الموجود في جميع الكابلات هو نفسه؟ أي نوع من النحاس جيد؟

هل النحاس الموجود في جميع الكابلات هو نفسه؟ أي نوع من النحاس جيد؟

قضبان النحاس هي المادة الخام الرئيسية في صناعة الكابلات. هناك طريقتان رئيسيتان للإنتاج - الصب المستمر والدرفلة والصب المستمر التصاعدي. هناك العديد من طرق الإنتاج للصب والدرفلة المستمرة لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين. السمة هي أنه بعد صهر المعدن في فرن العمود، يمر سائل النحاس عبر فرن التثبيت، والمزلق، والتوندي، ويدخل تجويف القالب المغلق من أنبوب الصب. يتم استخدام شدة التبريد للتبريد لتشكيل لوح مصبوب، والذي يتم بعد ذلك دحرجته في تمريرات متعددة. يحتوي قضيب النحاس منخفض الأكسجين المنتج على هيكل معالج على الساخن. تم كسر هيكل الصب الأصلي، ومحتوى الأكسجين بشكل عام يتراوح بين 200 و400 جزء في المليون. يتم إنتاج قضبان النحاس الخالية من الأكسجين بشكل أساسي في الصين باستخدام طريقة الصب المستمر التصاعدي. بعد صهر المعدن في فرن الحث، يتم صبه بشكل مستمر من خلال قوالب الجرافيت، ومن ثم يتم لفه على البارد أو تصنيعه على البارد. قضبان النحاس الخالية من الأكسجين المنتجة لها هيكل مصبوب وتحتوي على الأكسجين. المبلغ عموما أقل من 20 جزء في المليون. نظرًا لاختلاف عمليات التصنيع، هناك اختلافات كبيرة في العديد من الجوانب مثل الهيكل التنظيمي، وتوزيع محتوى الأكسجين، وشكل الشوائب وتوزيعها، وما إلى ذلك.

1. أداء الرسم

يرتبط أداء سحب قضبان النحاس بالعديد من العوامل، مثل محتوى الشوائب، ومحتوى الأكسجين وتوزيعه، والتحكم في العملية، وما إلى ذلك. وفيما يلي تحليل لأداء سحب قضبان النحاس من الجوانب المذكورة أعلاه.

1. تأثير طريقة الصهر على الشوائب مثل S

يؤدي الصب والدرفلة المستمرة لإنتاج قضبان النحاس بشكل أساسي إلى إذابة قضبان النحاس من خلال احتراق الغاز. أثناء عملية الاحتراق، من خلال الأكسدة والتطاير، يمكن تقليل بعض الشوائب من دخول سائل النحاس إلى حد معين. ولذلك، فإن طريقة الصب والدرفلة المستمرة لديها متطلبات عالية نسبيا من المواد الخام. أدنى. ينتج الصب المستمر العلوي قضبان نحاس خالية من الأكسجين. نظرًا لاستخدام فرن الحث في الصهر، يتم صهر "الباتينا" و"حبوب النحاس" الموجودة على سطح النحاس الإلكتروليتي بشكل أساسي في النحاس السائل. إن S المنصهر له تأثير كبير على مرونة قضيب النحاس الخالي من الأكسجين وسيزيد من معدل كسر سحب الأسلاك.

2. دخول الشوائب أثناء عملية الصب

أثناء عملية الإنتاج، تتطلب عملية الصب والدرفلة المستمرة نقل النحاس المنصهر من خلال أفران الإمساك، والمزالق، والطندق، وهو أمر من السهل نسبيًا أن يتسبب في تقشر المواد المقاومة للحرارة. أثناء عملية الدرفلة، فإنه يحتاج إلى المرور عبر الأسطوانات، مما يتسبب في سقوط الحديد وإتلاف قضبان النحاس. تسبب الادراج الخارجية. إن دحرجة الأكاسيد على الجلد وتحته أثناء الدرفلة على الساخن سيكون له تأثير سلبي على سحب قضبان نقص الأكسجين. عملية الإنتاج لطريقة الصب المستمر التصاعدي قصيرة. يتم إكمال سائل النحاس من خلال التدفق الغاطس في الفرن المدمج، والذي له تأثير قليل على المواد المقاومة للحرارة. يتم إجراء التبلور في قالب الجرافيت، لذلك هناك عدد أقل من مصادر التلوث والشوائب التي قد تتولد في هذه العملية. هناك فرص أقل للدخول.

O وS وP هي العناصر التي تنتج مركبات مع النحاس. في النحاس المنصهر، يمكن أن يذوب الأكسجين جزئيًا، ولكن عندما يتكثف النحاس، نادرًا ما يذوب الأكسجين في النحاس. يترسب الأكسجين المذاب في الحالة المنصهرة على شكل أكسيد النحاس النحاسي=سهل الانصهار ويتم توزيعه عند حدود الحبوب. ظهور أكسيد النحاس النحاسي سهل الانصهار يقلل بشكل كبير من مرونة النحاس.

يمكن إذابة الكبريت في النحاس المنصهر، ولكن في درجة حرارة الغرفة، تنخفض قابلية ذوبانه إلى الصفر تقريبًا. ويظهر عند حدود الحبوب على شكل كبريتيد النحاس، مما يقلل بشكل كبير من مرونة النحاس.

3. أنماط وتأثيرات توزيع الأكسجين في قضبان النحاس منخفضة الأكسجين وقضبان النحاس الخالية من الأكسجين

محتوى الأكسجين له تأثير كبير على أداء سحب الأسلاك لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين. عندما يزيد محتوى الأكسجين إلى القيمة المثلى، يكون لقضيب النحاس أقل معدل للكسر. وذلك لأن الأكسجين يعمل كماسح في تفاعله مع معظم الشوائب. يساعد الأكسجين المعتدل أيضًا على إزالة الهيدروجين من سائل النحاس، وتوليد بخار الماء للتدفق، وتقليل تكوين المسام. يوفر محتوى الأكسجين الأمثل أفضل الظروف لعملية سحب الأسلاك.

توزيع أكاسيد قضبان النحاس منخفضة الأكسجين: في المرحلة الأولى من التصلب في الصب المستمر، يعد معدل تبديد الحرارة والتبريد الموحد من العوامل الرئيسية التي تحدد توزيع أكاسيد قضبان النحاس. سيؤدي التبريد غير المتساوي إلى اختلافات جوهرية في البنية الداخلية لقضيب النحاس، ولكن في المعالجة الحرارية اللاحقة، سيتم عادة تدمير البلورات العمودية، مما يؤدي إلى تحسين وتوزيع موحد لجزيئات أكسيد النحاس. الحالة النموذجية الناتجة عن تجميع جزيئات الأكسيد هي الانفجار المركزي. بالإضافة إلى تأثير توزيع جسيمات الأكسيد، تُظهر قضبان النحاس ذات جزيئات الأكسيد الأصغر خصائص أفضل لسحب الأسلاك، كما تسبب جزيئات Cu2O الأكبر حجمًا نقاط تركيز الضغط والكسر بسهولة.

2. جودة السطح

في عملية إنتاج منتجات مثل الأسلاك الكهرومغناطيسية، هناك متطلبات مطلوبة أيضًا لجودة سطح قضبان النحاس. يجب أن يكون سطح السلك النحاسي المسحوب خاليًا من النتوءات، ومسحوق نحاس أقل، وخاليًا من بقع الزيت. يتم قياس جودة مسحوق النحاس على السطح من خلال اختبار الالتواء ويتم ملاحظة استعادة قضيب النحاس بعد الالتواء لتحديد جودته.

أثناء عملية الصب والدرفلة المستمرة، من الصب إلى الدرفلة، تكون درجة الحرارة مرتفعة ومعرضة تمامًا للهواء، مما يتسبب في تكوين طبقة أكسيد سميكة على سطح لوح الصب. أثناء عملية الدرفلة، أثناء دوران الأسطوانات، تتدحرج جزيئات الأكسيد على سطح السلك النحاسي. نظرًا لأن أكسيد النحاسوز مركب هش ذو نقطة انصهار عالية، بالنسبة لأكسيد النحاسوز الذي يتم دحرجته بشكل أعمق، عندما يتم شد الركام على شكل شريط بواسطة القالب، سيتم إنشاء نتوءات على السطح الخارجي لقضيب النحاس، مما يسبب مشكلة في وقت لاحق تلوين. ​​

قضيب نحاسي منخفض الأكسجين

تفضل كبلات الصوت عمومًا استخدام قضبان خالية من الأكسجين. ويرتبط هذا بحقيقة أن القضبان الخالية من الأكسجين مصنوعة من نحاس أحادي البلورة وأن قضبان نقص الأكسجين مصنوعة من النحاس متعدد البلورات.

تختلف قضبان النحاس منخفضة الأكسجين عن قضبان النحاس الخالية من الأكسجين بسبب اختلاف طرق التصنيع ولها خصائصها الخاصة.

1. عن استنشاق وإخراج الأكسجين وحالة وجوده

يبلغ محتوى الأكسجين في نحاس الكاثود المستخدم في إنتاج قضبان النحاس عمومًا 10-50جزء في المليون، وتبلغ قابلية ذوبان الأكسجين الصلبة في النحاس في درجة حرارة الغرفة حوالي 2 جزء في المليون. يبلغ محتوى الأكسجين في قضبان النحاس منخفضة الأكسجين بشكل عام 200 (175) - 400 (450) جزء في المليون، لذلك يتم استنشاق الأكسجين تحت حالة النحاس السائل، بينما قضيب النحاس الخالي من الأكسجين الذي يسحب لأعلى يكون على العكس من ذلك. يتم استنشاق الأكسجين الموجود تحت النحاس السائل وبعد الاحتفاظ به لمدة طويلة يتم تقليله وإزالته. عادة، يكون محتوى الأكسجين في هذا النوع من القضبان أقل من 10-50جزء في المليون، ويمكن أن يكون أقله 1-2جزء في المليون. من وجهة نظر الأنسجة، يتأكسد الأكسجين الموجود في النحاس منخفض الأكسجين. توجد حالة النحاس بالقرب من حدود الحبوب، وهو أمر شائع بالنسبة لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين ولكنه نادر بالنسبة لقضبان النحاس الخالية من الأكسجين. إن وجود أكسيد النحاس في شكل شوائب عند حدود الحبوب له تأثير سلبي على صلابة المادة. الأكسجين الموجود في النحاس الخالي من الأكسجين منخفض جدًا، لذا فإن هيكل هذا النحاس عبارة عن هيكل موحد أحادي الطور، وهو مفيد للصلابة. المسامية غير شائعة في قضبان النحاس الخالية من الأكسجين وهي عيب شائع في قضبان النحاس منخفضة الأكسجين.

2. الفرق بين الهيكل المدرفل على الساخن والهيكل المصبوب

نظرًا لأن قضيب النحاس منخفض الأكسجين قد تم دلفنته على الساخن، فإن هيكله عبارة عن هيكل معالج على الساخن. لقد تم كسر هيكل الصب الأصلي، وظهرت عملية إعادة التبلور في القضيب مقاس 8 مم. يحتوي قضيب النحاس الخالي من الأكسجين على هيكل مصبوب بحبيبات خشنة. هذا هو السبب الكامن وراء كون النحاس الخالي من الأكسجين يتمتع بدرجة حرارة إعادة بلورة أعلى ويتطلب درجة حرارة تلدين أعلى. وذلك لأن إعادة التبلور تحدث بالقرب من حدود الحبوب. يحتوي هيكل قضيب النحاس الخالي من الأكسجين على حبيبات خشنة ويمكن أن يصل حجم الحبوب إلى عدة ملليمترات. ولذلك، هناك عدد قليل من حدود الحبوب. وحتى لو تم تشويهها بالرسم، فإن حدود الحبوب تكون منخفضة نسبيًا. لا يزال هناك عدد أقل من قضبان النحاس الأكسجين، لذلك مطلوب قوة التلدين أعلى. متطلبات التلدين الناجح للنحاس الخالي من الأكسجين هي: التلدين الأول عندما يتم سحب السلك من القضيب ولكن لم يتم صبه بعد. يجب أن تكون قوة التلدين أعلى بنسبة 10-15% من قدرة النحاس منخفض الأكسجين في نفس الحالة. بعد السحب المستمر، يجب ترك هامش كافٍ لقوة التلدين في المراحل اللاحقة ويجب إجراء عمليات التلدين المختلفة على النحاس منخفض الأكسجين والنحاس الخالي من الأكسجين لضمان ليونة الأسلاك قيد التشغيل والأسلاك النهائية.

3. الاختلافات في الشوائب، وتقلبات محتوى الأكسجين، وأكاسيد السطح والعيوب المحتملة للدرفلة على الساخن

تتفوق قابلية سحب قضبان النحاس الخالية من الأكسجين على قضبان النحاس منخفضة الأكسجين في جميع أقطار الأسلاك. بالإضافة إلى الأسباب الهيكلية المذكورة أعلاه، فإن قضبان النحاس الخالية من الأكسجين تحتوي على شوائب أقل، ومحتوى أكسجين مستقر، ولا توجد عيوب قد تنشأ من الدرفلة على الساخن. ، يمكن أن يصل سمك الأكسيد على سطح القضيب إلى أقل من أو يساوي 15A. أثناء عملية إنتاج الصب والدرفلة المستمرة، إذا كانت العملية غير مستقرة ومراقبة الأكسجين غير صارمة، فإن محتوى الأكسجين غير المستقر سيؤثر بشكل مباشر على أداء القضيب. إذا كان من الممكن تعويض الأكسيد السطحي للقضيب في التنظيف المستمر في مرحلة ما بعد العملية، فإن الشيء الأكثر إزعاجًا هو وجود كمية كبيرة من الأكسيد "تحت الجلد"، مما له تأثير مباشر أكثر على كسر الأسلاك. لذلك، عند سحب الأسلاك الدقيقة، عند العمل باستخدام أسلاك فائقة الدقة، من أجل تقليل تكسر الأسلاك، في بعض الأحيان يجب تقشير قضيب النحاس أو حتى تقشيره مرتين كملاذ أخير لإزالة الأكسيد تحت الجلد.

4. هناك فرق في الصلابة بين قضبان النحاس منخفضة الأكسجين وقضبان النحاس الخالية من الأكسجين

يمكن تمديد كلاهما إلى {{0}}.015 مم، ولكن في النحاس الخالي من الأكسجين بدرجة الحرارة المنخفضة في السلك فائق التوصيل ذو درجة الحرارة المنخفضة، يكون التباعد بين الشعيرات 0.001 مم فقط.

5. هناك اختلافات في الاقتصاد بدءًا من المواد الخام المستخدمة في صناعة القضبان وحتى صناعة الخيوط.

Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with a diameter >1 مم، تكون مزايا قضبان النحاس منخفضة الأكسجين أكثر وضوحًا، في حين أن قضبان النحاس الخالية من الأكسجين تكون أكثر تفوقًا عند سحب الأسلاك النحاسية ذات القطر<0.5mm.

6. تختلف عملية تصنيع الأسلاك لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين عن تلك الخاصة بقضبان النحاس الخالية من الأكسجين.

لا يمكن نسخ عملية صنع الأسلاك لقضبان النحاس منخفضة الأكسجين إلى عملية صنع الأسلاك لقضبان النحاس الخالية من الأكسجين. على الأقل تختلف عمليات التلدين بين الاثنين. نظرًا لأن نعومة السلك تتأثر بشدة بتركيب المواد وصنع القضبان وعمليات صنع الأسلاك والتليين، فلا يمكننا ببساطة أن نقول من هو أكثر ليونة أو صلابة، النحاس منخفض الأكسجين أو النحاس الخالي من الأكسجين.