Erot fosforilla deoksidoidun kuparin ja tavallisen puhtaan kuparin välillä
Puhdas kupari tunnetaan laajalti perusmateriaalina, jolla on erinomainen sähkö- ja lämmönjohtavuus, mutta se voidaan jakaa eri lajikkeisiin tuotantoprosessien ja epäpuhtauksien hallinnan mukaan, joista fosforilla hapettunut kupari ja tavallinen puhdas kupari ovat kaksi yleisimmin käytettyä. Vaikka molemmat kuuluvat kuparimateriaalien luokkaan, jonka kuparipitoisuus on yli 99,9%, kemiallisessa koostumuksessa, fysikaalisissa ominaisuuksissa, tuotantoprosessissa ja käyttöskenaarioissa on ilmeisiä eroja.
Ensinnäkin suurin ero on hapettumisenestomenetelmässä ja jäännöselementeissä.
Tavallinen puhdas kupari, joka tunnetaan myös hapettomana-kuparina tai sitkeänä pikkikuparina laajassa merkityksessä, sisältää yleensä pienen määrän happea, yleensä 100–650 ppm. Sulatusprosessin aikana happea sekoittuu väistämättä sekaan, jolloin raerajoihin muodostuu kuparioksidia. Sitä vastoin fosforilla deoksidoitu kupari on erityinen kupari, joka lisää sulatusvaiheessa pienen määrän fosforia syvän hapettumisen aikaansaamiseksi. Fosfori reagoi hapen kanssa muodostaen fosforioksidikaasua ja karkaa siten, että kuparin happipitoisuus pienenee huomattavasti, yleensä säädellään alle 10 ppm:n. Valmiiseen tuotteeseen jää kuitenkin pieni määrä jäännösfosforia (yleensä 0,005–0,04 %), joka on fosforilla hapettun kuparin merkittävin ominaisuus.
Toiseksi, nämä kaksi ovat melko erilaisia sähkönjohtavuudessa.
Tavallisella puhtaalla kuparilla on erittäin korkea johtavuus, lähes 100 % IACS, joka on lähes korkein tavallisista metallimateriaaleista. Siksi se on ensisijainen materiaali tehokkaaseen sähköenergian-siirtoon. Fosforilla hapetetun kuparin jäännösfosfori estää hieman elektronien virtausta, mikä johtaa johtavuuden heikkenemiseen, yleensä noin 85–95 % IACS:stä. Vaikka tämä johtavuus on edelleen erinomainen, se ei ole yhtä hyvä kuin tavallinen puhdas kupari. Tämä ero määrää suoraan niiden erilaisen sijainnin sähkökentässä.
Hitsaussuorituskyvyn ja kuumatyöstettävyyden kannalta fosforilla deoksidoidulla kuparilla on ilmeisiä etuja.
Tavallisen puhtaan kuparin sisältämä happi aiheuttaa helposti vetyhaurastumista kaasuhitsauksen, juottamisen tai korkean lämpötilan{0}}lämmityksen aikana. Vety reagoi kuparioksidin kanssa muodostaen vesihöyryä, joka muodostaa korkean paineen materiaalin sisällä, mikä johtaa halkeamiin ja murtumiin. Fosforilla deoksidoidulla kuparilla on erittäin alhainen happipitoisuus syvän hapettumisen jälkeen, joten se voi hyvin välttää vetyhaurastumisen. Sillä on erinomainen hitsaus-, juotos- ja kuumamuovauskyky, eikä sitä ole helppo murtaa käsittelyn aikana. Tämä tekee siitä korvaamattoman tuotteissa, jotka vaativat paljon hitsausta.
Lämmönjohtavuuden ja plastisuuden suhteen molemmat ovat erinomaisia, mutta niissä on hienoisia eroja.
Tavallisella puhtaalla kuparilla on hieman korkeampi lämmönjohtavuus, mikä sopii paremmin tilanteisiin, joissa vaaditaan tarkkaa lämmönjohtavuustehokkuutta. Fosforilla deoksidoidulla kuparilla on hieman parempi plastisuus ja sitkeys korkeissa lämpötiloissa, ja se soveltuu paremmin taivutus-, soihdutus-, ekstruusio- ja muihin monimutkaisiin muovausprosesseihin.
Sovellusskenaarioiden osalta nämä kaksi eroavat selvästi toisistaan.
Tavallista puhdasta kuparia käytetään pääasiassa aloilla, joilla on korkeat johtavuusvaatimukset, kuten voimakaapeleissa, virtakiskoissa, moottorin käämeissä, muuntajissa, elektroniikkaliittimissä ja integroitujen piirien johtojen kehyksissä. Fosforilla deoksidoitua kuparia käytetään laajalti putkistoissa, jäähdytysjärjestelmissä, kaasuputkissa, lämmönvaihtimissa, vesisäiliöissä, koristeellisissa kupariosissa ja muissa hitsausta ja muovausta vaativissa tuotteissa, koska se on turvallista ja luotettavaa hitsauksessa eikä ole helppo vuotaa.
Yhteenvetona
Ydinero fosforilla dehapetetun kuparin ja tavallisen puhtaan kuparin välillä johtuu fosforin hapettumisenestokäsittelystä: tavallinen puhdas kupari keskittyy erittäin -korkeaan johtavuuteen, kun taas fosforilla dehapetettu kupari keskittyy erinomaiseen hitsaustehoon ja alhaiseen happistabiilisuuteen. Materiaalin valinta riippuu pääasiassa siitä, asettaako tuote etusijalle sähkönjohtavuuden vai hitsaus- ja työstötehokkuuden.
