ทองแดงในสายเคเบิลทั้งหมดเหมือนกันหรือไม่? ทองแดงชนิดไหนดี?

ทองแดงในสายเคเบิลทั้งหมดเหมือนกันหรือไม่? ทองแดงชนิดไหนดี?

แท่งทองแดงเป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมเคเบิล มีวิธีการผลิตหลักสองวิธี ได้แก่ การหล่อแบบต่อเนื่องและการรีดและการหล่อแบบต่อเนื่องขึ้นด้านบน มีวิธีการผลิตหลายวิธีสำหรับการหล่อและการรีดแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำอย่างต่อเนื่อง ลักษณะเฉพาะคือหลังจากที่โลหะถูกหลอมในเตาเพลา ของเหลวทองแดงจะผ่านเตาจับ ราง ทันดิช และเข้าสู่โพรงแม่พิมพ์ปิดจากท่อเท ความเข้มของการทำความเย็นจะถูกใช้ในการทำให้เย็นลงเพื่อสร้างแผ่นคอนกรีตหล่อ ซึ่งจากนั้นจะถูกรีดเป็นหลายรอบ แท่งทองแดงออกซิเจนต่ำที่ผลิตขึ้นมีโครงสร้างผ่านกระบวนการร้อน โครงสร้างการหล่อแบบเดิมแตกหัก และโดยทั่วไปปริมาณออกซิเจนจะอยู่ระหว่าง 200 ถึง 400 ppm โดยทั่วไปแล้วแท่งทองแดงไร้ออกซิเจนจะผลิตในประเทศจีนโดยใช้วิธีการหล่อแบบต่อเนื่องขึ้นด้านบน หลังจากที่โลหะถูกหลอมในเตาเหนี่ยวนำ โลหะจะถูกหล่อผ่านแม่พิมพ์กราไฟท์อย่างต่อเนื่อง จากนั้นจึงรีดเย็นหรือรีดเย็น แท่งทองแดงไร้ออกซิเจนที่ผลิตขึ้นมีโครงสร้างหล่อและมีออกซิเจน โดยทั่วไปจำนวนเงินจะต่ำกว่า 20ppm เนื่องจากกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน จึงมีความแตกต่างอย่างมากในหลาย ๆ ด้าน เช่น โครงสร้างองค์กร การกระจายปริมาณออกซิเจน รูปแบบและการกระจายสิ่งเจือปน เป็นต้น

1. ประสิทธิภาพการวาดภาพ

ประสิทธิภาพการดึงแท่งทองแดงนั้นสัมพันธ์กับหลายปัจจัย เช่น เนื้อหาของสิ่งเจือปน ปริมาณออกซิเจนและการกระจายตัว การควบคุมกระบวนการ ฯลฯ ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์ประสิทธิภาพการดึงแท่งทองแดงจากแง่มุมข้างต้น

1. อิทธิพลของวิธีการหลอมต่อสิ่งเจือปนเช่น S

การหล่อและการรีดอย่างต่อเนื่องเพื่อผลิตแท่งทองแดงส่วนใหญ่จะละลายแท่งทองแดงผ่านการเผาไหม้ของแก๊ส ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ โดยการออกซิเดชันและการระเหย สิ่งเจือปนบางอย่างสามารถลดลงจากการเข้าสู่ของเหลวทองแดงได้ในระดับหนึ่ง ดังนั้นวิธีการหล่อและรีดแบบต่อเนื่องจึงมีความต้องการวัตถุดิบค่อนข้างสูง ต่ำกว่า. การหล่อแบบต่อเนื่องส่วนบนทำให้เกิดแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน เนื่องจากเตาเหนี่ยวนำใช้สำหรับการหลอม "คราบ" และ "เมล็ดทองแดง" บนพื้นผิวของทองแดงด้วยไฟฟ้าจึงถูกละลายเป็นทองแดงเหลวโดยทั่วไป S ที่หลอมละลายมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเป็นพลาสติกของแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน และจะเพิ่มอัตราการแตกหักของลวดดึง

2. การเข้ามาของสิ่งสกปรกระหว่างกระบวนการหล่อ

ในระหว่างกระบวนการผลิต กระบวนการหล่อและรีดอย่างต่อเนื่องจำเป็นต้องมีการถ่ายโอนทองแดงหลอมเหลวผ่านเตาหลอม ราง และถังเก็บ ซึ่งค่อนข้างง่ายที่จะทำให้วัสดุทนไฟหลุดลอก ในระหว่างกระบวนการรีดจะต้องผ่านลูกกลิ้งทำให้เหล็กหลุดออกและทำให้แท่งทองแดงเสียหาย ทำให้เกิดการรวมตัวภายนอก การกลิ้งของออกไซด์บนและใต้ผิวหนังระหว่างการรีดร้อนจะส่งผลเสียต่อการดึงแท่งที่ไม่เป็นพิษ กระบวนการผลิตของวิธีการหล่อแบบต่อเนื่องขึ้นไปนั้นสั้น ของเหลวทองแดงเสร็จสมบูรณ์ผ่านการไหลใต้น้ำในเตาหลอมรวม ซึ่งมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อวัสดุทนไฟ การตกผลึกจะดำเนินการในแม่พิมพ์กราไฟท์ จึงมีแหล่งกำเนิดมลพิษและสิ่งเจือปนที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการน้อยลง โอกาสเข้าก็น้อย

O, S และ P เป็นธาตุที่สร้างสารประกอบด้วยทองแดง ในทองแดงหลอมเหลว ออกซิเจนสามารถละลายได้บางส่วน แต่เมื่อทองแดงควบแน่น ออกซิเจนแทบจะไม่ละลายในทองแดง ออกซิเจนที่ละลายในสถานะหลอมเหลวจะตกตะกอนเป็นทองแดง=ถ้วยรัสออกไซด์ยูเทคติก และกระจายอยู่ที่ขอบเขตของเกรน การเกิดขึ้นของยูเทคติกคอปเปอร์-คัพรัสออกไซด์ช่วยลดความเป็นพลาสติกของทองแดงได้อย่างมาก

ซัลเฟอร์สามารถละลายได้ในทองแดงหลอมเหลว แต่ที่อุณหภูมิห้อง ความสามารถในการละลายจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ ปรากฏที่ขอบเขตของเกรนในรูปของ cuprous sulfide ซึ่งจะช่วยลดความเป็นพลาสติกของทองแดงได้อย่างมาก

3. รูปแบบการกระจายออกซิเจนและผลกระทบในแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำและแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน

ปริมาณออกซิเจนมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการดึงลวดของแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำ เมื่อปริมาณออกซิเจนเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่เหมาะสม แท่งทองแดงจะมีอัตราการแตกหักต่ำที่สุด เนื่องจากออกซิเจนทำหน้าที่เป็นตัวเก็บขยะในการทำปฏิกิริยากับสิ่งสกปรกส่วนใหญ่ ออกซิเจนปานกลางยังเอื้อต่อการกำจัดไฮโดรเจนออกจากของเหลวทองแดง ทำให้เกิดไอน้ำล้น และลดการก่อตัวของรูขุมขน ปริมาณออกซิเจนที่เหมาะสมทำให้เกิดสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับกระบวนการดึงลวด

การกระจายตัวของออกไซด์ของแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำ: ในระยะเริ่มแรกของการแข็งตัวในการหล่อแบบต่อเนื่อง อัตราการกระจายความร้อนและการทำความเย็นที่สม่ำเสมอเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดการกระจายตัวของออกไซด์ของแท่งทองแดง การระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้เกิดความแตกต่างที่สำคัญในโครงสร้างภายในของแท่งทองแดง แต่ในการประมวลผลทางความร้อนในภายหลัง ผลึกแบบเรียงเป็นแนวมักจะถูกทำลาย ส่งผลให้อนุภาคออกไซด์แบบถ้วยละเอียดมีความละเอียดและสม่ำเสมอ สถานการณ์ทั่วไปที่เกิดจากการรวมตัวกันของอนุภาคออกไซด์คือการระเบิดที่จุดศูนย์กลาง นอกจากอิทธิพลของการกระจายตัวของอนุภาคออกไซด์แล้ว แท่งทองแดงที่มีอนุภาคออกไซด์ขนาดเล็กยังแสดงลักษณะการวาดลวดได้ดีกว่า และอนุภาค Cu2O ที่มีขนาดใหญ่กว่าทำให้เกิดจุดความเข้มข้นของความเครียดและการแตกหักได้ง่าย

2. คุณภาพพื้นผิว

ในกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ เช่น สายแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อกำหนดยังจำเป็นสำหรับคุณภาพพื้นผิวของแท่งทองแดงด้วย พื้นผิวของลวดทองแดงที่ดึงออกมาจะต้องไม่มีเสี้ยน ผงทองแดงน้อย และไม่มีคราบน้ำมัน คุณภาพของผงทองแดงบนพื้นผิววัดได้โดยการทดสอบแรงบิด และสังเกตการคืนตัวของแท่งทองแดงหลังจากการบิดเพื่อกำหนดคุณภาพของผงทองแดง

ในระหว่างกระบวนการหล่อและรีดอย่างต่อเนื่องตั้งแต่การหล่อจนถึงการรีด อุณหภูมิจะสูงและสัมผัสกับอากาศจนหมด ทำให้เกิดชั้นออกไซด์หนาขึ้นบนพื้นผิวของแผ่นหล่อ ในระหว่างกระบวนการรีด ขณะที่ลูกกลิ้งหมุน อนุภาคออกไซด์จะรีดเข้าสู่พื้นผิวของลวดทองแดง เนื่องจากคิวรัสออกไซด์เป็นสารประกอบเปราะที่มีจุดหลอมเหลวสูง สำหรับคิวรัสออกไซด์ที่ถูกรีดลึกลงไป เมื่อมวลรวมที่มีรูปร่างเป็นแถบถูกยืดออกด้วยแม่พิมพ์ จะทำให้เกิดเสี้ยนที่พื้นผิวด้านนอกของแท่งทองแดง ทำให้เกิดปัญหาในภายหลัง จิตรกรรม.

แท่งทองแดงออกซิเจนต่ำ

โดยทั่วไปแล้วสายสัญญาณเสียงนิยมใช้แท่งที่ปราศจากออกซิเจน สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าแท่งที่ปราศจากออกซิเจนนั้นเป็นทองแดงแบบผลึกเดี่ยวและแท่งที่ขาดออกซิเจนนั้นเป็นทองแดงแบบโพลีคริสตัลไลน์

แท่งทองแดงออกซิเจนต่ำและแท่งทองแดงไร้ออกซิเจนมีความแตกต่างกันเนื่องจากวิธีการผลิตที่แตกต่างกันและมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

1. เกี่ยวกับการหายใจเข้าและการกำจัดออกซิเจนและสถานะการดำรงอยู่ของมัน

ปริมาณออกซิเจนของทองแดงแคโทดที่ใช้ในการผลิตแท่งทองแดงโดยทั่วไปคือ 10-50ppm และความสามารถในการละลายของแข็งของออกซิเจนในทองแดงที่อุณหภูมิห้องคือประมาณ 2ppm ปริมาณออกซิเจนของแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำโดยทั่วไปคือ 200 (175) - 400 (450) ppm ดังนั้นออกซิเจนจึงถูกสูดดมเข้าไปภายใต้สถานะทองแดงเหลว ในขณะที่แท่งทองแดงไร้ออกซิเจนที่ดึงขึ้นด้านบนอยู่ตรงกันข้าม ออกซิเจนจะถูกสูดเข้าไปใต้ทองแดงเหลว หลังจากเก็บไว้เป็นเวลานานก็จะลดลงและถูกกำจัดออกไป โดยปกติปริมาณออกซิเจนของแท่งประเภทนี้จะต่ำกว่า 10-50ppm และค่าต่ำสุดอาจเป็น 1-2ppm จากมุมมองของเนื้อเยื่อ ออกซิเจนในทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำจะถูกออกซิไดซ์ สถานะทองแดงอยู่ใกล้ขอบเขตเกรน ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำ แต่หายากสำหรับแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน การปรากฏตัวของคอปเปอร์ออกไซด์ในรูปแบบของการรวมที่ขอบเขตของเมล็ดข้าวมีผลกระทบด้านลบต่อความเหนียวของวัสดุ ออกซิเจนในทองแดงไร้ออกซิเจนต่ำมาก ดังนั้นโครงสร้างของทองแดงนี้จึงเป็นโครงสร้างแบบเฟสเดียวที่สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อความเหนียว ความพรุนเป็นเรื่องปกติในแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน และเป็นข้อบกพร่องทั่วไปในแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำ

2. ความแตกต่างระหว่างโครงสร้างเหล็กแผ่นรีดร้อนและโครงสร้างแบบหล่อ

เนื่องจากแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำถูกรีดร้อน โครงสร้างของมันจึงเป็นโครงสร้างที่ผ่านกระบวนการร้อน โครงสร้างการหล่อแบบเดิมถูกทำลาย และการตกผลึกใหม่ปรากฏขึ้นในแกนขนาด 8 มม. แท่งทองแดงไร้ออกซิเจนมีโครงสร้างหล่อที่มีเม็ดหยาบ นี่คือเหตุผลโดยธรรมชาติว่าทำไมทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนจึงมีอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำสูงกว่า และต้องการอุณหภูมิการหลอมที่สูงขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากการตกผลึกซ้ำเกิดขึ้นใกล้กับขอบเขตเกรน โครงสร้างแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนมีเกรนหยาบ และขนาดเกรนสามารถเข้าถึงได้หลายมิลลิเมตร ดังนั้นจึงมีขอบเขตของเกรนน้อย แม้ว่าจะเสียรูปด้วยการวาด แต่ขอบเขตของเกรนก็ค่อนข้างต่ำ แท่งทองแดงออกซิเจนยังคงมีน้อยกว่า ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้พลังงานการหลอมที่สูงขึ้น ข้อกำหนดสำหรับการหลอมทองแดงไร้ออกซิเจนให้ประสบความสำเร็จคือ: การหลอมครั้งแรกเมื่อดึงลวดออกจากแกนแต่ยังไม่ได้หล่อ กำลังการหลอมควรสูงกว่าทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำ 10-15% ในสถานการณ์เดียวกัน หลังจากการวาดแบบต่อเนื่อง ควรเหลือระยะขอบเพียงพอสำหรับกำลังการหลอมในขั้นตอนต่อๆ ไป และควรทำกระบวนการหลอมที่แตกต่างกันกับทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำและทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน เพื่อให้มั่นใจถึงความนุ่มนวลของลวดที่อยู่ระหว่างดำเนินการและที่เสร็จแล้ว

3. ความแตกต่างในการรวม ความผันผวนของปริมาณออกซิเจน ออกไซด์ของพื้นผิว และข้อบกพร่องจากการรีดร้อนที่เป็นไปได้

ความสามารถในการดึงออกของแท่งทองแดงไร้ออกซิเจนนั้นเหนือกว่าแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำในทุกเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด นอกเหนือจากเหตุผลทางโครงสร้างที่กล่าวข้างต้น แท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนยังมีการรวมตัวน้อยกว่า มีปริมาณออกซิเจนที่เสถียร และไม่มีข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นจากการรีดร้อน ความหนาของพื้นผิวแท่งออกไซด์สามารถเข้าถึงได้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15A ในระหว่างกระบวนการผลิตการหล่อและการรีดอย่างต่อเนื่อง หากกระบวนการไม่เสถียรและการตรวจสอบออกซิเจนไม่เข้มงวด ปริมาณออกซิเจนที่ไม่เสถียรจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแท่ง หากสามารถชดเชยออกไซด์ของพื้นผิวของแท่งเหล็กในการทำความสะอาดอย่างต่อเนื่องในขั้นตอนหลังกระบวนการ สิ่งที่ลำบากกว่าก็คือมีออกไซด์อยู่ "ใต้ผิวหนัง" ในปริมาณมาก ซึ่งมีผลกระทบโดยตรงต่อการแตกหักของสายไฟมากกว่า ดังนั้นเมื่อวาดลวดละเอียด เมื่อทำงานกับลวดละเอียดพิเศษ เพื่อลดการแตกหัก บางครั้งต้องลอกแกนทองแดงหรือลอกสองครั้งเป็นวิธีสุดท้ายในการกำจัดออกไซด์ใต้ผิวหนัง

4. มีความเหนียวแตกต่างกันระหว่างแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำและแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน

ทั้งสองสามารถยืดได้ถึง {{0}.015 มม. แต่ในทองแดงไร้ออกซิเจนเกรดอุณหภูมิต่ำในลวดตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิต่ำ ระยะห่างระหว่างเส้นใยจะอยู่ที่ 0.001 มม. เท่านั้น

5. เศรษฐศาสตร์มีความแตกต่างตั้งแต่วัตถุดิบในการทำเหล็กเส้นไปจนถึงการทำด้าย

Manufacturing oxygen-free copper rods requires higher quality raw materials. Generally, when drawing copper wires with diameters >1 มม. ข้อดีของแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำนั้นชัดเจนยิ่งขึ้น ในขณะที่แท่งทองแดงไร้ออกซิเจนนั้นเหนือกว่าเมื่อวาดสายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง<0.5mm.

6. กระบวนการทำลวดของแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำนั้นแตกต่างจากแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน

กระบวนการทำลวดของแท่งทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำไม่สามารถคัดลอกไปยังกระบวนการทำลวดของแท่งทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนได้ อย่างน้อยกระบวนการหลอมของทั้งสองก็แตกต่างกัน เนื่องจากความอ่อนของเส้นลวดได้รับผลกระทบอย่างลึกซึ้งจากองค์ประกอบของวัสดุและการทำแท่ง การทำลวด และกระบวนการอบอ่อน เราไม่สามารถบอกได้ว่าใครอ่อนกว่าหรือแข็งกว่า ทองแดงที่มีออกซิเจนต่ำ หรือทองแดงที่ปราศจากออกซิเจน