Кіріспе
Кристалдық торларында оттегі жоқ таза мыс: Оксигенсіз мыс (OFC) немесе оттегісіз жоғары жылу өткізгіштігі бар мыс (OFHC) – оттегінің мөлшерін 0,001% немесе одан да төмен деңгейге дейін төмендету үшін электролиттік тазартудан өткен, жоғары өткізгіштігі бар мыс қорытпаларының тобы. Оксигенсіз мыс – өте жоғары өткізгіштікке ие және құрамында оттегіге жуық дерлік жоқ, жоғары сапалы мыс. Мыстағы оттегінің мөлшері оның электрлік қасиеттеріне әсер етеді және өткізгіштігін азайтуы мүмкін.
Oxygen free copper (OFC) or oxygen free high thermal conductivity (OFHC) copper is a group of wrought high conductivity copper alloys that have been electrolytically refined to reduce the level of oxygen to 0.001% or below. Oxygen free copper is a premium grade of copper that has a high level of conductivity and is virtually free from oxygen content. The oxygen content of copper affects its electrical properties and can reduce conductivity.
Ерекшеліктер
Қысқылсыздандырылған мыс әдетте ASTM/UNS деректер базасына сәйкес сипатталады. UNS деректер базасы жоғары өткізгіштігі бар электр мысының көптеген әртүрлі құрамын қамтиды. Олардың үшеуі кеңінен қолданылады, ал екеуі оттегісіз деп есептеледі: C10100 – сондай-ақ оттегісіз электрондық (OFE) деп аталады. Бұл 99,99% таза мыс, құрамында 0,0005% оттегі бар. Ол IACS өткізгіштігі бойынша кемінде 101%-ға жетеді. Бұл мыс мұқият реттелген, оттегісіз ортада соңғы түріне дейін өңделеді. Күміс (Ag) OFE химиялық сипаттамасында қоспа деп саналады. Бұл - бұл жерде көрсетілген үш сорттың ең қымбатсы. C10200 – сондай-ақ оттегісіз (OF) деп те аталады. OF оттегісіз деп есептелсе де, оның өткізгіштігі төмендегі, көбірек таралған ETP сортынан нашар емес. Оның 0,001% оттегі, 99,95% тазалық және IACS бойынша кемінде 100% өткізгіштік қасиеттері бар. Тазалық пайызын есептеу үшін күміс (Ag) құрамы мыс (Cu) ретінде есептеледі. C11000 – электролиттік қатты пик (ETP) деп те аталады. Бұл ең көп таралған мыс. Ол электр қолданыстарында кеңінен қолданылады. ETP-нің ең төменгі өткізгіштігі 100% IACS және 99,9% таза болуы тиіс. Оның құрамындағы оттегінің мөлшері 0,02-ден 0,04%-ға дейін (әдетте). Бүгінгі күні сатылатын ETP-нің көп бөлігі 101% IACS талабына сай келеді немесе одан да жоғары. OF мысы сияқты, күміс (Ag) құрамы тазалық мақсаты үшін мыс (Cu) ретінде есептеледі.
C10100 – also known as oxygen free electronic (OFE). This is a 99.99% pure copper with 0.0005% oxygen content. It achieves a minimum 101% IACS conductivity rating. This copper is finished to a final form in a carefully regulated, oxygen free environment. Silver (Ag) is considered an impurity in the OFE chemical specification. This is also the most expensive of the three grades listed here. C10200 – also known as oxygen free (OF). While OF is considered oxygen free, its conductivity rating is no better than the more common ETP grade below. It has a 0.001% oxygen content, 99.95% purity and minimum 100% IACS conductivity. For the purposes of purity percentage, silver (Ag) content is counted as copper (Cu). C11000 – also known as electrolytic tough pitch (ETP). This is the most common copper. It is ubiquitous in electrical applications. ETP has a minimum conductivity rating of 100% IACS and is required to be 99.9% pure. It has 0.02% to 0.04% oxygen content (typical). Most ETP sold today meets or exceeds the 101% IACS specification. As with OF copper, silver (Ag) content is counted as copper (Cu) for purity purposes.
Қалқымалы газды пайдалану
Қысқылтексіз жоғары жылу өткізгіштігі (OFHC) мысы криогеникада кеңінен қолданылады. OFHC таңдалған тазартылған катодтар мен құймаларды өңдеу кезінде таза қысқылтексіз металдың ластануын болдырмау үшін қатаң бақыланатын жағдайларда тікелей түрлендіру арқылы өндіріледі. OFHC мысын өндіру әдісі 99,99% мыс құрамын қамтамасыз ететін аса жоғары сапалы металлға кепілдік береді. Қосымша элементтердің мөлшері өте төмен болғандықтан, таза мыстың ішкі қасиеттері ең жоғары деңгейде іске қосылады. Іс жүзінде, оттегінің мөлшері әдетте 0,001-ден 0,003%-ға дейін, ал жалпы максималды қоспа деңгейі 0,03%-ды құрайды. Бұл сипаттамаларға жоғары созылғыштық, жоғары электр және жылу өткізгіштігі, жоғары соққыға төзімділік, жақсы сырғанау кедергісі, оңай дәнекерлеу және жоғары вакуумде төменгі булану қабілеті жатады.
Стандарттар
Сымдылық әдетте 1913 жылғы Халықаралық қыздырылған мыс стандартына сәйкес 5.8 См/м (S/m) ретінде көрсетіледі. Тазарту процесіндегі жетістіктер қазір OF және ETP мысын осы стандарттың 101% немесе одан да жоғары деңгейде қамтамасыз етеді. (Көлденең таза мыстың сымдылығы 5,865 См/м (S/m), IACS 102,75%.) Назар аударыңыз, OF және ETP мысының сымдылық талаптары бірдей. Оттегі мыстың сымдылығын жақсарту үшін пайдалы рөл атқарады. Мыс қорыту процесінде оттегі қасақана түрде қорытуға жіберіледі, бұл сымдылықты нашарлататын қоспаларды кетіруге мүмкіндік береді. Мыс түйіршігінің тығыздығын азайту арқылы C10100 спецификациясынан төмен қоспа деңгейіне жетуге болатын Цокрльски процесі (Czochralski process) сияқты жетілдірілген тазарту процестері бар. Қазіргі уақытта осы арнайы мыстар үшін UNS/ASTM жіктемелері жоқ және олардың IACS сымдылығы оңай қолжетімді емес.
Өнеркәсіптік қолдану
Өнеркәсіптік қолдануда оттегісіз мыс электр өткізгіштігіне қарағанда химиялық тазалығы үшін бағалырақ. OF/OFE сапалы мыс плазмалық шашырату (спуттеринг) процестерінде, оның ішінде жартылай өткізгіштер және суперөткізгіштер компоненттерін жасауда, сондай-ақ бөлшектерді үдеткіштер сияқты басқа да жоғары вакуумдық құрылғыларда қолданылады. Мұндай қолданулардың кез келгенінде оттегінің немесе басқа да қоспалардың бөлінуі, жергілікті ортадағы басқа материалдармен қажетсіз химиялық реакцияларға алып келуі мүмкін.
Үй аудиосында қолдану
Жоғары сапалы динамик сымдары индустриясы оттегісіз мысты жақсы өткізгіштікке ие немесе аудио сигналдарды беруге тиімді басқа да электрлік қасиеттері бар деп насихаттайды. Бірақ шындығында, әдеттегі C11000 (ETP) және қымбат C10200 оттегісіз (OF) мыстың өткізгіштік сипаттамалары бірдей; тіпті одан да қымбат C10100 мысының өткізгіштігі тек бір процентке жоғары – бұл аудио қолданыстар үшін маңызды емес. Мыстағы оттекті қоспа (металл матрицасындағы қалдық тотықтар түрінде) сутекпен әрекеттескенде металлдың қатайып, сынғыш болуына себеп болуы мүмкін. Сутек мыс арқылы диффузияланып, Cu2O қоспаларымен реакцияға түсіп, H2O (су) құрайды, содан кейін түйіршік шекараларында қысымды су буы көпіршіктері пайда болады. Бұл процесс түйіршіктердің бір-бірінен ығысуына әкелуі мүмкін және оны бумен сыну деп атайды (себебі бу пайда болады, буға ұшырау проблеманы тудырмайды). CuOFP Швеция мен Финляндияда жоғары деңгейдегі радиоактивті қалдықтарды кристаллды тау жыныстары құрылымдарында сақтау үшін әзірленген KBS 3 концепциясындағы пайдаланылған ядролық отынды қаптау үшін коррозияға төзімді материал ретінде таңдалды.