무산소 구리

Oxygen-free copper
KBS-3 개념에서 사용후 핵연료 처리의 오버팩으로 사용된 CuOFP 캡슐(스웨덴 버전)

무산소 구리(OFC) 또는 무산소 고온 전도율(OFHC) 구리는 산소 농도를 0.001%[1][2] 이하로 낮추도록 전해 정제된 연마된 고전도성 구리 합금 그룹입니다.

사양

산소가 없는 구리는 일반적으로 [3]ASTM/UNS 데이터베이스에 따라 지정됩니다.UNS 데이터베이스에는 전도성이 높은 전기 구리의 다양한 구성이 포함되어 있습니다.이 중 3개는 널리 사용되고 2개는 산소가 없는 것으로 간주됩니다.

  • C10100 – 산소 프리 일렉트로닉(OFE)이라고도 합니다.이것은 산소 함량이 0.0005%인 99.99%의 순수 구리입니다.최소 101%의 IACS 전도율을 달성합니다.이 구리는 세심하게 조절되고 산소가 없는 환경에서 최종 형태로 마감됩니다.은(Ag)은 OFE 화학 규격에서 불순물로 간주됩니다.이것은 또한 여기에 나열된 세 가지 등급 중 가장 비싸다.
  • C10200 – 무산소(OF)라고도 합니다.OF는 산소가 없는 것으로 간주되지만 전도율 등급은 아래의 일반적인 ETP 등급보다 낮습니다.산소 함량 0.001%, 순도 99.95% 및 최소 100%의 IACS 전도율을 가지고 있습니다.순도 퍼센티지의 목적상 은(Ag) 함유량은 구리(Cu)로 계수된다.
  • C11000: 전해 터프 피치(ETP)라고도 합니다.이것은 가장 일반적인 구리입니다.이것은 전기 용도에 범용적입니다.ETP는 최소 전도율 100%의 IACS로 99.9%의 순도가 요구됩니다.산소 함량이 0.02%~0.04%(표준)입니다.현재 판매되고 있는 대부분의 ETP는 101%의 IACS 사양을 충족하거나 초과합니다.OF 구리와 마찬가지로 은(Ag) 함량은 순도 목적으로 구리(Cu)로 계산된다.

무산소 고열 전도율

무산소 고열 전도율(OFHC) 구리는 저온학에서 널리 사용됩니다.OFHC는 가공 중 순수한 산소가 없는 금속의 오염을 방지하기 위해 신중하게 제어된 조건에서 선택된 정제된 음극 및 주물을 직접 변환하여 생산됩니다.OFHC 구리 생산 방법은 구리 함량이 99.99%인 매우 높은 금속 등급을 보장합니다.외부 원소의 함량이 매우 작기 때문에, 원소 구리 고유의 특성이 높은 수준으로 발휘된다.실제로 산소 함량은 일반적으로 0.001 ~ 0.003%이며 총 최대 불순물 수준은 0.03%입니다.이러한 특성은 높은 연성, 높은 전기 및 열 전도율, 높은 충격 강도, 양호한 크리프 저항, 용착 용이성 및 초고진공 [4]하에서의 낮은 상대 휘발성입니다.

표준

일반적으로 전도율은 1913년 국제 아닐 구리 규격인 5.8×107 S/m와 비교하여 규정됩니다.정제 공정의 진보로 OF 및 ETP 구리 수율이 이 기준의 101%를 충족하거나 초과할 수 있습니다(초순도 구리 전도율은 5.865×107 S/m, 102.75% IACS). OF 및 ETP 구리 수율은 동일합니다.[5]

산소는 구리 전도율을 개선하는 데 유익한 역할을 합니다.구리 제련 과정에서 산소는 의도적으로 [6]용융액에 주입되어 전도성을 저하시킬 수 있는 불순물을 청소합니다.

Czochralski 공정과 같은 고급 정제 공정은 구리 입자 [7][8][9][10]밀도를 줄임으로써 C10100 규격보다 낮은 불순물 수준을 달성할 수 있습니다.현시점에서는 이들 특수 코퍼에 대한 UNS/ASTM 분류는 없으며 이들 코퍼의 IACS 전도성은 쉽게 이용할 수 없습니다.

산업용 응용 프로그램

산업 용도의 경우, 산소가 없는 구리는 전기 전도성보다 화학적 순도로 더 가치가 있습니다.OF/OFE급 구리는 반도체 및 초전도체 부품 제조를 포함한 플라즈마 증착(스푸터링) 공정 및 입자 가속기와 같은 기타 초고진공 장치에 사용됩니다.이러한 용도 중 하나에서 산소 또는 기타 불순물이 방출되면 현지 환경의 [11]다른 물질과 바람직하지 않은 화학 반응이 발생할 수 있습니다.

홈 오디오에서 사용

하이엔드 스피커 와이어 업계는 무산소 구리를 오디오 신호 전송에 유리한 전도성 또는 기타 전기적 특성을 가진 것으로 판매합니다.실제로 일반적인 C11000(ETP)과 고비용 C10200 산소 프리(OF) 코퍼의 전도율 사양은 동일합니다.[12]또, 훨씬 고가의 C10100에서도 전도율이 1%에 불과해,[12] 오디오 애플리케이션에서는 그다지 중요하지 않습니다.

OFC는 오디오 재생 시스템과 홈 [12]시네마에서 오디오와 비디오 신호 모두에 대해 판매됩니다.

무산소 인 구리

고전도성 코퍼는 제련 과정에서 인의 첨가에 의해 탈산된 코퍼와는 구별된다.무산소 인 함유 구리(CuOFP)는 일반적으로 구리 재료가 수소 취약성 또는 더 정확히 증기 취약성 현상을 일으킬 만큼 높은 온도에 노출되는 구조 및 열 용도에 사용됩니다.예로는 용접/브레이징 로드 및 열교환기 [13]튜브가 있습니다.

불순물로 산소를 포함한 구리 합금(금속 매트릭스에 존재하는 잔류 산화물의 형태)은 뜨거운 수소에 노출되면 부서질 수 있습니다.수소는 구리를 통해 확산되어 CuO의2 포함물과 반응하여 HO(물)를 형성하고2, HO(물)는 입자 경계에서 가압된 수증기 기포를 형성합니다.이 과정은 입자를 서로 밀어낼 수 있으며 증기 메짐화라고 합니다(증기 노출이 문제를 일으키기 때문이 아니라 증기가 생성되기 때문입니다).

CuOFP는 결정성 암석 형성의 고준위 방사성 폐기물을 처리하기 위해 스웨덴과 핀란드에서 개발한 KBS-3 개념에서 사용후핵연료 과잉팩의 내식성 물질로 선정되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Innovations: Introduction to Copper: Types of Copper". Copper.org. 2010-08-25. Archived from the original on 2007-11-02. Retrieved 2011-07-05.
  2. ^ "ASTM Standard Designation for Wrought and Cast Copper and Copper Alloys". Resources: Standards & Properties. Copper.org. 2010-08-25. Retrieved 2011-07-05.
  3. ^ "ASTM Standard Designation for Wrought and Cast Copper and Copper Alloys: Introduction". Copper.org. 2010-08-25. Retrieved 2011-07-05.
  4. ^ "Oxygen-Free Copper". Anchorbronze.com. Retrieved 2011-07-05.
  5. ^ "Innovations in Copper: Electrical and Metallurgy of Copper: High Copper Alloys". Copper.org. 2010-08-25. Archived from the original on 2008-10-10. Retrieved 2011-07-05.
  6. ^ "Innovations : The Metallurgy of Copper Wire". Copper.org. 2010-08-25. Archived from the original on 2007-11-27. Retrieved 2011-07-05.
  7. ^ Tanner, B. K. (1972). "The perfection of Czochralski grown copper single crystals". Journal of Crystal Growth. 16 (1): 86–87. doi:10.1016/0022-0248(72)90094-2.
  8. ^ Akita, H.; Sampar, D. S.; Fiore, N. F. (1973). "Substructure control by solidification control in Cu crystals". Metallurgical Transactions. 4 (6): 15935–15937. doi:10.1007/BF02668013.
  9. ^ Kato, Masanori (1995). "The production of ultrahigh-purity copper for advanced applications". JOM. 47 (12): 44–46. doi:10.1007/BF03221340.
  10. ^ Isohara. "Characteristics of Our 9N-Cu(99.9999999%)" (PDF). ACROTEC High Purity Metals. Retrieved 21 May 2016.
  11. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2007-09-29. Retrieved 2007-05-26.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  12. ^ a b c Russell, Roger. "Speaker Wire – A History". Retrieved August 25, 2011.
  13. ^ "High Conductivity Copper for Electrical Engineering". Copper Development Association. 2016-02-01. Retrieved 2016-02-11.