銅是一種廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)的重要金屬,具有高電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、可焊性、塑性、延展性以及出色的冷加工性能,同時不具備磁性。然而,對于特定應(yīng)用,尤其是在電子器件和真空電子器件中,要求銅具有極低的氧含量,以確保其性能和質(zhì)量。為了達到這一目標,銅冶煉中的氧含量控制變得至關(guān)重要,而氧含量分析儀則扮演了不可或缺的角色。


                       無氧銅的分類

根據(jù)國際標準,無氧銅被分為一號和二號無氧銅。一號無氧銅的純度達到99.97%,氧含量不大于0.003%,雜質(zhì)總含量不大于0.03%。二號無氧銅的純度達到99.95%,氧含量不大于0.005%,雜質(zhì)總含量不大于0.05%。這些標準對無氧銅的質(zhì)量和性能提出了高要求。

                       無氧銅的特殊需求

衡量無氧銅桿質(zhì)量的主要指標有抗拉強度、延伸率,電阻率,氧含量以及外觀質(zhì)量,其中氧含量是無氧銅桿的主要質(zhì)量指標之一,一級無氧銅桿的氧含量不大于10PPM,二級無氧銅桿不大于20PPM,可見無氧銅桿對氧含量的要求很嚴格,對產(chǎn)品的質(zhì)量有下列影響:

(1)它幾乎不固溶于銅中,但能與銅生成Cu2O脆性相,形成Cu-Cu2O共晶體,以網(wǎng)狀組織分布在晶界上,這種脆性相硬度高,在冷變形時將與銅基體脫離,導(dǎo)致銅桿的機械性能下降,在后續(xù)加工中容易造成斷裂現(xiàn)象;

(2)氧含量高還能導(dǎo)致無氧銅桿導(dǎo)電率下降,Cliver Peac 曾提出了下列計算公式:銅導(dǎo)電率(%I ACS)=102.14-01001338×[O2],公式中[O2]表示氧含量,單位ppm;

(3)它容易引起氫氣病。所謂氫氣病就是銅材在氫氣中退火時產(chǎn)生裂紋或針狀氣泡,究其原因是銅中有氧,在氫氣氛中退火時,氫能滲入銅的內(nèi)部與氧化合形成水蒸汽,將銅脹裂,H2+Cu2O→2Cu+H2O(高壓水蒸汽)。據(jù)計算,氧含量為0101%的銅100克,它的體積是1112cm3,在氫氣保護下800℃退火時,可產(chǎn)生14cm3的高壓水蒸汽。

因此,必須嚴格控制無氧銅桿中氧的含量,從而才能保證無氧銅桿的品質(zhì)。