OSauerstofffreies Kupfer wird üblicherweise nach ASTM/UNSDatenbank. Die UNS-Datenbank enthält viele verschiedene Zusammensetzungen vonhochleitfähiges elektrisches Kupfer. Drei davon werden häufig verwendet und zwei gelten als sauerstofffrei.

· C{{0}} wird auch als sauerstofffreie Elektronik (OFE) bezeichnet. Dies ist ein 99,99 % reines Kupfer mit 0,0005 % Sauerstoffgehalt. Es erreicht einen Mindestwert von 101 %InVeKoSLeitfähigkeitsbewertung. Dieses Kupfer wird in einer sorgfältig regulierten, sauerstofffreien Umgebung in seine endgültige Form gebracht. Silber (Ag) wird in der OFE-Chemikalienspezifikation als Verunreinigung betrachtet. Dies ist auch die teuerste der drei hier aufgeführten Qualitäten.

· C{{0}} wird auch als sauerstofffrei (OF) bezeichnet. Obwohl OF als sauerstofffrei gilt, ist seine Leitfähigkeit nicht besser als die der gängigeren ETP-Klasse unten. Es hat einen Sauerstoffgehalt von 0,001 %, eine Reinheit von 99,95 % und eine IACS-Leitfähigkeit von mindestens 100 %. Für die Zwecke des Reinheitsprozentsatzes wird der Silbergehalt (Ag) als Kupfer (Cu) gezählt.

· C{{0}}, auch bekannt als Electrolytic-Tough-Pitch (ETP). Dies ist das am häufigsten verwendete Kupfer. Es wird universell für elektrische Anwendungen verwendet. ETP hat eine Mindestleitfähigkeit von 100 % IACS und muss eine Reinheit von 99,9 % aufweisen. Es hat einen Sauerstoffgehalt von 0,02 % bis 0,04 % (typisch). Die meisten heute verkauften ETP erfüllen oder übertreffen die 101 % IACS-Spezifikation. Wie bei OF-Kupfer wird der Silbergehalt (Ag) aus Reinheitsgründen als Kupfer (Cu) gezählt.

Sauerstofffrei, hohe Wärmeleitfähigkeit

Sauerstofffreies Kupfer mit hoher Wärmeleitfähigkeit (OFHC) wird häufig verwendet inKryotechnik. OFHC wird durch die direkte Umwandlung ausgewählter raffinierterKathodenund Gussteile unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen, um zu verhindernKontaminationdes reinen sauerstofffreien Metalls während der Verarbeitung. Das Verfahren zur Herstellung von OFHC-Kupfer gewährleistet eine besonders hohe Metallqualität mit einem Kupfergehalt von 99,99 %. Bei einem so geringen Gehalt an Fremdelementen kommen die inhärenten Eigenschaften des elementaren Kupfers in hohem Maße zum Vorschein. Diese Eigenschaften sind hochDuktilität, hochelektrischUndWärmeleitfähigkeit, hochSchlagfestigkeit, GutkriechenWiderstand, Leichtigkeit derSchweißenund niedrigrelative VolatilitätunterHochvakuum.

Normen

Die Leitfähigkeit wird im Allgemeinen relativ zum Wert von 1913 angegeben.Internationaler Standard für geglühtes Kupfer12 von 58FRAU/m. Fortschritte im Raffinationsprozess führen nun zu OF- und ETP-Kupfer, das 101 % dieses Standards erfüllen oder übertreffen kann. (Ultrareines Kupfer hat eine Leitfähigkeit von 58,65 MS/m, 102,75 % IACS.) Beachten Sie, dass für OF- und ETP-Kupfer die gleichen Leitfähigkeitsanforderungen gelten.

Sauerstoffspielt eine positive Rolle bei der Verbesserung der Kupferleitfähigkeit. Während der KupferSchmelzenBeim Schmelzprozess wird gezielt Sauerstoff in die Schmelze eingespritzt, um Verunreinigungen zu entfernen, die sonst die Leitfähigkeit beeinträchtigen würden.

Es gibt fortschrittliche Raffinationsverfahren wie dieCzochralski-Verfahrenals verwendet werden kann, um den Verunreinigungsgrad durch Reduzierung der Kupferkorndichte unter die Spezifikation C10100 zu senken. Derzeit gibt es keine UNS/ASTM-Klassifizierungen für diese Spezialkupfer und die IACS-Leitfähigkeit dieser Kupfer ist nicht ohne weiteres verfügbar.

Industrielle Anwendungen

Für industrielle Anwendungen wird sauerstofffreies Kupfer eher wegen seiner chemischen Reinheit als wegen seiner elektrischen Leitfähigkeit geschätzt. Kupfer der Güteklasse OF/OFE wird bei der Plasmaabscheidung verwendet (Sputtern) Prozesse, einschließlich der Herstellung vonHalbleiterUndSupraleiterKomponenten sowie in Hochvakuumgeräten wieTeilchenbeschleuniger. Bei jeder dieser Anwendungen kann die Freisetzung von Sauerstoff oder anderen Verunreinigungen unerwünschte chemische Reaktionen mit anderen Materialien in der Umgebung verursachen.

Verwendung im Home-Audiobereich

Das High-EndLautsprecherkabelDie Industrie vermarktet sauerstofffreies Kupfer mit einer verbesserten Leitfähigkeit oder anderen elektrischen Eigenschaften, die angeblich vorteilhaft sind fürAudiosignalÜbertragung. Die Leitfähigkeitsspezifikationen für gängige C11000 Electrolytic-Tough-Pitch (ETP)- und teurere C10200 Oxygen-Free (OF)-Kupferleitungen sind jedoch identisch. Das viel teurere C10100, ein hochraffiniertes Kupfer, bei dem Silberverunreinigungen entfernt und der Sauerstoffgehalt auf 0,0005 % reduziert wurde, weist nur eine um ein Prozent höhere Leitfähigkeit auf – unbedeutend bei Audioanwendungen. OFC wird dennoch sowohl für Audio- als auch für Videosignale in Audiowiedergabesystemen verkauft undHeimkino.

Sauerstofffreies phosphorhaltiges Kupfer

Kupfer mit hoher elektrischer Leitfähigkeit unterscheidet sich von Kupfer, das durch Zugabe vonPhosphorim Schmelzprozess. Sauerstofffreies phosphorhaltiges Kupfer (CuOFP) wird typischerweise für strukturelle und thermische Anwendungen verwendet, bei denen das Kupfermaterial Temperaturen ausgesetzt wird, die hoch genug sind, umWasserstoffversprödungoder genauerDampfversprödungBeispiele hierfür sindSchweißen/LötenStäbe undWärmetauscherSchläuche.

Tatsächlich können Kupferlegierungen, die Sauerstoff als Verunreinigung enthalten (in Form von Restoxiden in der Metallmatrix), verspröden, wenn sie heißerWasserstoffDer Wasserstoff diffundiert durch das Kupfer und reagiert mit Einschlüssen vonCu2O, wobei H2O entsteht (Wasser), die dann unter Druck stehende Wasserdampfblasen an derKorngrenzenDieser Vorgang kann dazu führen, dass die Körner voneinander weggedrängt werden, und wird als Dampfversprödung bezeichnet (weilDampfentsteht, und nicht, weil Dampf das Problem verursacht).

CuOFP wurde als korrosionsbeständiges Material für die Ummantelung vonabgebrannter KernbrennstoffimKBS-3Konzept in Schweden und Finnland zur Entsorgunghochradioaktive Abfällein kristallinen Gesteinsformationen.

Löten

Löten ist ein Prozess, bei dem zwei oder mehr Gegenstände (normalerweise Metall) durch Schmelzen und Einbringen einesFüllmetall (Lot) in die Verbindung eingebracht, wobei das Füllmetall eine geringereSchmelzpunktals das angrenzende Metall. Löten unterscheidet sich vonSchweißendass beim Löten kein Schmelzen der Werkstücke erfolgt.Lötenschmilzt das Lot bei höherer Temperatur, das Werkstückmetall jedoch nicht. In der Vergangenheit enthielten fast alle Loteführen, aber Umwelt- und Gesundheitsbedenken haben zunehmend den Einsatz vonbleifreie Legierungenfür Elektronik- und Sanitärzwecke.

Es gibt Hinweise darauf, dass Löten bereits vor 5.000 Jahren in Mesopotamien angewendet wurde.[1]Löten undLötenIhre Entstehung dürfte sehr früh in der Geschichte der Metallverarbeitung liegen, wahrscheinlich vor 4000 v. Chr.[2]Sumerische Schwerter aus der Zeit um 3000 v. Chr. wurden mittels Hartlöten zusammengesetzt.

Löten wurde historisch verwendet, um Schmuckstücke, Kochgeschirr und Werkzeuge herzustellen, sowie für andere Zwecke wie zum Beispiel bei der MontageBuntglas.

Anwendungen

Löten wird in Sanitär-, Elektronik- und Metallarbeiten verwendet vonblinkendzu Schmuck.

Löten ermöglicht relativ dauerhafte, aber reversible Verbindungen zwischen Kupferrohren inSanitärsowie Verbindungen in Blechgegenständen wie Konservendosen,Dacheindeckung, Regenrinnenund AutomobilHeizkörper.

SchmuckBauteile, Werkzeugmaschinen und einige Kühl- und Sanitärkomponenten werden häufig im Silberlötverfahren mit höheren Temperaturen zusammengebaut und repariert. Kleine mechanische Teile werden ebenfalls häufig gelötet oder hartgelötet. Löten wird auch zum Verbinden von Blei verwendet.kamUndKupferfolieInBuntglasarbeiten.