Различия между раскисленной фосфором медью и обычной чистой медью
Чистая медь широко известна как основной материал с превосходной электро- и теплопроводностью, но ее можно разделить на различные разновидности в зависимости от производственных процессов и контроля примесей, среди которых наиболее часто используются раскисленная фосфором медь и обычная чистая медь. Хотя оба относятся к категории медных материалов с содержанием меди более 99,9%, существуют очевидные различия в химическом составе, физических свойствах, процессе производства и сценариях применения.
Прежде всего, самая большая разница заключается в способе раскисления и остаточных элементах.
Обыкновенная чистая медь, также известная как бескислородная-медь или медь с твердым пеком в широком смысле, обычно содержит небольшое количество кислорода, обычно 100–650 частей на миллион. В процессе плавки неизбежно примешивается кислород, образуя оксид меди на границах зерен. Напротив, раскисленная фосфором медь представляет собой особый вид меди, в который на стадии плавки добавляется небольшое количество фосфора для глубокого раскисления. Фосфор реагирует с кислородом с образованием газообразного оксида фосфора и его испарением, в результате чего содержание кислорода в меди значительно снижается, обычно его контролируют ниже 10 частей на миллион. Однако в готовом продукте останется небольшое количество остаточного фосфора (обычно 0,005–0,04%), который является наиболее важным компонентом, характерным для раскисленной фосфором меди.
Во-вторых, они совершенно разные по электропроводности.
Обыкновенная чистая медь имеет чрезвычайно высокую проводимость, близкую к 100% IACS, что является почти самым высоким показателем среди обычных металлических материалов. Поэтому это предпочтительный материал для высокоэффективной передачи электроэнергии. Остаточный фосфор в раскисленной фосфором меди немного затрудняет поток электронов, что приводит к снижению проводимости, обычно примерно на 85–95% IACS. Хотя эта проводимость по-прежнему превосходна, она не так хороша, как у обычной чистой меди. Эта разница непосредственно определяет их различное положение в электрическом поле.
С точки зрения сварочных характеристик и способности к горячей обработке медь, раскисленная фосфором, имеет очевидные преимущества.
Кислород, содержащийся в обычной чистой меди, легко может вызвать водородное охрупчивание во время газовой сварки, пайки или высоко-температурного нагрева. Водород вступает в реакцию с оксидом меди с образованием водяного пара, который создает внутри материала высокое давление, что приводит к образованию трещин и разрушений. Раскисленная фосфором медь после глубокого раскисления имеет чрезвычайно низкое содержание кислорода, поэтому вполне может избежать водородного охрупчивания. Он обладает превосходными сварочными характеристиками, характеристиками пайки и горячей формовки, и его нелегко взломать во время обработки. Это делает его незаменимым в изделиях, требующих большого количества сварки.
С точки зрения теплопроводности и пластичности оба превосходны, но есть небольшие различия.
Обычная чистая медь имеет немного более высокую теплопроводность, что больше подходит для случаев, когда требуется точная эффективность теплопроводности. Раскисленная фосфором медь имеет немного лучшую пластичность и ударную вязкость при высоких температурах и больше подходит для гибки, развальцовки, экструзии и других сложных процессов формования.
С точки зрения сценариев применения они четко разделены.
Обыкновенная чистая медь в основном используется в областях с высокими требованиями к проводимости, таких как силовые кабели, шины, обмотки двигателей, трансформаторы, электронные разъемы и выводные рамки интегральных схем. Раскисленная фосфором медь широко используется в сантехнике, холодильном оборудовании, газопроводах, теплообменниках, резервуарах для воды, декоративных медных деталях и других изделиях, требующих сварки и формовки, поскольку она безопасна и надежна при сварке и не вызывает протечек.
В итоге
Основное различие между раскисленной фосфором медью и обычной чистой медью заключается в обработке раскислением фосфора: обычная чистая медь обеспечивает сверх-высокую проводимость, тогда как раскисленная фосфором медь обеспечивает превосходные сварочные характеристики и низкую кислородную стабильность. Выбор материала зависит главным образом от того, отдает ли продукт приоритет электропроводности или характеристикам сварки и обработки.
