Zuurstofvrij koper: kenmerken, voordelen, toepassingen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Koper is een mineraal dat al duizenden jaren in het menselijk leven aanwezig is. In de oudheid werd het voornamelijk gebruikt om brons te produceren dat gelegeerd was met tin. In het Latijn is de naam Cuprum. Het werd hem gegeven door het oude eiland Cyprus, dat een van de eerste plaatsen was waar koper werd gewonnen en uit mijnen werd gesmolten.

Historische achtergrond, karakterisering van koper

Koper behoort tot de orde van chemische basiselementen. In zijn natuurlijke (pure) vorm is het een metaal met een roodoranje tint. Het wordt gebruikt om een zeer groot aantal producten te maken, waaronder elektrische draden, schotels, leidingen, autoradiatoren, enz.

Informatie van archeologen suggereert dat koper meer dan tienduizend jaar geleden begon te worden gebruikt. Dus de koperen hanger, ontdekt in de noordelijke regio's van het moderne Irak, werd gemaakt rond 8700 voor Christus.

Koper heeft een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid en is zowel warm als koud gemakkelijk te verwerken. Ze heeftzeer hoge corrosieweerstand. Dit komt doordat koper door zijn reactie met zuurstof een zeer dunne beschermende oxidelaag op het oppervlak vormt.

Koper heeft een brede toepassing gevonden bij de productie van akoestische, elektrische en andere draden, die daar aanwezig zijn als een metaal van hoge zuiverheid of met kleine toevoegingen van zilver, arseen, fosfor, tellurium, zwavel.

Ontvangstproces

Hooggezuiverd zuurstofvrij koper wordt geproduceerd in een proces dat elektrische raffinage wordt genoemd. Het nestelt zich op de kathodes van elektrische cellen, waardoor het een andere naam heeft - kathodekoper. De zuiverheid bereikt ongeveer 99,99%. Zo'n metaal wordt ook wel zuurstofvrij koper genoemd, dat een hoge zuiveringsgraad heeft (OFC - Oxygen-Free Copper).

Gesmolten puur koper wordt vervolgens in speciale vormen gegoten met vierkante of rechthoekige secties. Dit proces vindt plaats in een vacuüm, in afwezigheid van zuurstof, waardoor het niet in het gesmolten metaal kan doordringen. De afwezigheid van zuurstofonzuiverheden in dergelijk koper verhoogt de elektrische geleidbaarheid en sterkte aanzienlijk.

Reinheid

Zuurstofvrij OFC-koper heeft verschillende zuiveringsgraden. De zuiverheid van het metaal wordt als volgt aangegeven: " N". In plaats van een asterisk () wordt een getal ingevoegd dat informatie geeft over het aantal negens achter de komma. Zo meldt het merk zuurstofvrij koper OFC 6N dat het pure metaal erin 99,999999% is. De hoeveelheid vreemd materiaal is 0.000001%.

De eerste productie van koper van 6N-kwaliteit werd in 1985 in Japan uitgevoerd door Nippon Mining Co. Sterk gezuiverd zuurstofvrij koper ging in 1987 in massaproductie. De belangrijkste toepassingsgebieden waren toen akoestische draden, interconnect-netwerkkabels.

Momenteel produceren heel wat fabrikanten in de wereld, waaronder de Russische Federatie, zulk puur koper.

Sommige bedrijven beweren dat ze een zuiveringsgraad hebben bereikt van meer dan 6 -7N, 8N, enz. Maar er moet rekening mee worden gehouden dat er momenteel geen eenheid is in het bepalen van normen voor de zuiverheid van zuurstofvrij koper en de kwaliteit ervan. In sommige gevallen wordt er gewoon geen rekening gehouden met de aanwezigheid van eventuele onzuiverheden. Dergelijke vreemde insluitsels bevatten doorgaans zilver.

Metal Virtues

Zuurstofvrij koper OFC-voordelen zijn onder meer:

• in een vacuüm, wanneer het wordt verwarmd, breekt het niet of wordt het niet broos;
• kan gemakkelijk van vorm veranderen tijdens koude vervorming (wanneer blootgesteld aan druk bij kamertemperatuur of dichtbij);
• verandert niet van kleur onder verschillende omstandigheden;
• de gemiddelde elektrische weerstand van een dergelijk metaal is constant;
• geleiding is altijd hoog;
• dit metaal is homogeen van structuur;
• vrij verwerkt door hardsolderen en lassen.

Toepassingen

Vanwege zijn kwaliteiten en eigenschappen, zuurstofvrijkoper heeft toepassing gevonden in een verscheidenheid aan producten, namelijk:

• transformatorwikkelingen zijn er van gemaakt;
• gebruikt bij de productie van coaxkabels;
• gebruikt in elektronische systemen en apparaten;
• een essentieel metaal in supergeleiders en lineaire versnellers;
• zij is een belangrijk structureel element van telecommunicatiedraden en kabels die bedoeld zijn voor gebruik onder water;
• maakt deel uit van de stroomtransformatorbedrading.

Zuurstofvrij koper wordt ook gebruikt in vacuümtechnologie. Het is onmisbaar bij het ontwerp van vacuümdistributiesystemen en halfgeleiders.

Het wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van producten voor de ruimtevaartindustrie.

Onder andere gebieden waar zuurstofvrij koper wordt gebruikt, zijn: radio-elektronica, micro-elektronica, radio en instrumentatie, kernenergie, sieraden en de bouwsector.

Er zijn draden en leidingen van gemaakt, ontworpen om in sterke elektromagnetische velden te werken. Zuurstofvrij koper is de basis voor de vervaardiging van elektrochemische anodes.

Koperkathodetoepassingen

Moderne kabelproducten gemaakt van zuurstofvrij koper zijn zeer geleidend. Dit maakt het mogelijk om elektrische signalen met een hoge bandbreedte uit te voeren met kleinere draaddoorsneden.

Het is echter vermeldenswaard dat zuurstofvrije koperen kabels niet op grote schaal zijn gebruikt. En dat allemaal omdatdraden gemaakt van dit metaal zijn duur. Om de gewenste parameters te bereiken, gebruiken ze eenvoudig koper met een grote diameter, en geven ze er de voorkeur aan geen geld uit te geven aan dure zuurstofvrije koperen producten.

Maar er zijn ook gebieden waar een hoge geleidbaarheid in combinatie met kleine draaddiameters de voorkeur heeft. Dit is onder andere nodig om te zorgen voor een esthetische uitstraling. Deze gebieden omvatten de productie van muziekapparatuur, hoofdtelefoons van hoge kwaliteit, maar ook apparaten waar u apparaten nodig hebt die professionele geluiden van hoge kwaliteit reproduceren.

Bij gebruik van dergelijk koper worden de voordelen ervan bij het weerstaan van interne corrosie opgemerkt. Door deze eigenschap verliezen zuurstofvrije koperdraden na verloop van tijd hun eigenschappen niet. Om deze reden worden kabels gevuld met dit metaal gebruikt in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid.