У комерцијалном чистом бакру, бакар 110 (Ц11000, ЕТП) и бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) су два широко коришћена разреда бакра, од којих је сваки оптимизован за специфичне примене.
Иако обе нуде одличну проводљивост и могућност обликовања, њихове разлике у чистоћи, садржају кисеоника, микроструктури и прикладности за апликације у вакууму или високо{0}}поузданим апликацијама могу изазвати забуну код инжењера и дизајнера када бирају између ове две врсте бакра. Овај чланак пружа-дубинско техничко поређење ове две врсте бакра, заједно са подацима о перформансама и упутствима за примену.
Стандарди и номенклатура
Бакар 110 (Ц11000) се обично назива Цу-ЕТП (Елецтролитиц Тоугх Питцх Цоппер).
Стандардизован је под УНС Ц11000 и ЕН ознаком Цу-ЕТП (ЦВ004А). Ц11000 се широко производи и испоручује у различитим облицима производа укључујући жицу, шипку, лим и плочу, што га чини разноврсним избором за опште електричне и индустријске примене.
Бакар 101 (Ц10100), с друге стране, познат је као Цу-ОФЕ (електронски бакар без кисеоника{3}).
То је ултра{0}}чист бакар са изузетно ниским садржајем кисеоника, стандардизован према УНС Ц10100 и ЕН Цу{2}ОФЕ (ЦВ009А).
Ц10100 је посебно рафиниран да елиминише инклузије кисеоника и оксида, што га чини идеалним за апликације у вакууму, високе{1}}поузданости и електронским-зрацима.
Навођење ознаке УНС или ЕН заједно са обликом производа и темпераментом је критично да би се осигурало да материјал испуњава тражене карактеристике перформанси.
Хемијски састав и микроструктурне разлике
Хемијски састав бакра директно утиче на његову чистоћу, електричну и топлотну проводљивост, механичко понашање и погодност за специјализоване примене.
Док су и бакар 110 (Ц11000, ЕТП) и бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) класификовани као бакар високе{4}}чистоће, њихова микроструктура и садржај елемената у траговима се значајно разликују, што утиче на перформансе у критичним апликацијама.
| Елемент / Карактеристика | Ц11000 (ЕТП) | Ц10100 (ОФЕ) | Напомене |
| бакар (Цу) | Веће или једнако 99,90% | Веће или једнако 99,99% | ОФЕ има ултра{0}}високу чистоћу, погодан за вакуумске и електронске апликације |
| кисеоник (О) | 0,02–0,04 теж.% | Мање или једнако 0,0005 теж.% | Кисеоник у ЕТП-у формира оксидне инклузије; ОФЕ је у суштини{0}без кисеоника |
| Сребро (Аг) | Мање или једнако 0,03% | Мање или једнако 0,01% | Нечистоћа у траговима, мањи утицај на својства |
| фосфор (П) | Мање или једнако 0,04% | Мање или једнако 0,005% | Нижи фосфор у ОФЕ смањује ризик од кртости и формирања оксида |
Физичке особине: бакар 110 вс 101
Физичка својства као што су густина, тачка топљења, топлотна проводљивост и електрична проводљивост су фундаментална за инжењерске прорачуне, дизајн и избор материјала.
Бакар 110 (Ц11000, ЕТП) и бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) деле веома слична својства у расутом стању јер су оба у суштини чисти бакар, али мање разлике у чистоћи и садржају кисеоника могу мало утицати на перформансе у специјализованим апликацијама.
| Имовина | Бакар 110 (Ц11000, ЕТП) | Бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) | Напомене / импликације |
| Густина | 8,96 г/цм³ | 8,96 г/цм³ | Идентичан; погодан за прорачуне тежине у структурама и проводницима. |
| Тачка топљења | 1083–1085 степена | 1083–1085 степена | Оба типа се топе на скоро истој температури; параметри обраде за ливење или лемљење су еквивалентни. |
| Елецтрицал Цондуцтивити | ~100 % ИАЦС | ~101 % ИАЦС | ОФЕ нуди незнатно већу проводљивост због ултра-ниског садржаја кисеоника и нечистоћа; релевантно у високо{1}}прецизним или-акутним апликацијама. |
| Тхермал Цондуцтивити | 390–395 W·m⁻¹·K⁻¹ | 395–400 W·m⁻¹·K⁻¹ | Нешто већи у ОФЕ, што побољшава ефикасност преноса топлоте у термичком управљању или апликацијама у вакууму. |
| Специфични топлотни капацитет | ~0.385 J/g·K | ~0.385 J/g·K | Исто за оба; корисно за термичко моделирање. |
| Коефицијент термичке експанзије | ~16.5 × 10⁻⁶ /K | ~16.5 × 10⁻⁶ /K | Занемарљива разлика; важно за дизајн спојева и композита. |
| Елецтрицал Ресистивити | ~1,72 μΩ·цм | ~1,68 μΩ·цм | Нижа отпорност Ц10100 доприноси мало бољим перформансама у ултра{1}}осетљивим колима. |
Механичке особине и утицај на температуру/услов
Механичке перформансе бакра у великој мери зависе од темперамента обраде, укључујући жарење и хладну обраду.
Бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) генерално нуди већу чврстоћу у хладним-условима рада због своје ултра{3}}високе чистоће и микроструктуре без оксида{4},
док бакар 110 (Ц11000, ЕТП) показује супериорну способност обликовања и дуктилност, што га чини -погодним за формирање-интензивних апликација као што су дубоко извлачење или штанцање.
Механичка својства према темпераменту (типичне вредности, АСТМ Б152)
| Имовина | Нарав | Бакар 101 (Ц10100) | Бакар 110 (Ц11000) | Тест Метход |
| Затезна чврстоћа (МПа) | жарено (О) | 220–250 | 150–210 | АСТМ Е8/Е8М |
| Затезна чврстоћа (МПа) | Хладно{0}}обрађено (Х04) | 300–330 | 240–270 | АСТМ Е8/Е8М |
| Затезна чврстоћа (МПа) | Хладно{0}}обрађено (Х08) | 340–370 | 260–290 | АСТМ Е8/Е8М |
| Јачина течења, 0,2% офсет (МПа) | жарено (О) | 60–80 | 33–60 | АСТМ Е8/Е8М |
| Јачина течења, 0,2% офсет (МПа) | Хладно{0}}обрађено (Х04) | 180–200 | 150–180 | АСТМ Е8/Е8М |
| Јачина течења, 0,2% офсет (МПа) | Хладно{0}}обрађено (Х08) | 250–280 | 200–230 | АСТМ Е8/Е8М |
| Издужење при прекиду (%) | жарено (О) | 45–60 | 50–65 | АСТМ Е8/Е8М |
| Издужење при прекиду (%) | Хладно{0}}обрађено (Х04) | 10–15 | 15–20 | АСТМ Е8/Е8М |
| Тврдоћа по Бринелу (ХБВ, 500 кг) | жарено (О) | 40–50 | 35–45 | АСТМ Е10 |
| Тврдоћа по Бринелу (ХБВ, 500 кг) | Хладно{0}}обрађено (Х04) | 80–90 | 70–80 | АСТМ Е10 |
Жарено (О) Темпер: Оба типа су мекана и веома дуктилна. Веће издужење Ц11000 (50–65%) чини га идеалним за дубоко извлачење, штанцање и производњу електричних контаката.
Хладно-Обрађено (Х04/Х08) каљење: ултра-чистоћа Ц10100 омогућава уједначеније каљење при раду, што резултира затезном чврстоћом за 30–40% већом од Ц11000 у Х08 темпераменту.
То га чини погодним за{0}}носеће или прецизне компоненте, укључујући суперпроводне намотаје намотаја или конекторе високе{1}}поузданости.
Тврдоћа по Бринелу: Повећава се пропорционално са хладном обрадом. Ц10100 постиже већу тврдоћу за исту температуру због своје чисте микроструктуре-без оксида.
Понашање у производњи и производњи
Бакар 110 (Ц11000, ЕТП) и бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) се понашају слично у многим производним операцијама јер су оба у суштини чисти бакар, али разлика у кисеонику и нечистоћама у траговима ствара значајне практичне контрасте током формирања, обраде и спајања.
Формирање и хладна{0}}обрада
Дуктилност и савитљивост:
Жарени материјал (О темпер): оба типа су високо дуктилна и прихватају уска савијања, дубоко извлачење и тешко обликовање.
Жарени бакар обично може да толерише веома мале унутрашње радијусе савијања (близу 0,5–1,0 × дебљине лима у многим случајевима), што га чини одличним за штанцање и делове замршеног облика.
Хладно{0}}обрађени темпераменти (Х04, Х08, итд.): чврстоћа расте, а дуктилност опада како расте; минимални радијуси савијања морају се у складу са тим повећати.
Дизајнери би требало да димензионирају радијусе савијања и филете на основу темперамента и предвиђеног ублажавања напрезања након{0}}формирања.
Радно очвршћавање и извлачење:
Ц10100 (ОФЕ) има тенденцију да се уједначеније стврдне током хладног рада због своје микроструктуре{1}без оксида; ово даје већу достижну чврстоћу у Х-темперацијама и може бити корисно за делове који захтевају веће механичке перформансе након извлачења.
Ц11000 (ЕТП) је изузетно прихватљив за операције прогресивног извлачења и штанцања, јер су оксидни стрингери дисконтинуирани и обично не прекидају формирање на комерцијалним нивоима деформације.
Жарење и опоравак:
Рекристализација бакра се дешава на релативно ниским температурама у поређењу са многим легурама; у зависности од претходног хладног рада, почетак рекристализације може да почне унутар отприлике 150-400 степени.
Индустријска пракса потпуног -жарења обично користи температуре у опсегу од 400–650 степени (време и атмосфера изабрани да би се избегла оксидација или површинска контаминација).
ОФЕ делови намењени за употребу у вакууму могу се жарити у инертној или редукционој атмосфери да би се очувала чистоћа површине.
Екструзија, ваљање и извлачење жице
Цртеж жице:Ц11000 је индустријски стандард за-производњу жица и проводника велике запремине јер комбинује одличну способност извлачења са стабилном проводљивошћу.
Ц10100 такође може да-извуче фино мерење, али се бира када су потребне перформансе усисивача у низводном току или ултра{2}}чисте површине.
Екструзија и ваљање:Обе врсте се истискују и добро котрљају. Квалитет површине ОФЕ је обично супериорнији за-ваљане производе високе прецизности због одсуства инклузија оксида; ово може да смањи интердендритично кидање или микро-рупе у захтевним завршним обрадама површина.
Машинска обрада
Опште понашање:Бакар је релативно мекан, топлотно проводљив и дуктилан; има тенденцију да производи континуирани, гумени чипс ако параметри нису оптимизовани.
Обрадивост за Ц11000 и Ц10100 је слична у пракси.
Алати и параметри:Користите оштре резне ивице, круто причвршћивање, алате са позитивним грабуљањем (карбид или брзорезни челик у зависности од запремине), контролисане помаке и дубине и довољно хлађење/испирање да бисте избегли очвршћавање и нагомилане ивице.
За дуге континуиране резове, препоручују се ломљенци струготине и стратегије сечења са прекидима.
Завршна обрада и контрола неравнина:ОФЕ материјал често постиже незнатно бољу завршну обраду површине у прецизној микро машинској обради због мањег броја микро-укључака.
Припрема површине, чишћење и руковање
ЗаC11000, одмашћивање, механичко/хемијско уклањање оксида и правилна примена флукса су нормални предуслови за -квалитетне спојеве.
ЗаC10100, потребна је строга контрола чистоће за употребу усисивача: руковање у рукавицама, избегавање угљоводоника, ултразвучно чишћење растварачем и паковање чистих просторија су уобичајене праксе.
Печење{0}}у вакууму (нпр. 100–200 степени у зависности од стања) се често користи за уклањање адсорбованих гасова пре употребе УХВ.
Које су разлике у применама између Ц11000 и Ц10100 бакра?
Ц11000 (ЕТП):
Разводне сабирнице, каблови и конектори
Трансформатори, мотори, расклопна постројења
Архитектонски бакар и општа израда
Ц10100 (ОФЕ):
Вакумске коморе и ултра{0}}опрема за{1}}високи вакуум
Електронски{0}}компоненте, РФ и микроталасне компоненте
Производња полупроводника и криогених проводника
Лабораторијски инструменти високе{0}}поузданости
Ц11000 је погодан за општу електричну и механичку употребу, док је Ц10100 неопходан када су стабилност вакуума, минималне нечистоће или ултра{2}}изузетно чиста обрада неопходни.
Цена и доступност
Ц11000: Ово је стандардни,{1}}производ од бакра велике количине.
Генерално је јефтинији и у већој је залихи код фабрика и дистрибутера, што га чини подразумеваним избором за масовну производњу и апликације{0}}осетљиве на буџет.
Ц10100: Садржи премиум цену због додатних корака прераде, посебних захтева за руковање и мањих обима производње.
Доступан је, али обично само у ограниченим облицима производа (шипке, плоче, листови у одабраним темпераментима) и често захтева дуже време испоруке.
За компоненте велике{0}}обине код којих је исплативост критична, обично се наводи Ц11000.
Насупрот томе, за нишне апликације као што су вакуум или електронске компоненте високе{0}}чистоће, предности перформанси Ц10100 оправдавају већу цену.
Свеобухватно поређење: бакар 110 наспрам 101
| Феатуре | Бакар 110 (Ц11000, ЕТП) | Бакар 101 (Ц10100, ОФЕ) | Практичне импликације |
| Цоппер Пурити | Веће или једнако 99,90% | Веће или једнако 99,99% | ОФЕ бакар нуди ултра-високу чистоћу, кључну за вакуум, високу{1}}поузданост и електронске- примене. |
| Садржај кисеоника | 0,02–0,04 теж.% | Мање или једнако 0,0005 теж.% | Кисеоник у Ц11000 формира оксидне стрингере; Ц10100 је близу-нулте вредности кисеоника спречава дефекте{3}} повезане са оксидом. |
| Елецтрицал Цондуцтивити | ~100 % ИАЦС | ~101 % ИАЦС | ОФЕ нуди нешто већу проводљивост, релевантну у прецизним електричним системима. |
| Тхермал Цондуцтивити | 390–395 W·m⁻¹·K⁻¹ | 395–400 W·m⁻¹·K⁻¹ | Мања разлика; ОФЕ је нешто бољи за апликације{0}}осетљиве на топлоту или високе{1}}прилике. |
| Механичке особине (жарено) | Затезање 150–210 МПа, издужење 50–65% | Затезање 220–250 МПа, издужење 45–60% | Ц11000 боље обликован; Ц10100 јачи у жареном или хладно{2}}обрађеном стању. |
| Механичке особине (хладно{0}}обрађен Х08) | Затезање 260–290 МПа, издужење 10–15% | Затезање 340–370 МПа, издужење 10–15% | Ц10100 има користи од већег очвршћавања због ултра-чисте микроструктуре. |
Израда/формирање |
Одлична способност обликовања за штанцање, савијање, цртање | Одлична способност обликовања, врхунска радна чврстоћа и стабилност димензија | Ц11000 погодан за-производњу великих количина; Ц10100 се преферира за прецизне компоненте или делове високе{3}}поузданости. |
| Спајање (лемљење/заваривање) | Лемљење уз{0}}помоћ; стандардно заваривање | Лемљење без флукса, чистији завари, пожељно за заваривање електронским-зрацима или вакуумско заваривање | ОФЕ је критичан за апликације у вакууму или{0}}високе чистоће. |
| Усисавање/Чистоћа | Прихватљиво за низак/средњи вакуум | Потребан за УХВ, минимално испуштање гаса | ОФЕ је изабран за ултра-висок-вакум или окружења{2}}осетљива на контаминацију. |
| Криогене перформансе | Добро | Одлично; стабилна структура зрна, минималне варијације термичког ширења | ОФЕ се преферира за суперпроводне или нискотемпературне инструменте. |
| Цена и доступност | Ниски, широко опскрбљени, вишеструки облици | Премиум, ограничени облици, дуже време испоруке | Изаберите Ц11000 за апликације{1}}осетљиве на цену и велике количине{2}}; Ц10100 за{4}}високу чистоћу, специјализоване апликације. |
| Индустриал Апплицатионс | Сабирнице, ожичење, конектори, лим, општа израда | Вакумске коморе, компоненте електронског-снопа, електрични путеви високе{1}}поузданости, криогени системи | Ускладите оцену са оперативним окружењем и захтевима за перформансе. |
Закључак
Ц11000 и Ц10100 су оба бакра високе{2}}проводљивости погодни за широк спектар примена.
Примарна разлика лежи у садржају кисеоника и нивоу нечистоћа, који утичу на понашање у вакууму, спајање и апликације високе{0}}поузданости.
Ц11000 је исплатив-и свестран, што га чини стандардом за већину електричних и механичких апликација.
Ц10100, ултра-високе чистоће, резервисан је за вакуум, електронски-, криогене и високо{3}}поуздане системе где је микроструктура-без оксида неопходна.
Избор материјала треба да даје приоритет функционалним захтевима у односу на разлике у номиналним својствима.
Опис производа
Да ли је Ц10100 знатно бољи електрични од Ц11000?
Не. Разлика у електричној проводљивости је мала (~100% наспрам 101% ИАЦС). Примарна предност јеултра-низак садржај кисеоника, што користи вакуумским и високо{0}}поузданим апликацијама.
Да ли се Ц11000 може користити у вакуумској опреми?
Да, али кисеоник у траговима може да се гаси или да формира оксиде у условима ултра{0}}високог вакуума. За строге вакуумске апликације, Ц10100 је пожељнији.
Која је класа стандардна за дистрибуцију електричне енергије?
Ц11000 је индустријски стандард за сабирнице, конекторе и општу електричну дистрибуцију због своје проводљивости, могућности обликовања и економичности.
Како ОФЕ бакар треба специфицирати за набавку?
Укључите ознаку УНС Ц10100 или ЕН Цу-ОФЕ, границе кисеоника, минималну проводљивост, облик производа и темперамент. Затражите сертификате о анализи чистоће кисеоника и бакра у траговима.
Постоје ли средње класе бакра између ЕТП и ОФЕ?
Да. Постоје варијанте бакра-деоксидисаног фосфором и високе{2}}проводљивости, дизајниране за побољшану лемљивост или смањену интеракцију водоника. Избор треба да одговара захтевима апликације.
Обрасци производа које можемо да обезбедимо
| Категорија производа | Стандарди материјала | Цоммон Аллоис | Кључне спецификације (могу се прилагодити) |
|---|---|---|---|
| Бакарне цеви | АСТМ Б75, Б88, Б280, Б111; ЕН 12449, 12451; ДИН ЕН 12735; ЈИС Х3300 | Ц10100 (ОФЕ), Ц11000 (ЕТП), Ц12200 (ДХП), Ц23000, Ц70600, Ц71500 | ОД: 3 мм - 300 мм Дебљина зида: 0,5 мм - 20 мм Нарав: мека (О), полу-тврда (Х50), тврда (Х80) Форма: равне дужине, калемови, У- кривине |
| Бакарни листови / плоче | АСТМ Б152, Б248, Б248М; ЕН 1652; ДИН 1787; ЈИС Х3100, Х3250 | Ц10100 (ОФЕ), Ц11000, Ц10200 (ОФ), Ц26000, Ц86200 | Дебљина: 0,3 мм - 100 мм Ширина: до 1200 мм Дужина: до 3000 мм (или намотаја) Површина: мљевена, полирана, брушена |
| Бакарне шипке / шипке | АСТМ Б187, Б301, Б411; ЕН 12163, 12164; ДИН 17672; ЈИС Х3250 | Ц10100 (ОФЕ), Ц11000, Ц14500, Ц36000, Ц63000 | Диаметер/Рецт. Величина: 3 мм - 300 мм Облик: округли, квадратни, шестоугаони, правоугаони Стање: извучено, екструдирано, топло ваљано |
| Цоппер Вирес | АСТМ Б1, Б2, Б3, Б258; ЕН 13601; ИЕЦ 60228; ЈИС Х3100 | Ц10100 (ОФЕ), Ц11000, Ц14420, Ц14500 | Пречник: 0,1 мм - 20 мм Нарав: мека, жарена, тврда{0}}извучена Форма: гола, калајисана, насукана, на калемовима |
| Бакарне фолије / траке | АСТМ Б103, Б370; ЕН 1652; ДИН 1787; ЈИС Х3100 | Ц10100 (ОФЕ), Ц10200, Ц11000, Ц19400, Ц26800 | Дебљина: 0,02 мм - 2.0 мм Ширина: до 600 мм Темпер: ваљани, жарени |
| ЦНЦ делови за обраду | Према цртежу/захтеву купца. | Све уобичајене легуре бакра (укључујући Ц10100, Ц11000, Ц86200, итд.) | Процес: стругање, глодање, бушење, урезивање Толеранција: ±0,005 мм - ±0,1 мм Накнадна{0}}обрада: уклањање ивица, полирање, облагање |





