纯铜氧化机理研究-材料与测试

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1、纯铜高温氧化卢振华1，胡勇2,曹军$(1•天水师范学院工学院，甘肃天水741001；2.兰州理工大学甘肃省冇色金屈新材料省部共建国家重点实验室，甘肃兰州730050)摘要：研究了高温下温度、组织、纯度对纯铜氧化的影响和铜表面氧化膜的附着性及其完整性。表明温度对铜氧化速率的影响最人，其次是组织对氧化速率的影响，纯度对铜氧化速率的影响较小。铜(111)晶面氧化膜的附着性和完-整性较好，(100)晶面较差，低纯铜(100)品而氧化膜认为是机械钉扎作用附着性差且不完整；多品铜表而氧化膜附着性和完整性比低纯和高纯单晶铜(100)

2、晶面耍好。关键词:铜氧化，温度，组织，纯度，氧化膜，附着性，完整性中图分类号：TG146文献标识码：ATheoxidationofcopperinthehightemperatureLUZhen-hua,DINGYu-tian,HUYong,CAOJun,GUOTing-biao(1.SchoolofScienceandEngineering,TianshuiNormalUniversity,Tianshui,Gansu741001,(2.StateKeyLaboratoryofGanSuAdvancedNon-fer

3、rousMaterials,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)Abstract：Studiedtheimpactoftemperature,structureandpurityonthecopperoxidationinthehightemperatureandtheadhesionpropertyandintegrityofoxidefilms.Theresultsshowedthattemperaturehasmoreimpactonoxidatio

4、nofcopperthanthepuritydoes・Theimpactofstructureontheoxidationrateofcopperbetweenthetemperatureandthepurity.TheadhesionpropertyandIntegrityofoxidefilmson(111)crystalfacewerebatterthanthe(100)crystalface.Itwasthoughtthattheoxidationfilmsoflowpurecopperonthe(100)cr

5、ystalfaceweremechanicalnailedandIncompleteandtheadhesionpropertywaspoo匚Theadhesionpropertyandintegrityofoxidefilmsofthepolycrystallinecopperwerebetterthanthe(100)crystalfaceofhighandlowsinglecrystalcoppe匚Keywords：Oxidationofcopper,temperature,structure,purity,ox

6、idefilms,adhesionpropertyandintegrity随着电子工业和通信技术的速猛发展，超细、高保真传输导线的用量不断增加，对导体金属的性能捉出了越來越高的要求⑴。山于铜的导电性仅次于银并有较好的导热性能被广泛地应用于电气电子行业。但铜在室温下就可以与氧气发生反应，高温时氧化速率会明显增大,对纯铜的导电率、导热率、信号传输及悍接等许多优异的性能产生了严重的影响35】。尤其，对于超微细线(自径小于0.05mm)表血一旦氧化，后果就更为严重，玄接关系到产品作者简介:卢振华(1980-)，男，甘肃武威,E

7、-mail:kitong0935@sohu.com报废的问题。纯铜的氧化问题受到了广泛的关注(6-15]o本文研究了高温下温度、组织和纯度对纯铜氧化的影响、观察了不同组织和纯度铜的氧化膜形貌特征并对其附着性和完整性进行了分析探讨。1实验材料和方法实验采用氧化增重法，选用三种不同的铜杆作为试验材料进行研究。①8高纯单晶铜杆(99.9999%)>

8、8x3mm薄片，磨光端而、酸洗、抛光、水洗，最后用酒粕清洗并吹干以备实验。实验分别在400°C、600°CF进行，用箱式炉加热，用l/10000g分析天平称重，实验累计时间为15h。记录不同时间点上的氧化增重，计算氧化增重率并重复实验多次计算氧化平均增重率，绘制氧化增重率时间111!线。用XRD对样品进行衍射分析；用能谱仪(EDS