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1、无氧铜的生产技术王稳常熟理工学院（215500）摘要：无氧铜是一种高传导性纯铜,它与一般紫铜相比具有纯度高,含氧量少等特点,具有高导电、导热性及良好的抗氢脆性和优良的加工性能、焊接性。在电气、通讯行业、电真空领域具有特殊而广泛的用途。关键词：无氧铜生产技术应用Abstract：Oxygen-freecopperisahighlyconductivecopper,coppercomparedwiththegeneralhastheadvantagesofhighpurity,withlowoxygencontentcharacteristics,withhighconducyiv
2、itythermalconductivityandgoodresistancetohydrogenembrittlementandexcellentprocessingperformance,welding,electrical,communicationsindustry,electricvacuumfieldwithspecialandawiderangeofuses.Keywords：Oxygen-freecopperproductiontechnologyapplication1.前言1.1无氧铜的基本信息无氧铜是一种高传导性纯铜,在化学成分上具有纯度高,杂质含量少,尤
3、其是含量很低的特点。因此,它具有优良的导电、导热性能,导电率可高达102%IACS,被广泛用于电子、讯行业。目前,随着我国在微电子和真空电子器件等高科技领域的发展,市场对无氧铜材质提出的要求也越来越高。1.2无氧铜的分类根据含氧量和杂质含量，无氧铜又分为一号和二号无氧铜。一号无氧铜纯度达到99.97%，氧含量不大于0.003%，杂质总含量不大于0.03%；二号无氧铜纯度达到99.95%，氧含量不大于0.003%，杂质总含量不大于0.05%。1.3无氧铜的研究背景意义纯铜导电、导热性能在金属中仅次于银而居于第二位;性能优良的无氧铜，更是生产优质电线电缆的基本材料。当前，航空航天技
4、术和电子信息技术的迅速发展，也对导电用铜提出了更高的要求。高纯无氧铜作为一种高纯度、高导电和高导热的材料，随着科学技术的不断发展，许多用户特别是生产真空器件的铜材用户，对无氧铜材质的要求越来越高。近年来，国内外有关无氧铜化学成份标准及对某些铜材物理性能检查标准不断升级，例如，铜的最低含量开始是99.95%以上，随后升级为99.97%以上和99.99%以上，氧的最高含量开始是低于30ppm，后来升级到20ppm,l0ppm和5ppm。近年来，国防、军工，冶金以及电子信息等行业对无氧铜需求亦十分旺盛，而且对无氧铜材的质量要求越来越高。无氧铜线、带材广泛用于制造各种关、继电器、连接器
5、等电子元器件及家用电器、电工具、汽车、摩托车配套电机的换向器等。2.无氧铜的生产技术与加工工艺2.1无氧铜的生产技术2.11真空炉熔炼技术真空炉熔炼技术是在真空条件下,采用中频无芯感应炉熔炼,生产出来的无氧铜纯度高,含氧量可达0.0005%以下。但真空系统复杂且维修难，生产成本高,产量低,国外一般用于生产高要求的电真空无氧铜。2.12工频感应炉熔炼技术工频感应炉熔炼技术是目前国外普遍采用的无氧铜生产技术。首先,阴极铜在预热炉内干燥、预热,然后依次加入到专门设计的密封卧式工频感应炉中熔炼和保温，经立式连铸机铸造成铸锭。其产品质量稳定、可靠。例如奥托昆普公司采用这种技术生产C101
6、00无氧铜,成分可控制在Cu≥99.997%,O≤0.0002%,P≤0.0001%目前,国内只有洛阳铜加工厂采用这种工艺和设备,批量生产质量稳定的TU1、TU2无氧铜材。而国内大多无氧铜生产企业由于订货量少等原因,一般采用普通的立式工频感应炉,经密封性改后进行无氧铜的熔炼。这种造方式投资少,密封性能差,在木炭质量不稳定的情况下,产品质量波动大。2.2原材料的选择与处理无氧铜的生产对原材料阴极铜的质量要求很高。首先化学成分必须符合GB/T467-1997中规定的高纯阴极铜(Cu-CATH-1)的标准,杂质总量≤0.0065%。其次,阴极铜的表面应光滑,内部组织致密,剪口没有分层
7、现象。阴极铜表面的铜豆、裂缝、夹层中往往含有较多的低熔点质、氧化物及电解液残留物,应挑选、理并切除掉四周边缘部分。阴极铜表面的铜绿(CuSO4・5H2O)[CuCO3・Cu(OH)2]在高温下会发生分解反应,氧含量、硫含量增高。而阴极铜中吸附及分解出来的各种水分还会导致熔体增加吸氢量。因此,应清洗干净表附着物,入炉前干燥并预热阴极铜。用预热炉预热阴极铜时,在500～700℃范围内即可发生结晶水蒸发和硫化解而除去。2.3熔体的有效覆盖和保护木炭是铜液最好的固体覆盖剂。木炭覆盖在液面上,不仅有防
