Kesan unsur pada sifat kuprum
Ia tidak dapat dielakkan untuk unsur surih memasuki tembaga. Oleh kerana ciri-ciri unsur yang berbeza, ia mungkin tidak larut dalam kuprum, mempunyai jumlah surih larutan pepejal, sejumlah besar larutan pepejal, atau keterlarutan bersama yang tidak terhingga. Keterlarutan pepejal berkurangan secara drastik apabila suhu menurun, dan terdapat perubahan fasa kompleks dalam fasa pepejal. dsb., jadi kesan ke atas sifat kuprum berbeza-beza secara meluas.
hidrogen
Kelakuan hidrogen dalam kuprum adalah subjek yang sedang dikaji. Hidrogen dan kuprum tidak membentuk hidrida. Keterlarutan hidrogen dalam kuprum cecair dan pepejal meningkat apabila suhu meningkat, terutamanya dalam kuprum cecair, yang mempunyai keterlarutan yang besar. , semasa pemejalan, liang-liang akan terbentuk dalam tembaga, mengakibatkan kerapuhan dan pengelupasan permukaan produk tembaga;
Dalam kuprum pepejal, hidrogen wujud dalam keadaan proton. Elektron hidrogen mengisi orbit lapisan S atom kuprum untuk membentuk larutan pepejal proton. Walaupun hidrogen mempunyai sedikit kesan ke atas prestasi kuprum, hidrogen berbahaya kepada aloi kuprum dan kuprum. Kuprum yang mengandungi oksigen akan menghasilkan keretakan apabila disepuh dalam hidrogen, yang dipanggil "penyakit hidrogen". Sebabnya ialah tindak balas Cu2O+H2 ⇌ 2Cu+H2O berlaku, dan wap air yang dihasilkan akan menyebabkan liang dan retak;
Pelbagai unsur mempunyai kesan yang berbeza terhadap keterlarutan hidrogen dalam kuprum. Unsur-unsur seperti Ni dan Mn meningkatkan keterlarutan, manakala unsur-unsur seperti P dan Si mengurangkan keterlarutan hidrogen dalam kuprum. Hidrogen dalam cas boleh dikawal dengan mengurangkan masa peleburan dan melaraskan komposisi. kandungan, permukaan cair ditutup dengan arang untuk mengurangkan kandungan hidrogen dalam kuprum.
oksigen
Oksigen tidak dapat dielakkan dalam proses pengeluaran tembaga, dan pengaruhnya juga sangat penting. Oksigen jarang pepejal terlarut dalam kuprum. Ia ialah {{0}}.06% pada 1065 darjah dan 0.002% (nisbah berat) pada 600 darjah ; oksigen terdepolarisasi dalam kuprum. Kecuali kurang mudah larut dalam larutan pepejal, semuanya wujud dalam bentuk Cu2O. Oksida kuprum tidak larut dalam kuprum dan mempunyai struktur eutektik Cu+Cu2O, teragih pada sempadan butiran. Tindak balas eutektik ialah: L mengandungi oksigen 0.39% 1065 darjah yang mengandungi oksigen 0.01%+Cu2O, kandungan oksigen dalam kuprum hypoeutectic adalah berkadar dengan jumlah eutektik, dan kandungan oksigen dalam kuprum boleh ditentukan dengan tepat dengan membandingkannya dengan gambar standard di bawah sebuah mikroskop.
Kesan oksigen pada sifat kuprum dan aloi adalah kompleks. Jumlah surih oksigen mempunyai sedikit kesan ke atas kekonduksian elektrik dan sifat mekanikal kuprum. Tembaga industri mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi. Sebabnya ialah oksigen, sebagai detergen, boleh mengeluarkan banyak unsur daripada tembaga. Kekotoran berbahaya memasuki sanga dalam bentuk oksida, terutamanya yang boleh menghilangkan arsenik, antimoni, bismut dan unsur-unsur lain. Kekonduksian kuprum yang mengandungi sejumlah kecil oksigen boleh mencapai 100-103% ± ACS. Kuprum ketulenan tinggi seperti kuprum 6N dalam keadaan kriogenik Nilai rintangan adalah agak rendah.
Kandungan oksigen kuprum yang digunakan dalam komponen vakum elektrik hendaklah dikawal dengan ketat. Sebabnya ialah peranti vakum elektrik perlu dimeterai dalam hidrogen. Kehadiran oksigen dalam kuprum akan menyebabkan penyakit hidrogen dan menyebabkan kerosakan pada persekitaran vakum tinggi peranti. Oleh itu, kuprum yang digunakan dalam komponen vakum elektrik hendaklah kuprum bebas Oksigen, piawaian kebangsaan China menetapkan bahawa kandungan oksigen dalam kuprum bebas oksigen adalah kurang daripada 20ppm, dan piawaian ASTM Amerika menetapkan bahawa kandungan oksigen ialah 3ppm. Untuk mengawal kandungan oksigen, bahan mentah tembaga elektrolitik berkualiti tinggi harus dipilih dalam pengeluaran tembaga bebas oksigen. Dalam proses peleburan Suasana mengurangkan digunakan untuk meningkatkan liputan permukaan kolam cair, dan arang biasanya digunakan untuk perlindungan;
Apabila aloi kuprum dan kuprum dilebur, penyahoksidaan secara amnya hendaklah dijalankan. Deoxidizers termasuk fosforus, boron, magnesium, dsb., yang ditambah dalam bentuk aloi induk. Fosforus adalah penyahoksida yang paling berkesan, tetapi jumlah sisa fosforus harus dikawal ketat kerana ia boleh mengurangkan kekonduksian kuprum dan aloi dengan kuat.
fosforus
Pepejal fasa perduaan kuprum-fosforus menunjukkan bahawa terdapat tindak balas eutektik pada 714 darjah : L8.4%→ 1.75%+Cu3P. Apabila suhu menurun, jumlah larutan pepejal fosforus dalam kuprum berkurangan dengan cepat. Pada 300 darjah , ia ialah 0.6%, 0.4% pada 200 darjah ; fosforus yang dilarutkan dalam kuprum mengurangkan kekonduksiannya dengan ketara. Kekonduksian pita lembut yang mengandungi P0.014% ialah 94% IACS, dan kekonduksian pita lembut yang mengandungi P0.14% hanya 45.2%;
Fosforus adalah deoxidizer yang paling berkesan dan kos terendah. Kehadiran jumlah surih fosforus boleh meningkatkan kecairan leburan, meningkatkan prestasi kimpalan, rintangan kakisan dan rintangan melembutkan kuprum dan aloi, jadi fosforus adalah Unsur tambahan berharga kuprum dan aloi, fosforus aloi tembaga yang mengandungi P{{1 }}.015-0.04%, digunakan secara meluas dalam pengeluaran paip air bangunan, paip haba penyejukan dan penghawa dingin, dan paip air laut kapal;
Plat dan jalur aloi tembaga fosforus rendah digunakan secara meluas dalam industri elektronik dan kimia. Aloi tembaga fosforus rendah juga digunakan secara meluas dalam jalur tembaga rangka plumbum litar bersepadu. Aloi fosforus-kuprum dengan komposisi eutektik adalah bahan kimpalan yang sangat baik. Aloi kuprum fosforus tinggi digunakan dalam Ia mempunyai superplastisitas antara 580-620 darjah dan boleh diekstrusi panas ke dalam dawai kimpalan φ3-φ5 mm. Ia adalah bahan penting untuk mengimpal aloi tembaga dan tembaga, bahagian keluli dan tembaga.
Pengaruh unsur logam lain pada kuprum
Magnesium, litium, dan kalsium larut secara terhad dalam kuprum, dan mangan dan kuprum larut dalam satu sama lain. Keempat-empat unsur ini semuanya boleh digunakan sebagai penyahoksida bagi kuprum; mangan boleh meningkatkan kekuatan kuprum. Aloi tembaga mangan rendah mempunyai kekuatan tinggi dan rintangan kakisan, dan digunakan dalam kejuruteraan kimia. Ia digunakan dalam banyak aplikasi. Mangan-kuprum mempunyai sistem suhu rintangan yang sangat sedikit dan merupakan aloi rintangan yang sangat baik. Disebabkan oleh penjelmaan alotropik, penjelmaan fasa aloi tembaga-mangan dalam keadaan pepejal adalah sangat rumit. Dalam fasa pepejal, ia mempunyai penguraian modulasi amplitud, transformasi kristal dan proses lain. , mempunyai sifat pengurangan getaran dan hingar, dan merupakan bahan komposit redaman yang sangat baik.
Unsur nadir bumi yang diwakili oleh serium hampir tidak larut dalam kuprum. Peranan mereka dalam tembaga adalah untuk bermetamorfosis dan memurnikan. Mereka boleh menyahsulfurisasi dan menyahoksida, dan boleh membentuk sebatian takat lebur tinggi dengan kekotoran takat lebur rendah untuk menghapuskan kesan berbahaya dan meningkatkan prestasi kuprum dan aloi. Keplastikan, menambah unsur nadir bumi pada kosong wayar tuangan atas boleh meningkatkan keplastikan dan mengurangkan keretakan kerja sejuk.
