%99,97 T1 oksijen-serbest bakırın kimyasal bileşimi ve saflığı
| Öğe | Gereklilik | Tipik Değer |
|---|---|---|
| Bakır (Cu) | %99,97'den büyük veya eşit | 99.98-99.99% |
| Oksijen (O) | %0,002'den az veya buna eşit (20 ppm) | <15 ppm |
| Fosfor (P) | %0,002'den az veya buna eşit | <0.001% |
| Demir (Fe) | %0,004'ten az veya buna eşit | <0.002% |
| Kurşun (Pb) | %0,003'ten az veya buna eşit | <0.001% |
| Antimon (Sb) | %0,002'den az veya buna eşit | <0.001% |
| Arsenik (As) | %0,002'den az veya buna eşit | <0.001% |
| Bizmut (Bi) | %0,001'den az veya buna eşit | <0.0005% |
| Toplam safsızlıklar (oksijen hariç) | %0,03'ten az veya buna eşit | <0.02% |
Her %0,01'lik kirlilik elektriksel ve termal iletkenliği azaltır. T1 (%99,97) ve T2 (%99,90) arasındaki %0,07'lik fark, yaklaşık %1 daha yüksek iletkenlik ve önemli ölçüde daha iyi kaynaklanabilirlik anlamına gelir.
IACS'de-yüksek saflıkta T1 bakırın elektriksel iletkenliği
T1 bakır, 20 derecede %101 IACS'ye eşit veya daha büyük bir elektrik iletkenliğine sahiptir.
| Elektriksel Özellik | Değer |
|---|---|
| İletkenlik (% IACS) | %101'den büyük veya eşit |
| 20 derecede direnç (Ω·mm²/m) | 0,01707'den küçük veya ona eşit |
| 100 derecede iletkenlik | ~%95 IACS |
| 200 derecede iletkenlik | ~%85 IACS |
T1'in diğer sınıflarla karşılaştırılması:
| Seviye | İletkenlik (% IACS) | Fark |
|---|---|---|
| T1 bakır | %101'den büyük veya eşit | Başlangıç çizgisi |
| T2 bakır | %100'den büyük veya eşit | -1% |
| ASTM C10200 | %100'den büyük veya eşit | -1% |
| ASTM C11000 | 100% | -1% |
| Saf gümüş | 105% | +4% |
| Alüminyum 6061 | 61% | -40% |
1000 amper taşıyan bir bara için T1, C11000'e göre yaklaşık %1 daha az ısı üretir. Çoğu uygulamada bu fark ihmal edilebilir düzeydedir. Yüksek-akımlı şalt cihazları veya verimlilik-kritik sistemleri için bu gerçek bir avantajdır.
Oksijen-içermeyen bakır sınıfının termal iletkenliği ve ısı transferi
T1 bakırın termal iletkenliği 20 derecede yaklaşık 391 W/(m·K)'dir.
| Termal Özellik | Değer |
|---|---|
| 20 derecede ısı iletkenliği | ~391 W/(m·K) |
| 100 derecede ısı iletkenliği | ~385 W/(m·K) |
| 200 derecede ısı iletkenliği | ~375 W/(m·K) |
| Termal yayılma | ~115 mm²/sn |
| Özgül ısı kapasitesi | 0.385 J/(g·K) |
T1'in diğer malzemelerle karşılaştırılması:
| Malzeme | Isıl İletkenlik (W/(m·K)) |
|---|---|
| T1 bakır | ~391 |
| Gümüş | 429 |
| T2 bakır | ~385 |
| ASTM C11000 | ~385 |
| Alüminyum 6061 | 167 |
| Pirinç 70/30 | 120 |
| Paslanmaz çelik 304 | 15 |
Termal performansın önemli olduğu uygulamalar:Isı eşanjörleri, soğutma plakaları, LED ısı emiciler, güç elektroniği soğutması, kriyojenik transfer hatları ve radyatör çekirdekleri.
Çekme mukavemeti ve mekanik özellikler
Şekillendirme ve damgalama için en yaygın tavlanmış (yumuşak) durum -:
| Mülk | Değer |
|---|---|
| Çekme mukavemeti | 200 - 250 MPa (29 - 36 ksi) |
| Verim gücü (%0,2 dengeleme) | 40 - 60 MPa (6 - 9 ksi) |
| Uzama (50 mm'de) | %30'dan büyük veya eşit |
| Sertlik (Vickers, HV) | 40 - 60 |
| Sertlik (Rockwell F) | 40 - 55 |
Yarı-sert durumda - orta düzeyde dayanıklılık ve bir miktar şekillendirilebilirlik:
| Mülk | Değer |
|---|---|
| Çekme mukavemeti | 250 - 300 MPa (36 - 44 ksi) |
| Verim gücü (%0,2 dengeleme) | 150 - 200 MPa (22 - 29 ksi) |
| Uzama (50 mm'de) | 10% - 20% |
| Sertlik (Vickers, HV) | 70 - 90 |
Sert (tam sert) durum - maksimum dayanım, minimum süneklik:
| Mülk | Değer |
|---|---|
| Çekme mukavemeti | 300 - 360 MPa (44 - 52 ksi) |
| Verim gücü (%0,2 dengeleme) | 250 - 300 MPa (36 - 44 ksi) |
| Uzama (50 mm'de) | 2% - 6% |
| Sertlik (Vickers, HV) | 90 - 110 |
Doğru öfke nasıl seçilir:
| Eğer ihtiyacın olursa... | Seçmek... |
|---|---|
| Derin çekme, karmaşık damgalama, dar bükümler | Tavlanmış |
| Genel imalat, orta şekillendirme | Yarı-zor |
| Yaylı kontaklar, yapısal baralar, maksimum sertlik | Zor |
T1 Bakır Fiziksel özellikleri
| Fiziksel Mülkiyet | Değer |
|---|---|
| 20 derecede yoğunluk | 8,94 g/cm³ (0,323 lb/inç³) |
| Erime noktası | 1083 derece (1981 derece F) |
| 20 derecede özgül ısı kapasitesi | 0.385 J/(g·K) |
| Termal genleşme katsayısı (20-300 derece) | 17.0 × 10⁻⁶ /K |
| Esneklik modülü (Young modülü) | 115 - 130 GPa (16.7 - 18.9 msi) |
| Sertlik modülü (kayma modülü) | 44 - 48 not ortalaması |
| Poisson oranı | 0.34 - 0.35 |
| 20 derecede elektriksel direnç | 0,01707 Ω·mm²/m'den küçük veya ona eşit |
| Termal yayılma | ~115 mm²/sn |
Pratik çıkarımlar:
Yoğunluk 8,94 g/cm³:1m x 1m x 1mm boyutlarında bir levha 8,94 kg ağırlığındadır. Nakliye ve yapısal hesaplamalar için bunu kullanın.
Erime noktası 1083 derece:Lehimleme sıcaklıklarının (600-800 derece) ve lehimleme sıcaklıklarının (200-400 derece) çok üzerinde. Birleştirme sırasında erime riski yoktur.
Termal genleşme 17 ppm/K:20 dereceden 80 dereceye kadar ısıtılan 1 m uzunluğundaki bir bara yaklaşık 1 mm kadar genişler. Montaj sistemlerinde bunu hesaba katın.
T1 bakır için kaynaklanabilirlik ve birleştirme özellikleri
T1 bakır, düşük oksijen içeriği nedeniyle mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir.
| Birleştirme Yöntemi | Uygunluk | Notlar |
|---|---|---|
| TIG kaynağı | Harika | Akıya gerek yok, temiz kaynaklar, gözeneklilik yok |
| MIG kaynağı | Harika | Oksijeni giderilmiş dolgu teli (ERCu) kullanın |
| Direnç kaynağı | Harika | Tutarlı sonuçlar, oksidasyon sorunu yok |
| Lehimleme | Harika | İyi akar, güçlü eklemler |
| Lehimleme | Harika | Islanması kolay, güçlü bağlar |
| Mekanik birleştirme | Harika | Cıvatalar, perçinler, kıvrımlar hepsi çalışıyor |
T1 bakır levha için önerilen TIG kaynak parametreleri:
| Kalınlık | Tungsten Boyutu | Amperaj (DCEN) | Doldurma Çubuğu |
|---|---|---|---|
| 1 mm | 1,6 mm | 80-120 A | ERCu |
| 2 mm | 2,4 mm | 150-200 A | ERCu |
| 3 mm | 3,2 mm | 220-280 A | ERCu |
| 5 mm | 4,0 mm | 300-400 A | ERCu |
Neden T1, T2 veya C11000'den daha iyi kaynak yapar:Bu kaliteler 200-500 ppm oksijen içerir. Kaynak sırasında oksijen hidrojenle reaksiyona girerek su buharı oluşturur ve kaynakta gözeneklilik meydana gelir. T1'in neredeyse hiç oksijeni yok, dolayısıyla gözeneklilik yok, kırılganlık yok, çatlama yok.
Düşük sıcaklıklarda t1 bakırın kriyojenik performansı
T1 bakır, kriyojenik sıcaklıklarda mükemmel performans gösterir ve yumuşak-kırılganlıktan-kırılganlığa geçişi yoktur.
Kriyojenik sıcaklıklarda iletkenlik:
| Sıcaklık | İletkenlik (% IACS) | Notlar |
|---|---|---|
| 20 derece (oda sıcaklığı) | %101'den büyük veya eşit | Başlangıç çizgisi |
| -196 derece (sıvı nitrojen) | ~300% | Önemli ölçüde artar |
| -269 derece (sıvı helyum) | ~500% | Teorik maksimuma yakın |
Kriyojenik sıcaklıklarda mekanik özellikler:
| Sıcaklık | Çekme Dayanımı | Uzama |
|---|---|---|
| 20 derece | 200-250MPa | %30'dan büyük veya eşit |
| -196 derece | ~400MPa | ~40% |
| -269 derece | ~500MPa | ~30% |
Kriyojenik sistemlerde neden T1 tercih edilir:
Sünek-kırılganlıktan-kırılganlığa geçiş yok (çeliğin aksine)
Sıcaklık düştükçe mukavemet artar
Süneklik yüksek kalır
Isı iletkenliği son derece yüksek hale gelir
Safsızlıklardan dolayı kırılganlık oluşmaz (düşük sıcaklıklarda saflık önemlidir)
Uygulamalar:Sıvı nitrojen transfer hatları, sıvı helyum transfer hatları, kriyostat bileşenleri, kriyo soğutucular için soğuk başlıklar, termal kayışlar, süper iletken mıknatıs destekleri, uzay-tabanlı cihazlar.
%99,97 T1 saf bakırın çeşitli ortamlarda korozyon direnci
T1 bakır birçok ortak ortamda mükemmel korozyon direncine sahiptir.
| Çevre | Korozyon Direnci | Notlar |
|---|---|---|
| Atmosfer (kırsal) | Harika | Koruyucu patina oluşturur |
| atmosferik (endüstriyel) | İyi | Patina oluşur, daha koyu olabilir |
| Atmosfer (deniz) | Adil ila iyi | Tuz spreyinde çukurlaşabilir |
| Tatlı su | Harika | İçme suyu için güvenli |
| Damıtılmış su | İyi | Çok düşük korozyon oranı |
| Deniz suyu | Adil | Çukurlaşma ve erozyon mümkün |
| Nötr tuz çözeltileri | İyi | Tatlı suya benzer |
| Oksitleyici-olmayan asitler | Adil | Konsantrasyona bağlıdır |
| Oksitleyici asitler (nitrik, konsantre sülfürik) | Fakir | Tavsiye edilmez |
| Amonyak ve amonyum bileşikleri | Fakir | Stres korozyon çatlamasına neden olur |
Referans için korozyon oranları:
Kırsal atmosferde:<0.001 mm/year
Endüstriyel atmosferde: 0,001-0,005 mm/yıl
Tatlı suda: 0,002-0,005 mm/yıl
Deniz suyunda: 0,01-0,05 mm/yıl (çukurlaşma riskiyle birlikte)
T1 bakır levha ve çubuk için GB/T 5231'e göre boyut toleransları
Sac ve levha kalınlığı toleransları (tavlanmış):
| Kalınlık (mm) | Tolerans (± mm) |
|---|---|
| 0.1 - 0.5 | 0.02 - 0.05 |
| 0.5 - 1.0 | 0.05 - 0.08 |
| 1.0 - 2.0 | 0.08 - 0.12 |
| 2.0 - 5.0 | 0.12 - 0.20 |
| 5.0 - 10.0 | 0.20 - 0.30 |
| 10.0 - 20.0 | 0.30 - 0.50 |
| 20.0 - 50.0 | 0.50 - 1.00 |
Yuvarlak çubuk çapı toleransları:
| Çap (mm) | Tolerans (± mm) |
|---|---|
| 1 - 10 | 0.03 - 0.08 |
| 10 - 30 | 0.08 - 0.15 |
| 30 - 60 | 0.15 - 0.25 |
| 60 - 100 | 0.25 - 0.40 |
Şerit genişliği toleransları (yarık kenarı):
| Genişlik (mm) | Tolerans (± mm) |
|---|---|
| 100'e kadar | 0.10 - 0.20 |
| 100 - 300 | 0.20 - 0.40 |
| 300 - 600 | 0.40 - 0.80 |
T1 VS T2 Bakır
| Mülk | T1 Bakır | T2 Bakır | ASTM C10200 | ASTM C11000 |
|---|---|---|---|---|
| Minimum Cu (%) | 99.97 | 99.90 | 99.95 | 99.90 |
| Oksijen içeriği (ppm) | <20 | 200-500 | <20 | 200-500 |
| Oksijen-içermiyor mu? | Evet | HAYIR | Evet | HAYIR |
| İletkenlik (% IACS) | 101'den büyük veya eşit | 100'den büyük veya eşit | 100'den büyük veya eşit | 100 |
| Isı iletkenliği (W/m·K) | ~391 | ~385 | ~391 | ~385 |
| Tavlanmış çekme mukavemeti (MPa) | 200-250 | 200-250 | 200-250 | 200-250 |
| Uzama tavlanmış (%) | 30'dan büyük veya eşit | 30'dan büyük veya eşit | 30'dan büyük veya eşit | 30'dan büyük veya eşit |
| Kaynaklanabilirlik | Harika | Adil | Harika | Fakir |
| Hidrojen kırılganlığı riski | Hiçbiri | Yüksek | Hiçbiri | Yüksek |
| Vakumlu gaz giderme | Çok düşük | Ilıman | Çok düşük | Ilıman |
| Göreli fiyat | Daha yüksek | Daha düşük | En yüksek | Düşük |
Hızlı seçim kılavuzu:
| Eğer ihtiyacın olursa... | Seçmek... |
|---|---|
| Oksijen-içermeyen bakır | T1 veya C10200 |
| En yüksek iletkenlik | T1 |
| Kaynaklanabilirlik | T1 veya C10200 |
| Genel kullanım için en düşük maliyet | T2 veya C11000 |
| ASTM{0}}sertifikalı malzeme | C10200 veya C11000 |
| İyi fiyata Çin malzemesi | Zorlu için T1, genel için T2 |
SSS
1. T1 bakırın elektriksel iletkenliği nedir?
T1 bakır, 20 derecede %101 IACS'ye eşit veya daha büyük elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu, standart C11000 elektrolitik bakırdan (%100 IACS) daha yüksektir ve diğer oksijensiz- bakırlarla karşılaştırılabilir. Yüksek iletkenlik %99,97 saflık ve son derece düşük safsızlık seviyelerinden gelir.
2. T1 bakırın ısıl iletkenliği nedir?
T1 bakırın termal iletkenliği 20 derecede yaklaşık 391 W/(m·K)'dir. Bu, mühendislik metalleri arasında gümüşten sonra en yüksek değerlerden biridir. Karşılaştırma için, alüminyum 6061 167 W/(m·K) ve paslanmaz çelik 304 ise 15 W/(m·K)'dir.
3. T1 bakırın çekme dayanımı nedir?
Çekme mukavemeti tempere bağlıdır. Tavlanmış T1, 200-250 MPa'ya (29-36 ksi) sahiptir. Yarı sert 250-300 MPa'ya (36-44 ksi) sahiptir. Sert (tam sert) 300-360 MPa'ya (44-52 ksi) sahiptir. Çoğu T1 levha ve şerit, aksi belirtilmedikçe tavlanmış olarak sağlanır.
4. T1 bakır manyetik midir?
Hayır, T1 bakırı manyetik değildir. Bakır diyamanyetiktir, yani manyetik alanlar tarafından çok zayıf bir şekilde itilir. Pratik amaçlar doğrultusunda, T1 bakırı manyetik değildir ve MRI makinelerinde, hassas elektronik ekipmanlarda ve manyetik malzemelerin yasak olduğu herhangi bir uygulamada kullanılabilir.
5. T1 bakırın erime noktası nedir?
T1 bakır 1083 derecede (1981 derece F) erir. Bu saf bakır için standarttır. Erime noktası lehimleme sıcaklıklarının (600-800 derece) ve lehimleme sıcaklıklarının (200-400 derece) oldukça üzerinde olduğundan normal birleştirme işlemleri sırasında erime riski yoktur.
6. T1 bakırın yoğunluğu nedir?
T1 bakırın yoğunluğu 20 derecede (0,323 lb/in³) 8,94 g/cm³'tür. 1m x 1m x 1mm boyutlarında bir levha 8,94 kg ağırlığındadır. 1 m uzunluğunda 10 mm çapında bir çubuğun ağırlığı yaklaşık 0,7 kg'dır. Nakliye hesaplamaları ve yapısal tasarım için bu numaraları kullanın.
7. T1 bakırına ısıl işlem yapılabilir mi?
Hayır, T1 gibi saf bakır, güçlendirme amacıyla ısıl işleme tabi tutulamaz. Çelik veya alüminyum alaşımlarından farklı olarak saf bakır ısıl işleme yanıt vermez. Mukavemet yalnızca soğuk işlemlerle (haddeleme, çekme) elde edilir. Tavlama, soğuk çalışmanın etkilerini ortadan kaldırarak malzemeyi yumuşatır.
8. T1 bakırın sertliği nedir?
Sertlik öfkeye bağlıdır. Tavlanmış T1'in Vickers sertliği 40-60 HV'dir. Yarı sert 70-90 HV'dir. Sert (tam sert) 90-110 HV'dir. Referans olarak tavlanmış T1 çok yumuşaktır ve tırnakla çizilebilir. Sert T1 önemli ölçüde daha serttir ancak yine de işlenebilir.
9. T1 bakırı paslanır mı?
T1 bakır hava, tatlı su ve nötr tuz çözeltilerinde mükemmel korozyon direncine sahiptir. Zamanla koruyucu bir patina oluşturur. Ancak güçlü oksitleyici asitler (nitrik asit, konsantre sülfürik asit), amonyak çözeltileri ve deniz suyunda (çukurlaşma riski) korozyona uğrar. Çoğu iç mekan elektrik uygulaması için korozyon endişe verici değildir.
10. T1 bakırın elastisite modülü nedir?
T1 bakırın esneklik modülü (Young modülü) 115-130 GPa'dır (16,7-18,9 msi). Bu, tüm bakır kaliteleri için standarttır. Çeliğin modülünün yaklaşık üçte biri kadardır (200 GPa), yani bakır aynı yük altında çelikten yaklaşık üç kat daha esnektir.
11. T1 bakırın termal genleşme katsayısı nedir?
T1 bakırın 20-300 dereceden 17,0 × 10⁻⁶ /K termal genleşme katsayısı vardır. Bu, 1 metre uzunluğundaki bir bakır çubuğun her 1 derecelik sıcaklık artışında 0,017 mm kadar genişlediği anlamına gelir. 1 m'lik bir çubuğun 20 dereceden 80 dereceye kadar ısıtılması için genleşme yaklaşık 1 mm'dir. Uzun bara çalışmalarındaki termal genleşmeyi her zaman hesaba katın.
