Bezkyslíkatá měď: vlastnosti, výhody, aplikace

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Měď je minerál, který je v lidském životě přítomen po mnoho tisíciletí. Ve starověku se používal především k výrobě bronzu legovaného cínem. V latině se jmenuje Cuprum. Dal mu ji starověký ostrov Kypr, který byl jedním z prvních míst, kde se měď těžila a tavila z dolů.

Historické pozadí, charakteristika mědi

Měď patří do řádu základních chemických prvků. Ve své přírodní (čisté) podobě se jedná o kov s červeno-oranžovým nádechem. Používá se k výrobě velmi široké škály produktů, které zahrnují elektrické dráty, nádobí, trubky, chladiče automobilů atd.

Informace od archeologů naznačují, že měď se začala používat před více než deseti tisíci lety. Měděný přívěsek, objevený v severních oblastech moderního Iráku, byl vyroben kolem roku 8700 před naším letopočtem.

Měď má vysokou tepelnou a elektrickou vodivost a snadno se zpracovává za tepla i za studena. Ona mávelmi vysoká odolnost proti korozi. To je způsobeno skutečností, že měď vytváří na svém povrchu velmi tenkou oxidovou ochrannou vrstvu v důsledku své reakce s kyslíkem.

Měď našla široké uplatnění při výrobě akustických, elektrických a jiných drátů, přítomných tam jako kov vysoké čistoty nebo s malými přísadami stříbra, arsenu, fosforu, teluru, síry.

Proces příjmu

Vysoce čištěná bezkyslíkatá měď se vyrábí v procesu zvaném elektrická rafinace. Usazuje se na katodách elektrických článků, v důsledku čehož má jiný název - katodová měď. Čistota dosahuje asi 99,99 %. Takový kov se také nazývá bezkyslíkatá měď, která má vysoký stupeň čištění (OFC - Oxygen-Free Copper).

Roztavená čistá měď se následně odlévá do speciálních forem, které mají čtvercové nebo obdélníkové části. Tento proces probíhá ve vakuu, za nepřítomnosti kyslíku, což zabraňuje jeho pronikání do roztaveného kovu. Nepřítomnost kyslíkových nečistot v takové mědi výrazně zvyšuje její elektrickou vodivost a pevnost.

Čistota

OFC měď bez obsahu kyslíku má různé stupně čištění. Čistota kovu je označena následovně: " N". Místo hvězdičky () se vkládá číslo, které prozrazuje informaci o počtu devítek za desetinnou čárkou. Značka bezkyslíkaté mědi OFC 6N tedy uvádí, že čistý kov v ní je 99,999999%. Množství cizí látky je 0,000001%.

První výroba mědi kvality 6N byla provedena v roce 1985 v Japonsku společností Nippon Mining Co. Vysoce čištěná měď bez obsahu kyslíku se začala masově vyrábět v roce 1987. Hlavními oblastmi použití pak byly akustické vodiče, propojovací síťové kabely.

V současné době vyrábí takto čistou měď poměrně hodně výrobců na světě, včetně Ruské federace.

Některé společnosti tvrdí, že dosáhly stupně čištění nad 6 -7N, 8N atd. Je však třeba mít na paměti, že v současnosti neexistuje jednota při určování norem pro čistotu bezkyslíkaté mědi a její kvalitu. V některých případech se s přítomností jakýchkoliv nečistot prostě nepočítá. Mezi takové cizí inkluze obvykle patří stříbro.

Metalové ctnosti

Výhody bezkyslíkaté mědi OFC zahrnují:

• ve vakuu se při zahřátí neláme ani nezkřehne;
• schopný snadno měnit tvar během deformace za studena (při vystavení tlaku při pokojové teplotě nebo v její blízkosti);
• nemění barvu za různých podmínek;
• průměrný elektrický odpor takového kovu je konstantní;
• vodivost je vždy vysoká;
• tento kov je ve své struktuře homogenní;
• volně zpracované pájením a svařováním.

Aplikace

Vzhledem ke svým kvalitám a vlastnostem bez kyslíkuměď našla uplatnění v řadě produktů, jmenovitě:

• jsou z něj vyrobena vinutí transformátoru;
• používá se při výrobě koaxiálních kabelů;
• používá se v elektronických systémech a zařízeních;
• základní kov v supravodičích a lineárních urychlovačích;
• je důležitým konstrukčním prvkem telekomunikačních drátů a kabelů určených pro provoz pod vodou;
• je součástí kabeláže proudového transformátoru.

Bezkyslíkatá měď se také používá ve vakuové technologii. Je nepostradatelný při navrhování vakuových distribučních systémů a polovodičů.

Široce se používá při výrobě produktů pro vesmírný průmysl.

Mezi další oblasti, kde se používá bezkyslíkatá měď, patří: rádiová elektronika, mikroelektronika, rádio a přístrojové vybavení, jaderná energetika, klenotnictví a stavebnictví.

Vyrábějí se z něj dráty a trubky navržené pro práci v silných elektromagnetických polích. Bezkyslíkatá měď je základem pro výrobu elektrochemických anod.

Aplikace s měděnou katodou

Moderní kabelové produkty vyrobené z bezkyslíkaté mědi jsou vysoce vodivé. To umožňuje provádět elektrické signály s velkou šířkou pásma s menšími průřezy vodičů.

Stojí však za zmínku, že bezkyslíkaté měděné kabely nebyly široce používány. A to všechno protodráty vyrobené z tohoto kovu jsou drahé. K dosažení požadovaných parametrů používají jednoduchou měď s velkým průměrem a raději neutrácejí peníze za drahé bezkyslíkaté měděné produkty.

Jsou však také oblasti, kde je preferována vysoká vodivost v kombinaci s malými průměry drátu. To je nutné mimo jiné pro zajištění estetického vzhledu. Tyto oblasti zahrnují výrobu hudebního vybavení, vysoce kvalitních sluchátek a také ty, kde potřebujete získat zařízení, která reprodukují vysoce kvalitní zvuky na profesionální úrovni.

Při použití takové mědi jsou zaznamenány její výhody v odolnosti proti vnitřní korozi. Díky této vlastnosti neztrácejí měděné dráty bez obsahu kyslíku v průběhu času své vlastnosti. Z tohoto důvodu se kabely naplněné tímto kovem používají v prostředích s vysokou vlhkostí.