مس بدون اکسیژن: ویژگی ها، مزایا، برنامه ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

مس یک ماده معدنی است که هزاران سال در زندگی بشر وجود داشته است. در زمان های قدیم، عمدتاً برای تولید برنز آلیاژی با قلع استفاده می شد. در لاتین، نام آن Cuprum است. این جزیره توسط جزیره باستانی قبرس که یکی از اولین مکان هایی بود که مس استخراج و از معادن ذوب می شد به او داده شد.

پیشینه تاریخی، خصوصیات مس

مس از ردیف عناصر شیمیایی اساسی است. در شکل طبیعی (خالص) آن فلزی با رنگ قرمز نارنجی است. از آن برای تولید طیف بسیار وسیعی از محصولات استفاده می شود که شامل سیم های برق، ظروف، لوله، رادیاتور خودرو و غیره می شود.

اطلاعات باستان شناسان نشان می دهد که مس بیش از ده هزار سال پیش مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین آویز مسی که در نواحی شمالی عراق امروزی کشف شد، در حدود 8700 سال قبل از میلاد ساخته شد.

مس دارای رسانایی حرارتی و الکتریکی بالایی است و پردازش آن در گرما و سرد بودن آسان است. او داردمقاومت در برابر خوردگی بسیار بالا این به این دلیل است که مس در اثر واکنش با اکسیژن، یک لایه محافظ اکسیدی بسیار نازک روی سطح خود ایجاد می کند.

مس کاربرد وسیعی در تولید سیم‌های صوتی، الکتریکی و سایر سیم‌ها پیدا کرده است که در آنجا به‌عنوان فلزی با خلوص بالا یا با افزوده‌های کوچک نقره، آرسنیک، فسفر، تلوریم، گوگرد وجود دارد.

روند دریافت

مس بدون اکسیژن با تصفیه بالا در فرآیندی به نام پالایش الکتریکی تولید می شود. روی کاتدهای سلول های الکتریکی می نشیند، در نتیجه نام دیگری دارد - مس کاتد. خلوص به حدود 99.99٪ می رسد. به چنین فلزی مس بدون اکسیژن نیز می گویند که دارای درجه تصفیه بالایی است (OFC - مس بدون اکسیژن).

مس خالص مذاب متعاقباً در قالب های خاصی که دارای بخش های مربع یا مستطیل هستند ریخته می شود. این فرآیند در خلاء و در غیاب اکسیژن انجام می شود که از نفوذ آن به فلز مذاب جلوگیری می کند. عدم وجود ناخالصی های اکسیژن در چنین مسی به طور قابل توجهی هدایت الکتریکی و استحکام آن را افزایش می دهد.

نظافت

مس OFC بدون اکسیژن درجات مختلف تصفیه دارد. خلوص فلز به شرح زیر نشان داده شده است: " N". به جای ستاره ()، عددی درج می شود که اطلاعاتی را در مورد تعداد نه ها بعد از نقطه اعشار نشان می دهد. بنابراین، نام تجاری مس بدون اکسیژن OFC 6N گزارش می دهد که فلز خالص موجود در آن 99.999999٪ است. مقدار ماده خارجی 0.000001 است%

اولین تولید مس با کیفیت 6N در سال 1985 در ژاپن توسط شرکت معدنی نیپون انجام شد. مس بدون اکسیژن بسیار خالص شده در سال 1987 وارد تولید انبوه شد. حوزه‌های اصلی کاربرد در آن زمان سیم‌های صوتی، کابل‌های شبکه متصل بودند.

در حال حاضر، تولیدکنندگان بسیار زیادی در جهان، از جمله فدراسیون روسیه، چنین مس خالصی را تولید می کنند.

برخی از شرکت ها ادعا می کنند که به درجه ای از تصفیه بالای 6 -7N، 8N و غیره دست یافته اند. اما باید در نظر داشت که در حال حاضر هیچ وحدتی در تعیین استانداردهای خلوص مس بدون اکسیژن وجود ندارد. و کیفیت آن در برخی موارد، وجود هر گونه ناخالصی به سادگی در نظر گرفته نمی شود. به طور معمول، چنین اجزاء خارجی شامل نقره است.

فضائل فلزی

مزایای OFC مس بدون اکسیژن عبارتند از:

• در خلاء، وقتی گرم شود، نمی شکند و شکننده نمی شود؛
• قابلیت تغییر شکل به راحتی در هنگام تغییر شکل سرد (در صورت قرار گرفتن در معرض فشار در دمای اتاق یا نزدیک به آنها)؛
• در شرایط مختلف تغییر رنگ نمی دهد؛
• متوسط مقاومت الکتریکی چنین فلزی ثابت است؛
• رسانایی همیشه بالاست؛
• این فلز در ساختارش همگن است؛
• آزادانه با لحیم کاری و جوشکاری پردازش می شود.

برنامه ها

به دلیل کیفیت و خواصی که دارد، بدون اکسیژن استمس در محصولات مختلفی کاربرد پیدا کرده است، یعنی:

• سیم پیچ ترانسفورماتور از آن ساخته می شود؛
• مورد استفاده در تولید کابل های کواکسیال؛
• مورد استفاده در سیستم ها و دستگاه های الکترونیکی؛
• یک فلز ضروری در ابررساناها و شتاب دهنده های خطی؛
• او یک عنصر ساختاری مهم سیم ها و کابل های مخابراتی است که برای کار در زیر آب در نظر گرفته شده است؛
• بخشی از سیم کشی ترانسفورماتور جریان است.

مس بدون اکسیژن نیز در فناوری خلاء استفاده می شود. در طراحی سیستم های توزیع خلاء و نیمه هادی ها ضروری است.

به طور گسترده در ساخت محصولات صنعت فضایی استفاده می شود.

در میان مناطق دیگری که در آن مس بدون اکسیژن استفاده می شود عبارتند از: الکترونیک رادیویی، میکروالکترونیک، رادیو و ابزار دقیق، انرژی هسته ای، جواهرات و صنایع ساختمانی.

سیم‌ها و لوله‌ها از آن ساخته می‌شوند که برای کار در میدان‌های الکترومغناطیسی قوی طراحی شده‌اند. مس بدون اکسیژن اساس ساخت آندهای الکتروشیمیایی است.

کاربردهای کاتد مس

محصولات کابلی مدرن ساخته شده با مس بدون اکسیژن، رسانایی بالایی دارند. این امکان انجام سیگنال های الکتریکی با پهنای باند بالا را با سطح مقطع سیم کوچکتر فراهم می کند.

با این حال، شایان ذکر است که کابل های مسی بدون اکسیژن به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته اند. و همه به این دلیلسیم های ساخته شده از این فلز گران هستند. برای دستیابی به پارامترهای مورد نظر، از مس ساده با قطر زیاد استفاده می کنند و ترجیح می دهند برای محصولات مسی گران قیمت بدون اکسیژن هزینه نکنند.

اما مناطقی نیز وجود دارد که رسانایی بالا همراه با قطر سیم های کوچک ترجیح داده می شود. این برای اطمینان از زیبایی ظاهری، از جمله موارد دیگر، ضروری است. این حوزه‌ها شامل تولید تجهیزات موسیقی، هدفون‌های با کیفیت بالا، و همچنین مواردی است که باید دستگاه‌هایی تهیه کنید که صداهای سطح حرفه‌ای با کیفیت بالا تولید کنند.

هنگام استفاده از چنین مسی، به مزایای آن در مقاومت در برابر خوردگی داخلی اشاره می شود. با توجه به این خاصیت، سیم های مسی بدون اکسیژن به مرور زمان ویژگی های خود را از دست نمی دهند. به همین دلیل از کابل های پر شده با این فلز در محیط هایی که رطوبت بالا وجود دارد استفاده می شود.