OLe cuivre sans oxygène est généralement spécifié selon la norme ASTM/UNSbase de données. La base de données UNS comprend de nombreuses compositions différentes decuivre électrique à haute conductivitéParmi ceux-ci, trois sont largement utilisés et deux sont considérés comme sans oxygène.

· C{{0}} également connu sous le nom de cuivre électronique sans oxygène (OFE). Il s'agit d'un cuivre pur à 99,99 % avec une teneur en oxygène de 0,0005 %. Il atteint un minimum de 101 %SIACIndice de conductivité. Ce cuivre est fini dans une forme finale dans un environnement soigneusement régulé et sans oxygène. L'argent (Ag) est considéré comme une impureté dans la spécification chimique OFE. C'est également la plus chère des trois qualités répertoriées ici.

· C{{0}} également connu sous le nom de sans oxygène (OF). Bien que l'OF soit considéré comme sans oxygène, son indice de conductivité n'est pas meilleur que celui de la catégorie ETP plus courante ci-dessous. Il a une teneur en oxygène de 0,001 %, une pureté de 99,95 % et une conductivité IACS minimale de 100 %. Aux fins du pourcentage de pureté, la teneur en argent (Ag) est comptée comme du cuivre (Cu).

· Le C{{0}} est également connu sous le nom de cuivre électrolytique résistant (ETP). Il s'agit du cuivre le plus courant. Il est universel pour les applications électriques. L'ETP a une conductivité minimale de 100 % IACS et doit être pur à 99,9 %. Sa teneur en oxygène est de 0,02 % à 0,04 % (typique). La plupart des ETP vendus aujourd'hui respectent ou dépassent la spécification IACS de 101 %. Comme pour le cuivre OF, la teneur en argent (Ag) est comptée comme du cuivre (Cu) à des fins de pureté.

Conductivité thermique élevée sans oxygène

Le cuivre sans oxygène à haute conductivité thermique (OFHC) est largement utilisé danscryogénie. L'OFHC est produit par la conversion directe de produits raffinés sélectionnéscathodeset des moulages dans des conditions soigneusement contrôlées pour évitercontaminationdu métal pur sans oxygène pendant le traitement. La méthode de production de cuivre OFHC garantit une qualité de métal très élevée avec une teneur en cuivre de 99,99 %. Avec une teneur aussi faible en éléments étrangers, les propriétés inhérentes du cuivre élémentaire sont mises en valeur à un degré élevé. Ces caractéristiques sont élevéesductilité, hautélectriqueetconductivité thermique, hautrésistance aux chocs, bienramperrésistance, facilité desoudage, et faiblevolatilité relativesousvide poussé.

Normes

La conductivité est généralement spécifiée par rapport à la norme de 1913.Norme internationale sur le cuivre recuitde 58MS/m. Les progrès réalisés dans le processus de raffinage permettent désormais d'obtenir du cuivre OF et ETP qui peut atteindre ou dépasser 101 % de cette norme. (Le cuivre ultra-pur a une conductivité de 58,65 MS/m, 102,75 % IACS.) Notez que les cuivres OF et ETP ont des exigences de conductivité identiques.

Oxygènejoue un rôle bénéfique pour améliorer la conductivité du cuivre. Pendant le cuivrefonteprocédé dans lequel de l'oxygène est délibérément injecté dans la masse fondue pour éliminer les impuretés qui, autrement, dégraderaient la conductivité.

Il existe des procédés de raffinage avancés tels que leProcédé Czochralskiqui peut être utilisé pour réduire les niveaux d'impuretés en dessous de la spécification C10100 en réduisant la densité des grains de cuivre. À l'heure actuelle, il n'existe pas de classification UNS/ASTM pour ces cuivres spéciaux et la conductivité IACS de ces cuivres n'est pas facilement disponible.

Applications industrielles

Pour les applications industrielles, le cuivre sans oxygène est davantage apprécié pour sa pureté chimique que pour sa conductivité électrique. Le cuivre de qualité OF/OFE est utilisé dans le dépôt plasma (crépitement) procédés, y compris la fabrication desemi-conducteursetsupraconducteurcomposants, ainsi que dans les dispositifs à vide élevé tels queaccélérateurs de particulesDans chacune de ces applications, la libération d’oxygène ou d’autres impuretés peut provoquer des réactions chimiques indésirables avec d’autres matériaux dans l’environnement local.

Utilisation en audio domestique

Le haut de gammefil de haut-parleurL'industrie commercialise du cuivre sans oxygène comme ayant une conductivité améliorée ou d'autres propriétés électriques qui sont supposément avantageuses poursignal audiotransmission. Cependant, les spécifications de conductivité pour le cuivre C11000 électrolytique-tough-pitch (ETP) commun et le cuivre C10200 sans oxygène (OF) plus coûteux sont identiques. Le C10100, beaucoup plus cher, un cuivre hautement raffiné dont les impuretés d'argent ont été éliminées et l'oxygène réduit à 0,0005 %, n'a qu'une conductivité supérieure d'un pour cent, ce qui n'est pas significatif dans les applications audio. L'OFC est néanmoins vendu pour les signaux audio et vidéo dans les systèmes de lecture audio etcinéma maison.

Cuivre contenant du phosphore sans oxygène

Les cuivres à haute conductivité électrique se distinguent des cuivres désoxydés par l'ajout dephosphoredans le processus de fusion. Le cuivre contenant du phosphore sans oxygène (CuOFP) est généralement utilisé pour les applications structurelles et thermiques où le matériau en cuivre sera soumis à des températures suffisamment élevées pour provoquerfragilisation par l'hydrogèneou plus exactementfragilisation par la vapeur. Les exemples incluentsoudage/brasagetiges etéchangeur de chaleurtubes.

En effet, les alliages de cuivre qui contiennent de l'oxygène comme impureté (sous forme d'oxydes résiduels présents dans la matrice métallique) peuvent être fragilisés s'ils sont exposés à la chaleur.hydrogène. L'hydrogène diffuse à travers le cuivre et réagit avec les inclusions deCu2O, formant H2O (eau), qui forme ensuite des bulles de vapeur d'eau sous pression aujoints de grainsCe processus peut provoquer l'éloignement des grains les uns des autres et est connu sous le nom de fragilisation par la vapeur (carvapeurest produit, non pas parce que l’exposition à la vapeur est à l’origine du problème).

Le CuOFP a été sélectionné comme matériau résistant à la corrosion pour le suremballage decombustible nucléaire usédans leKBS-3concept développé en Suède et en Finlande pour éliminerdéchets hautement radioactifsdans les formations rocheuses cristallines.

Soudure

La soudure est un processus dans lequel deux ou plusieurs éléments (généralement en métal) sont assemblés en les faisant fondre et en les mettant sous tension.métal d'apport (souder) dans le joint, le métal d'apport ayant une teneur en métal inférieurepoint de fusionque le métal adjacent. La soudure diffère desoudagedans la mesure où la soudure n'implique pas la fusion des pièces.brasage, le métal d'apport fond à une température plus élevée, mais le métal de la pièce ne fond pas. Dans le passé, presque toutes les soudures contenaientplomb, mais les préoccupations environnementales et sanitaires ont de plus en plus dicté l’utilisation dealliages sans plombà des fins électroniques et de plomberie.

Il existe des preuves que la soudure était déjà utilisée il y a 5 000 ans en Mésopotamie.[1]Soudure etbrasageOn pense qu'ils sont apparus très tôt dans l'histoire du travail des métaux, probablement avant 4000 av. J.-C.[2]Les épées sumériennes datant d'environ 3000 av. J.-C. étaient assemblées à l'aide de soudures fortes.

La soudure était historiquement utilisée pour fabriquer des bijoux, des ustensiles de cuisine et des outils, ainsi que pour d'autres utilisations telles que l'assemblage.vitrail.

Applications

La soudure est utilisée dans la plomberie, l'électronique et la métallurgie.clignotantaux bijoux.

La soudure permet des connexions raisonnablement permanentes mais réversibles entre les tuyaux en cuivreplomberiesystèmes ainsi que les joints dans les objets en tôle tels que les boîtes de conserve,solin de toit, gouttières de pluieet automobileradiateurs.

BijouxLes composants électriques, les machines-outils et certains composants de réfrigération et de plomberie sont souvent assemblés et réparés par le procédé de brasage à l'argent à haute température. Les petites pièces mécaniques sont également souvent soudées ou brasées. La soudure est également utilisée pour joindre le plombest venuetfeuille de cuivredansvitrailtravail.