铜是一种广泛应用于电子工业的重要金属,具有高电导率、热导率、可焊性、塑性、延展性以及出色的冷加工性能,同时不具备磁性。然而,对于特定应用,尤其是在电子器件和真空电子器件中,要求铜具有极低的氧含量,以确保其性能和质量。为了达到这一目标,铜冶炼中的氧含量控制变得至关重要,而氧含量分析仪则扮演了不可或缺的角色。


                       无氧铜的分类

根据国际标准,无氧铜被分为一号和二号无氧铜。一号无氧铜的纯度达到99.97%,氧含量不大于0.003%,杂质总含量不大于0.03%。二号无氧铜的纯度达到99.95%,氧含量不大于0.005%,杂质总含量不大于0.05%。这些标准对无氧铜的质量和性能提出了高要求。

                       无氧铜的特殊需求

衡量无氧铜杆质量的主要指标有抗拉强度、延伸率,电阻率,氧含量以及外观质量,其中氧含量是无氧铜杆的主要质量指标之一,一级无氧铜杆的氧含量不大于10PPM,二级无氧铜杆不大于20PPM,可见无氧铜杆对氧含量的要求很严格,对产品的质量有下列影响:

(1)它几乎不固溶于铜中,但能与铜生成Cu2O脆性相,形成Cu-Cu2O共晶体,以网状组织分布在晶界上,这种脆性相硬度高,在冷变形时将与铜基体脱离,导致铜杆的机械性能下降,在后续加工中容易造成断裂现象;

(2)氧含量高还能导致无氧铜杆导电率下降,Cliver Peac 曾提出了下列计算公式:铜导电率(%I ACS)=102.14-01001338×[O2],公式中[O2]表示氧含量,单位ppm;

(3)它容易引起氢气病。所谓氢气病就是铜材在氢气中退火时产生裂纹或针状气泡,究其原因是铜中有氧,在氢气氛中退火时,氢能渗入铜的内部与氧化合形成水蒸汽,将铜胀裂,H2+Cu2O→2Cu+H2O(高压水蒸汽)。据计算,氧含量为0101%的铜100克,它的体积是1112cm3,在氢气保护下800℃退火时,可产生14cm3的高压水蒸汽。

因此,必须严格控制无氧铜杆中氧的含量,从而才能保证无氧铜杆的品质