Bakar bez kisika: značajke, prednosti, primjene

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Bakar je mineral koji je prisutan u ljudskom životu mnogo tisućljeća. U antičko doba, uglavnom se koristio za proizvodnju bronce legirane s kositrom. Na latinskom se zove Cuprum. Dao mu ga je drevni otok Cipar, koji je bio jedno od prvih mjesta gdje se bakar kopao i topio iz rudnika.

Povijesna pozadina, karakterizacija bakra

Bakar pripada redu osnovnih kemijskih elemenata. U svom prirodnom (čistom) obliku, to je metal s crveno-narančastom nijansom. Koristi se za izradu vrlo velikog asortimana proizvoda, koji uključuju električne žice, posuđe, cijevi, automobilske radijatore, itd.

Informacije arheologa sugeriraju da se bakar počeo koristiti prije više od deset tisuća godina. Tako je bakreni privjesak, otkriven u sjevernim regijama modernog Iraka, napravljen oko 8700. godine prije Krista.

Bakar ima visoku toplinsku i električnu vodljivost i lako se obrađuje i toplo i hladno. Ona imavrlo visoka otpornost na koroziju. To je zbog činjenice da bakar stvara vrlo tanak zaštitni sloj oksida na svojoj površini kao rezultat svoje reakcije s kisikom.

Bakar je našao široku primjenu u proizvodnji akustičkih, električnih i drugih žica, tamo prisutnih kao metal visoke čistoće ili s malim dodacima srebra, arsena, fosfora, telurija, sumpora.

Proces primanja

Visoko pročišćeni bakar bez kisika proizvodi se u procesu koji se naziva električno rafiniranje. Taloži se na katodama električnih ćelija, zbog čega ima drugačije ime - katodni bakar. Čistoća doseže oko 99,99%. Takav metal se također naziva bakar bez kisika, koji ima visok stupanj pročišćavanja (OFC - Oxygen-Free Copper).

Ratopljeni čisti bakar se zatim izlijeva u posebne kalupe koji imaju kvadratne ili pravokutne presjeke. Taj se proces odvija u vakuumu, u nedostatku kisika, što sprječava njegov prodor u rastaljeni metal. Odsutnost nečistoća kisika u takvom bakru značajno povećava njegovu električnu vodljivost i čvrstoću.

Čistoća

OFC bakar bez kisika ima različite stupnjeve pročišćavanja. Čistoća metala je naznačena na sljedeći način: " N". Umjesto zvjezdice () umetnut je broj koji otkriva informaciju o broju devetki iza decimalne točke. Dakle, marka bakra bez kisika OFC 6N izvještava da je čisti metal u njemu 99,999999%. Količina strane tvari je 0,000001%.

Prva proizvodnja bakra 6N kvalitete izvedena je 1985. u Japanu od strane Nippon Mining Co. Visoko pročišćeni bakar bez kisika ušao je u masovnu proizvodnju 1987. godine. Glavna područja primjene tada su bile akustične žice, mrežni kabeli za međusobno povezivanje.

Trenutno dosta proizvođača u svijetu, uključujući Rusku Federaciju, proizvodi takav čisti bakar.

Neke tvrtke tvrde da su postigle stupanj pročišćavanja iznad 6 -7N, 8N, itd. Ali treba imati na umu da trenutno ne postoji jedinstvo u određivanju standarda za čistoću bakra bez kisika i njegovu kvalitetu. U nekim slučajevima, prisutnost bilo kakvih nečistoća jednostavno se ne uzima u obzir. Obično takve strane inkluzije uključuju srebro.

Metal Vrline

Prednosti OFC bakra bez kisika uključuju:

• u vakuumu, kada se zagrije, ne lomi se niti postaje lomljiv;
• sposoban lako mijenjati oblik tijekom hladne deformacije (kada je izložen pritisku na sobnoj temperaturi ili blizu njih);
• ne mijenja boju u različitim uvjetima;
• prosječni električni otpor takvog metala je konstantan;
• vodljivost je uvijek visoka;
• ovaj metal je homogen u svojoj strukturi;
• slobodno obrađeno lemljenjem i zavarivanjem.

Prijave

Zbog svojih kvaliteta i svojstava, bez kisikabakar je našao primjenu u raznim proizvodima, i to:

• od njega se izrađuju namoti transformatora;
• koristi se u proizvodnji koaksijalnih kabela;
• koristi se u elektroničkim sustavima i uređajima;
• bitni metal u supravodnicima i linearnim akceleratorima;
• ona je važan strukturni element telekomunikacijskih žica i kabela namijenjenih za rad pod vodom;
• dio je ožičenja strujnog transformatora.

Bakar bez kisika također se koristi u vakuumskoj tehnologiji. Neophodan je u projektiranju vakuumskih distribucijskih sustava i poluvodiča.

Naširoko se koristi u proizvodnji proizvoda za svemirsku industriju.

Među ostalim područjima u kojima se koristi bakar bez kisika su: radioelektronika, mikroelektronika, radio i instrumentacija, nuklearna energija, nakit i građevinska industrija.

Od njega se prave žice i cijevi, dizajnirane za rad u jakim elektromagnetskim poljima. Bakar bez kisika osnova je za proizvodnju elektrokemijskih anoda.

Primjena bakrene katode

Moderni kabelski proizvodi izrađeni od bakra bez kisika vrlo su vodljivi. To omogućuje izvođenje električnih signala velike propusnosti s manjim poprečnim presjecima žica.

Međutim, vrijedi napomenuti da bakreni kabeli bez kisika nisu bili široko korišteni. I sve zatožice od ovog metala su skupe. Da bi postigli željene parametre, koriste jednostavan bakar velikog promjera, ne želeći trošiti novac na skupe bakrene proizvode bez kisika.

Ali postoje područja gdje se preferira visoka vodljivost u kombinaciji s malim promjerima žice. To je potrebno kako bi se, između ostalog, osigurao estetski izgled. Ova područja uključuju proizvodnju glazbene opreme, visokokvalitetnih slušalica, kao i ona gdje trebate nabaviti uređaje koji reproduciraju zvukove visoke kvalitete na profesionalnoj razini.

Kada se koristi takav bakar, primjećuju se njegove prednosti u otpornosti na unutarnju koroziju. Zbog ovog svojstva bakrene žice bez kisika s vremenom ne gube svoje karakteristike. Iz tog razloga se kabeli punjeni ovim metalom koriste u okruženjima s visokom vlagom.