Bakar bez kiseonika: karakteristike, prednosti, primene

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Bakar je mineral koji je prisutan u ljudskom životu mnogo milenijuma. U antičko doba, uglavnom se koristio za proizvodnju bronce legirane kalajem. Na latinskom se zove Cuprum. Dalo mu ga je drevno ostrvo Kipar, koje je bilo jedno od prvih mesta gde se bakar kopao i topio iz rudnika.

Istorijska pozadina, karakterizacija bakra

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

Informacije arheologa sugeriraju da se bakar počeo koristiti prije više od deset hiljada godina. Tako je bakarni privezak, otkriven u sjevernim regijama modernog Iraka, napravljen oko 8700. godine prije nove ere.

Bakar ima visoku toplotnu i električnu provodljivost 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 njegove reakcije s kisikom.

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

Proces prijema

Visoko pročišćeni bakar bez kiseonika proizvodi se u procesu koji se zove električna rafinacija. Taloži se na katodama električnih ćelija, zbog čega ima drugačije ime - katodni bakar. Čistoća dostiže oko 99,99%. Takav metal se naziva i bakar bez kiseonika, koji ima visok stepen prečišćavanja (OFC - Oxygen-Free Copper).

Ratopljeni čisti bakar se zatim sipa u posebne kalupe koji imaju kvadratne ili pravougaone preseke. Ovaj proces se odvija u vakuumu, u nedostatku kiseonika, što sprečava njegovo prodiranje u rastopljeni metal. Odsustvo nečistoća kiseonika u takvom bakru značajno povećava njegovu električnu provodljivost i snagu.

Čistoća

OFC bakar bez kiseonika ima različite stepene prečišćavanja. Čistoća metala je naznačena na sljedeći način: " N". Umjesto zvjezdice (), umetnut je broj koji otkriva informaciju o broju devet nakon decimalne zareze. Dakle, marka bakra bez kisika OFC 6N izvještava da je čisti metal u njemu 99,999999%. Količina strane materije je 0,000001%.

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

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

Neke kompanije tvrde da su postigle stepen prečišćavanja iznad 6 -7N, 8N, itd. Ali treba imati na umu da trenutno ne postoji jedinstvo u određivanju standarda za čistoću bakra bez kiseonika i njen kvalitet. U nekim slučajevima, prisustvo bilo kakvih nečistoća jednostavno se ne uzima u obzir. Obično takve strane inkluzije uključuju srebro.

Metal Virtues

Prednosti OFC bakra bez kisika uključuju:

• u vakuumu, kada se zagreje, ne lomi se niti postaje lomljiv;
• sposoban za lako mijenjanje oblika tokom 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;
• provodljivost je uvijek visoka;
• ovaj metal je homogen po svojoj strukturi;
• slobodno obrađeno lemljenjem i zavarivanjem.

Prijave

Zbog svojih kvaliteta i svojstava, bez kiseonikabakar je našao primenu u raznim proizvodima, i to:

• namotaji transformatora su napravljeni od njega;
• koristi se u proizvodnji koaksijalnih kablova;
• koristi se u elektronskim sistemima i uređajima;
• esencijalni metal u supravodnicima i linearnim akceleratorima;
• ona je važan konstruktivni element telekomunikacionih žica i kablova namenjenih za rad pod vodom;
• je dio ožičenja strujnog transformatora.

Bakar bez kiseonika se takođe koristi u vakuumskoj tehnologiji. Neophodan je u projektovanju vakuumskih distributivnih sistema i poluprovodnika.

Naširoko se koristi u proizvodnji proizvoda za svemirsku industriju.

Među ostalim oblastima u kojima se koristi bakar bez kiseonika su: radio elektronika, mikroelektronika, radio i instrumentacija, nuklearna energija, nakit i građevinska industrija.

Od njega se prave žice i cijevi, dizajnirane za rad u jakim elektromagnetnim poljima. Bakar bez kiseonika je osnova za proizvodnju elektrohemijskih anoda.

Primjena bakrenih katoda

Moderni kablovski proizvodi napravljeni od bakra bez kiseonika su visoko provodljivi. Ovo omogućava izvođenje električnih signala velikog propusnog opsega sa manjim poprečnim presjecima žica.

Međutim, vrijedi napomenuti da bakreni kablovi bez kisika nisu bili u širokoj upotrebi. I sve zatožice od ovog metala su skupe. Da bi postigli željene parametre, koriste jednostavan bakar velikog prečnika, ne želeći da troše novac na skupe proizvode od bakra bez kiseonika.

Ali postoje područja u kojima se preferira visoka provodljivost u kombinaciji sa malim prečnicima žice. To je neophodno kako bi se osigurao, između ostalog, estetski izgled. Ove oblasti obuhvataju proizvodnju muzičke opreme, visokokvalitetnih slušalica, kao i one gde je potrebno nabaviti uređaje koji reprodukuju kvalitetan zvuk profesionalnog nivoa.

Kada se koristi takav bakar, primjećuju se njegove prednosti u otpornosti na unutrašnju koroziju. Zbog ovog svojstva bakrene žice bez kisika ne gube svoje karakteristike tokom vremena. Iz tog razloga, kablovi punjeni ovim metalom se koriste u sredinama gde postoji visoka vlažnost.