Dalam kuprum tulen komersial, Copper 110 (C11000, ETP) dan Copper 101 (C10100, OFE) ialah dua gred kuprum yang digunakan secara meluas, setiap satu dioptimumkan untuk aplikasi tertentu.
Walaupun kedua-duanya menawarkan kekonduksian dan kebolehbentukan yang sangat baik, perbezaannya dalam ketulenan, kandungan oksigen, struktur mikro dan kesesuaian untuk vakum atau aplikasi kebolehpercayaan-tinggi boleh menyebabkan kekeliruan bagi jurutera dan pereka apabila memilih antara dua gred kuprum ini. Artikel ini menyediakan-perbandingan teknikal yang mendalam bagi kedua-dua gred kuprum ini, bersama-sama dengan data prestasi dan panduan aplikasi.
Piawaian & Tatanama
Kuprum 110 (C11000) biasanya dirujuk sebagai Cu-ETP (Electrolytic Tough Pitch Copper).
Ia diseragamkan di bawah UNS C11000 dan sebutan EN Cu-ETP (CW004A). C11000 dikilangkan secara meluas dan dibekalkan dalam pelbagai bentuk produk termasuk wayar, rod, kepingan dan plat, menjadikannya pilihan serba boleh untuk aplikasi elektrik dan industri am.
Copper 101 (C10100), sebaliknya, dikenali sebagai Cu-OFE (Oxygen-Free Electronic Copper).
Ia adalah ultra-kuprum tulen dengan kandungan oksigen yang sangat rendah, diseragamkan di bawah UNS C10100 dan EN Cu-OFE (CW009A).
C10100 diperhalusi khusus untuk menghapuskan kemasukan oksigen dan oksida, yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi vakum,-kebolehpercayaan tinggi dan-elektron.
Menentukan sebutan UNS atau EN bersama-sama dengan bentuk dan sifat produk adalah penting untuk memastikan bahan memenuhi ciri prestasi yang diperlukan.
Komposisi Kimia dan Perbezaan Mikrostruktur
Komposisi kimia kuprum secara langsung mempengaruhi ketulenannya, kekonduksian elektrik dan haba, tingkah laku mekanikal, dan kesesuaian untuk aplikasi khusus.
Walaupun kedua-dua Copper 110 (C11000, ETP) dan Copper 101 (C10100, OFE) dikelaskan sebagai-kuprum ketulenan tinggi, struktur mikro dan kandungan unsur surihnya berbeza dengan ketara, menjejaskan prestasi dalam aplikasi kritikal.
| Unsur / Ciri | C11000 (ETP) | C10100 (OFE) | Nota |
| Kuprum (Cu) | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.90% | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.99% | OFE mempunyai ketulenan ultra-tinggi, bermanfaat untuk aplikasi vakum dan elektronik |
| Oksigen (O) | 0.02–0.04% berat | Kurang daripada atau sama dengan 0.0005% berat | Oksigen dalam ETP membentuk kemasukan oksida; OFE pada asasnya adalah-bebas oksigen |
| Perak (Ag) | Kurang daripada atau sama dengan 0.03% | Kurang daripada atau sama dengan 0.01% | Jejak kekotoran, kesan kecil pada harta benda |
| Fosforus (P) | Kurang daripada atau sama dengan 0.04% | Kurang daripada atau sama dengan 0.005% | Fosforus yang lebih rendah dalam OFE mengurangkan risiko kerapuhan dan pembentukan oksida |
Sifat Fizikal: Kuprum 110 lwn 101
Sifat fizikal seperti ketumpatan, takat lebur, kekonduksian terma dan kekonduksian elektrik adalah asas untuk pengiraan kejuruteraan, reka bentuk dan pemilihan bahan.
Kuprum 110 (C11000, ETP) dan Kuprum 101 (C10100, OFE) berkongsi sifat pukal yang hampir sama kerana kedua-duanya pada asasnya adalah kuprum tulen, tetapi perbezaan kecil dalam kandungan ketulenan dan oksigen boleh menjejaskan sedikit prestasi dalam aplikasi khusus.
| Harta benda | Kuprum 110 (C11000, ETP) | Kuprum 101 (C10100, OFE) | Nota / Implikasi |
| Ketumpatan | 8.96 g/cm³ | 8.96 g/cm³ | sama; sesuai untuk pengiraan berat dalam struktur dan konduktor. |
| Takat Lebur | 1083–1085 darjah | 1083–1085 darjah | Kedua-dua gred cair pada suhu yang hampir sama; parameter pemprosesan untuk tuangan atau pematerian adalah setara. |
| Kekonduksian Elektrik | ~100 % IACS | ~101 % IACS | OFE menawarkan kekonduksian sedikit lebih tinggi disebabkan kandungan oksigen dan kekotoran ultra-rendah; berkaitan dalam-kepersisan tinggi atau tinggi-aplikasi semasa. |
| Kekonduksian Terma | 390–395 W·m⁻¹·K⁻¹ | 395–400 W·m⁻¹·K⁻¹ | Lebih tinggi sedikit dalam OFE, yang meningkatkan kecekapan pemindahan haba dalam pengurusan haba atau aplikasi vakum. |
| Kapasiti Haba Tertentu | ~0.385 J/g·K | ~0.385 J/g·K | Sama untuk kedua-duanya; berguna untuk pemodelan haba. |
| Pekali Pengembangan Terma | ~16.5 × 10⁻⁶ /K | ~16.5 × 10⁻⁶ /K | Perbezaan yang boleh diabaikan; penting untuk reka bentuk gabungan dan komposit. |
| Kerintangan Elektrik | ~1.72 μΩ·sm | ~1.68 μΩ·sm | Kerintangan C10100 yang lebih rendah menyumbang kepada prestasi yang lebih baik sedikit dalam litar-ultra sensitif. |
Sifat Mekanikal dan Kesan Suhu/Keadaan
Prestasi mekanikal kuprum sangat bergantung pada suhu pemprosesan, termasuk penyepuhlindapan dan kerja sejuk.
Kuprum 101 (C10100, OFE) secara amnya menawarkan kekuatan yang lebih tinggi dalam keadaan kerja-sejuk kerana struktur mikro-ketulenan ultra tinggi dan oksida-yang sangat tinggi,
manakala Copper 110 (C11000, ETP) mempamerkan kebolehbentukan dan kemuluran yang unggul, menjadikannya sangat-sesuai untuk membentuk-aplikasi intensif seperti lukisan dalam atau pengecapan.
Sifat Mekanikal mengikut Suhu (Nilai Biasa, ASTM B152)
| Harta benda | perangai | Kuprum 101 (C10100) | Kuprum 110 (C11000) | Kaedah Ujian |
| Kekuatan Tegangan (MPa) | disepuh (O) | 220–250 | 150–210 | ASTM E8/E8M |
| Kekuatan Tegangan (MPa) | Dingin-Bekerja (H04) | 300–330 | 240–270 | ASTM E8/E8M |
| Kekuatan Tegangan (MPa) | Dingin-Bekerja (H08) | 340–370 | 260–290 | ASTM E8/E8M |
| Kekuatan Hasil, 0.2% offset (MPa) | disepuh (O) | 60–80 | 33–60 | ASTM E8/E8M |
| Kekuatan Hasil, 0.2% offset (MPa) | Dingin-Bekerja (H04) | 180–200 | 150–180 | ASTM E8/E8M |
| Kekuatan Hasil, 0.2% offset (MPa) | Dingin-Bekerja (H08) | 250–280 | 200–230 | ASTM E8/E8M |
| Pemanjangan pada Rehat (%) | disepuh (O) | 45–60 | 50–65 | ASTM E8/E8M |
| Pemanjangan pada Rehat (%) | Dingin-Bekerja (H04) | 10–15 | 15–20 | ASTM E8/E8M |
| Kekerasan Brinell (HBW, 500 kg) | disepuh (O) | 40–50 | 35–45 | ASTM E10 |
| Kekerasan Brinell (HBW, 500 kg) | Dingin-Bekerja (H04) | 80–90 | 70–80 | ASTM E10 |
Anil (O) Temper: Kedua-dua gred lembut dan sangat mulur. Pemanjangan C11000 yang lebih tinggi (50–65%) menjadikannya sesuai untuk pembuatan lukisan dalam, pengecapan dan sentuhan elektrik.
Suhu Sejuk-Bekerja (H04/H08): Ketulenan ultra-C10100 membolehkan pengerasan kerja yang lebih seragam, menghasilkan kekuatan tegangan 30–40% lebih tinggi daripada C11000 dalam suhu H08.
Ini menjadikannya sesuai untuk beban-komponen galas atau ketepatan, termasuk belitan gegelung superkonduktor atau penyambung kebolehpercayaan-tinggi.
Kekerasan Brinell: Meningkat secara berkadar dengan kerja sejuk. C10100 mencapai kekerasan yang lebih tinggi untuk suhu yang sama kerana struktur mikronya yang bersih,-bebas oksida.
Tingkah laku pembuatan dan fabrikasi
Kuprum 110 (C11000, ETP) dan Kuprum 101 (C10100, OFE) berkelakuan serupa dalam banyak operasi fabrikasi kerana kedua-duanya pada asasnya adalah kuprum tulen, tetapi perbezaan dalam oksigen dan kekotoran surih menghasilkan kontras praktikal yang bermakna semasa membentuk, pemesinan dan penyambungan.
Membentuk dan sejuk{0}}berfungsi
Kemuluran dan kebolehbenturan:
Bahan anil (O temper): kedua-dua gred sangat mulur dan menerima selekoh ketat, lukisan dalam dan pembentukan teruk.
Tembaga beranil biasanya boleh bertolak ansur dengan jejari selekoh dalam yang sangat kecil (hampir 0.5–1.0 × ketebalan kepingan dalam banyak kes), menjadikannya sangat baik untuk mengecap dan bahagian berbentuk rumit.
Perangai-sejuk (H04, H08, dsb.): kekuatan meningkat dan kemuluran menurun apabila suhu meningkat; jejari selekoh minimum mesti dinaikkan dengan sewajarnya.
Pereka bentuk hendaklah mensaiz jejari lentur dan fillet berdasarkan keremajaan dan pasca{0}}yang dimaksudkan untuk melegakan tekanan.
Pengerasan kerja & kebolehcabutan:
C10100 (OFE) cenderung mengeras dengan lebih seragam semasa kerja sejuk kerana struktur mikro-bebas oksidanya; ini menghasilkan kekuatan boleh dicapai yang lebih tinggi dalam H-tempera dan boleh berfaedah untuk bahagian yang memerlukan prestasi mekanikal yang lebih tinggi selepas lukisan.
C11000 (ETP) sangat memaafkan untuk operasi lukisan dan pengecapan yang progresif kerana rentetan oksida tidak berterusan dan biasanya tidak mengganggu pembentukan pada tahap terikan komersial.
Penyepuhlindapan dan pemulihan:
Penghabluran semula untuk kuprum berlaku pada suhu yang agak rendah berbanding dengan banyak aloi; bergantung pada kerja sejuk sebelumnya, permulaan penghabluran semula mungkin bermula dalam kira-kira 150–400 darjah .
Amalan penyepuhlindapan-penuh industri biasanya menggunakan suhu dalam julat 400–650 darjah (masa dan suasana dipilih untuk mengelakkan pengoksidaan atau pencemaran permukaan).
Bahagian OFE yang dimaksudkan untuk kegunaan vakum boleh disepuhlindapkan dalam suasana lengai atau mengurangkan untuk mengekalkan kebersihan permukaan.
Penyemperitan, rolling dan lukisan wayar
Lukisan wayar:C11000 ialah piawaian industri untuk-pengeluaran wayar dan konduktor volum tinggi kerana ia menggabungkan kebolehlukisan yang sangat baik dengan kekonduksian yang stabil.
C10100 juga boleh dilukis-mampu menggunakan tolok halus tetapi dipilih apabila prestasi vakum hiliran atau permukaan ultra-bersih diperlukan.
Penyemperitan & penggulungan:Kedua-dua gred tersemperit dan bergulung dengan baik. Kualiti permukaan OFE biasanya lebih baik untuk-produk bergulung berketepatan tinggi kerana ketiadaan kemasukan oksida; ini boleh mengurangkan koyakan interdendritik atau lubang mikro-dalam kemasan permukaan yang menuntut.
Pemesinan
Tingkah laku umum:Kuprum agak lembut, pengalir haba dan mulur; ia cenderung untuk menghasilkan cip bergetah yang berterusan jika parameter tidak dioptimumkan.
Kebolehmesinan untuk C11000 dan C10100 adalah serupa dalam amalan.
Perkakas dan parameter:Gunakan tepi pemotong yang tajam, pelekap tegar, alatan garu positif (karbid atau keluli berkelajuan tinggi-bergantung pada isipadu), suapan dan kedalaman terkawal serta penyejukan/flush yang mencukupi untuk mengelakkan pengerasan kerja dan kelebihan terbina.
Untuk pemotongan berterusan yang panjang, pemutus cip dan strategi pemotongan terputus-putus disyorkan.
Kemasan permukaan dan kawalan burr:Bahan OFE selalunya mencapai kemasan permukaan yang lebih baik sedikit dalam pemesinan mikro ketepatan kerana rangkuman mikro-yang lebih sedikit.
Penyediaan permukaan, pembersihan dan pengendalian
UntukC11000, penyahgaraman, penyingkiran oksida mekanikal/kimia dan aplikasi fluks yang betul adalah prasyarat biasa untuk penyambungan-berkualiti tinggi.
UntukC10100, kawalan kebersihan yang ketat diperlukan untuk penggunaan vakum: pengendalian dengan sarung tangan, mengelakkan hidrokarbon, pembersihan pelarut ultrasonik dan pembungkusan bilik bersih adalah amalan biasa.
Pembakaran vakum-keluar (cth, 100–200 darjah bergantung pada keadaan) selalunya digunakan untuk mengeluarkan gas terjerap sebelum perkhidmatan UHV.
Apakah perbezaan dalam aplikasi antara tembaga C11000 dan C10100?
C11000 (ETP):
Bar bas pengagihan kuasa, kabel dan penyambung
Transformer, motor, suis
Tembaga seni bina dan fabrikasi am
C10100 (OFE):
Bilik vakum dan peralatan vakum ultra-tinggi-
Komponen rasuk-elektron, RF dan gelombang mikro
Pembuatan semikonduktor dan konduktor kriogenik
Instrumen makmal{0}}kebolehpercayaan tinggi
C11000 sesuai untuk kegunaan elektrik dan mekanikal am, manakala C10100 diperlukan apabila kestabilan vakum, kekotoran minimum atau pemprosesan ultra-bersih adalah penting.
Kos & ketersediaan
C11000: Ini ialah produk tembaga-volume standard yang tinggi.
Ia biasanya lebih murah dan lebih banyak disediakan oleh kilang dan pengedar, menjadikannya pilihan lalai untuk pengeluaran besar-besaran dan aplikasi sensitif-belanjawan.
C10100: Membawa harga premium disebabkan oleh langkah penapisan tambahan, keperluan pengendalian khas dan volum pengeluaran yang lebih kecil.
Ia tersedia, tetapi lazimnya hanya dalam bentuk produk terhad (bar, plat, helaian dalam keadaan tertentu) dan selalunya memerlukan masa petunjuk yang lebih lama.
Untuk komponen volum tinggi-yang kecekapan kos adalah kritikal, C11000 biasanya ditentukan.
Sebaliknya, untuk aplikasi khusus seperti vakum atau komponen elektronik-ketulenan tinggi, manfaat prestasi C10100 mewajarkan kos yang lebih tinggi.
Perbandingan Komprehensif: Kuprum 110 lwn 101
| Ciri | Kuprum 110 (C11000, ETP) | Kuprum 101 (C10100, OFE) | Implikasi Praktikal |
| Kesucian Tembaga | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.90% | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.99% | Tembaga OFE menawarkan ketulenan ultra-tinggi, penting untuk vakum,-kebolehpercayaan tinggi dan aplikasi pancaran-elektron. |
| Kandungan Oksigen | 0.02–0.04% berat | Kurang daripada atau sama dengan 0.0005% berat | Oksigen dalam C11000 membentuk rentetan oksida; C10100 hampir-oksigen sifar menghalang oksida-kecacatan berkaitan. |
| Kekonduksian Elektrik | ~100 % IACS | ~101 % IACS | OFE menawarkan kekonduksian yang lebih tinggi sedikit, relevan dalam sistem elektrik ketepatan. |
| Kekonduksian Terma | 390–395 W·m⁻¹·K⁻¹ | 395–400 W·m⁻¹·K⁻¹ | Perbezaan kecil; OFE lebih baik sedikit untuk-aplikasi kepersisan-panas atau tinggi. |
| Sifat Mekanikal (Anil) | Tegangan 150–210 MPa, Pemanjangan 50–65% | Tegangan 220–250 MPa, Pemanjangan 45–60% | C11000 lebih boleh dibentuk; C10100 lebih kuat dalam keadaan anil atau sejuk-dikerjakan. |
| Sifat Mekanikal (Sejuk-Bekerja H08) | Tegangan 260–290 MPa, Pemanjangan 10–15% | Tegangan 340–370 MPa, Pemanjangan 10–15% | C10100 mendapat manfaat daripada pengerasan kerja yang lebih tinggi disebabkan oleh-struktur mikro ultra bersih. |
Fabrikasi/Pembentukan |
Kebolehbentukan yang sangat baik untuk mengecap, membongkok, melukis | Kebolehbentukan yang sangat baik, pengerasan kerja yang unggul dan kestabilan dimensi | C11000 sesuai untuk fabrikasi volum tinggi-; C10100 diutamakan untuk komponen ketepatan atau bahagian-kebolehpercayaan tinggi. |
| Mencantum (Memateri/Kimpalan) | Fluks-memateri dibantu; kimpalan standard | Pateri tanpa fluks, kimpalan yang lebih bersih, lebih disukai untuk-rasuk atau kimpalan vakum elektron | OFE kritikal untuk aplikasi vakum atau -ketulenan tinggi. |
| Vakum/Kebersihan | Boleh diterima untuk vakum rendah/sederhana | Diperlukan untuk UHV, gas keluar minimum | OFE dipilih untuk persekitaran ultra-tinggi-vakum atau pencemaran-sensitif. |
| Prestasi Kriogenik | bagus | Cemerlang; struktur butiran yang stabil, variasi pengembangan haba yang minimum | OFE diutamakan untuk peralatan superkonduktor atau{0}}suhu rendah. |
| Kos & Ketersediaan | Rendah, stok banyak, pelbagai bentuk | Premium, borang terhad, masa pendahuluan yang lebih lama | Pilih C11000 untuk kos-sensitif, tinggi-aplikasi volum; C10100 untuk-tinggi, aplikasi khusus. |
| Aplikasi Perindustrian | Bar bas, pendawaian, penyambung, kepingan logam, fabrikasi am | Bilik vakum, komponen rasuk-elektron, laluan elektrik yang boleh dipercayai-tinggi, sistem kriogenik | Padankan gred kepada persekitaran operasi dan keperluan prestasi. |
Kesimpulan
C11000 dan C10100 ialah kuprum kekonduksian tinggi-yang sesuai untuk pelbagai aplikasi.
Perbezaan utama terletak pada kandungan oksigen dan tahap kekotoran, yang mempengaruhi tingkah laku vakum, penyambungan dan aplikasi kebolehpercayaan-tinggi.
C11000 adalah kos-efektif dan serba boleh, menjadikannya standard untuk kebanyakan aplikasi elektrik dan mekanikal.
C10100, dengan ketulenan ultra-tinggi, dikhaskan untuk sistem vakum, elektron-rasuk, kriogenik dan tinggi-yang memerlukan struktur mikro bebas oksida-.
Pemilihan bahan harus mengutamakan keperluan fungsian daripada perbezaan harta nominal.
Penerangan Produk
Adakah C10100 jauh lebih baik dari segi elektrik daripada C11000?
Tidak. Perbezaan kekonduksian elektrik adalah kecil (~100% vs 101% IACS). Kelebihan utama ialahkandungan oksigen ultra-rendah, yang memanfaatkan vakum dan aplikasi kebolehpercayaan-tinggi.
Bolehkah C11000 digunakan dalam peralatan vakum?
Ya, tetapi surih oksigennya mungkin mengeluarkan gas atau membentuk oksida di bawah-keadaan vakum ultra tinggi. Untuk aplikasi vakum yang ketat, C10100 diutamakan.
Gred yang manakah standard untuk pengagihan kuasa?
C11000 ialah piawaian industri untuk bar bas, penyambung dan pengedaran elektrik am kerana kekonduksian, kebolehbentukan dan kecekapan kosnya.
Bagaimanakah tembaga OFE harus dinyatakan untuk perolehan?
Sertakan UNS C10100 atau EN Cu-penetapan OFE, had oksigen, kekonduksian minimum, bentuk produk dan temperamen. Minta Sijil Analisis untuk mengesan oksigen dan ketulenan tembaga.
Adakah terdapat gred tembaga pertengahan antara ETP dan OFE?
ya. Fosforus-kuprum ternyahoksida dan varian kekonduksian-tinggi wujud, direka untuk kebolehmaterian yang lebih baik atau mengurangkan interaksi hidrogen. Pemilihan hendaklah sepadan dengan keperluan permohonan.
Borang Produk Yang Kami Boleh Sediakan
| Kategori Produk | Piawaian Bahan | Aloi Biasa | Spesifikasi Utama (Boleh Disesuaikan) |
|---|---|---|---|
| Tiub Tembaga | ASTM B75, B88, B280,B111; EN 12449, 12451; DIN EN 12735; JIS H3300 | C10100 (OFE), C11000 (ETP), C12200 (DHP), C23000, C70600,C71500 | OD: 3mm - 300mm Ketebalan Dinding: 0.5mm - 20mm Marah: Lembut (O), Separuh-Keras (H50), Keras (H80) Bentuk: Panjang Lurus, Gegelung, U-Bengkok |
| Lembaran / Pinggan Tembaga | ASTM B152, B248, B248M; EN 1652; DIN 1787; JIS H3100, H3250 | C10100 (OFE), C11000, C10200 (OF), C26000, C86200 | Ketebalan: 0.3mm - 100mm Lebar: Sehingga 1200mm Panjang: Sehingga 3000mm (atau gegelung) Permukaan: Kilang, Digilap, Berus |
| Batang / Bar Tembaga | ASTM B187, B301, B411; EN 12163, 12164; DIN 17672; JIS H3250 | C10100 (OFE), C11000, C14500, C36000, C63000 | Diameter/Rect. Saiz: 3mm - 300mm Bentuk: Bulat, Segi Empat, Heksagon, Segi Empat Keadaan: Dilukis, Tersemperit, Digulung Panas |
| Wayar Tembaga | ASTM B1, B2, B3, B258; EN 13601; IEC 60228; JIS H3100 | C10100 (OFE), C11000, C14420, C14500 | Diameter: 0.1mm - 20mm Perangai: Lembut, Anil, Keras-Dilukis Bentuk: Telanjang, Bertin, Terdampar, pada Geli |
| Kerajang Tembaga / Jalur | ASTM B103, B370; EN 1652; DIN 1787; JIS H3100 | C10100 (OFE), C10200, C11000, C19400, C26800 | Ketebalan: 0.02mm - 2.0mm Lebar: Sehingga 600mm Temperamen: Digulung, Anil |
| Bahagian Pemesinan CNC | Mengikut Lukisan/Persyaratan Pelanggan | Semua Aloi Kuprum Biasa (termasuk C10100, C11000, C86200, dsb.) | Proses: Memusing, Mengisar, Menggerudi, Menoreh Toleransi: ±0.005mm - ±0.1mm Siaran-Pemprosesan: Menyahburkan, Menggilap, Menyadur |





