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高純單晶銅線/銅絲

高純單晶銅線/銅絲
瀏覽人次:3924    發 布 者:lihua    發布日期:2011-08-11 19:26:49

波西亚时光客车材料 www.vfzpn.icu

                  

    熱型連續定向凝固技術(簡稱OCC,Ohno Continuous Casting),是由日本工業大學的大野(Ohno)教授所發明的定向凝固技術和連續鑄造技術相結合制造導體技術。該技術在材料鑄造過程對結晶器進行加熱并形成定向的散熱條件,可以獲得連續無限長度的單晶銅導體,該技術消除了金屬導體內部的橫向晶界,在訊號傳訊時,無需透過晶粒與晶粒之間的晶界,訊號更易于穿透與傳導,因此損耗極低,堪稱是相當完美的線材。

優克公司自主產權的熱型連鑄設備

   此外,應用該連續定向凝固技術制備的單晶銅材具有致密的凝固組織,避免了縮孔、氣孔等鑄造缺陷,使其具有卓越的電學和信號傳輸性能,良好的塑性加工性能;優良的抗腐蝕性能;顯著的抗疲勞性能;光亮的表面質量等優異的綜合性能。采用單晶銅桿,不需要進行中間熱處理, 即可從Φ8mm桿坯直接冷加工成Φ18μm的絲材,冷加工伸長倍率達到20萬倍。因而主要用于國防高技術、民用電子、醫療器械、通訊以及網絡等領域。

    河南優克電子材料有限公司單晶銅采用定向凝固技術和國內唯一的熱型連鑄設備加工制造,并具有年產50,000kg高純度單晶銅線規模,可以為客戶提供純度高于99.9995%,不同線徑(0.01mm8mm)的高性能單晶銅線系列產品。

優克高純單晶銅特性:

   采用熱型連續定向凝固技術制造的單晶銅材僅有一個晶粒組成,完全消除了橫向晶界,避免了凝固過程縮孔、氣孔等鑄造缺陷,具有致密的凝固組織,從而具有超常的力學性能和電學特性。

a.單晶銅純度達到99.9999%

   單晶銅在制造過程中采用高真空對原料進行熔煉,熔煉過程中真空度高達10-4Pa,能夠有效去除原料中的氣體雜質和低熔點雜質;在凝固過程中,通過在結晶器中采用金屬熔體多通道分離器對熔體電磁分離凈化,使無磁性的氧化夾雜粒子和有磁性的夾雜粒子向熔體邊緣遷移,進而使金屬熔體得到凈化,進一步提高單晶銅純度。

   

優克高純單晶銅鍵合絲成分分析

                                                                   注:成分檢測方法為GDMS

 b.電阻比普通銅材低8%13% 

    金屬中電流的產生是其中自由電子在外電場作用下定向漂移的結果,自由電子在運動過程中與晶格上的原子核相撞,造成對電子定向運動的破壞,從而產生電阻和電流熱效應。單晶銅消除了橫向晶界、提高了純度、避免了鑄造缺陷,從而降低了自由電子在運動過程中與晶界、雜質、缺陷等相撞而造成對電子定向運動的破壞,降低了單晶銅的電阻率。

單晶銅試樣與多晶銅試樣的電阻測量

注:檢測方法直流雙臂電橋(25 

c.優秀的低溫特性

  高純單晶銅具有最小的晶界面積,同時晶格缺陷也很少。高純單晶銅的殘余電阻率(RRR= ρ293K/ρ42K)要比普通銅高20倍左右。實驗表明:在42K時相同粗細的導線,高純單晶銅的電阻為2.3×10-12Ωm,而普通銅的電阻為1.1×10-10Ωm。極低溫度下高純單晶銅的導電率要比普通銅高20倍左右。高純單晶銅的某些性能與金相似,具有良好的導電性、延展性、抗腐蝕能力和表面性能,同時由于單晶銅晶格整齊,晶格能較低,其軟化溫度也很低,在近350K軟化,而普通銅在近440K時軟化。高純單晶銅在極低的溫度下具有高的導熱性,在8K時高純單晶銅的導熱率為3.0×104W/mK,而普通銅在8K時為3.1×103W/mK??梢宰魑夾鞠叩娜任榷ㄌ?/span>,在過冷超流氦中具有較低的熱耗散,能通過很強的電流密度。

d.組織致密,單晶銅密度8.932g/cm3,達到銅的理論密度8.932g/cm3 

    單晶銅在制造過程中采用了定向連續散熱方式,晶體也沿著特定的方向按照完全的長程有序方式生長,具有穩定的晶體結構和致密的組織,并避免了鑄造缺陷的產生,制備的超微細絲具有光潔的表面質量。

e.延展性高,普通銅材扭轉16圈即斷,單晶銅材可扭轉116

    單晶銅具有穩定連續的組織結構,晶體結構表現出嚴格的各向同性,當晶體受到外力作用時,金屬正離子間滑動而不斷裂(因為周圍仍然有自由電子),表現出良好的延展性。高純單晶銅冷壓延變形率達到6000%以上,且銅帶邊緣不產生任何裂紋(普通無氧銅在冷壓延變形率達到1000%時就在邊緣產生裂紋),直徑為8mm的單晶銅桿不加任何退火可壓延成0.006mm的銅箔。

 

經過116次扭轉的高純單晶銅桿

經過壓延的0.2mm銅箔(邊緣無裂紋)

單晶銅與多晶銅的力學性能對比

 

注:檢測方法MTS-0.01/5s 


 

 

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