اکسیژن-مس رایگان و مس خالص معمولی

مس آزاد-اکسیژن (OFC) و مس خالص معمولی هر دو از مواد مسی با خلوص{{1} بالا هستند، اما در فرآیند تولید، محتوای اکسیژن، خواص فیزیکی، هدایت الکتریکی، عملکرد مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی، و سناریوهای کاربرد تفاوت قابل توجهی دارند. اگرچه هر دو به‌عنوان مس خالص طبقه‌بندی می‌شوند، ریزساختار داخلی و کنترل ناخالصی آنها منجر به شکاف‌های آشکار در عملکرد خدمات، به‌ویژه در زمینه‌های ساخت الکتریکی، الکترونیکی و تولید دقیق می‌شود.

مس خالص معمولی که معمولاً به عنوان مس زمین سخت شناخته می شود، با ذوب و ریخته گری معمولی تولید می شود. در طول تولید، مقدار کمی از اکسیژن در ماتریس مس باقی می ماند که معمولاً بین 100 تا 650 قسمت در میلیون (ppm) متغیر است. این اکسیژن عمدتاً به شکل ذرات اکسید مس وجود دارد که در مرزهای دانه توزیع شده اند. در مقابل، مس آزاد{5}}اکسیژن ذوب می‌شود و تحت شرایط سخت بدون اکسیژن-، مانند استفاده از خلاء یا اتمسفر کاهنده، ذوب می‌شود. میزان اکسیژن آن کمتر از 10 پی پی ام کنترل می شود و مس آزاد با درجه-اکسیژن بالا{10}} حتی می تواند به کمتر از 5 پی پی ام برسد. محتوای بسیار کم اکسیژن ویژگی اصلی است که OFC را از مس خالص معمولی متمایز می کند.

مس به دلیل رسانایی عالی-ش شناخته شده است، و حضور اکسیژن و اکسیدها اندکی مانع جریان الکترون می شود. مس خالص معمولی رسانایی خوبی دارد و به طور کلی به 97 تا 98 درصد استاندارد بین المللی مس آنیل شده (IACS) می رسد. مس آزاد{5}}اکسیژن، به دلیل ناخالصی‌های کمتر و بدون ذرات اکسید در مرزهای دانه، رسانایی بالاتری دارد، معمولاً بالای 100٪ IACS. این مزیت در مدارهای با فرکانس بالا، تلفات کم-و دقت بیشتر است. به طور مشابه، رسانایی حرارتی OFC نیز بهتر است، و آن را برای قطعاتی که نیاز به اتلاف گرمای کارآمد دارند، مناسب تر می کند.

در دمای معمولی، مس خالص معمولی دارای خاصیت پلاستیسیته خوبی است و می توان آن را کشیده، مهر و اکسترود کرد. با این حال، هنگامی که در دمای بالا جوش داده می شود یا گرم می شود، اکسید مس در مرز دانه ها با هیدروژن موجود در محیط واکنش می دهد و شکنندگی هیدروژنی و ترک های میکرو- ایجاد می کند که شکل پذیری و چقرمگی را به طور جدی کاهش می دهد. این پدیده را تردی هیدروژنی می نامند. مس بدون اکسیژن به دلیل محتوای بسیار کم اکسیژن تقریباً از این مشکل جلوگیری می کند. در هنگام پردازش در دمای بالا، جوشکاری و لحیم کاری پایداری بالاتری دارد و کمتر در معرض ترک خوردن است. علاوه بر این، OFC دارای یکنواختی بهتر در ساختار، عملکرد پایدارتر در حین کار سرد و بازپخت و دقت ابعادی بالاتر برای محصولات نهایی است.

چهارم، مقاومت در برابر خوردگی و عمر مفید متفاوت است. 

ترکیبات اکسید در مس خالص معمولی می‌توانند به نقاط خوردگی تبدیل شوند و خوردگی موضعی را در محیط‌های مرطوب، اسیدی یا حاوی نمک{0}} تسریع کنند. مس آزاد{2}}اکسیژن ماتریس یکنواخت‌تر و نقاط عیب کمتری دارد، بنابراین در برابر خوردگی اتمسفر، خوردگی آب و خوردگی شیمیایی جزئی مقاومت بیشتری دارد. در استفاده طولانی‌مدت، به‌ویژه در محیط‌های سخت، محصولات OFC عملکرد پایدارتر و عمر مفیدتری دارند.

مس خالص معمولی به طور گسترده ای در سیم ها و کابل های روزانه، قطعات الکتریکی معمولی، مبدل های حرارتی، دکوراسیون معماری و قطعات صنعتی عمومی استفاده می شود، زیرا می تواند نیازهای عملکردی اولیه را با هزینه کمتر برآورده کند. با این حال، مس بدون اکسیژن-در زمینه‌های-بالا و دقیق، مانند کابل‌های صوتی با کیفیت بالا، سیم‌های انتقال سیگنال، دستگاه‌های الکترونیکی خلاء، اجزای هوافضا، قطعات دقیق راه‌آهن با سرعت-، موتورهای تحقیقات علمی دقیق، ترانسفورماتورها و تجهیزات بسیار دقیق استفاده می‌شود. این میادین دارای الزامات سختگیرانه ای برای هدایت، پایداری، قابلیت اطمینان و عمر مفید هستند، بنابراین مس آزاد{6}}اکسیژن غیر قابل تعویض می شود.

به طور خلاصه،اکسیژن-مس آزاد و مس خالص معمولی در محتوای اکسیژن، ساختار داخلی، رسانایی، پایداری در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی و زمینه های کاربردی متفاوت هستند. مس خالص معمولی مقرون به صرفه است و برای مصارف عمومی صنعتی و عمرانی مناسب است. مس آزاد{5}}اکسیژن، با خلوص- فوق العاده بالا، رسانایی عالی، و پایداری بالا، یک ماده-با کارایی بالا برای صنایع تولیدی-بالا و دقیق است. انتخاب بین این دو باید بر اساس الزامات عملکرد خاص، محیط خدمات و بودجه هزینه باشد.