Cuivre sans oxygène : caractéristiques, avantages, applications

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le cuivre est un minéral présent dans la vie humaine depuis des millénaires. Dans l'Antiquité, il était principalement utilisé pour produire du bronze allié à l'étain. En latin, son nom est Cuprum. Il lui a été donné par l'ancienne île de Chypre, qui a été l'un des premiers endroits où le cuivre a été extrait et fondu à partir de mines.

Historique, caractérisation du cuivre

Le cuivre appartient à l'ordre des éléments chimiques de base. Dans sa forme naturelle (pure), c'est un métal avec une teinte rouge-orange. Il est utilisé pour fabriquer une très large gamme de produits, notamment des fils électriques, de la vaisselle, des tuyaux, des radiateurs de voiture, etc.

Les informations des archéologues suggèrent que le cuivre a commencé à être utilisé il y a plus de dix mille ans. Ainsi, le pendentif en cuivre, découvert dans les régions du nord de l'Irak moderne, a été fabriqué vers 8700 av. J.-C.

Le cuivre a une conductivité thermique et électrique élevée et est facile à traiter à la fois à chaud et à froid. Elle atrès haute résistance à la corrosion. Cela est dû au fait que le cuivre crée une très fine couche protectrice d'oxyde à sa surface suite à sa réaction avec l'oxygène.

Le cuivre a trouvé une large application dans la production de fils acoustiques, électriques et autres, présents sous forme de métal de haute pureté ou avec de petites additions d'argent, d'arsenic, de phosphore, de tellure, de soufre.

Processus de réception

Le cuivre sans oxygène hautement purifié est produit au cours d'un processus appelé affinage électrique. Il s'installe sur les cathodes des cellules électriques, ce qui lui vaut un nom différent - le cuivre cathodique. La pureté atteint environ 99,99 %. Un tel métal est également appelé cuivre sans oxygène, qui possède un haut degré de purification (OFC - Oxygen-Free Copper).

Le cuivre pur fondu est ensuite coulé dans des moules spéciaux à section carrée ou rectangulaire. Ce processus se déroule sous vide, en l'absence d'oxygène, ce qui empêche sa pénétration dans le métal en fusion. L'absence d'impuretés d'oxygène dans ce cuivre augmente considérablement sa conductivité électrique et sa résistance.

Propreté

Le cuivre OFC sans oxygène a différents degrés de purification. La pureté du métal est indiquée comme suit: « N ». Au lieu d'un astérisque (), un nombre est inséré qui révèle des informations sur le nombre de neuf après la virgule. Ainsi, la marque de cuivre sans oxygène OFC 6N rapporte que le métal pur qu'il contient est de 99,999999%. La quantité de corps étrangers est de 0,000001%.

La première production de cuivre de qualité 6N a été réalisée en 1985 au Japon par Nippon Mining Co. Le cuivre sans oxygène hautement purifié est entré en production de masse en 1987. Les principaux domaines d'application étaient alors les fils acoustiques, les câbles de réseau d'interconnexion.

Actuellement, un grand nombre de fabricants dans le monde, y compris la Fédération de Russie, produisent du cuivre aussi pur.

Certaines entreprises affirment avoir atteint un degré de purification supérieur à 6 -7N, 8N, etc. Mais il convient de garder à l'esprit qu'à l'heure actuelle, il n'y a pas d'unité dans la détermination des normes de pureté du cuivre sans oxygène et sa qualité. Dans certains cas, la présence d'éventuelles impuretés n'est tout simplement pas prise en compte. En règle générale, ces inclusions étrangères incluent l'argent.

Metal Virtues

Les avantages du cuivre OFC sans oxygène incluent:

• dans le vide, lorsqu'il est chauffé, il ne se casse pas ou ne devient pas cassant;
• capable de changer facilement de forme lors d'une déformation à froid (lorsqu'il est exposé à une pression à température ambiante ou à proximité);
• ne change pas de couleur dans des conditions différentes;
• la résistance électrique moyenne d'un tel métal est constante;
• la conductivité est toujours élevée;
• ce métal est homogène dans sa structure;
• librement traité par brasage et soudage.

Applications

De par ses qualités et propriétés, sans oxygènele cuivre a trouvé une application dans une variété de produits, à savoir:

• les enroulements du transformateur en sont faits;
• utilisé dans la production de câbles coaxiaux;
• utilisé dans les systèmes et appareils électroniques;
• un métal essentiel dans les supraconducteurs et les accélérateurs linéaires;
• elle est un élément structurel important des fils et câbles de télécommunications destinés à fonctionner sous l'eau;
• fait partie du câblage du transformateur de courant.

Le cuivre sans oxygène est également utilisé dans la technologie du vide. Il est indispensable dans la conception de systèmes de distribution de vide et de semi-conducteurs.

Il est largement utilisé dans la fabrication de produits pour l'industrie spatiale.

Parmi les autres domaines où le cuivre sans oxygène est utilisé, citons: la radioélectronique, la microélectronique, la radio et l'instrumentation, l'énergie nucléaire, la joaillerie et les industries de la construction.

Des fils et des tuyaux en sont fabriqués, conçus pour fonctionner dans des champs électromagnétiques puissants. Le cuivre sans oxygène est à la base de la fabrication d'anodes électrochimiques.

Applications de cathode en cuivre

Les câbles modernes fabriqués à partir de cuivre sans oxygène sont hautement conducteurs. Cela permet de transmettre des signaux électriques à large bande passante avec des sections de fil plus petites.

Cependant, il convient de noter que les câbles en cuivre sans oxygène n'ont pas été largement utilisés. Et tout ça parce queles fils faits de ce métal sont chers. Pour atteindre les paramètres souhaités, ils utilisent du cuivre simple de grand diamètre, préférant ne pas dépenser d'argent pour des produits en cuivre sans oxygène coûteux.

Mais il y a aussi des domaines où une conductivité élevée combinée à de petits diamètres de fil est préférable. Cela est nécessaire pour assurer, entre autres, un aspect esthétique. Ces domaines incluent la production d'équipements musicaux, d'écouteurs de haute qualité, ainsi que ceux où vous avez besoin d'appareils reproduisant des sons de niveau professionnel de haute qualité.

Lors de l'utilisation d'un tel cuivre, ses avantages en matière de résistance à la corrosion interne sont notés. Grâce à cette propriété, les fils de cuivre sans oxygène ne perdent pas leurs caractéristiques avec le temps. Pour cette raison, les câbles remplis de ce métal sont utilisés dans des environnements où l'humidité est élevée.