Differenze tra rame disossidato al fosforo e rame puro ordinario
Il rame puro è ampiamente conosciuto come il materiale di base con eccellente conduttività elettrica e termica, ma può essere suddiviso in diverse varietà a seconda dei processi di produzione e del controllo delle impurità, tra cui il rame disossidato al fosforo e il rame puro ordinario sono i due più comunemente usati. Sebbene entrambi appartengano alla categoria dei materiali in rame con un contenuto di rame superiore al 99,9%, esistono evidenti differenze nella composizione chimica, nelle proprietà fisiche, nel processo di produzione e negli scenari applicativi.
Innanzitutto la differenza più grande risiede nel metodo di disossidazione e negli elementi residui.
Il rame puro ordinario, noto anche come rame-privo di ossigeno o rame tenace in senso lato, contiene solitamente una piccola quantità di ossigeno, generalmente 100–650 ppm. Durante il processo di fusione, l'ossigeno viene inevitabilmente mescolato, formando ossido di rame ai bordi dei grani. Al contrario, il rame disossidato al fosforo è un tipo speciale di rame che aggiunge una piccola quantità di fosforo nella fase di fusione per una disossidazione profonda. Il fosforo reagisce con l'ossigeno per generare ossido di fosforo gassoso e fuoriuscire, in modo che il contenuto di ossigeno nel rame sia notevolmente ridotto, solitamente controllato al di sotto di 10 ppm. Tuttavia, nel prodotto finito rimarrà una piccola quantità di fosforo residuo (generalmente 0,005%–0,04%), che è il componente più significativo caratteristico del rame disossidato con fosforo.
In secondo luogo, i due sono abbastanza diversi nella conduttività elettrica.
Il rame puro ordinario ha una conduttività estremamente elevata, vicina al 100% IACS, che è quasi il più alto tra i materiali metallici comuni. Pertanto, è il materiale preferito per la trasmissione ad alta-efficienza dell'energia elettrica. Il fosforo residuo nel rame disossidato con fosforo ostacolerà leggermente il flusso di elettroni, determinando una diminuzione della conduttività, solitamente di circa l'85% –95% IACS. Sebbene questa conduttività sia ancora eccellente, non è buona quanto quella del normale rame puro. Questa differenza determina direttamente il loro diverso posizionamento nel campo elettrico.
In termini di prestazioni di saldatura e lavorabilità a caldo, il rame disossidato al fosforo presenta evidenti vantaggi.
L'ossigeno contenuto nel normale rame puro può facilmente provocare infragilimento da idrogeno durante la saldatura a gas, la brasatura o il riscaldamento ad alta-temperatura. L'idrogeno reagisce con l'ossido di rame per produrre vapore acqueo, che forma un'alta pressione all'interno del materiale, causando crepe e fratture. Il rame disossidato al fosforo ha un contenuto di ossigeno estremamente basso dopo una disossidazione profonda, quindi può evitare l'infragilimento da idrogeno. Ha eccellenti prestazioni di saldatura, brasatura e formatura a caldo e non è facile da rompere durante la lavorazione. Ciò lo rende insostituibile nei prodotti che richiedono molte saldature.
In termini di conduttività termica e plasticità, entrambi sono eccellenti, ma ci sono sottili differenze.
Il rame puro ordinario ha una conduttività termica leggermente superiore, che è più adatto per le occasioni che richiedono una precisa efficienza di conduzione del calore. Il rame disossidato al fosforo ha plasticità e tenacità leggermente migliori alle alte temperature ed è più adatto per piegatura, svasatura, estrusione e altri processi di formatura complessi.
In termini di scenari applicativi, i due sono chiaramente divisi.
Il rame puro ordinario viene utilizzato principalmente in campi con elevati requisiti di conduttività, come cavi di alimentazione, sbarre collettrici, avvolgimenti di motori, trasformatori, connettori elettronici e telai conduttori di circuiti integrati. Il rame disossidato al fosforo è ampiamente utilizzato negli impianti idraulici, nella refrigerazione, nei gasdotti, negli scambiatori di calore, nei serbatoi dell'acqua, nelle parti decorative in rame e in altri prodotti che necessitano di saldatura e formatura, perché è sicuro e affidabile nella saldatura e non è facile da perdere.
In sintesi
La differenza fondamentale tra il rame disossidato al fosforo e il rame puro ordinario deriva dal trattamento di disossidazione del fosforo: il rame puro ordinario si concentra su una conduttività ultra-elevata, mentre il rame disossidato al fosforo si concentra su eccellenti prestazioni di saldatura e bassa stabilità dell'ossigeno. La scelta del materiale dipende principalmente dal fatto che il prodotto dia priorità alla conduttività elettrica o alle prestazioni di saldatura e lavorazione.
