Bezkyslíková meď: funkcie, výhody, aplikácie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Meď je minerál, ktorý je prítomný v ľudskom živote už mnoho tisícročí. V staroveku sa používal najmä na výrobu bronzu legovaného cínom. V latinčine má názov Cuprum. Dal mu ju staroveký ostrov Cyprus, ktorý bol jedným z prvých miest, kde sa meď ťažila a tavila z baní.

Historické pozadie, charakteristika medi

Meď patrí do radu základných chemických prvkov. Vo svojej prírodnej (čistej) podobe je to kov s červeno-oranžovým nádychom. Používa sa na výrobu veľmi širokého sortimentu produktov, medzi ktoré patria elektrické drôty, riady, potrubia, radiátory automobilov atď.

Informácie od archeológov naznačujú, že meď sa začala používať pred viac ako desaťtisíc rokmi. Medený prívesok, objavený v severných oblastiach moderného Iraku, bol vyrobený okolo roku 8700 pred Kristom.

Meď má vysokú tepelnú a elektrickú vodivosť a ľahko sa spracováva za tepla aj za studena. Ona máveľmi vysoká odolnosť proti korózii. Je to spôsobené tým, že meď v dôsledku reakcie s kyslíkom vytvára na svojom povrchu veľmi tenkú oxidovú ochrannú vrstvu.

Meď našla široké uplatnenie pri výrobe akustických, elektrických a iných drôtov, prítomných ako kov vysokej čistoty alebo s malými prísadami striebra, arzénu, fosforu, telúru, síry.

Prijímací proces

Vysoko čistená bezkyslíkatá meď sa vyrába v procese nazývanom elektrická rafinácia. Usadzuje sa na katódach elektrických článkov, v dôsledku čoho má iný názov - katódová meď. Čistota dosahuje asi 99,99 %. Takýto kov sa nazýva aj bezkyslíkatá meď, ktorá má vysoký stupeň čistenia (OFC - Oxygen-Free Copper).

Roztavená čistá meď sa následne odlieva do špeciálnych foriem, ktoré majú štvorcové alebo obdĺžnikové časti. Tento proces prebieha vo vákuu, v neprítomnosti kyslíka, čo zabraňuje jeho prenikaniu do roztaveného kovu. Neprítomnosť kyslíkových nečistôt v takejto medi výrazne zvyšuje jej elektrickú vodivosť a pevnosť.

Čistota

Bezkyslíková OFC meď má rôzne stupne čistenia. Čistota kovu je označená takto: " N". Namiesto hviezdičky () sa vkladá číslo, ktoré prezrádza informáciu o počte deviatok za desatinnou čiarkou. Značka bezkyslíkatej medi OFC 6N teda uvádza, že čistý kov v nej je 99,999999%. Množstvo cudzej látky je 0,000001%.

Prvá výroba medi kvality 6N bola vykonaná v roku 1985 v Japonsku spoločnosťou Nippon Mining Co. Vysoko čistená bezkyslíkatá meď sa začala masovo vyrábať v roku 1987. Hlavnými oblasťami použitia boli vtedy akustické vodiče, prepojovacie sieťové káble.

V súčasnosti vyrába takúto čistú meď pomerne veľa výrobcov vo svete vrátane Ruskej federácie.

Niektoré spoločnosti tvrdia, že dosiahli stupeň čistenia nad 6 -7N, 8N atď. Treba však mať na pamäti, že v súčasnosti neexistuje jednota pri určovaní noriem pre čistotu bezkyslíkatej medi a jej kvalitu. V niektorých prípadoch sa jednoducho neberie do úvahy prítomnosť akýchkoľvek nečistôt. Medzi takéto cudzie inklúzie zvyčajne patrí striebro.

Metalové cnosti

Výhody bezkyslíkatej medi OFC zahŕňajú:

• vo vákuu sa pri zahrievaní neláme ani nekrehne;
• schopný ľahko meniť tvar počas deformácie za studena (pri vystavení tlaku pri izbovej teplote alebo blízko nej);
• nemení farbu za iných podmienok;
• priemerný elektrický odpor takéhoto kovu je konštantný;
• vodivosť je vždy vysoká;
• tento kov je vo svojej štruktúre homogénny;
• voľne spracované tvrdým spájkovaním a zváraním.

Aplikácie

Vďaka svojim kvalitám a vlastnostiam bez kyslíkameď našla uplatnenie v rôznych produktoch, konkrétne:

• sú z neho vyrobené vinutia transformátora;
• používa sa pri výrobe koaxiálnych káblov;
• používa sa v elektronických systémoch a zariadeniach;
• základný kov v supravodičoch a lineárnych urýchľovačoch;
• je dôležitým konštrukčným prvkom telekomunikačných vodičov a káblov určených na prevádzku pod vodou;
• je súčasťou vedenia prúdového transformátora.

Bezkyslíková meď sa používa aj vo vákuovej technológii. Je nenahraditeľný pri navrhovaní vákuových distribučných systémov a polovodičov.

Je široko používaný pri výrobe produktov pre vesmírny priemysel.

Okrem iných oblastí, kde sa používa bezkyslíkatá meď, sú: rádiová elektronika, mikroelektronika, rádio a prístrojové vybavenie, jadrová energia, klenotníctvo a stavebný priemysel.

Vyrábajú sa z neho drôty a potrubia, ktoré sú navrhnuté tak, aby fungovali v silných elektromagnetických poliach. Bezkyslíkatá meď je základom pre výrobu elektrochemických anód.

Aplikácie s medenou katódou

Moderné káblové produkty vyrobené z medi bez obsahu kyslíka sú vysoko vodivé. To umožňuje vykonávať elektrické signály s veľkou šírkou pásma s menšími prierezmi vodičov.

Stojí však za zmienku, že bezkyslíkové medené káble sa veľmi nepoužívajú. A to všetko pretodrôty vyrobené z tohto kovu sú drahé. Na dosiahnutie požadovaných parametrov používajú jednoduchú meď s veľkým priemerom, pričom radšej neutrácajú peniaze za drahé medené produkty bez obsahu kyslíka.

Sú však aj oblasti, kde sa uprednostňuje vysoká vodivosť kombinovaná s malými priemermi drôtov. To je potrebné okrem iného na zabezpečenie estetického vzhľadu. Medzi tieto oblasti patrí výroba hudobných zariadení, kvalitných slúchadiel, ako aj tie, kde potrebujete získať zariadenia, ktoré reprodukujú vysokokvalitné zvuky na profesionálnej úrovni.

Pri použití takejto medi sú zaznamenané jej výhody v odolnosti voči vnútornej korózii. Vďaka tejto vlastnosti medené drôty bez obsahu kyslíka časom nestrácajú svoje vlastnosti. Z tohto dôvodu sa káble vyplnené týmto kovom používajú v prostrediach s vysokou vlhkosťou.