Komposisi kimia dan kemurnian 99,97% T1 oksigen-tembaga bebas
| Elemen | Persyaratan | Nilai Khas |
|---|---|---|
| Tembaga (Cu) | Lebih besar dari atau sama dengan 99,97% | 99.98-99.99% |
| Oksigen (O) | Kurang dari atau sama dengan 0,002% (20 ppm) | <15 ppm |
| Fosfor (P) | Kurang dari atau sama dengan 0,002% | <0.001% |
| Besi (Fe) | Kurang dari atau sama dengan 0,004% | <0.002% |
| Timbal (Pb) | Kurang dari atau sama dengan 0,003% | <0.001% |
| Antimon (Sb) | Kurang dari atau sama dengan 0,002% | <0.001% |
| Arsenik (Sebagai) | Kurang dari atau sama dengan 0,002% | <0.001% |
| Bismut (Bi) | Kurang dari atau sama dengan 0,001% | <0.0005% |
| Total pengotor (tidak termasuk oksigen) | Kurang dari atau sama dengan 0,03% | <0.02% |
Setiap 0,01% pengotor mengurangi konduktivitas listrik dan termal. Perbedaan 0,07% antara T1 (99,97%) dan T2 (99,90%) berarti konduktivitas sekitar 1% lebih tinggi dan kemampuan las yang jauh lebih baik.
Konduktivitas listrik tembaga T1 dengan kemurnian{0}}tinggi di IACS
Tembaga T1 memiliki konduktivitas listrik lebih besar dari atau sama dengan 101% IACS pada 20 derajat.
| Properti Listrik | Nilai |
|---|---|
| Konduktivitas (% IACS) | Lebih besar dari atau sama dengan 101% |
| Resistivitas pada 20 derajat (Ω·mm²/m) | Kurang dari atau sama dengan 0,01707 |
| Konduktivitas pada 100 derajat | ~95% IACS |
| Konduktivitas pada 200 derajat | ~85% IACS |
Bagaimana T1 dibandingkan dengan kelas lain:
| Nilai | Konduktivitas (% IACS) | Perbedaan |
|---|---|---|
| tembaga T1 | Lebih besar dari atau sama dengan 101% | Dasar |
| tembaga T2 | Lebih besar dari atau sama dengan 100% | -1% |
| ASTM C10200 | Lebih besar dari atau sama dengan 100% | -1% |
| ASTM C11000 | 100% | -1% |
| Perak murni | 105% | +4% |
| Aluminium 6061 | 61% | -40% |
Untuk busbar yang membawa 1000 amp, T1 menghasilkan panas sekitar 1% lebih sedikit dibandingkan C11000. Untuk sebagian besar aplikasi, perbedaan ini dapat diabaikan. Untuk sistem-switchgear arus tinggi atau-efisiensi, ini merupakan keuntungan nyata.
Konduktivitas termal dan perpindahan panas kelas tembaga bebas oksigen-
Tembaga T1 memiliki konduktivitas termal sekitar 391 W/(m·K) pada 20 derajat .
| Properti Termal | Nilai |
|---|---|
| Konduktivitas termal pada 20 derajat | ~391 W/(m·K) |
| Konduktivitas termal pada 100 derajat | ~385 W/(m·K) |
| Konduktivitas termal pada 200 derajat | ~375 W/(m·K) |
| Difusivitas termal | ~115 mm²/dtk |
| Kapasitas panas spesifik | 0.385 J/(g·K) |
Bagaimana T1 dibandingkan dengan bahan lain:
| Bahan | Konduktivitas Termal (W/(m·K)) |
|---|---|
| tembaga T1 | ~391 |
| Perak | 429 |
| tembaga T2 | ~385 |
| ASTM C11000 | ~385 |
| Aluminium 6061 | 167 |
| Kuningan 70/30 | 120 |
| Baja tahan karat 304 | 15 |
Aplikasi yang mengutamakan kinerja termal:Penukar panas, pelat pendingin, unit pendingin LED, pendingin elektronika daya, jalur transfer kriogenik, dan inti radiator.
Kekuatan tarik dan sifat mekanik
Kondisi anil (lunak) - paling umum untuk pembentukan dan pengecapan:
| Milik | Nilai |
|---|---|
| Kekuatan tarik | 200 - 250 MPa (29 - 36 ksi) |
| Kekuatan hasil (offset 0,2%) | 40 - 60 MPa (6 - 9 ksi) |
| Perpanjangan (dalam 50mm) | Lebih besar dari atau sama dengan 30% |
| Kekerasan (Vickers, HV) | 40 - 60 |
| Kekerasan (Rockwell F) | 40 - 55 |
Setengah-kondisi keras - kekuatan sedang dengan kemampuan mampu bentuk tertentu:
| Milik | Nilai |
|---|---|
| Kekuatan tarik | 250 - 300 MPa (36 - 44 ksi) |
| Kekuatan hasil (offset 0,2%) | 150 - 200 MPa (22 - 29 ksi) |
| Perpanjangan (dalam 50mm) | 10% - 20% |
| Kekerasan (Vickers, HV) | 70 - 90 |
Kondisi keras (keras penuh) - kekuatan maksimum, keuletan minimum:
| Milik | Nilai |
|---|---|
| Kekuatan tarik | 300 - 360 MPa (44 - 52 ksi) |
| Kekuatan hasil (offset 0,2%) | 250 - 300 MPa (36 - 44 ksi) |
| Perpanjangan (dalam 50mm) | 2% - 6% |
| Kekerasan (Vickers, HV) | 90 - 110 |
Cara memilih temperamen yang tepat:
| Jika Anda membutuhkan... | Memilih... |
|---|---|
| Gambar yang dalam, injakan yang rumit, tikungan yang rapat | Anil |
| Fabrikasi umum, pembentukan sedang | Setengah-keras |
| Kontak pegas, busbar struktural, kekakuan maksimum | Keras |
Sifat Fisik Tembaga T1
| Properti Fisik | Nilai |
|---|---|
| Kepadatan pada 20 derajat | 8,94 g/cm³ (0,323 pon/inci³) |
| Titik lebur | 1083 derajat (1981 derajat F) |
| Kapasitas panas spesifik pada 20 derajat | 0.385 J/(g·K) |
| Koefisien ekspansi termal (20-300 derajat) | 17.0 × 10⁻⁶ /K |
| Modulus elastisitas (modulus Young) | 115 - 130 IPK (16.7 - 18.9 msi) |
| Modulus kekakuan (modulus geser) | 44 - 48 IPK |
| rasio Poisson | 0.34 - 0.35 |
| Resistivitas listrik pada 20 derajat | Kurang dari atau sama dengan 0,01707 Ω·mm²/m |
| Difusivitas termal | ~115 mm²/dtk |
Implikasi praktis:
Massa jenis 8,94 g/cm³:Lembaran berukuran 1m x 1m x 1mm memiliki berat 8,94 kg. Gunakan ini untuk pengiriman dan perhitungan struktural.
Titik lebur 1083 derajat :Jauh di atas suhu mematri (600-800 derajat) dan suhu penyolderan (200-400 derajat). Tidak ada risiko meleleh saat bergabung.
Ekspansi termal 17 ppm/K:Busbar sepanjang 1 m yang dipanaskan dari 20 derajat hingga 80 derajat akan mengembang sekitar 1 mm. Perhitungkan hal ini dalam sistem pemasangan.
Kemampuan las dan spesifikasi penyambungan untuk tembaga T1
Tembaga T1 memiliki kemampuan las yang sangat baik karena kandungan oksigennya yang rendah.
| Metode Bergabung | Kesesuaian | Catatan |
|---|---|---|
| Pengelasan TIG | Bagus sekali | Tidak diperlukan fluks, lasan bersih, tidak ada porositas |
| Pengelasan MIG | Bagus sekali | Gunakan kawat pengisi terdeoksidasi (ERCu) |
| Pengelasan resistansi | Bagus sekali | Hasil konsisten, tidak ada masalah oksidasi |
| mematri | Bagus sekali | Mengalir dengan baik, sambungan kuat |
| Pematerian | Bagus sekali | Mudah basah, ikatannya kuat |
| Penggabungan mekanis | Bagus sekali | Baut, paku keling, crimp semuanya berfungsi |
Parameter pengelasan TIG yang direkomendasikan untuk lembaran tembaga T1:
| Ketebalan | Ukuran Tungsten | Arus Listrik (DCEN) | Batang Pengisi |
|---|---|---|---|
| 1mm | 1.6mm | 80-120 A | ERCu |
| 2mm | 2.4mm | 150-200 A | ERCu |
| 3mm | 3.2mm | 220-280 A | ERCu |
| 5mm | 4.0mm | 300-400 A | ERCu |
Mengapa pengelasan T1 lebih baik daripada T2 atau C11000:Nilai tersebut mengandung 200-500 ppm oksigen. Selama pengelasan, oksigen bereaksi dengan hidrogen membentuk uap air, menciptakan porositas pada lasan. T1 hampir tidak memiliki oksigen, sehingga tidak ada porositas, tidak ada penggetasan, tidak ada retak.
Kinerja kriogenik tembaga t1 pada suhu rendah
Tembaga T1 berkinerja sangat baik pada suhu kriogenik dan tidak memiliki transisi-ke-getah yang ulet.
Konduktivitas pada suhu kriogenik:
| Suhu | Konduktivitas (% IACS) | Catatan |
|---|---|---|
| 20 derajat (suhu kamar) | Lebih besar dari atau sama dengan 101% | Dasar |
| -196 derajat (nitrogen cair) | ~300% | Meningkat secara dramatis |
| -269 derajat (helium cair) | ~500% | Mendekati maksimum teoritis |
Sifat mekanik pada suhu kriogenik:
| Suhu | Kekuatan Tarik | Pemanjangan |
|---|---|---|
| 20 derajat | 200-250 MPa | Lebih besar dari atau sama dengan 30% |
| -196 derajat | ~400MPa | ~40% |
| -269 derajat | ~500 MPa | ~30% |
Mengapa T1 lebih disukai untuk sistem kriogenik:
Tidak ada transisi-ke-yang getas (tidak seperti baja)
Kekuatan meningkat seiring turunnya suhu
Daktilitasnya tetap tinggi
Konduktivitas termal menjadi sangat tinggi
Tidak ada penggetasan karena kotoran (kemurnian penting pada suhu rendah)
Aplikasi:Jalur transfer nitrogen cair, jalur transfer helium cair, komponen cryostat, kepala dingin untuk cryocooler, tali termal, penyangga magnet superkonduktor, instrumen berbasis ruang angkasa.
Ketahanan korosi tembaga murni 99,97% T1 di berbagai lingkungan
Tembaga T1 memiliki ketahanan korosi yang sangat baik di banyak lingkungan umum.
| Lingkungan | Ketahanan Korosi | Catatan |
|---|---|---|
| Atmosfer (pedesaan) | Bagus sekali | Membentuk patina pelindung |
| Atmosfer (industri) | Bagus | Bentuk patina, mungkin lebih gelap |
| Atmosfer (laut) | Adil sampai bagus | Bisa diadu dengan semprotan garam |
| Air tawar | Bagus sekali | Aman untuk air minum |
| Air suling | Bagus | Tingkat korosi yang sangat rendah |
| Air laut | Adil | Lubang dan erosi mungkin terjadi |
| Larutan garam netral | Bagus | Mirip dengan air tawar |
| Asam bukan-pengoksidasi | Adil | Tergantung pada konsentrasi |
| Asam pengoksidasi (nitrat, sulfat pekat) | Miskin | Tidak direkomendasikan |
| Senyawa amonia dan amonium | Miskin | Menyebabkan retak korosi tegangan |
Tingkat korosi untuk referensi:
Dalam suasana pedesaan:<0.001 mm/year
Dalam atmosfer industri: 0,001-0,005 mm/tahun
Di air tawar: 0,002-0,005 mm/tahun
Di air laut: 0,01-0,05 mm/tahun (dengan risiko lubang)
Toleransi dimensi per GB/T 5231 untuk lembaran dan batang tembaga t1
Toleransi ketebalan lembaran dan pelat (anil):
| Ketebalan (mm) | Toleransi (± mm) |
|---|---|
| 0.1 - 0.5 | 0.02 - 0.05 |
| 0.5 - 1.0 | 0.05 - 0.08 |
| 1.0 - 2.0 | 0.08 - 0.12 |
| 2.0 - 5.0 | 0.12 - 0.20 |
| 5.0 - 10.0 | 0.20 - 0.30 |
| 10.0 - 20.0 | 0.30 - 0.50 |
| 20.0 - 50.0 | 0.50 - 1.00 |
Toleransi diameter batang bulat:
| Diameter (mm) | Toleransi (± mm) |
|---|---|
| 1 - 10 | 0.03 - 0.08 |
| 10 - 30 | 0.08 - 0.15 |
| 30 - 60 | 0.15 - 0.25 |
| 60 - 100 | 0.25 - 0.40 |
Toleransi lebar strip (tepi celah):
| Lebar (mm) | Toleransi (± mm) |
|---|---|
| Hingga 100 | 0.10 - 0.20 |
| 100 - 300 | 0.20 - 0.40 |
| 300 - 600 | 0.40 - 0.80 |
T1 VS T2 Tembaga
| Milik | T1 Tembaga | T2 Tembaga | ASTM C10200 | ASTM C11000 |
|---|---|---|---|---|
| Minimal Cu (%) | 99.97 | 99.90 | 99.95 | 99.90 |
| Kandungan oksigen (ppm) | <20 | 200-500 | <20 | 200-500 |
| Oksigen-bebas? | Ya | TIDAK | Ya | TIDAK |
| Konduktivitas (% IACS) | Lebih besar dari atau sama dengan 101 | Lebih besar dari atau sama dengan 100 | Lebih besar dari atau sama dengan 100 | 100 |
| Konduktivitas termal (W/m·K) | ~391 | ~385 | ~391 | ~385 |
| Kekuatan tarik anil (MPa) | 200-250 | 200-250 | 200-250 | 200-250 |
| Perpanjangan anil (%) | Lebih besar dari atau sama dengan 30 | Lebih besar dari atau sama dengan 30 | Lebih besar dari atau sama dengan 30 | Lebih besar dari atau sama dengan 30 |
| Kemampuan las | Bagus sekali | Adil | Bagus sekali | Miskin |
| Risiko penggetasan hidrogen | Tidak ada | Tinggi | Tidak ada | Tinggi |
| Pelepasan gas vakum | Sangat rendah | Sedang | Sangat rendah | Sedang |
| Harga relatif | Lebih tinggi | Lebih rendah | Paling tinggi | Rendah |
Panduan pemilihan cepat:
| Jika Anda membutuhkan... | Memilih... |
|---|---|
| Tembaga-bebas oksigen | T1 atau C10200 |
| Konduktivitas tertinggi | T1 |
| Kemampuan las | T1 atau C10200 |
| Biaya terendah untuk penggunaan umum | T2 atau C11000 |
| Materi bersertifikat ASTM- | C10200 atau C11000 |
| Bahan Cina dengan harga bagus | T1 untuk menuntut, T2 untuk umum |
Pertanyaan Umum
1. Berapakah daya hantar listrik tembaga T1?
Tembaga T1 memiliki konduktivitas listrik lebih besar dari atau sama dengan 101% IACS pada 20 derajat. Ini lebih tinggi dari tembaga elektrolitik standar C11000 (100% IACS) dan sebanding dengan tembaga-bebas oksigen lainnya. Konduktivitas yang tinggi berasal dari kemurnian 99,97% dan tingkat pengotor yang sangat rendah.
2. Berapa konduktivitas termal tembaga T1?
Tembaga T1 memiliki konduktivitas termal sekitar 391 W/(m·K) pada 20 derajat . Ini adalah salah satu nilai tertinggi di antara logam rekayasa, nomor dua setelah perak. Sebagai perbandingan, aluminium 6061 adalah 167 W/(m·K) dan baja tahan karat 304 adalah 15 W/(m·K).
3. Berapakah kekuatan tarik tembaga T1?
Kekuatan tariknya tergantung pada temper. T1 yang dianil memiliki 200-250 MPa (29-36 ksi). Setengah keras memiliki 250-300 MPa (36-44 ksi). Keras (full hard) mempunyai 300-360 MPa (44-52 ksi). Kebanyakan lembar dan strip T1 disediakan dalam bentuk anil kecuali ditentukan lain.
4. Apakah tembaga T1 bersifat magnetis?
Tidak, tembaga T1 tidak bersifat magnetis. Tembaga bersifat diamagnetik, artinya ia dapat ditolak dengan sangat lemah oleh medan magnet. Untuk tujuan praktis, tembaga T1 bersifat non-magnetik dan dapat digunakan pada mesin MRI, peralatan elektronik sensitif, dan aplikasi apa pun yang melarang penggunaan bahan magnetik.
5. Berapa titik leleh tembaga T1?
Tembaga T1 meleleh pada 1083 derajat (1981 derajat F). Ini adalah standar untuk tembaga murni. Titik lelehnya jauh di atas suhu pematrian (600-800 derajat ) dan suhu penyolderan (200-400 derajat ), sehingga tidak ada risiko meleleh selama proses penyambungan normal.
6. Berapa massa jenis tembaga T1?
Tembaga T1 memiliki massa jenis 8,94 g/cm³ pada 20 derajat (0,323 lb/in³). Lembaran berukuran 1m x 1m x 1mm memiliki berat 8,94 kg. Sebuah batang dengan panjang 1 m, diameter 10 mm, beratnya sekitar 0,7 kg. Gunakan angka-angka ini untuk perhitungan pengiriman dan desain struktur.
7. Bisakah tembaga T1 diberi perlakuan panas?
Tidak, tembaga murni seperti T1 tidak dapat diberi perlakuan panas untuk penguatan. Tidak seperti baja atau paduan aluminium, tembaga murni tidak bereaksi terhadap perlakuan panas. Kekuatan hanya dicapai melalui pengerjaan dingin (penggulungan, penarikan). Annealing melembutkan material dengan menghilangkan efek pengerjaan dingin.
8. Berapa kekerasan tembaga T1?
Kekerasan tergantung pada temperamen. T1 yang dianil memiliki kekerasan Vickers sebesar 40-60 HV. Setengah keras adalah 70-90 HV. Keras (keras penuh) adalah 90-110 HV. Sebagai referensi, T1 anil sangat lembut dan dapat tergores dengan kuku. Hard T1 secara signifikan lebih kaku tetapi masih dapat dikerjakan.
9. Apakah tembaga T1 menimbulkan korosi?
Tembaga T1 memiliki ketahanan korosi yang sangat baik di udara, air tawar, dan larutan garam netral. Ini membentuk patina pelindung seiring waktu. Namun, ia terkorosi dalam asam pengoksidasi kuat (asam nitrat, asam sulfat pekat), larutan amonia, dan air laut (risiko lubang). Untuk sebagian besar aplikasi kelistrikan dalam ruangan, korosi tidak menjadi masalah.
10. Berapa modulus elastisitas tembaga T1?
Modulus elastisitas (modulus Young) tembaga T1 adalah 115-130 GPa (16,7-18,9 msi). Ini adalah standar untuk semua kadar tembaga. Modulusnya sekitar sepertiga modulus baja (200 GPa), yang berarti tembaga sekitar tiga kali lebih fleksibel daripada baja di bawah beban yang sama.
11. Berapakah koefisien muai panas tembaga T1?
Tembaga T1 memiliki koefisien muai panas 17,0 × 10⁻⁶ /K dari 20-300 derajat. Ini berarti batangan tembaga sepanjang 1 m memuai 0,017 mm untuk setiap kenaikan suhu 1 derajat. Untuk pemanasan batang 1m dari 20 derajat hingga 80 derajat, pemuaiannya sekitar 1mm. Selalu perhitungkan ekspansi termal pada pengoperasian busbar yang panjang.
