بررسی روش تولید و تفاوت مفتول‌های مسی ETP و OF

۰۸ مهر ۱۴۰۴ مقاله های آموزشی مفتول مس OF و ETP

بررسی روش تولید و تفاوت مفتول‌های مسی ETP و OF

مفتول مس OF و ETP

مقدمه

مفتول‌های مسی به عنوان هادی اصلی در صنایع برق، الکترونیک و مخابرات نقش کلیدی ایفا می‌کنند. کیفیت رسانایی، استحکام مکانیکی و دوام در شرایط کاری، به ترکیب شیمیایی مس و روش تولید مفتول بستگی دارد. در میان انواع تجاری، دو گروه پرکاربرد عبارت‌اند از:

  • مس ETP (Electrolytic Tough Pitch)
  • مس OF (Oxygen Free Copper)

هر دو نوع مطابق با استانداردهای بین‌المللی نظیر ASTM B170، ASTM B152  و IEC 60228  تعریف شده‌اند. در این مقاله، به بررسی دقیق روش‌های تولید و تفاوت‌های اصلی این دو نوع مفتول پرداخته می‌شود.

 

1.مس ETP (Electrolytic Tough Pitch Copper)

روش تولید

1-ذوب مس کاتدی در کوره‌های شعله‌ای یا القایی.

2-افزودن اکسیژن کنترل‌شده به مذاب (حدود 200–400 ppm) برای حذف ناخالصی‌های هیدروژن و بهبود پالایش.

3-ریخته‌گری به صورت مفتول پیوسته (Continuous Casting) یا قالب‌گیری و سپس نورد و کشش.

ویژگی‌ها

  • خلوص: حداقل 99.90% مس.
  • محتوای اکسیژن: 0.02–0.04% (به صورت Cu2O در ساختار).
  • رسانایی الکتریکی: حدود 100% IACS (58 MS/m).
  • هزینه تولید پایین‌تر نسبت به مس بدون اکسیژن.

محدودیت‌ها

وجود اکسیژن در ساختار، امکان ایجاد تردی هیدروژنی (Hydrogen Embrittlement) را فراهم می‌کند. در این حالت، در شرایط حرارت بالا یا حضور هیدروژن، مس شکننده شده و استحکام آن کاهش می‌یابد.

2. مس OF (Oxygen Free Copper)

روش تولید

  1. ذوب مس کاتدی در کوره‌های القایی تحت اتمسفر محافظ (نیتروژن یا آرگون).
  2. حذف کامل اکسیژن از مذاب و جلوگیری از آلودگی مجدد.
  3. استفاده از روش‌های ریخته‌گری پیوسته نظیر Upcast  یا OFHC casting  برای تولید مفتول‌های با کیفیت سطحی بالا.

ویژگی‌ها

  • خلوص: حداقل 99.99% مس.
  • محتوای اکسیژن: کمتر از 10 ppm.
  • رسانایی الکتریکی: بیش از 101% IACS.
  • ساختار بلوری یکنواخت، عاری از تخلخل و عیوب اکسیدی.
  • مقاومت بسیار بالا در برابر تردی هیدروژنی.

محدودیت‌ها

  • هزینه تولید بالاتر به دلیل نیاز به تجهیزات ویژه و کنترل دقیق اتمسفر.
  • تولید محدودتر نسبت به مس ETP.

.مقایسه‌ی ETP و OF

ویژگی‌ها

مس ETP

مس OF (Oxygen Free)

خلوص

≥ 99.90%

≥ 99.99%

اکسیژن

200–400 ppm

< 10 ppm

رسانایی

~100% IACS

>101% IACS

مقاومت به هیدروژن

ضعیف (مستعد  embrittlement)

بسیار عالی

هزینه تولید

پایین‌تر

بالاتر

کاربردها

کابل‌های عمومی برق، سیم‌کشی ساختمان، ژنراتور و موتورهای عادی

تجهیزات خلأ، ترانسفورماتورها و موتورها با راندمان بالا، صنایع مخابرات، پزشکی و نظامی

 

 

 

 

 

 

 

 

نتیجه‌گیری

مس ETP  به دلیل هزینه پایین‌تر و رسانایی مناسب، گزینه‌ی اصلی برای کاربردهای عمومی در صنعت برق محسوب می‌شود. در مقابل، مس OF  با خلوص بالاتر، رسانایی بیشتر و مقاومت عالی در برابر تردی هیدروژنی، در صنایع حساس و پیشرفته جایگاه ویژه‌ای دارد. انتخاب بین این دو نوع مفتول باید بر اساس نیاز کاربردی، شرایط کاری و الزامات استانداردی صورت گیرد.

منابع

  1. ASTM B170 – Standard Specification for Oxygen-Free Electrolytic Copper.
  2. ASTM B152 – Standard Specification for Copper Sheet, Strip, Plate, and Rolled Bar.
  3. IEC 60228 – Conductors of Insulated Cables.
  4. Lide, D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press.
  5. Journal of Materials Science and EngineeringElsevier.

 

   
   
   
   
   
   
   

 

 

ثبت

پیغام شما با موفقیت ارسال شد.