以下是C11000纯铜的详细特性分析:
核心身份
中国牌号:T2(与其非常接近)
美国ASTM标准:C11000(名义铜含量99.90%)
常用名称:电解韧铜(ETP Copper)
主要成分:Cu ≥ 99.90%,含有微量氧(0.02%~0.04%)和极少量杂质。
主要特性(优点)
极佳的导电性:
这是其最核心的优点。在所有商业用铜中,C11000的导电率仅次于无氧铜(如C10100/C10200),其导电率可达100% IACS(国际退火铜标准)以上,是衡量其他金属导电性的基准。它是制造导电元件的首选材料之一。
优异的热导性:
导电性好意味着导热性也极佳。非常适合需要快速散热的场合,如散热器、热交换器部件等。
良好的加工成型性:
具有极好的延展性和韧性,适合进行冷、热加工,如轧制、拉伸、锻造和冲压。可以加工成板、带、箔、管、棒、线等各种形态。
良好的焊接和钎焊性能:
可以采用软钎焊、硬钎焊、气体保护焊等多种方式进行连接,工艺成熟。
耐腐蚀性:
在大气、淡水、蒸汽及非氧化性酸类环境中具有良好的耐腐蚀性。表面会氧化形成致密的碱式碳酸铜(铜绿)保护膜,阻止进一步腐蚀。
抗菌性:
铜离子具有天然的抑菌和杀菌特性,适用于对卫生要求较高的场所(如医院门把手、水龙头)。
缺点与局限性
强度较低(偏软):
退火态(O态)的C11000非常软,强度低,不适合用作结构承力件。通常通过冷加工(如轧制、拉拔)来提高其强度和硬度,但会导致塑性下降。
耐高温氧化性差:
在高温(>300°C)空气中容易严重氧化,不适合长期在高温环境下使用。
对某些介质不耐蚀:
在氨、氯化物、硫化物及氧化性酸(如硝酸、浓硫酸)环境中,腐蚀速度会很快。
存在“氢病”风险:
由于其含有微量氧,在还原性气氛(如含氢)中高温加热时,氢会渗入与内部的氧化亚铜反应生成水蒸气,产生高压导致材料脆裂。因此严禁在氢气或含氢气氛中高温使用。在需要此类工艺时,应选用无氧铜。
材料状态
C11000的性能很大程度上取决于其加工和热处理状态:
O60(退火态):最软,延展性最好,导电率最高。
H00(1/8硬态)、H01(1/4硬态)、H02(半硬态)、H03(3/4硬态)、H04(全硬态):随着冷加工变形量的增加,强度和硬度递增,但导电率和延展性递减。
国际标准对照
欧标: CW003A (Cu-ETP)
日标: C1100
国标: T2 (GB/T 5231)
典型应用领域
正是基于以上特性,C11000被广泛应用于:
电工电子领域:电线电缆的导体、汇流排、接线端子、引线框架、电子元件。
热交换领域:散热片、热交换器管、加热冷却线圈、太阳能集热板。
建筑领域:屋顶板、雨水管、装饰线条、艺术雕塑。
管道系统:给水管、燃气管、卫生洁具管道(利用其耐腐蚀和抗菌性)。
其他工业:化工设备衬里、垫片、密封件、各种深冲制品。
总结
C11000纯铜是一款以“极致导电导热”为核心卖点的通用工业铜材。 它在需要高效传导电流和热量的场合无可替代,同时具备良好的成型和焊接能力。但使用时需注意其强度不高、高温易氧化以及在特定腐蚀环境中的局限性。在选型时,应根据具体应用环境(导电要求、强度要求、工作温度、介质)和加工方式(是否需要冷加工强化)来选择合适的材料状态。
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